“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，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。總結(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重危害周邊公眾安全是此類事故的共同特征。
　　應(yīng)急準備工作是事故應(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備工作。而這些應(yīng)急準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)急準備的區(qū)域，應(yīng)急準備工作通常包括預(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，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，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)急準備能應(yīng)付嚴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)邊界劃分的標準。
　　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，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)等重點防護目標納入應(yīng)急計劃區(qū)，并在地圖上標識，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)急準備措施提升為標準層面，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。