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文档简介

ICS13.100CCSC70团 体 标 准T/COSHA011—2022化工园区化学品急性中毒与致癌风险评价技术指南Guidelinesforacutepoisoningandcarcinogenicriskassessmenttechniquesofchemicalsinchemicalindustrypark2022-08-19发布 2022-08-19实施中国职安全协会 发布T/COSHA011T/COSHA011—2022II目 次前言 II112范引文件 13语定义 14略语 25本则 26学物性毒定量险价法 37学癌职暴量风评方法 5附录A(范)化毒物性毒故量险评程序 8附录B(料)化品急毒关水平 9附录C(料)泄化学的态设管及泄孔的择 12附录D(范)化毒物漏散荐型 14附录E(料)常化学物性毒死率计参数 21附录F(料)概变量Y与性毒死率P(%)之的表方法 22附录G(料)化毒物漏性毒故散模计示例 23附录H(料)化毒物漏性毒故量风计示例 25附录I(范)化致癌职暴定风评价序 27附录J(料)常确认类学癌的入单风险 28附录K(料)EPA入单风模计化致癌超风应示例 29附录L(料)多模型算学癌超致癌险用例 30参考献 31T/COSHA011T/COSHA011—2022鏈鏈鏈鏈前 言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件由中国职业安全健康协会提出并归口。)II化工园区化学品急性中毒与致癌风险评价技术指南范围本文件规定了化工园区化学品急性中毒与致癌风险评价的基本原则,给出了化学毒物急性中毒事故定量风险评价方法和化学致癌物职业暴露定量风险评价方法的技术指南。(GB/T18664呼吸防护用品的选择、使用与维护GBZ2.1工作场所有害因素职业接触限值第1部分:化学有害因素GBZ159工作场所空气中有害物质监测的采样规范GBZ/T300工作场所空气有毒物质测定AQ/T3046化工企业定量风险评价导则下列术语和定义适用于本文件。化工园区chemicalindustrypark化学品chemical工业用的化学原料、中间体、产品等单分子化合物、聚合物以及不同化学物质组成的混合剂与产品。化学毒物toxicant[toxicsubstance(s)]GBZ/T224-2010,定义11.1.4]职业危害occupationalhazardGBZ/T224-2010,定义2.6]风险riskGBZ/T224-2010,定义2.16]风险评价riskassessment对职业病危害因素导致的职业病危害风险进行评估、对职业病危害防护控制措施的充分性加以考虑以及对风险是否可接受予以确定的过程。1危害辨识hazardidentification对化学品引起不良健康反应的潜力进行定性评价的过程。暴露评估exposureassessmentGBZ/T224-2010,定义7.2]剂量—反应关系dose-responserelationshipGBZ/T224-2010,定义11.4.18]风险表征riskcharacterization风险应对riskresponse缩略语下列缩略语适用于本文件。AEGLs(AcuteExposureGuidelineLevels)AIHA(AmericanIndustrialHygieneAssociation)ALOHA:危险气体区域定位软件(ArealLocationsofHazardousAtmospheres)CFD:计算流体动力学(ComputationalFluidDynamics)ERDEM:暴露相关剂量估算模型(ExposureRelatedDoseEstimatingModel)ERPGs:紧急响应计划指南(EmergencyResponsePlanningGuidelines)IARC:国际癌症研究机构(InternationalAgencyforResearchonCancer)IDLH:直接致害浓度(ImmediatelyDangeroustoLifeorHealth)LC50:半数致死浓度(MedianLethalConcentration)LD50:半数致死量(MedianLethalDose)NIOS(NtioalntitutfoOcupaionlSafetanHelthOEL(OccupationalExposureLimit)PBPK:生理药代动力学(PhysiologicallyBasedPharmacokinetic)USEPA:美国环境保护署(UnitedStatesEnvironmentalProtectionAgency)2T/COSHA011—2022T/COSHA011—2022化学毒物急性中毒事故定量风险评价、化学致癌物职业危害定量风险评价方法的基本程序均应遵鏈鏈鏈鏈化学毒物急性中毒事故定量风险评价程序应符合附录A的规定,按如下步骤进行:应通过工程分析和现场调查,辨识可能发生事故的环节和可能发生泄漏造成急性中毒的化学毒物,收集如下资料:(LD50、LC50()(((C在事故场景未知的情况下,应预测可能发生的不同危害程度的事故场景。可按AQ/T3046的规定选择合适的泄漏场景。3T/COSHA011T/COSHA011—2022鏈鏈鏈鏈在事故场景未知的情况下,可按应急响应时间假定不同的泄漏时间,也可按AQ/T3046的规定确定有效泄漏时间。预测计算时,应根据泄漏化学品形成的气云类型选择合适的数学模型,可采用附录D推荐的化学毒物泄漏扩散数学模型进行扩散后果预测,模型选择原则如下:AEGLsERPGsIDLHAEGL-2ERPG-2IDLHGB/T18664IDLH(剂量—反应关系模型以公式(1)中概率变量Y和急性中毒致死概率P的函数关系表示:2 𝑃=1 𝑌−5exp(−𝑢)𝑑𝑢 (1)√2𝜋2式中:P——急性中毒致死概率的数值;Y——概率变量的数值,可按公式(2)计算;u——积分变量。Y概率变量Y与接触毒物浓度及接触时间的关系如下: 𝑌=𝐴+𝐵ln(𝑐𝑛𝑡) (2)式中:Y——概率变量的数值;4A,B,n——取决于毒物性质的常数值,对不同的毒物有不同的取值,常见化学毒物的急性中毒致死概率计算参数参见附录E;c——接触毒物的体积浓度的数值,为气体体积分数与10-6的比值;t——接触毒物的时间的数值,单位为分钟(min)。查表法利用公式(2)计算出的概率变量Y可按附录F的方法查表确定对应的急性中毒致死概率P。在实际应用中,也可按公式(3)基于概率变量Y计算对应的急性中毒致死概率P: 𝑃=0.5×[1+𝑌−5|𝑌−5|

|𝑌−5|)]··························································(3)(√2(式中:P——急性中毒致死概率的数值;erf——误差函数;Y——概率变量的数值,可按公式(2)计算。化工园区用人单位急性化学中毒事故致死的可容许风险水平应设为1.0×10-3。1.0×10-3使用//1.0×10-3化学毒物泄漏急性中毒事故扩散模拟计算示例参见附录G,化学毒物泄漏急性中毒事故定量风险计算示例参见附录H。化学致癌物职业暴露定量风险评价方法的步骤化学致癌物职业暴露定量风险评价程序应符合附录I的规定,评价方法按如下步骤进行:化学致癌物职业暴露定量风险评价方法的内容通过工程分析进行化学品危害辨识,确定是否为化学致癌物,应搜集的资料包括:5按GBZ159GBZ/T300GBZ2.1当工作场所空气中化学毒物浓度不能进行实际测量时,化学毒物的职业暴露水平应根据用人单位既往工作场所劳动者职业暴露的测量资料,并参考国内同类化工企业暴露测量数据资料等进行综合评估。化学致癌物内暴露评估方法选择原则如下:GBZ2.1PBPKERDEM

=

×𝑂𝐸𝑇···································································(4)𝐿𝑇式中:air-adjC ——(mg/m3);air-adjairC——(mg/m3);airOET——与Cair相对应的职业暴露总时数,单位为小时(h);LT——终身总时数,通常以70年总时数613200计算,单位为小时(h)。化学致癌物剂量—反应关系评估模型选择原则如下:EPAEPA 𝑅𝑖𝑠𝑘𝑡𝑢𝑚𝑜𝑟=𝐼𝑈𝑅×103×𝐶𝑎𝑖𝑟−𝑎𝑑𝑗·······················································(5)式中:Risktumor——化学致癌物职业暴露超额风险的数值;6IUR——1µg/m3Cair-adj——终身平均调整浓度,单位为毫克每立方米(mg/m3)。利用EPA吸入单位风险模型计算化学致癌物超额风险应用示例参见附录K。以多阶模型建立化学致癌物剂量—反应关系,将暴露评估得到的化学致癌物暴露水平代入建立的剂量—反应关系函数中,计算职业暴露人群的致癌风险。暴露于剂量为D(工作场所空气中浓度)的化学致癌物所造成一生中患肿瘤的概率Pr可用公式(6)表示: Pr(𝑡𝑢𝑚𝑜𝑟|𝐷)=+(1−𝑃0)𝐹[𝑓(𝐷)] (6)式中:P0——(mg/m3);f(D)——DD利用多阶模型计算化学致癌物超额致癌风险应用示例参见附录L。化学致癌物超额风险的可接受风险水平应设为1.0×10-4。01047T/COSHA011T/COSHA011—2022PAGEPAGE10附录A(规范性)化学毒物急性中毒事故定量风险评价程序危害辨识危害辨识毒理学信息理化性质时位间置参和毒理学信息理化性质时位间置参和数地气形象参和数事故参数模型模拟参数化学毒物特性现场职业卫生学调查泄漏量和泄漏时间的预测事故场景的选择概率变量与化学毒物急性中毒致死概率之间的关系剂量-反应关系评估暴露评估减少生产泄漏量和泄漏时间的预测事故场景的选择概率变量与化学毒物急性中毒致死概率之间的关系剂量-反应关系评估暴露评估计算概率变量、使用计算概率变量化学毒物浓度预测非重气云扩散模型、重气云扩散模化学毒物浓度预测非重气云扩散模型、重气云扩散模型、计算机软件公式计算法查表法泄漏扩散后果、运输量公式计算法查表法泄漏扩散后果致死其他健康影响化学毒物急性中毒致死概率P风 致死其他健康影响化学毒物急性中毒致死概率P险表征风险可接受综合性风险应对措施综合性风险应对措施应急疏散应对图A.1化学毒物急性中毒事故定量风险评价程序

附录B(资料性)化学品急性毒性关注水平AEGLs由美国环保署(USEPA)制定。AEGLs针对持续时间为10min、30min、1h、4h和8h的化学毒物暴露划分三个严重等级,并给出了相应的浓度阈值。常见化学毒物的AEGLs值(10min、30min、60min)参见表B.1。(ERPGs)ERPGs(AIHA)ERPGshEPRG-260minERPG-1:规定了一个空气中最大毒物浓度,在低于此浓度的毒物环境中暴露1h,对所有人员都不会产生不利影响,或只产生轻微的、短暂的、可恢复的影响,并且察觉不到明显的异味。ERPG-2:规定了一个空气中最大毒物浓度,在低于此浓度的毒物环境中暴露1h,对所有人员都不会产生不可恢复的严重健康危害或影响人员逃生行动的症状。ERPG-3:规定了一个空气中最大毒物浓度,在低于此浓度的毒物环境中暴露1h,不会威胁到人的生命安全。常见化学毒物的ERPGs值参见表B.2。(IDLH)IDLH(NIOSH)IDLH常见化学毒物的IDLH浓度参见表B.2。常见化学品的AEGL表B.1常见化学品的AEGL值a中文名化学文摘号(CASNo.)AEGL-1AEGL-2AEGL-310min30min60min10min30min60min10min30min60min氨7664-41-7303030220220160270016001100苯71-43-2130735220001100800970056004000苯胺62-53-348168.07224121204020丙烯腈107-13-11.51.5—1305028碘甲烷74-88-454312220012082670400290二甲苯混合物1330-20-713013013025001300920720036002500二甲基甲酰胺68-12-2———11011091970670530二硫化碳75-15-0171713200200160600600480二氧化氮10102-44-00.500.500.50201512342520二氧化硫7446-09-5二氧化硫7446-09-00.750.750.75303030酚108-95-2191915292923———氟化氢7664-39-31.01.01.09534241706244光气75-44-5———0.600.600.305环氧乙烷75-21-8———808045360360200甲苯108-88-367676714007605601000052003700甲醇67-56-1670670530110004000210040000140007200甲醛50-00-00.900.900.901414141007056磷化氢7803-51-2———4.04.02.0硫化氢7783-06-40.750.600.51413227765950硫酸二甲酯77-78-10.0350.0350.024.02.31.6氯7782-50-50.500.500.50502820氯丙烯107-05-696954180180140氯乙酸79-11-8———128.36.6———氯乙烯75-01-44503102502800160012001200068004800偏二甲基肼57-14-7———186.03.0652211氰化氢74-90-17107.1272115三氯乙烯79-01-6260180130960620450610061003800砷化氢7784-42-1———0.3010.630.50四氯化碳56-23-5———271813700450340羰基镍13463-39-3———0.100.0720.0360.460.320.16溴甲烷74-83-9———94038021033001300740一甲胺74-89-51515151609264910510350一氧化碳630-08-0———420150831700600330乙腈75-05-8131313808050240240150正己烷110-54-3———4000290029001200086008600AEGL值为25℃、一个标准大气压下理想气体体积分数与10-6的比值。表B.2表B.2 见学的ERPG、IDLH值a中文名化学文摘号(CASNo.)ERPG-1ERPG-2ERPG-3IDLH氨7664-41-7251501500300苯71-43-2501501000500苯胺62-53-3———100丙烯腈107-13-110357560碘甲烷74-88-42550125100二甲苯95-47-6、106-42-3、108-38-3———900二甲基甲酰胺68-12-22100200500二硫化碳75-15-01505005001,2-二氯乙烷107-06-25020030050二氧化氮10102-44-01153013二氧化硫7446-09-50.3325100酚108-95-21050200250氟化氢7664-39-32205030光气75-44-5—0.51.52环氧乙烷75-21-8—50500800甲苯108-88-3503001000500甲醇67-56-1200100050006000甲醛50-00-01104020磷化氢7803-51-2—0.5550硫化氢7783-06-40.130100100硫酸二甲酯77-78-1———7氯7782-50-5132010氯丙烯107-05-1340300250氯乙烯75-01-4氯乙烯75-01-4500500020000—偏二甲基肼57-14-7———15氰化氢74-90-8—102550三氯乙烯79-01-610050050001000砷化氢7784-42-1—0.51.53四氯化碳56-23-520100750200羰基镍13463-39-3———2溴甲烷74-83-9—50200250一甲胺74-89-510100500100一氧化碳630-08-02003505001200乙腈75-05-8———137正己烷110-54-3———1100ERPG、IDLH值为25℃、一个标准大气压下理想气体体积分数与10-6的比值。

附录C(资料性)泄漏化学品的相态、设备管道及泄漏孔径的选择C.1表C.1 不状泄的见例泄漏物质状态泄漏举例液体泄漏常压液体储罐或管道液面以下泄漏自然沸点高于环境温度的加压液体储罐或管道液面以下泄漏气体泄漏加压气体储罐或管道泄漏过热液体储罐的泄漏(液面上)气液两相泄漏自然沸点低于环境温度的加压液体储罐或管道液面以下泄漏储罐内失控反应导致的液体泄漏C.2。表C.2 泄设及坏径设备类型名称典型泄漏情况损坏尺寸管道(管道、法兰、接头、弯管)法兰泄漏20%管径管道泄漏100%或20%管径接头损坏100%或20%管径挠性连接器(软管、波纹管、铰接器)破裂泄漏100%或20%管径接头泄漏20%管径连接机构损坏100%管径过滤器(滤器、滤网)滤体泄漏100%或20%管径管道泄漏20%管径阀门(蝶形阀、阻气门、保险、超硬铝合金阀)壳泄漏100%或20%管径盖子泄漏20%管径杆损坏20%管径压力容器及反应器(分离器、气体洗涤器、接触器开关、反应器、热交换器、火焰加热器、圆柱体、生铁槽/容器、接受器、再沸器)容器破裂全部破裂容器泄漏100%大管径进入孔盖泄漏20%管径喷嘴断裂100%管径仪表管路破裂100%或20%管径内部爆炸全部破裂泵(离心泵、往复泵)机壳损坏100%或20%管径密封压盖泄漏20%管径压缩机(离心式压缩机、轴流式压缩机、往复式压缩机)机壳损坏100%或20%管径密封套泄漏20%管径储罐(露天储罐、连接管道部分和周围辅助设施)容器损坏全部破裂接头泄漏100%或20%管径加压或冷冻容器(压力容器或运输容器)气爆(仅为不埋设情况下)全部破裂(点燃)破裂全部破裂焊接点断裂100%或20%管径表C.2 漏备损径()设备类型名称典型泄漏情况损坏尺寸火炬燃烧装置或放空管(多歧接头、排气式气体洗涤器、分离罐)多歧接头/圆筒泄漏100%或20%管径

附录D(规范性)化学毒物泄漏扩散推荐模型m/s(x,y,z)在𝑧𝑧瞬时泄漏时:𝑧𝑧𝑥𝑦 𝐶𝑥𝑦

=

exp(−(𝑥−𝑢𝑡)2−𝑦2){exp[−(𝑧−𝐻)2]+exp[−(𝑧+𝐻)2]} (D.1)𝑥,𝑦,𝑧,𝑡,𝐻瞬时泄漏时:

3

2𝜎2

2𝜎2

2𝜎2

2𝜎2 𝐶

=

exp(−𝑦2){exp[−(𝑧−𝐻)2]+exp[−(𝑧+𝐻)2]} (D.2)式中:

𝑥,𝑦,𝑧,𝑡

𝑦𝑧𝑧𝑦𝑧𝑧

2𝜎2

2𝜎2

2𝜎2Q——瞬时泄漏物质质量的数值,单位为千克(kg);Q’——固定的质量释放速率的数值,单位为千克(kg);σx、σy和σz——x,y和z方向扩散系数的数值,单位为米(m)。可参照AQ/T3046中大气稳定度分类以及扩散参数(σx,σy,σz)的规定,结合地面风速、日照量、云量等事故发生情景确定扩散参数;H——泄漏源高度的数值,单位为米(m);u——风速的数值,单位为米每秒(m/s)。在(D.3)(D.4)瞬时泄漏时: 连续泄漏时:

2𝑄3==

(当𝑥−𝑢𝑡=0,即𝑥=𝑢𝑡时) (D.3)

= 𝑄,

······································································(D.4)常用的重气扩散模型分为工程应用模型和计算流体力学模型,其中常用的工程应用模型中盒子模型适用于瞬时泄漏,平板模型适用于连续扩散。对于化学毒物近地面泄漏形成的重气云团在空气中的扩散过程推荐采用盒子模型,盒子模型使用1/2ar2r22tg0aV01/2a式中:

0

(D.5)r——t时刻重气云团半径的数值,单位为米(m);r0——重气云团初始半径的数值,单位为米(m);t——泄漏开始后时间的数值,单位为秒(s);0a0ρ——(kg/m3);ρ——(kg/m3);V——(m3)0a0在重气云团扩散过程中,扩散后气云体积V与初始扩散体积V0存在如下函数关系:0式中:0

VV(x/V1/3)3/20 0

xV

·························································(D.6)x——下风向距离的数值,单位为米(m),它与时间t和风速u之间的关系为x=ut。V——扩散后气云体积的数值,单位为立方米(m3);0V(m3)00 0

hV(x/V1/3)3/2/r2

·····························································(D.7)h——重气云高度的数值,单位为米(m);x——下风向距离的数值,单位为米(m);0V(m3);0r——t时刻重气云团半径的数值,单位为米(m);在重气云团扩散过程中,初始时刻和t时刻重气云团内部毒气浓度C0和C之间存在如下关系:0CV0(0

x)3/2式中:

C0 V V

·································································(D.8)0C——(kg/m3);C——t(kg/m3);x——0V——扩散后气云体积的数值,单位为立方米(m3);0V(m3)00式中:0

CC0(x/V1/3)3/2

·································································(D.9)0C——(kg/m3);C——t(kg/m3);x——00V(m3)0平板模型适用于分析近地面连续泄漏形成的重气云羽在空中的扩散过程,它假设重气云羽横截面在平板模型的扩散过程中,重气云羽横截面半宽随下风向距离x的变化由公式(D.10)确定:0 gh1/22/30bb

1

0 0 a 式中:

(D.10)b——重气云羽的横风向半宽的数值,单位为米(m);b0——泄漏源点重气云羽的横风向半宽的数值,单位为米(m);x——关注点与泄漏点下风向距离的数值,单位为米(m);u——重气云羽的轴向蔓延速度即风速的数值,单位为米每秒(m/s);g——重力加速度的数值,通常取值为9.8,单位为米每二次方秒(m/s2);h0——泄漏源点重气云羽的高度的数值,单位为米(m);0ρ——气云的初始密度的数值,单位为千克每立方米(kg/m3);0aρ——环境空气密度的数值,单位为千克每立方米(kg/m3)。aV'1/2b02h00u(D.11)式中:b0——泄漏源点重气云羽的横风向半宽的数值,单位为米(m),b0=2h0是平板模型的基本假设;h0——泄漏源点重气云羽的高度的数值,单位为米(m);0V’——(m3/s);0u——重气云羽的轴向蔓延速度即风速的数值,单位为米每秒(m/s)。重气云羽高度变化与下风向距离的关系如下:式中:

dht

Wedxu

·····································································(D.12)ht——重气云羽高度的数值,单位为米(m);We——空气卷吸系数的数值,单位为米每秒(m/s),由公式(D.13)确定;u——重气云羽的轴向蔓延速度即风速的数值,单位为米每秒(m/s);x——关注点与泄漏点下风向距离的数值,单位为米(m)。3.5v'* 11.67(D.13)式中:We——空气卷吸系数的数值,单位为米每秒(m/s);v*’——垂直方向的特征湍流速度的数值,单位为米每秒(m/s),由公式(D.14)确定;Ri——当地的Richardson数,由公式(D.15)确定。v1.3v4db2v

1/2式中:

'* *u *

9dt

u2(D.14)v*’——垂直方向的特征湍流速度的数值,单位为米每秒(m/s);v*——摩擦速度的数值,单位为米每秒(m/s),近似等于10m高度风速的5%~10%之间;u——重气云羽的轴向蔓延速度即风速的数值,单位为米每秒(m/s);b——重气云羽的横风向半宽的数值,单位为米(m);t——距离泄漏开始发生时刻的时间的数值,单位为秒(s)。gpaRi

v2式中:Ri——当地的Richardson数;

a* (D.15)g——重力加速度的数值,通常取值为9.8,单位为米每二次方秒(m/s2);pρ——云团密度的数值,单位为千克每立方米(kg/m3);paρ——环境空气密度的数值,单位为千克每立方米(kg/m3);aht——重气云羽高度的数值,单位为米(m);v*——摩擦速度的数值,单位为米每秒(m/s),近似等于10m高度风速的5%~10%之间。dbudbdt dx (D.16)式中:b——重气云羽的横风向半宽的数值,单位为米(m);t——距离泄漏开始发生时刻的时间的数值,单位为秒(s);u——重气云羽的轴向蔓延速度即风速的数值,单位为米每秒(m/s);x——关注点与泄漏点下风向距离的数值,单位为米(m)。根据公式(D.10)~公式(D.16),得到任意下风向距离x重气云羽的高度ht。对于任意下风向距离重气云羽的高度ht,重气云团内部化学毒物浓度Ct为:/) (D.17)式中:tC——t(kg/m3);tb0——泄漏源点重气云羽的横风向半宽的数值,单位为米(m);h0——泄漏源点重气云羽的高度的数值,单位为米(m);0 C——(kg/m30 b——重气云羽的横风向半宽的数值,单位为米(m);ht——重气云羽高度的数值,单位为米(m)。式中:

F100Cp

H'

·····························································(D.18)F——泄漏时直接蒸发的液体所占百分数;Cp——液体的定压比热的数值,单位为焦每千克开(J/(kg·K));T1——泄漏前液体的热力学温度的数值,单位为开(K);T0——液体在常压下的沸点的数值,单位为开(K);H’——液体的气化热的数值,单位为焦每千克(J/kg)。F>0.2F<0.2FF=02) F=0.1503) F=0.2式中:

V22.4WF(273+T0)g 273M

·························································(D.19)gV——(m3);gW——泄漏量的数值,单位为千克(kg);F——泄漏时直接蒸发的液体所占百分数;T0——(K);M——(g/mol)式中:

Vl

WF

································································(D.20)l V——(m3l W——泄漏量的数值,单位为千克(kg);F——泄漏时直接蒸发的液体所占百分数;Y’——ρ——(kg/m3)VV

V(273)

W(1F)Y'式中:

0 g

273M

······································(D.21)0gV——(m3);V——(m3);0gl V——(m3l W——泄漏量的数值,单位为千克(kg);F——泄漏时直接蒸发的液体所占百分数;T0——(K);M——(g/mol);Y’——ρ——(kg/m3)气云初始密度:式中:

0

W[FF'V0

···························································(D.22)ρ0——气云的初始密度的数值,单位为千克每立方米(kg/m3);W——泄漏量的数值,单位为千克(kg);F——泄漏时直接蒸发的液体所占百分数;Y’——气云带走的液体占直接蒸发后剩余液体的百分数;V0——气体瞬时泄漏形成的云团的初始体积的数值,单位为立方米(m3)。变的数学模型进行计算。εRiε(0.001-0.0100fcr式中:00fcr

x(g'/g

)2/3V

····························································(D.23)0xf——(m);g’——(m/s2);0g——重力加速度的数值,通常取值为9.8,单位为米每二次方秒(m/s2);εcr——临界ε值,在0.001-0.01之间;0V——(m3)0Ri如果Rixfg'V/(RiV1/3v2)式中:

00 cr0

·························································(D.24)0xf——g’——(m/s2);00V——气体瞬时泄漏形成的云团的初始体积的数值,单位为立方米(m3);Ricr——临界Richardson数,在0.1~10之间;0v*——摩擦速度的数值,单位为米每秒(m/s),近似等于10m高度风速的5%~10%之间。xvxfx’重气漏源虚源 转变点 下风xfx’图D.1虚源和转变点位置示意图f式中:f

x'xx

xv (D.25)x’——关注点与虚源下风向距离的数值,单位为米(m);x——关注点与泄漏点下风向距离的数值,单位为米(m);xf——转变点与泄漏点下风向距离的数值,单位为米(m);xv——转变点与虚源下风向距离的数值,单位为米(m)。当x=xf时,x’=xvCf=Cx,tVC(xfV

)3/2 2Qxyzxyz式中:

0 0

(2)3/2

·····················································(D.26)Cf——转变点在t时刻的浓度的数值,单位为千克每立方米(kg/m3);Cx,t——泄漏源下风向某点(x,0,0)在t时刻的浓度的数值,单位为千克每立方米(kg/m3);C0——初始时刻重气云团内部化学毒物浓度的数值,单位为千克每立方米(kg/m3);xf——转变点与泄漏点下风向距离的数值,单位为米(m);V0——(m3);Q——(kg)Q=V0ρ0;σx,σy和σz——x,y和z方向扩散系数的数值,单位为米(m),均为x’或xv(因x’=xv)的函数。x=xf(D.26)xv当x>xD.当x<xfD.2附录E(资料性)常见化学毒物急性中毒致死概率计算参数表E.1(CCS199.S.oastGuar(19中文名化学文摘号(CASNo.)ABn氨7664-41-7-35.91.852苯71-43-2-109.785.32丙烯腈107-13-1-29.423.0081.43丙烯醛107-02-8-9.9312.0491二氧化氮10102-44-0-13.791.42二氧化硫7446-09-5-15.672.101.00氟化氢7664-39-3-25.873.3541.00光气75-44-5-19.273.6861环氧丙烷75-56-9-7.4150.5092.00硫化氢7783-06-4-31.423.0081.43甲苯108-88-3-6.7940.4082.50甲醛50-00-0-12.241.32氯7782-50-5-8.290.922氯化氢7647-01-0-16.852.001.00氰化氢74-90-8-29.423.0081.43四氯化碳56-23-5-6.290.4082.50溴7726-95-6-9.040.922溴甲烷74-83-9-56.815.271.00一氧化碳630-08-0-37.983.71异氰酸甲酯624-83-9-5.6421.6370.653附录F(资料性)YP(P(表F.1概率量Y与性毒死率P(之的关系概率变量Y急性中毒致死概率P(%)的第二部分0123456789急0—2.672.963.453.523.593.66性103.723.773.823.873.923.964.014.054.084.12中34.264.294.334.364.394.424.45毒304.484.504.534.564.594.614.644.674.694.72致死404.754.774.804.824.854.874.904.924.954.97概505.005.035.055.03率605.255.285.315.335.365.395.415.445.475.50P705.525.555.585.615.645.675.715.745.775.81(%)的805.845.885.925.955.996.046.03第906.286.346.416.486.556.646.756.887.057.33一0.0部分997.337.377.417.467.517.587.657.757.888.09YF.1P(步骤1:在表F.1中找到Y的数值所处的位置;步骤F.1步骤3:据要估性中致概P(%)一位示例1:已知概率变量Y=5.40,查表急性中毒致死概率P(%)a) 步骤1:在表F.1中找到Y=5.40处在5.39~5.41之间;2F.1中对应的“”60,与“5%~6%65%~66%之间。3Y.05.95.1(%655%。示例2:已知概率变量Y=7.38,查表求急性中毒致死概率P(%)。a) 1F.1Y=7.387.37~7.41之间;2F.1中对应的“”99,与“0.1%~0.2%99.1%~99.2%之间。3Y7.87.7741(%991。1

附录G(资料性)化学毒物泄漏急性中毒事故扩散模拟计算示例根据技术资料已知:液氨储罐体积为2m3,储存量为80%,室外放置,工作压力16kg,设计压力20kg。假设环境温度为20℃,发生容器破坏的瞬时泄漏,导致所有液体全部泄漏。经计算,泄漏液体质量W=976.48kg。扩散计算步骤:判定为重气→重气扩散计算→扩散转变点→高斯扩散计算F100C

TT0%=1004.675kJ/(kgK)20K(33.43)K%=18.68%p H 1336.97

··················(G.1)当F=18.68%时,Y=93.41%。形成的气云初始体积:VV

V22.4WF(273t0)W(1F)Y211.780m30 g l气云初始密度:

0W[FF]0V0

根据Britter和McQuaid提出的判断准则,对于瞬间泄漏,满足判定条件:(g0'V0/v2)1/2/V1/36.190.20因此扩散初期使用重气云扩散模型。

······················································(G.4)取𝜀𝑐𝑟=0.01,计算得出转变点与泄漏源的距离为xf=244.21m。利用Excel软件的计算过程的输入信息参见表G.1。表G.1利用Excel软件的液体泄漏下风向空气中化学毒物浓度计算过程的输入信息输入内容数值输入内容数值输入内容数值定压比热Cp(kJ/(kg﹒K))4.675液体泄漏量(kg)976.48环境风速(m/s)4.6泄漏前温度T(℃)20液体密度ρ(kg/m3)610.3x=fm244.21沸点T0-33.43εcr0.01假设虚源距离xvm132.50气化热H(J/kg)1336.97环境空气密度(kg/m3) 小于xf的xm50/100/150/200摩尔质量M(g/mol)17.031g(/29.81大于xf的(250/300/400/…/1000液氨储罐泄漏后,计算得出扩散至下风向不同距离x处的氨气浓度,参见表G.2。表G.2液氨泄漏扩散至下风向不同距离处的氨气浓度下风向距离(m)重气扩散模型高斯扩散模型501001502002503004005006007008009001000氨气浓度(mg/m3)179624635073456922453146515846164868234620012685605~10min30min45minG.3。表G.3氨对人毒性危害浓度物质名称吸入可即时死亡浓度mg/m3(%)人持续吸5~10min致死的浓度mg/m3(%)mg/m3(%)吸入45min无刺激作用的浓度mg/m3(%)氨7000(0.9244)6603(0.5)140(0.0185)9.8(0.0013)对应的下风向距离(m)288.95292.46775.991772.86292.46775.99m30min1772.8645min2根据技术资料已知:液氯气化装置、氯气缓冲罐及输送管道露天布置;液氯钢瓶规格为1t。4.1m3B20%100%(氯气泄漏后扩散影响区域利用ALOHA计算机软件模拟结果汇总,参见表G.4。表G.4氯气泄漏扩散危害区域模拟结果模拟泄漏事故场景下风向最大扩散距离(m)ERPG-3ERPG-2ERPG-1吸入10min中毒致死浓度液氯钢瓶破裂完全破裂2200520081001100阀门泄漏47713002200183缓冲罐泄漏及通过与管道的连接处破裂泄漏100%内径4601100170018720%内径3709201500151完全破裂56313002000230输送管道泄漏100%内/p>

附录H(资料性)化学毒物泄漏急性中毒事故定量风险计算示例某精细化工厂生产氯甲酸酯类产品。以该项目光气泄漏急性中毒事故定量风险评价为例。H.1.299%工艺过程由自动控制系统控制,作业工人在隔离的操作室内操作。项目技术资料:光气缓冲罐及部分输送管道露天布置;缓冲罐直径1.2m,高2.5m。模拟泄漏事故发生时的气象条件:环境温度为20℃,风速为4.1m/s,湿度63%,风速测量点高度10m,云层覆盖度3,大气稳定度A,逆温层不存在。20%选择光气的急性中毒评价指标ERPG-3=1.5,ERPG-2=0.5,IDLH=2。采用ALOHA软件对光气泄漏后扩散影响区域的模拟结果参见表H.1。表H.1光气泄漏扩散危害区域模拟结果模拟泄漏事故场景下风向最大扩散距离(m)ERPG-3ERPG-2IDLH缓冲罐完全破裂8171200737输送管道泄漏100%内径64596157920%内径518814458123.4410min。((10-610-6Cmg/m322.4 273.15T

101325式中:

Cppm M

273.15

············································(H.1)Cppm——气体体积分数与10-6的比值;mg/mC 3——(mg/m3);M’——(g/mol);T’——mg/mP’——气压的数值,单位为帕(Pa)。根据公式(H.1),计算该温度、气压下光气的气体体积浓度:

Cppm

123.4422.4273.1520.010132530.098.92 273.15 101325

····································(H.2) 根据表E.1选择光气的急性中毒致死概率计算参数:A=-19.27,B=3.686,n=1。根据公式(2)计算概率变量 Y19.273.686n30.01101.75··············································(H.3)1.751.7551.755 Y5 Y5 P0.5 erf 0.5

erf1.7555.85104Y5

2

2

(H.4)即该作业工人光气急性中毒事故致死的风险为5.85×10-4。不超过化学毒物急性中毒事故致死的可容许风险水平1.0×10-3,属于可接受的风险。附录I(规范性)化学致癌物职业暴露定量风险评价程序风险不可接受风险表征理毒理学作用动物实验等资料风险不可接受风险表征理毒理学作用动物实验等资料人现场调查资料职业史及化群性流质行固病有学危调害查危害辨识剂量-反应关系评估剂量-反应关系评估EPA模型、多阶模型暴露评估空气中致癌物浓度或内剂量终身平均调整浓度综合性风险应对措施风险可接受综合性风险应对措施表I.1化学致癌物职业暴露定量风险评价程序附录J(资料性)常见确认人类化学致癌物的吸入单位风险表J.1常见化学致癌物的吸入单位风险(数据引自USEPA的IRIS数据库)化学致癌物化学文摘号(CASNo.)导致肿瘤的种类吸入单位风险(m3/µg)苯71-43-2白血病2.2×10-6~7.8×10-6a氯乙烯75-01-4肝血管肉瘤4.4×10-6联苯胺92-87-5膀胱癌6.7×10-2六价铬化合物18540-29-9肺癌1.2×10-21,3-丁二烯106-99-0白血病3×10-5双氯甲醚542-88-1肺癌6.2×10-2砷及其无机化合物7440-38-2肺癌4.3×10-3铍及其化合物7440-41-7肺癌2.4×10-3镉及其化合物7440-43-9肺、气管、支气管肿瘤1.8×10-3环氧乙烷75-21-8淋巴癌、(女性)乳腺癌3×10-3三氯乙烯79-01-6肾细胞癌、非霍奇金淋巴瘤和肝肿瘤4.1×10-6a苯的致癌风险计算可按吸入单位风险区间计算超额风险区间或按吸入单位风险上限估计超额风险的上限。附录K(资料性)EPA吸入单位风险模型计算化学致癌物超额风险应用示例1()81.052(4)(5)Cair-adj

1.08(452)250.068mg/m361320010610-6)10310-410-4该岗位作业工人苯致癌超额风险超过致癌可接受风险水平1.0×10-4。2()3.0mg/m322552Cair-adj

3.02(452)250.051613200Risktumor(2.2106~7.810-6)1030.051=1.110-4~4.010-4该岗位作业工人苯致癌超额风险超过致癌可接受风险水平1.0×10-4。

附录L(资料性)多阶模型计算化学致癌物超额致癌风险应用示例多阶模型的一般形式见公式(L.1):k式中:

F(d)1exp(adiii0i

···························································(L.1)F(d)——剂量—反应关系函数,是值在0到1之间的任意单增函数,F(0)=0;ai——需要拟合的模型参数;k——单个正常细胞变为恶性细胞前必须经历的k个阶段;d——终身平均人体内剂量。()选用国内外4个流行病学调查实例的流行病学调查数据,统计计算得出多阶模型中的剂量—反应关系函数F(d)值,参见表L.1。表L.1表L.1 流病调实的F(d)值流行病学调查实例F(d)盐酸橡胶工厂工人7.69×10-3Dow化学工人2.24×10-3土耳其制鞋工人1.6×10-3中国工人9.12×10-4PBPKL.2表L.2表L.2 流病调实例终平苯露度和剂计结果暴露人群终身平均苯暴露浓度(mg/m3)盐酸橡胶工厂工人12.95—46.82Dow化学工人1.91—5.70土耳其制鞋工人31.37—43.92中国工人0.978—48.92可根据表L.1和表L.2中暴露人群的白血病发病率与内剂量间的对应关系,拟合公式(L.1)中的参数,得到a2=0.0000459,a1=0,a0=0。以天津市区1981年1月~2000年12月白血病流行情况的统计分析为例:天津市区1981年1月~2000年12月白血病发病率为4.71/100000。因此,选择背景值为P0=4.71×10-5。苯职业暴露导致白血病的致癌风险最终可表示为:d2(L.2)参 考 文 献CenterforChemicalProcessSafety(CCPS).GuidelinesforConsequenceAnalysisChemicalReleases[M].NewYork:AmericanInstituteofChemicalEngineers,1999美(Louvar,J.F.)版[M2006UnitedStatesEnvironmentalProtectionAgency(USEPA).FinalAEGLs(188)[DB/OL].https:///aegl/access-acute-exposure-guideline-levels-aegls-values#

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