个人风险、社会风险分析

11.4.1个体风险计算步骤如下：a）选择一个泄漏场景（LOC），确定每个LOC的年失效频率Sf。泄露场景孔径大小（mm）年失效频率fs1、小口泄露54×10-52、中口泄露251×10-43、大口泄露1001×10-54、完全泄露整个设备的直径6×10-6b）选择一种天气等级M和该天气等级下的一种风向，给出天气等级M和风向同时出现的联合概率PPM。天气等级M和风向同时出现的联合概率PPM表大气稳定度风速东风西风南风北风东北风西北风东南风西南风静风1.51.5~3.03.1~5.05.1~7.07.0c）计算在特定的LOC、天气等级M、风向及点火事件i（可燃物）条件下网格单元上的死亡概率个体风险P毒性暴露下死亡概率值可按下式计算：)ln(tCbaPnr……（7）式中：a,b,n——描述物质毒性的常量，见附录K；C——浓度，单位为mg/m3；t——暴露于毒物中的时间，单位为min，最大值为30min。其中：氨的常数A=-9.82；B=0.71；n=2.0；假设：（1）北风、小口泄漏液氨储罐以裂口面积A（单位为m2）连续向外界泄漏液态氨，泄漏出来的液氨瞬间气化成氨气烟羽，泄漏时储罐内液体压力P（单位为Pa），外界环境压力P0（单位为Pa），全年主导风向北风风速为u（单位m/s），液氨密度ρ（单位为Kg/m3），泄漏时间t（单位为s）。以液氨储罐泄漏点为坐标原点O，下风向X轴，以方向东为Y轴，以垂直地面向上为Z轴，建立坐标系（XY平面垂直地面高度1米）。XZOY液氨经储罐上的孔流出，瞬时质量流率为Q，单位为Kg/s：002ppACQ……（1）式中：C0——液体泄漏系数；连续排放时，形成稳定的流场后，位于地面2m高处的连续稳态源的烟羽，在给定地点0,,yx的污染物的浓度0,,yxC，单位为kg/m3，22221exp21exp21exp2,,zrzryzyHzHzyuQzyxC式中：y，z——侧风向和垂直风向的扩散系数，单位为m；d）计算（LOC、M、、i）条件下对网格单元个体风险的贡献：个体风险PPPfIRMSiMS,,,……（11）e）对所有的天气等级和风向，重复b）-d）步的计算；对所有的LOC，重复a）-d）步的计算，则网格点处的个人风险由下式计算：iiMSMSIRIR,,,……（12）个人风险PP个体风险个体风险式中：P——死亡概率，为年失效频率F年失效频率与死亡百分率P死亡百分率的乘积；死亡百分率P死亡百分率：在一定时间接触一定浓度毒物所造成影响的概率值）（tCBlnAYn其中：氨的常数A=-9.82；B=0.71；n=2.0；C为接触毒物的浓度（单位10-6），假设：液氨储罐以裂口面积A（单位为m2）连续向外界泄露液态氨，泄露开始时裂口上方液体高度hL，（单位为m），泄露出来的液氨瞬间气化成氨气烟羽，泄漏时储罐内液体压力P（单位为Pa），外界环境压力P0（单位为Pa），全年主导风向北风风速为u（单位m/s），液氨密度ρ（单位为Kg/m3），泄漏时间t（单位为s）。以液氨储罐泄露点为坐标原点O，下风向X轴，以方向东为Y轴，以垂直地面向上为Z轴，建立坐标系（XY平面垂直地面高度1米）。XZOY液氨经储罐上的孔流出，瞬时质量流率为Q，单位为Kg/s：LghppACQ002……（1）式中：C0——液体泄漏系数；g——重力加速度，9.8m/s2；连续排放时，形成稳定的流场后，位于地面1m高处的连续稳态源的烟羽，在给定地点1,,yx的污染物的浓度1,,yxC，单位为kg/m3，22221exp21exp21,,zyzyyuQyxC……（2）式中：y，z——侧风向和垂直风向的扩散系数，单位为m；吸入氨5~10min致死的浓度为0.05%，则C取500×10-6;t取最短时间5min；计算Y=-9.82+.071ln（5002*5）=0.148对应死亡百分率P死亡百分率=99%个体风险P——个体风险计算时的死亡概率；个体风险——个体风险计算时的死亡概率修正因子；取值为1；按泄漏量为3吨时，距泄漏点150米处老年房为研究对象个体风险P=2.1×10-5×40%=8.4×10-6＞310-7本项目个人风险不可容许。4.3.2社会风险计算PP社会风险社会风险社会风险P——社会风险计算时的死亡概率；社会风险——社会风险计算时的死亡概率修正因子；室内风险修正因子为0.1，室外为1。考虑夜间人员均处于室内情况取0.1；查可容许社会风险标准（F-N）曲线，处于不可容许区。则本项目重大危险源社会风险不可容许。L.2有毒物个体风险和社会风险的死亡概率计算在确定个体风险和社会风险时需计算网格单元点的死亡概率。假设有毒气云的宽度有限，仅仅覆盖一个风面。在网格单元位置的有毒气云用具有均衡死亡概率的等效气云代替，网格单元的死亡概率dP为等效气云内的死亡概率乘以网格单元位于等效气云内部的概率。计算步骤如下：(1）计算网格单元与释放源的距离R=150米(2）计算全部时间t内，高度h＝1m的中心线的浓度C（R，t）(3）计算距离R，参考高度h＝1m处烟羽中心的死亡概率)(,RPcl个体风险)(,RPcl社会风险的计算公式为：outpopoutclinpopinclclfPfPP,,,,,,,社会风险社会风险社会风险……（L.1）(4）计算离烟羽中心线距离为y处的死亡概率P（R，y）。离烟羽中心线越远，其死亡概率越小。(5）计算距离R处的气云有效宽度（ECW）。在距离R的有毒气云用一个等效气云代替，假设等效气云有一常数的死亡概率，其值等于有毒气云中心线的死亡概率。通过有毒气云内的死亡数等于等效气云的死亡数，来确定等效气云的宽度。等效气云宽度可以使用概率积分来计算。概率积分)(RPI定义为沿着垂直于烟羽中心线的轴，对死亡概率进行积分：dyyRPRPI),()(……（L.2）式中：y——离烟羽中心线的距离，单位为m；P（R，y）——位置（R，y）的死亡概率。在数值计算时，积分边界可取1％致死率的距离。等效气云宽度ECW定义为：)()()(RPRPIRECWcl……（L.3）6.计算网格单元被等效气云覆盖的概率ciP，如果网格单元在风面内，可近似利用下式求得：RRECWnRPwsci2)()(……（L.4）如果网格单元不在风面内，0)(RPci。参数nws等于风面数。7.计算网格单元死亡概率个体风险PciclPPP，个体风险个体风险……（L.5）8.计算网格单元死亡概率社会风险PciclPPP，社会风险社会风险……（L.6）液体经储罐上的孔流出瞬时质量流率为：LmghppACQ002……（E.2）式中：Qm——质量流率，单位为Kg/s；P——储罐内液体压力,单位为Pa；P0——环境压力,单位为Pa；C0——液体泄漏系数；g——重力加速度，9.8m/s2；A——裂口面积，单位为m2；ρ——液体密度，单位为Kg/m3；hL——裂口上方液体高度，单位为m；t——泄漏时间，单位为s。E.3泄漏物质在大气中的扩散E.3.1大气稳定度确定大气稳定度确定通常采用Pasquill分类方法,大气稳定度分为A、B、C、D、E和F六类，A类表示气象条件极不稳定，B类表示气象条件中等程度不稳定，C类表示气象条件弱不稳定，D类表示气象条件的稳定性在稳定和不稳定之间，E类表示气象条件弱稳定，F类表示气象条件中等程度稳定。大气稳定度的具体分类见表E.4和表E.5。表E.4Pasquill大气稳定度的确定地面风速（m/s）白天日照夜间条件强中等弱阴天且云层薄，或低空云量为4/8天空云量为3/82AA~BB2~3A~BBCEF3~4BB~CCDE4~6CC~DDDD6CDDDD表E.5日照强度的确定天空云层情况日照角60o日照角60o且35o日照角15o且35o天空云量为4/8,或高空有薄云强中等弱天空云量为5/8~7/8,云层高度为2134m~4877m中等弱弱天空云量为5/8~7/8,云层高度2134m弱弱弱E.3.2Pasquill-Gifford模型扩散方程1）Pasquill-Gifford模型扩散方程a）位于地面rH高处的连续稳态源的烟羽22221exp21exp21exp2,,zrzryzyHzHzyuQzyxC……（E.31）式中：zyxC,,——连续排放时，形成稳定的流场后，给定地点zyx,,的污染物的浓度，单位为kg/m3；Q——连续排放的物料质量流量，单位为kg/s；u——风速，单位为m/s；y，z——侧风向和垂直风向的扩散系数，单位为m；x——下风向距离，单位为m；y——侧风向距离，单位为m；z——垂直风向距离，单位为m。2）Pasquill-Gifford模型扩散系数扩散系数确定见下表E.4和E.5：表E.6推荐的烟羽扩散Pasquill-Gifford模型扩散系数方程（下风向距离x的单位为m）Pasquill-Gifford稳定度等级mymx农村条件ABCDEF城市条件A~BCDE~F2/10001.0122.0xx2/10001.0116.0xx2/10001.01(11.0xx2/10001.0108.0xx2/10001.0106.0xx2/10001.0104.0xxx20.0x12.02/10002.0108.0xx2/1015.0106.0xx10003.0103.0xx10003.01016.0xx2/10004.0132.0xx2/10004.0122.0xx2/10004.0116.0xx2/10004.0111.0xx2/10001.0124.0xxx20.02/10003.0114.0xx210015.0108.0xx假设：液氨储罐以裂口面积A（单位为m2）连续向外界泄露液态氨，泄露开始时裂口上方液体高度hL，（单位为m），泄露出来的液氨瞬间气化成氨气烟羽，泄漏时储罐内液体压力P（单位为Pa），外界环境压力P0（单位为Pa），全年主导风向北风风速为u（单位m/s），液氨密度ρ（单位为Kg/m3），泄漏时间t（单位为s）。以液氨储罐泄露点为坐标原点O，下风向X轴，以方向东为Y轴，以垂直地面向上为Z轴，建立坐标系（XY平面垂直地面高度1米）。XZOY液氨经储罐上的孔流出，瞬时质量流率为Q，单位为Kg/s：LghppACQ002……（1）式中：C0——液体泄漏系数；g——重力加速度，9.8m/s2；连续排放时，形成稳定的流场后，位于地面1m高处的连续稳态源的烟羽，在给定地点1,,yx的污染物的浓度1,,yxC，单位为kg/m3，22221exp21exp21,,zyzyyuQyxC……（2）式中：y，z——侧风向和垂直风向的扩散系数，单位为m；