3
轻度伤 中度伤 重度伤 害 害 害 Pct50 Ict50 Lct50 19.2 128 256 48.0 320 640 0.48 14.4 7.2 14.4 14.4 0.19 24.0 0.48 3.20 96 48 96 96 1.60 160 3.20 6.40 192 96 192 192 3.20 320 6.40
Q K o A 2 l p
(3)
式中: K 0 ---泄漏孔口的液流泄漏系数(通常取值为 0.6) A---泄漏孔口的面积，kg/m
l ---液体的密度，kg/m
3 3
P ---储存容器内外的压力差，pa
根据大气条件确定 y 和 y ，将其带入（1）和（2） ，并取（x, y, 0 ）或（x, 0, 0 ）等于相应有毒气体 Lct50, Ict50 和 Pct50 值，就可以求得等浓度的(x, y, 0 )的曲线。从而绘出不同的危 险区域图。在 Pct50 以外，则为轻微危险区域。
表示气象条件稳定，D 类表示中性气象条件。 一般地说，随着大气稳定度的增加，扩散系数减小。
2.2.4 地形
在复杂地形条件下，毒物泄漏后穿过建筑群、森林、山地 等，受到扰动混合作用，可加剧毒气云团的扩散，在泄漏源附近 形成较高的浓度但危害纵深较近，通常只有平坦开阔地带的 1/4−−1/2。因此，在应急救援警戒区确定中只考虑平坦开阔地带 的毒气扩散。在建立毒气泄漏事故的伤害模型时，假设毒气泄漏 事故发生在室外开阔、平坦地域，室外空气中毒气浓度按照高斯 模型进行计算。
u—平均风速，m/s
y , z --分别为水平和垂直扩散系数
y—距主导风向的水平距离，m
显然，主导风向下风方地面的有毒物质浓度为
C( x ,0 ,0 ) Q y z u
(2)
高斯扩散公式的应用，关键在于扩散系数 y 和 z ，化学危险 品事故泄漏扩散系数与大气稳定度类型和下风向距离 x 间的关系 如表 表四 扩散系数和下风向距离 x 的关系
常见有毒化学品泄漏事故模型及数据库
摘要
运用高斯模型分析有毒化学品在不同的大气条件和泄漏环 境下的成灾模型。分析了密度、大气条件等对成灾模型的影响， 建立了有毒气体数据库和评价模式。 对距泄漏点一定距离处的有 害物质浓度和不同伤害剂量的纵身距离进行了计算， 进而确定了 有毒化学品泄漏事故发生后的应急救援警界区的范围。
4. 应用及讨论
在应急救援中， 我们没有时间来查阅各种有毒气体的剂量标 准，这就需要我们将各种有毒气体的物化参数、毒性级别和半致 死剂量、半失能剂量、半致死剂量等参数建立在数据库里。既方
便我们查阅也可以方便我们在计算时对 vb 里的参数赋值， 因此， 我利用 acess97 建立了有毒气体查询系统，同时利用 vb 编辑了 复杂的计算过程.在建立查询和评价程序时，主要实现了查询和 显示功能。
1.44 4.8 4.8
9.60 32 32
19.2 64 64
0.096 0.32 0.32
0.048 0.16 0.16
2.2 灾模型及影响条件
2.2.1 密度的影响 大多数危险气体泄露后形成的气云密度比空气密度大， 气云扩散时横风向蔓延特别快，而在垂直方向的蔓延非常缓 慢，同时可能向上风向蔓延（若风速较小） ，或者向低洼处迁 移或聚集。如果扩散过程中遇到障碍物，重气云可能从旁边 绕过而不是从头顶上越过障碍物。对于泄露后密度比空气小 的起云完全汽化后能够在浮力的作用下浮升，对地面人民群 众的影响较小
中等 A-B B B-C C-D D
弱 B C C D D
E D D D
E E D D
表 2 和表 3 中的云量指当地天空的云层覆盖率， 例： 云量 3/8 是指当地 3/8 的天空有云层覆盖。 日照角是指当地太阳光线与地 平线之间夹角。例：阳光垂直照射地面时的日照角为 90º。 随着气象条件稳定性的增加，大气稳定度分为 A、B、C、D、 E、F 六类。其中 A、B、C 三类表示气象条件不稳定，E 和 F 两类
3.2 救援警戒区的确定
确定应急救援警戒区， 需要先求得泄漏源强度 Q,水平扩散系 数 y 和垂直扩散系数 z ， 然后再根据相应的毒气标准得到不同的 危险区域。
对于不大气条件，水平扩散系数 y 和垂直扩散系数 z 与泄 漏源下风向的距离 x 的对应关系见表四 一般有毒气体在高压容器中储存，泄漏源强度 Q 取决于容器 内部的压力以及孔的大小， 由流体力学中的柏努力方程式可导出
大气稳 σx 和σy(m) σy(m) 定度类型 -1/2 A 0.22x(1+0.0001x) 0.20x -1/2 B 0.16x(1+0.001x) 0.12x -1/2 -1/2 C 0.11x(1+0.0001x) 0.08x(1+0.0002x) -1/2 -1/2 D 0.08x(1+0.0001x) 0.06x(1+0.00015x) -1/2 -1/2 E 0.06x(1+0.0001x) 0.03x(1+0.0003x) -1/2 -1/2 F 0.04x(1+0.0001x) 0.016x(1+0.0003x) 说明：100m<x<0km,抽样时间间隔 10-60min,平坦地面。
2.2.5 泄漏特征、泄漏强度
危险品爆炸性的突然释放，其泄露时间可以忽略，在救援中 可只考虑危险半径。而如果为连续性气体或液体泄露，须要考虑 泄露速率，并引入合适的模式来综合分析。
3.成灾模型的求解条件
发生泄漏事故后，有毒气体的扩散是复杂的。危险区域受到 有毒物自身物化特性、泄漏环境、大气条件、地形和泄漏强度等
围的危害。这三种边界的确立，按消防部队应急救援的准备 程度来估算， （1）在周围居民无任何准备的情况下，对有毒 气源须按其储量来估算，或以其最大泄露时间来确定危险区 范围； （2）居民接到报警后转入防护，然后有序的迁移，危 险区域确定须考虑实际情况下毒性剂量超过 Pct50 的区域。 表1 项目 常见有毒物质的毒性级别和毒性剂量标准 毒性 级别 有毒物质 苯 甲苯或二 甲苯 氯 氨 二氧化硫 一氧化碳 甲醛 光气 甲醇 还氧氯丙 烷 2 2 3 3 2 2 2 4 1 3 剂量标准(gmin/m )
天空云量为 5/8-7/8，云层高度 2134-4877m 天空云量为 5/8-7/8， 云层高度低 于 2134m 表3
中等
弱
弱
弱
弱
弱
大气稳定度的确定 夜间条件 阴天薄云层 低空云量 4/8 天空云量为 3/8
白天日照 地面 风速 （m/s） 强 <2 2-3 3-4 4-6 >6 A A-B B C C
和防护工作的重点等。
2.常见有毒化学品的成灾模型
2.1 常见有毒化学品的毒性标准 确定有毒化学物质伤害程度的计量标准涉及很多因素， 表中所提供的是根据我国工业企业卫生标准有关规定，并参 考了美国、日本和苏联有关标准。安全剂量即半中毒剂量 （pct50）是按照我国工业企业卫生标准规定推算的，例如光 气按车间空气中最高允许浓度 0.5mg/m3,再按照 8 小时连续吸 入的总剂量视为安全剂量，即 0.24g.min/m3 有毒气体潜在危险性的划定，即应急救援警戒区的确定， 是根据有毒气体对人体的伤害程度来划分的。一般分为重、 中、轻三个区域[1]。重度区为半致死区，由某种毒气对人体 的半致死剂量 Lct50 决定；中度区为半失能区，由半失能剂 量 Ict50 确定；同样，轻度区为中毒区，由半中毒剂量 Pct50 确定。常见有毒气体对人体伤害的剂量标准如表 1 所示。 Lct50、Ict50、和 Pct50 中的“ct”为中毒浓度与作用时间 的乘积。作用时间长，相应浓度较底时，就可能造成较大范
取泄漏点为坐标原点，x 轴与主导风向的水平方向一致，垂 直与主导风向的水平方向为 y 轴，铅垂方向为 z 轴，则地面连续 点源的有毒气体浓度计算公式为[3]
C ( x , y ,0 ) Q
y z u
exp(
y2 2 y
2
)
(1)
3
式中：C--在下风方 x 横向水平 y 处地面有毒气体浓度，kg/m Q—泄漏速度，kg/s
临界安全浓度 3 (g/m ) 15min 30min
1.28 3.20
0.64 1.60
0.032 0.016 0.96 0.48 0.48 0.24 0.96 0.48 0.96 0.48 0.0127 0.0063 1.60 0.80 0.032 0.016
氯丙烯 二硫化碳 二甲胺
3 2 3
关键字：
有毒危险品、泄露、扩散模型、数据库、应急救援警戒区
1.引言
随着化学工业的发展，有毒化学品的意外泄漏事故时有发 生，对城市构成了一种严重的潜在威胁。具有较强毒性的化学品 泄漏后对生态环境和人类的健康可能造成严重的危害。 有毒化学 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ从生产、储运、使用，直至最终进入环境的每一个环节，都可
能对生态环境和人群健康构成威胁。 化学品突发事故应急救援工 作是一项十分复杂的系统工程，它需要有一个权威的指挥中心， 一个快速的测报和指挥通讯系统，一支训练有素的应急救援队 伍。这些都要有一个科学的应急救援方案作为应急救援的基础。 为此有必要建立常见有毒化学品的数据库， 将泄漏事故的扩散模 型，制作成数据库和计算软件，对泄漏事故发生后的成灾模型和 动态变化过程进行剖析, 同时给出消防人员的保护措施和第一 出动的区域，提高事故救援的指挥和应急能力。 有毒气体的泄露情况十分复杂，扩散特别容易受到周围环 境、大气条件等的影响。因此，在缺少实际数据的情况下，只有 通过理论分析来确定。本文着重讨论“连续泄漏”的中毒扩散模 式，即毒气在大气中的扩散符合高斯模式。通过对有毒气体扩散 模式的研究，利用计算机技术，计算在一定泄漏条件和大气条件 下有毒气体致人死亡、伤残、 中毒的区域。 为了将研究结果更好的应用于消防部队，将结果作成一个软 件查询和演示系统，方便部队应用。部队可据此合理确定事故潜 在危险区，制定灭火预案，合理安排救援力量和部署，确定抢救