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GC類(lèi)壓力管道分級的詳細梳理

首先,我們先對壓力管道的定義進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的解讀,在2014版《特種設備目錄》代號為8000的壓力管道,其定義是這樣的:“壓力管道,是指利用一定的壓力,用于輸送氣體或者液體的管狀設備,其范圍規定為最高工作壓力大于或者等于0.1MPa(表壓),介質(zhì)為氣體、液化氣體、蒸汽或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作溫度高于或者等于標準沸點(diǎn)的液體,且公稱(chēng)直徑大于或者等于50mm的管道。公稱(chēng)直徑小于150mm,且其最高工作壓力小于1.6MPa(表壓)的輸送無(wú)毒、不可燃、無(wú)腐蝕性氣體的管道和設備本體所屬管道除外?!?/span>

(1)這里的最高工作壓力,既不是設計壓力,也不是操作壓力。而是指該壓力管道在正常工作過(guò)程中,內部介質(zhì)可能達到的最大壓力。

(2)在介質(zhì)的范圍中,這里的蒸汽特指水蒸汽,也就是處于臨界溫度Tc =373°C 之下的水的蒸汽,如果處于臨界溫度Tc =373°C 之上,那么就變成水蒸氣了。實(shí)際中怎么區分水蒸汽和水蒸氣呢?很簡(jiǎn)單,用肉眼看,肉眼能看到白色的煙霧,就是水蒸汽,如果肉眼看不見(jiàn),那就是水蒸氣。

(3)這里的可燃指的就是火災危險性,火災危險性依據GB50160《石油化工企業(yè)設計防火標準》與GB50016《建筑設計防火規范》的規定判定。

(4)這里的易爆,一般指在極短時(shí)間內,釋放出大量能量,產(chǎn)生高溫,并放出大量氣體,在周?chē)橘|(zhì)中造成高壓的化學(xué)反應或狀態(tài)變化。比如有些壓縮氣體,液化氣體,是易爆的,但不一定可燃。

(5)這里的有毒,指的是經(jīng)吞食、吸入或與皮膚接觸后可能造成死亡或嚴重受傷或損壞人類(lèi)健康的物質(zhì)。

(6)這里的有腐蝕性,是指與皮膚接觸,4小時(shí)之內出現可見(jiàn)的組織壞死現象,或者在55℃的條件下,對鋼的表面腐蝕率超過(guò)6.25mm/a的物質(zhì)。


      對于其定義的最后一句,“公稱(chēng)直徑小于150mm,且其最高工作壓力小于1.6MPa(表壓)的輸送無(wú)毒、不可燃、無(wú)腐蝕性氣體的管道和設備本體所屬管道除外。”,那么是不是所有滿(mǎn)足條件的三無(wú)氣體都可以享有豁免權呢?這個(gè)疑問(wèn)在2015年質(zhì)檢總局發(fā)的675號文里面,給出了不能享有豁免權的氣體,原文如下:

“新《目錄》的壓力管道定義中“公稱(chēng)直徑小于150mm,且其最高工作壓力小于1.6MPa(表壓)的輸送無(wú)毒、不可燃、無(wú)腐蝕性氣體的管道”所指的無(wú)毒、不可燃、無(wú)腐蝕性氣體,不包括液化氣體、蒸汽和氧氣?!?/strong>


      這里的《目錄》指的就是2014版的《特種設備目錄》。一般很多非電站廠(chǎng)的鍋爐用的連接管道就屬于這個(gè)范圍內,所以之前很多石油化工企業(yè)的公用裝置的管道就比較困惑,那么675號的規定給出了一個(gè)相對來(lái)說(shuō)還算明確的答復吧。


         關(guān)于可燃性的判斷,不再依據《TSG D0001-2009 壓力管道安全技術(shù)監察規程 工業(yè)管道》附件A的規定了,改為依據GB50160《石油化工企業(yè)設計防火規范》與GB50016《建筑設計防火規范》的規定判定。這是市監總局公開(kāi)明確答復的。


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       另外關(guān)于可燃性還有一個(gè)問(wèn)題需要在這里簡(jiǎn)述一下,就是閃點(diǎn)的概念和劃分。我們知道可燃液體能揮發(fā)變成蒸氣,跑入空氣中。溫度升高,揮發(fā)加快。當揮發(fā)的蒸氣和空氣的混合物與火源接觸能夠閃出火花時(shí),我們稱(chēng)這種短暫的燃燒過(guò)程為閃燃,把發(fā)生閃燃的最低溫度叫做閃點(diǎn)。顯然從防火的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看,液體閃點(diǎn)就是可能引起火災的最低溫度。閃點(diǎn)越低,引起火災的危險性越大。


        那么閃點(diǎn)到底該怎么測量呢?目前國際上根據閃點(diǎn)測定器的型式,把測出來(lái)的閃點(diǎn)分為開(kāi)口閃點(diǎn)和閉口閃點(diǎn),用開(kāi)口杯法測出來(lái)的閃點(diǎn)叫開(kāi)口閃點(diǎn),用閉口杯法測出來(lái)的閃點(diǎn)叫閉口閃點(diǎn)。一般地,蒸發(fā)性較大的石油產(chǎn)品多測閉口閃點(diǎn),因為測定開(kāi)口閃點(diǎn)時(shí),油品受熱后所形成的蒸氣不斷向周?chē)諝鈹U散,使測得的閃點(diǎn)偏高。對多數潤滑油及重質(zhì)油,由于蒸發(fā)性小,則多測開(kāi)口閃點(diǎn)。


       在可燃物質(zhì)所依據的劃分標準《GB50160 石油化工企業(yè)設計防火標準》和《GB50016 建筑設計防火規范》中,由于可燃液體的蒸汽壓較低,很難測量,所以世界各國(包括中國)都是根據閉口杯法測試出的閃點(diǎn)來(lái)進(jìn)行分類(lèi)的。


        談?wù)撏觊W點(diǎn),我們接著(zhù)談?wù)?span style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important; color: rgb(255, 0, 0);">最具有爭議性的毒性分類(lèi)環(huán)節,很多網(wǎng)友由于弄不清楚毒性的概念,而不知道是否該將某種物質(zhì)劃為GC1類(lèi)還是GC2類(lèi),比如液態(tài)苯、硫酸等。


       其實(shí)根據最新壓力管道分級的3號文來(lái)確定的話(huà),只需要區分介質(zhì)的急性毒性類(lèi)別就可以了,只要是不屬于急性毒性類(lèi)別的,就不滿(mǎn)足GC1中第1條的規定了。那么介質(zhì)的急性毒性到底是怎么規定的呢,在具體的實(shí)踐中我們該怎么來(lái)進(jìn)行判定呢?好了,下面開(kāi)始進(jìn)入燒腦環(huán)節。


       我們人體接觸毒性物質(zhì)的渠道主要通過(guò)三個(gè)系統,即呼吸系統、消化系統和皮膚黏膜系統,有毒物質(zhì)通過(guò)這三個(gè)渠道進(jìn)入人體后,按照對人體產(chǎn)生的毒性程度不同,又分為急性毒性、亞急性毒性、慢性毒性和亞慢性毒性。其中關(guān)于急性毒性的定義參考《GB 30000.18 化學(xué)品分類(lèi)和標簽規范 第18部分 急性毒性》是這樣的:“經(jīng)口或經(jīng)皮膚給予物質(zhì)的單次劑量或在24h內給予的多次劑量,或者4h的吸入接觸發(fā)生的急性有害影響”。關(guān)于這個(gè)定義,大家可能感覺(jué)有點(diǎn)燒腦,我在后面會(huì )再詳細論述。


       對于定義中的劑量,以及產(chǎn)生的有害影響程度等等,這個(gè)是需要進(jìn)行大量的試驗來(lái)進(jìn)行定性和定量的,基于人道主義的精神,拿活人來(lái)進(jìn)行試驗是萬(wàn)萬(wàn)不可的,只能拿小動(dòng)物們來(lái)獻祭了。經(jīng)過(guò)反復的實(shí)踐證明,可愛(ài)的白鼠和家兔成了試驗的首選,關(guān)于試驗的程序和結論,國家標準有著(zhù)極其嚴格和復雜的規定,在這里,我只以通俗易懂的語(yǔ)言來(lái)表達。


       首先,按照毒性物質(zhì)給予試驗動(dòng)物途徑的不同,將急性毒性分為經(jīng)口急性毒性、經(jīng)皮急性毒性和吸入急性毒性。那么評價(jià)急性毒性的指標是這樣規定的,對于經(jīng)口或經(jīng)皮的急性毒性試驗來(lái)說(shuō),以半數致死劑量LD50(Median Lethal Dose)來(lái)進(jìn)行表示,這里的致死劑量的單位是mg/kg,kg指的是試驗動(dòng)物的單位體重。舉個(gè)例子說(shuō)明一下:我們拿10只體重為0.3kg的大白鼠作為一個(gè)試驗組,先假設按照200mg/kg的劑量濃度來(lái)試驗,也就是每只大白鼠經(jīng)口一次性灌入60mg的某物質(zhì),然后我們開(kāi)始觀(guān)察,當觀(guān)察到第14天時(shí)且此時(shí)正好死亡5只的話(huà)(第13天時(shí)死亡數≤4只),那么我們就稱(chēng)200mg/kg為該物質(zhì)的半數致死劑量(LD50),如果觀(guān)察到第14天時(shí),死亡數量<5只,那么我們就繼續加大劑量,再次進(jìn)行試驗。同理如果不到14天時(shí)就已經(jīng)死亡5只了,那么減少劑量,繼續試驗。


       對于吸入的急性毒性試驗來(lái)說(shuō),其評價(jià)指標是以半數致死濃度LC50(Median Lethal Concentration)來(lái)表示,其單位是以單位體積空氣中某物質(zhì)的質(zhì)量,即mg/m3。其試驗過(guò)程通常是這樣的,將一組白鼠置入一個(gè)某種濃度毒性介質(zhì)的密閉容器內,持續4個(gè)小時(shí)后,取出并放在正??諝猸h(huán)境中觀(guān)察,觀(guān)察時(shí)間和結果和上述類(lèi)似,并不停變換不同濃度的氣體,直至出現半數死亡為止,這個(gè)濃度也就是半數致死濃度LC50。


       好了,我們接著(zhù)回到壓力管道的分級上來(lái),在3號文中關(guān)于介質(zhì)急性毒性類(lèi)別的唯一判別依據是《危險化學(xué)品目錄》(目前有效版本為2015版),在該目錄的分類(lèi)信息表中,其危險性類(lèi)別一列,如果注明有急性毒性的字樣,那么就依據該急性毒性后面的類(lèi)別來(lái)確定是否構成GC1級壓力管道,如果沒(méi)有急性毒性的類(lèi)別劃分,且備注沒(méi)有劇毒的,那么按照定義,是構不成GC1級的壓力管道的。我們以液體純苯來(lái)舉例,在《?;纺夸洝分斜降拿枋鋈缦拢?/span>

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而在苯的化學(xué)品安全技術(shù)說(shuō)明書(shū)(MSDS)中,關(guān)于毒理學(xué)的資料,如下圖:

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      我們發(fā)現在表中,苯并沒(méi)有被列入急性毒性的范圍,但是里面有個(gè)吸入危害,類(lèi)別1。關(guān)于這個(gè)吸入危害,我一開(kāi)始也把它和吸入急性毒性混淆在了一起,后來(lái)依據《GB 30000.27-2013化學(xué)品分類(lèi)和標簽規范第27部分 吸入危害》標準的定義,此處的吸入危害和吸入急性毒性是兩把事,這里的吸入危害按照定義是特指液態(tài)或固態(tài)的化學(xué)品通過(guò)口腔或鼻腔進(jìn)入氣管或下呼吸系統。下呼吸系統指的就是支氣管和肺,很顯然這里的吸入危害指的是非正常狀況下的吸入,我們前述的各種急性毒性,一般是這樣的途徑,氣相的是吸入進(jìn)入呼吸系統,液相的是經(jīng)口進(jìn)入消化系統,或經(jīng)皮進(jìn)入皮膚黏膜。那么什么情況下會(huì )發(fā)生液相或固相的進(jìn)入呼吸系統呢?只能是物料在事故下發(fā)生的大量泄漏,人員在無(wú)法逃避的情況下,大量泄漏的液態(tài)物料會(huì )通過(guò)鼻腔或口腔進(jìn)入呼吸系統的(人體的口腔是和呼吸系統相連通的),但這種情況下產(chǎn)生的危害并不再以毒性為主了,而是以物理性創(chuàng )傷或生理性創(chuàng )傷為主了,比如呼吸道的堵塞窒息,支氣管或肺的炎癥等等。

      所以這里的吸入危害并不能作為急性毒性劃分的依據,二者的概念定義和適用范圍是不同的。


      另外我想說(shuō)的是,目前急性毒性劃分是以2015版《危險化學(xué)品目錄》為依據的,隨著(zhù)國內和國際醫學(xué)研究的不斷進(jìn)步,尤其是新的毒理學(xué)研究的資料,《危險化學(xué)品目錄》也應該是動(dòng)態(tài)更新的。