化学事故抢险与急救
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第二章 化学危险源辨识与危害评估

第一节 化学危险源

一、化学危险源的定义

(一)危险

危险是指可能导致人员伤害、职业病、财产损失、作业环境破坏或其组合的根源或状态。而这种根源或状态因某种因素的激发而变成现实,就会变成事故。

危险的大小可用危险度来表示:

危险度=危险可能性或概率×危险严重度

其中的危险可能性或概率是指产生某种危险事件或显现为事故的总的可能性;危险严重度是某种危险引起的可能最严重后果的估计。

危险严重度可以分为四类,危险可能性或概率可以分为五个等级。具体的分类依据如表2-1、表2-2所示。

表2-1 危险严重度类别  

表2-2 危险可能性或概率等级  

(二)危险源

危险源是危险的根源,是指系统中存在可能发生意外释放能量的危险物质。广义危险源则指具有或潜在存在着物质与能量的危险性,从而有可能对人身、财产、环境造成危害的设备、设施或场所。具有危险性的物质,通常可用联合国建议的9大类(爆炸品;气体;易燃液体;易燃固体、易于自燃的物质、遇水放出易燃气体的物质;氧化性物质和有机过氧化物;毒性物质和感染性物质;放射性物质;腐蚀性物质;杂项危险物质和物品)来概括;具有危险性的能量则包括一切失去控制(或称逆流)的机械能、电能、热能、化学能、辐(放)射能等各种形式的能量。

危险源的三要素是指:潜在危险性、存在条件和触发因素。其中,潜在危险性是指一旦触发事故,可能带来的危害程度或损失大小,或者说危险源可能释放的能量强度或危险物质量的大小。存在条件是指危险源所处的物理、化学状态和约束条件状态,例如物质的压力、温度、化学稳定性,盛装容器的坚固性,周围环境障碍物等情况。触发因素虽然不属于危险源的固有属性,但它是危险源转化为事故的外因,而且每一类型的危险源都有相应的敏感触发因素。在触发因素的作用下危险源转化为事故,如易燃易爆物质,热能是其敏感的触发因素;又如压力容器,压力升高是其敏感触发因素。因此,一定的危险源总是与相应的触发因素相关联。在触发因素的作用下,危险源转化为危险状态,继而转化为事故。

危险源是可能导致事故发生的潜在的不安全因素。实际上,生产过程中的危险源,即不安全因素种类繁多、非常复杂,它们在导致事故发生、造成人员伤害和财产损失方面所起的作用很不相同;相应地,控制它们的原则、方法也不相同。根据危险源在事故发生、发展中的作用,把危险源划分为两大类,即第一类危险源和第二类危险源。

1.第一类危险源的概念

根据能量意外释放理论——能量转移论,能量或危险物质的意外释放是伤亡事故发生的物理本质。于是,把生产过程中存在的、可能发生意外释放的能量(能源或能量载体)或危险物质称作第一类危险源。

为防止第一类危险源导致事故,必须采取措施约束或限制能量、危险物质,控制危险源。在正常情况下,生产过程中的能量或危险物质受到约束或限制,不会发生意外释放,即不会发生事故。但是,一旦这些约束或限制能量、危险物质的措施受到破坏、失效或故障,则会发生事故。

2.第二类危险源的概念

导致能量或危险物质约束或限制措施破坏或失效、故障的各种因素,称作第二类危险源。它主要包括物的故障、人为失误和环境因素。

①物的故障是指机械设备、装置、元部件等由于性能低下而不能实现预定功能的现象。物的不安全状态也是物的故障。故障可能是固有的,由于设计、制造缺陷造成的;也可能是由于维修、使用不当,或磨损、腐蚀、老化等原因造成的。

从系统的角度考察,构成能量或危险物质控制系统的元素发生故障,会导致该控制系统的故障而使能量或危险物质失控。故障的发生具有随机性,这涉及系统可靠性问题。

②人为失误是指人的行为结果偏离了被要求的标准,即没有完成规定功能的现象。人的不安全行为也属于人为失误。人为失误会造成能量或危险物质控制系统故障,使屏蔽破坏或失效,从而导致事故发生。

③环境因素指人和物存在的环境,即生产作业环境中的温度、湿度、噪声、振动、照明、通风换气以及有毒有害气体等。

(三)化学危险源

危险源是事故发生的根本原因。化学危险源原点是指事故隐患或某种潜在能转化为事故的点,是构成事故的最初起点。原点有三个特征:初始性;突发性;与事故发展过程、事故终点和事故后果有直接的因果关系。

构成化学事故危险源的条件是指能够污染环境、危及生命的有毒化学物质,但并非这些化学物质或化学过程都能构成突发的化学事故,只有具备毒性大、储量多、易于扩散、周围人口密集四个主要条件才能构成化学事故危险源。

构成化学危险源的条件中,危险物质存在的数量是辨识化学危险的重要依据。能够引起事故的化学物质必须达到一定的数量才有意义。不同类别的化学物质,依其化学、物理性质及毒性的不同,构成危险源达到的量可以不同,也就是说每种化学物质都有一个不得超过的限制量。这种限制量也称临界量或阈限量,由此来确认危险源,及其潜在的危险性,是一种辨识危险源的标准。制定阈限量是一个很复杂的问题,如:同一种化学物质,量相等,而存在形式或外部因素等条件不同,发生事故后产生的效力可以相差甚远。

(四)危险化学品重大危险源

GB 18218—2009《危险化学品重大危险源辨识》第3.4条对危险化学品重大危险源如下定义:“长期地或临时生产、加工、使用或储存危险化学品,且危险化学品的数量等于或超过临界量的单元。”其中,危险化学品是指具有易燃、易爆、有毒、有害等特性,会对人员、设施、环境造成伤害或损害的化学品。单元指的是指一个(套)生产装置、设施或场所,或同属一个工厂的且边缘距离小于500m的几个(套)生产装置、设施或场所。临界量是指对于某种或某类危险化学品规定的数量,若单元中的危险化学品数量等于或超过该数量,则该单元定为重大危险源。该标准适用于危险物质的生产、使用、储存和经营等企业或组织。

二、化学危险源的类型

化学危险源的分类尚无统一的标准,可以从不同角度进行分类。具体如下:

(一)按化学毒物泄漏的形式分类

1.体源(瞬时源)

体源是指由化学物质爆炸形成的事故源。在爆炸的瞬间,有毒化学物质可形成半径为r,高度为h的云团。成片的容器连续爆炸时称体源群。

2.点源或线源(连续源)

点源或线源是指由容器或管道破裂、阀门损坏,使有毒气体泄漏形成的事故源。其特点是连续释放,流量不变。

(二)按化学毒物存在的形式分类

1.固定源

固定源是指储装化学毒物的载体为固定目标。如化学毒物的生产、使用装置,存储仓库、罐及停靠港、站的装载化学毒物的载体等。固定化学危险源涉及所有种类的危险化学品,可能发生各类事故,主要的是火灾、爆炸、人员中毒及环境污染事故。由于固定源内危险化学品种类繁多、设施复杂、危险区域集中,一旦发生事故,影响及危害比较大。例如深圳清水河仓库危险品混存的毒源,属于固定的毒源。随着生产规模的扩大,工业生产事故有扩大的趋势,为了控制重大工业事故的发生,国内外进行了诸多的研究,提出的一些对策措施和标准大多是针对固定化学危险源的。

2.动态源

动态源是指可以借助于某种运载工具在陆路、水路或空中进行异地移动的化学危险源或重大化学危险源。如在陆运、水运、空运的运输过程中,用于运送化学毒物的各种载体。动态源是长期地或临时地运输危险化学品的载体,它是相对于固定化学危险源而言的。动态危险源发生事故的偶然性比较大,一旦发生事故,常因施救不及时、处置措施不当等原因,造成严重后果。

(三)按危险化学品的分布分类

1.生活化学危险源

生活化学危险源主要指日常生活中使人可能遭受到危险化学品伤害的危险源。越来越多的化学品渗透到人们的日常生活中作为生活中不可或缺的燃料,有煤炭、煤气、液化石油气、天然气等。以煤炭作燃料时,时常发生通风不良引起的一氧化碳中毒事故;在城市,更多地采用煤气、液化石油气、天然气作燃料,使用不当或管道、灶具发生泄漏,会引起火灾、爆炸事故;房屋装修时采用的材料,可能会释放甲醛等有害物质从而致人中毒。

2.生产化学危险源

生产化学危险源主要指工业生产过程中,包括危险化学品的生产、使用、储存、装卸、运输等过程中存在的化学危险源。由于在工业生产中,操作条件苛刻(高温、高压、强腐蚀性)、危险物质数量大,容易发生各类事故,而且事故后果较为严重,危害性较大,是社会普遍关注的一个热点问题。

(四)按物质形态分类

1.固体化学危险源

固体化学危险源主要指由固体危险化学品构成的危险源。它包括化学危险品分类中的爆炸品、易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品、氧化剂和有机过氧化物、毒害品和感染性物品、放射性物品、腐蚀品等。这类危险源中的爆炸品、易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品、氧化剂和有机过氧化物常常引发火灾、爆炸事故;毒害品和感染性物品常常引起人员中毒事故,也会引起火灾、爆炸事故;放射性物品易使人遭受射线伤害;腐蚀品可能致人灼伤或引起火灾。

2.液体化学危险源

液体化学危险源主要指由液体危险化学品构成的危险源。它包括危险化学品分类中的易燃液体、氧化剂和有机过氧化物、毒害品和感染性物品、腐蚀品等。易燃液体、氧化剂和有机过氧化物常常引发火灾、爆炸事故;毒害品和感染性物品常常引起人员中毒事故,也会引起火灾、爆炸事故;腐蚀品可能致人灼伤或引起火灾。液体危险化学品泄漏后,容易在地面流淌、扩散,使危害增大。

3.气体化学危险源

气体化学危险源主要指由气体危险化学品构成的危险源。它包括危险化学品分类中的压缩气体和液化气体、毒害品和感染性物品、腐蚀品等。这类危险化学品常常引发火灾、爆炸事故,人员中毒、窒息事故以及致人灼伤等。