Kemikaalionnettomuuksien seurausten arviointi

Ilmatieteen laitoksessa on kehitetty leviämismalli laskemaan kemikaalionnettomuudessa vapautuvien vaarallisten aineiden leviämistä ilmakehässä. Viranomaisten ja pelastuslaitosten käyttöön tarkoitettu ESCAPE-malli toimii mikrotietokoneessa.

ESCAPE-mallia voidaan soveltaa

vaarallisia kemikaaleja valmistavien ja varastoivien yritysten onnettomuusselvityksissä sekä
maantie- ja rautatiekuljetusten aikana tapahtuvien säiliörikkojen vaikutusten arvioinnissa.

ESCAPE-leviämismallilla tarkasteltavat onnettomuudet ovat yleensä säiliö- tai putkirikkoja,

joissa vaaralliset aineet voivat levitä ilmaan suoraan rikkoutumiskohdasta tai höyrystymällä maahan muodostuneesta nestelammikosta. Päästö voi onnettomuustilanteen alussa olla nestettä tai kaasua.
Leviämismallissa on helppo käyttöliittymä

ESCAPE-ohjelmisto toimii Windows-käyttöjärjestelmässä.

Ohjelmistossa on helppokäyttöinen käyttöliittymä, johon Ilmatieteen laitos antaa opastusta. Laskentatulokset esitetään ohjelmaan liitetyllä MapInfo-karttatyökalulla.

Malli on Ilmatieteen laitoksen lisäksi käytössä useilla viranomais-, tarkastus- ja pelastustoiminnasta vastaavilla laitoksilla Suomessa.
Lähtötiedoiksi tarvitaan tiedot onnettomuuden ominaisuuksista sekä säätilasta

Leviämisarvion lähtöarvoiksi tarvitaan tiedot onnettomuustyypistä, päästölähteestä, tarkasteltavasta säätilanteesta ja ympäristön ominaisuuksista. Lisäksi käyttäjä valitsee päästöaineen ja kiinnittää päästökohteen sijaintipaikan.Tarvittavia meteorologisia tietoja ovat tuulen nopeus ja suunta, ilmakehän tilaa kuvaava stabiiliusluokka, ulkoilman lämpötila ja suhteellinen kosteus.
Leviämismallin tuloksena saadaan kulkeutumisen, hajaantumisen ja vaikutusten arviointi

Ohjelma määrittää

aineiden päästöt,
onnettomuustilanteen alkuvaiheen leviämisen eli ns. lähdetermien muodostumisen,
kulkeutumisen ja
hajaantumisen ilmakehässä sekä
aiheutuvia vaikutuksia.

Ohjelmalla voidaan arvioida myös annoskertymiä sekä ns. BLEVE-räjähdyksessä syntyvän kaasupilven ylipainetta ja sen haittavaikutuksia. ESCAPE -mallilla voidaan simuloida raskaan kaasun leviämistä ja ilmavirtausten mukaan tapahtuvaa ns. passiivista leviämistä.

Laskelmien tuloksena saadaan tarkastellun aineen leviämiskuvio karttapohjalle. Esimerkkikuvassa kuljetussäiliön vuoto aiheuttaa korkeita klooripitoisuuksia Helsingin alueella oletetussa onnettomuustilanteessa. Vastaavat esitykset saadaan annoskertymän ja ns. BLEVE-räjähdyksessä syntyvän paineaallon ylipaineen jakaumille (kartta (c) Genimap).
Rajoituksia mallin käytössä

Malli ei sovellu esimerkiksi varastopalojen seurauksena syntyvien kaasupilvien leviämisen arvioimiseen. Tulipalossa syntyvien savukaasujen ja hiukkasten leviämistä voidaan arvioida erillisellä BUO-FMI-mallilla, jota voidaan käyttää ESCAPE-mallin liitteenä.
ESCAPE-mallin perusversiolla ei voida arvioida yksityiskohtaisesti maastonmuotojen ja esteiden vaikutusta leviämiseen.
Mallilla ei voida arvioida aikariippuvaisten päästöjen (transient releases) leviämistä.

Mallilla on tieteellinen perusta

Ohjelman nimi ESCAPE on lyhenne sanoista Expert System for Consequence Analysis using a PErsonal computer.

ESCAPE-ohjelmisto koostuu matemaattis-fysikaalisista virtaus- ja leviämismalleista. Niiden avulla voidaan arvioida tärkeimpien myrkyllisten tai syttyvien aineiden jatkuvien tai nopeasti tapahtuvien hetkellisten päästöjen leviäminen ilmassa.

ESCAPE-ohjelmalle on suoritettu tieteellinen arviointi mm. EU:n rahoittamassa projektissa SMEDIS (Scientific Model Evaluation of Dense Gas Dispersion Models), jossa oli mukana useita eurooppalaisia raskaan kaasun leviämismalleja.

Kirjallisuutta