危险化学品事故研究略谈
作者：973项目组
危险化学品事故一般包括三类：（1）毒气恐怖袭击，如日本东京地铁沙林毒气袭击事件。（2）类似“炸药堆+化武库”爆炸事故，如天津港8.12特大火灾爆炸事故。（3）工业化学品泄漏事故。导致危险化学品事故的原因，除管理问题外，还有两个主要原因：一是从业人员安全意识和培训欠缺，二是安全技术研发不足。人类一直在教训和经验中累积事故的重视程度。重特大工业事故中，危险化学品事故超过其中的50%。随着非传统安全威胁的日益严峻，毒气恐怖袭击也许将是新一轮最应防范的安全威胁。
危险化学品事故的防治技术，关键解决两个关键问题：（1）痕量危险化学品的早发现，远距离探测危险化学品的种类和浓度。危险化学品事故大多可以理解为是泄漏或者释放引起的，并在浓度累积下，经触发因素导致燃爆事故。（2）危险化学品的大气扩散范围。大多数危险化学品事故都是因为人体吸入过量有毒气体导致人员伤亡，因此必须精确刻画危险化学品在大气扩散中的轨迹和范围。通过危险化学品的遥测识别和大气扩散轨迹的刻画，形成危险化学品事故应急处置的系统方案，是研究危险化学品事故的总体目标和整体方案。
围绕上述总体目标和拟解决的关键问题，国家科技部于2010年立项了973研究计划“危险化学品事故全过程遥测预警的关键科学问题研究”（2011CB706900）。该计划依托部门为教育部和国家安全生产监督管理总局，参研单位包括：北京化工大学、中国科学院大学、中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院、中国人民解放军防化研究院、同方威视股份有限公司、中国气象科学研究院、兰州大学、清华大学、北京理工大学和中国计量科学研究院，项目首席科学家是清华大学自动化系郑小平教授。
作为我国首项“危险化学品安全领域”973计划，可以借鉴的成果较少，项目完成水平总体上平行于国际先进水平。部分成果具有较大的创新，领先于国际水平。（1）危险化学品的太赫兹探测。在太赫兹快速断层成像系统方面，获得了2015年澳门发明创业展金奖；研制了一种太赫兹吸收材料，吸收带宽和吸收率均为目前国际最高，标志着我国太赫兹辐射功率计量能力步入国际领先水平。（2）危险化学品的红外遥测方面。不但实现了50米左右的危险化学品遥测，而且在国际上较早地系统构建了化学毒剂特征光谱数据库。国际上最权威的美国Sadtler红外谱图数据库和美国标准与技术研究院NIST数据库，均无化学毒剂的数据，更无吸收系数等参数。（3）建立了危险化学品泄漏源示踪系统。基于离子迁移谱技术和源强反算算法，依托机器人的行动能力，初步实现了常规巡检和事故现场的泄漏源示踪。（4）较为精确地刻画了典型危险化学品在大气扩散中的轨迹和扩散过程，初步实现了离地高度5米和水平距离7公里的小尺度扩散模拟。
项目实施效果良好。太赫兹快速断层成像系统目前已经逐步应用于某推进剂生产过程中的无损检测，以识别推进剂中所含的杂质和次品。红外遥测系统应用于天津港8.12大爆炸的现场救援中，通过对周边环境进行监测，实时掌握有毒有害气体扩散情况。未来将继续按照现有总体方案深入研究，结合具体场景开展全链条研究，以应对日益严峻的危险化学品事故。
