现场事故风险概率计算(刘茂)

现场事故风险伤害概率计算刘茂南开大学城市公共安全中心2016年9月20日概述11.

常见的工业危险源重大事故类型主要是中毒、火灾和爆炸。2.重大事故发生带来的危害主要是：中毒、热辐射伤害和冲击波超压。3.应用ALOHA等软件计算事故暴露浓度或剂量值。4.根据人体致死概率函数法，确定个体致死概率。重大事故类型2中毒事故（重气扩散、高斯扩散）等沸腾液体扩散蒸气云爆炸（BLEVE）、粉尘爆炸等闪火、池火灾、BLEVE火球等中毒火灾爆炸工业危险源重大事故类型2是否是危险物质泄漏BLEVE、火球是否蒸气云爆炸或闪火气体泄漏中毒闪蒸立即被点燃蒸发扩散燃烧爆炸事故后果否液体泄漏或池火灾事故泄漏后，可根据危险物质特性及各类型事故发生的事件树，分析可能发生的重大事故场景。事故后果计算3应用美国EPA化学制品突发事件和预备办公室推荐的ALOHA模拟软件计算各风险因素可能的事故后果，ALOHA软件计算快捷、准确，现已得到广泛的应用。ALOHA中采用的数学模型有：高斯模型、重气扩散模型、蒸汽云爆炸、BLEVE火球等成熟的事故后果计算模型。潜在事故导致伤害概率4潜在事故导致伤害概率分析，即在事故后果计算或模拟的基础上，确定人员由于暴露而死亡或伤害的概率。潜在事故导致伤害概率4火球和池火灾的热辐射强度q值：2.0kW/m2、5.0kW/m2、和10.0kW/m2分别为一度烧伤、二度烧伤和死亡热辐射阈值；蒸气云爆炸的超压p值：1.0psi、3.5psi、8psi分别为蒸气云爆炸造成建筑破坏、严重伤害、玻璃震碎的冲击波超压阈值；化学毒物有各自不同阈值。——暴露强度阈值潜在事故导致伤害概率4——暴露剂量火灾：暴露剂量V由辐射强度q和暴露时间t决定；爆炸：暴露剂量V由爆炸超压p0或冲量J决定；中毒：暴露剂量V由浓度C和暴露时间t决定。毒物种类氨气一氧化碳氯气乙撑氧氯化氢n21211毒物种类二氧化氮光气环氧丙烷二氧化硫甲苯n21212.5表1不同毒物的n值

潜在事故导致伤害概率4——概率变量概率函数法适用于不同的暴露类型的计算。暴露剂量V和概率变量Y之间有如下关系：Y=k1+k2lnV式中k1，k2是两个概率变量系数。对火灾、爆炸和中毒，相关k1和k2的值如表2所示。火灾，暴露剂量V基于持续时间和热辐射强度；爆炸，暴露剂量V基于爆炸超压或冲击波；中毒，暴露剂量V主要基于浓度和暴露时间。潜在事故导致伤害概率4——概率变量事故类型伤害类型概率变量系数k1k2火灾死亡-37.232.56一度烧伤-43.143.0188二度烧伤-39.833.0186爆炸超压致肺出血致死-77.16.91超压致鼓膜破裂-15.61.93冲击波致死-46.14.82冲击波致伤-39.14.45抛射物致伤-27.14.26中毒氨气致死35.91.85一氧化碳致死-37.983.7氯气致死-8.290.92乙氧致死-6.191.0氯化氢致死-16.852.0二氧化氮致死-13.791.4光气致死-19.273.69环氧丙烷致死-7.420.51二氧化硫致死-15.671.0甲苯致死-6.790.41表2不同事故类型对应的k1和k2值潜在事故导致伤害概率4——人员伤害概率248概率变量Y6死亡百分率P/(%)02510075反应对数剂量

剂量-反应曲线概率函数法实际计算中，剂量-反应曲线使用不方便，根据曲线建立一个分析方程是非常必要的。对于单一暴露来说，概率函数法是最适用的方法，概率变量Y和死亡百分率P的关系可以用下式表示：潜在事故导致伤害概率4——人员伤害概率

伤害概率概率变量

0

1

2

3

4

5

6

7

8死亡百分比0

2.672.953.123.253.363.453.523.59103.723.773.823.873.923.964.014.054.08204.164.194.234.264.294.334.364.394.42304.484.504.534.564.594.614.644.674.69404.754.774.804.824.854.874.904.924.95505.005.035.055.085.105.135.155.185.20605.255.285.315.335.365.395.415.445.47705.525.555.585.615.645.675.715.74577805.845.885.925.955.996.046.086.136.18906.286.346.416.486.556.646.756.887.05990.00.10.20.30.40.50.60.70.87.337.377.417.467.517.587.587.657.88表3概率变量Y和死亡概率P之间的换算关系潜在事故导致伤害概率4——人员伤害概率

式中，erf是误差函数。误差函数是高斯分布的积分，服从下述关系：在实际应用中，还可以用下面方程进行概率变量向百分数的转化：个人风险计算5

式中：Pf是事故