“高風(fēng)險區(qū)域應(yīng)急計劃區(qū)制定方法”是針對城市新舊工業(yè)園區(qū)，尤其是化學(xué)工業(yè)園區(qū)，城郊與鄉(xiāng)村地區(qū)的含硫化氫天然氣開發(fā)設(shè)施，大型石油化工企業(yè)等區(qū)域性重大事故災(zāi)難潛在主體，以公眾保護為目標(biāo)，圍繞區(qū)域性重大事故災(zāi)難應(yīng)急計劃區(qū)制定方法開展的研究。
　　近年來，我國發(fā)生了多起區(qū)域性石油化工等企業(yè)的重特大生產(chǎn)安全事故，如2003年12月23日中石油川東北氣礦羅家16H井噴失控事故、2004年4月15日重慶天原化工廠氯氣泄漏爆炸事故、2005年11月13日吉林石化雙苯廠爆炸及松花江水污染事故等?？偨Y(jié)事故演化過程可以發(fā)現(xiàn)，存在極度危險物質(zhì)或潛在可釋放能量，事故演化過程復(fù)雜，事故影響范圍最終超出場界并嚴(yán)重危害周邊公眾安全是此類事故的共同特征。
　　應(yīng)急準(zhǔn)備工作是事故應(yīng)急管理過程的重要活動之一，也是安全生產(chǎn)工作和公眾保護的一項關(guān)鍵內(nèi)容，它主要針對可能發(fā)生的事故，為迅速、有效地開展應(yīng)急活動而預(yù)先進行的風(fēng)險分析、區(qū)域規(guī)劃、監(jiān)測預(yù)警、應(yīng)急協(xié)同、公眾疏散及防護等準(zhǔn)備工作。而這些應(yīng)急準(zhǔn)備工作的落實載體即為應(yīng)急計劃區(qū)。
　　應(yīng)急計劃區(qū)(Emergency Planning Zone，EPZ)是指為了在事故發(fā)生時能夠及時、有效地采取保護公眾的防護行動，事先在危險設(shè)施的周圍劃出制定有應(yīng)急預(yù)案并做好適當(dāng)應(yīng)急準(zhǔn)備的區(qū)域，應(yīng)急準(zhǔn)備工作通常包括預(yù)警、人員疏散、避難、個體防護手段、點火、公眾培訓(xùn)等。并不是說發(fā)生事故時就按劃分的區(qū)域應(yīng)急，劃分應(yīng)急計劃區(qū)只是要做好準(zhǔn)備。其目的是在應(yīng)急干預(yù)的情況下便于迅速組織有效的應(yīng)急響應(yīng)行動，最大限度地降低事故對環(huán)境和公眾可能產(chǎn)生的影響。
　　目前國內(nèi)外有關(guān)應(yīng)急計劃區(qū)的研究多集中于核工業(yè)、危險化學(xué)品和含硫氣井的應(yīng)急計劃中，其它領(lǐng)域研究較少且尚不成熟。國內(nèi)應(yīng)急計劃區(qū)相關(guān)研究存在的主要不足有以下兩個方面：沒有充分考慮地形因素、沒有考慮密集人口的情況，此外，在可接受風(fēng)險值、應(yīng)急預(yù)案的編制、事故現(xiàn)場監(jiān)測及報警裝置、人員疏散等方面涉及到政治、經(jīng)濟及社會等諸多因素，我國在諸多方面與國外存在巨大差異，不能照搬國外做法。
　　在這種形勢下，有必要針對城市新舊工業(yè)園區(qū)，尤其是化學(xué)工業(yè)園區(qū)，城郊與鄉(xiāng)村地區(qū)的含硫化氫天然氣開發(fā)設(shè)施，大型石油化工企業(yè)等區(qū)域性重大事故災(zāi)難潛在主體，以公眾保護為目標(biāo)，圍繞區(qū)域性重大事故災(zāi)難應(yīng)急計劃區(qū)制定方法開展研究。因此，在科技部、國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局等單位的支持下，中國安全生產(chǎn)科學(xué)研究院等單位進行了“高風(fēng)險區(qū)域應(yīng)急計劃區(qū)制定方法”研究。
　　研究過程
　　“高風(fēng)險區(qū)域應(yīng)急計劃區(qū)制定方法”研究以保護重大工業(yè)設(shè)施周邊公眾安全為核心目標(biāo)，以有毒氣體泄漏擴散為典型事故情景，從應(yīng)急計劃區(qū)劃分影響因素、氣體毒性負荷模擬計算、應(yīng)急計劃區(qū)劃分方法、應(yīng)急管理要求、公眾安全保護策略5個方面，采用現(xiàn)場調(diào)查、三維數(shù)值模擬、工程應(yīng)用等方法開展科學(xué)研究，為有效控制高危設(shè)施周邊區(qū)域風(fēng)險、進行合理應(yīng)急準(zhǔn)備及事故響應(yīng)提供技術(shù)支撐。
　　應(yīng)急計劃區(qū)劃分影響因素。影響高風(fēng)險區(qū)域應(yīng)急計劃區(qū)的主要因素可歸納為：源強(即有毒氣體釋放速率)、氣象條件、地形條件、人口分布、應(yīng)急準(zhǔn)備能力等，用于確定毒氣泄漏事故源項及后果，以使在所確定的應(yīng)急計劃區(qū)內(nèi)所作的應(yīng)急準(zhǔn)備能應(yīng)付嚴(yán)重程度不同的潛在事故后果。其中有毒氣體釋放速率是最關(guān)鍵的影響因素，與事故規(guī)模、大小有關(guān)，而地形條件可根據(jù)釋放源與周邊地形的高差分為簡單地形和多種復(fù)雜地形；氣體毒性負荷則是這些主要影響因素的函數(shù)，其致死概率對應(yīng)的死亡百分率為0時的值可以作為應(yīng)急計劃區(qū)邊界劃分的標(biāo)準(zhǔn)。
　　氣體毒性負荷模擬計算。選擇不同復(fù)雜地形的典型危險源，采用大渦模擬方法模擬重氣擴散三維非定常態(tài)湍流流動過程，計算各種計算工況組合條件下氣體濃度場的分布，并與實驗測量得到的不同風(fēng)向及風(fēng)速條件下的擴散過程空間濃度數(shù)據(jù)進行比對，進而分析氣體毒性負荷及其閾值的最大擴散半徑，可以發(fā)現(xiàn)復(fù)雜地形、有毒氣體釋放速率、風(fēng)速、風(fēng)向等直接影響氣體毒性負荷的空間分布，進而影響應(yīng)急計劃區(qū)的范圍。
　　應(yīng)急計劃區(qū)劃分方法。利用復(fù)雜地形典型危險源氣體毒性負荷的計算結(jié)果，通過非線性回歸建模，研究氣體毒性負荷與有毒氣體釋放速率之間的函數(shù)關(guān)系，建立以有毒氣體釋放速率為指標(biāo)的我國不同類型復(fù)雜地形典型危險源應(yīng)急計劃區(qū)的劃分方法，并與國外相關(guān)方法及國內(nèi)事故案例進行了比對分析；在此基礎(chǔ)上，進一步分析確定應(yīng)急計劃區(qū)實際邊界的一般原則，包括其理論計算值小于常用的安全距離、多危險源同時存在、有無重點防護目標(biāo)等情況。
　　應(yīng)急管理要求。在復(fù)雜地形典型危險源應(yīng)急計劃區(qū)劃分方法的基礎(chǔ)上，提出了支撐突發(fā)事件應(yīng)急全過程的基礎(chǔ)性行動的應(yīng)急準(zhǔn)備框架，包括應(yīng)急預(yù)案、組織指揮、監(jiān)測預(yù)警、信息發(fā)布、應(yīng)急響應(yīng)、善后恢復(fù)、應(yīng)急保障等方面。
　　公眾安全保護策略。在應(yīng)急計劃區(qū)內(nèi)應(yīng)急準(zhǔn)備措施研究的基礎(chǔ)上，提出了警報通知、人員疏散、就地避險和個體防護相結(jié)合的高風(fēng)險區(qū)域重大事故公眾安全保護策略，將現(xiàn)場測試試驗、理論計算分析、實驗室檢測相結(jié)合，以在總體上達到最佳的公眾防護效果。
　　成果應(yīng)用
　　該研究是現(xiàn)有技術(shù)條件下比較系統(tǒng)、全面的研究嘗試，已成功應(yīng)用于中石油西南油氣田川東北氣礦的宣漢作業(yè)區(qū)黃龍X1井。根據(jù)黃龍X1井的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，計算了該井應(yīng)急計劃區(qū)的理論值，在地圖上以該井為中心作圓，即為該井理論計算的應(yīng)急計劃區(qū)?？紤]上述邊界附近存在的幼兒園、學(xué)校、醫(yī)院等防護目標(biāo)，在理論計算的基礎(chǔ)上按照應(yīng)急計劃區(qū)劃分原則作適當(dāng)調(diào)整，把醫(yī)院、幼兒園和小學(xué)等重點防護目標(biāo)納入應(yīng)急計劃區(qū)，并在地圖上標(biāo)識，由此構(gòu)成了黃龍X1井實際應(yīng)急計劃區(qū)。
　　在上述研究的基礎(chǔ)上，制定了具體的應(yīng)急準(zhǔn)備措施，包括突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案、應(yīng)急組織指揮、監(jiān)測與預(yù)警、突發(fā)事件信息管理、應(yīng)急響應(yīng)、善后處置、應(yīng)急保障、培訓(xùn)演練等，這些應(yīng)急措施與含硫氣井應(yīng)急計劃區(qū)緊密結(jié)合在一起，為應(yīng)急準(zhǔn)備工作提供了技術(shù)支撐。
　　根據(jù)我國現(xiàn)行體制、法制和機制以及經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r，建立適合我國實際的高風(fēng)險區(qū)域應(yīng)急計劃區(qū)劃分方法及其應(yīng)急準(zhǔn)備措施具有重大的現(xiàn)實需求。研究單位已經(jīng)和相關(guān)企業(yè)及科研院所展開合作，將相關(guān)技術(shù)方法進一步完善，將以含硫氣井應(yīng)急計劃區(qū)為核心區(qū)域的全面的應(yīng)急準(zhǔn)備措施提升為標(biāo)準(zhǔn)層面，并在油氣田及相關(guān)行業(yè)進行推廣應(yīng)用，這對于政府有效監(jiān)管、公眾生命財產(chǎn)保障和周邊環(huán)境保護具有科學(xué)和現(xiàn)實意義。
　　發(fā)展前景
　　該研究目標(biāo)的選取和研究內(nèi)容的提出都是來源于我國安全生產(chǎn)現(xiàn)實的迫切需要，是安全生產(chǎn)工作的重大科技需求和任務(wù)。通過研究，在應(yīng)急計劃區(qū)方面形成的研究成果，可以直接為石油化工企業(yè)提供市場服務(wù)，為企業(yè)、行業(yè)的安全生產(chǎn)提供科技保障，從而取得顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
　　該方法除了在油氣田現(xiàn)場的試點應(yīng)用取得了比較好的效果之外，經(jīng)適當(dāng)調(diào)整后也同樣適用于大型化工企業(yè)和大型化工區(qū)、危險化學(xué)品管道運輸、大型原油進出口港口等其他復(fù)雜環(huán)境下的高風(fēng)險區(qū)域應(yīng)急準(zhǔn)備的應(yīng)用，為企業(yè)及地方政府在公眾安全防護的具體實施過程提供參考依據(jù)，從而保障危險源周圍公眾生命和財產(chǎn)的安全。