馬連強 陳 萍 中國寰球工程公司 北京 100029

化工設計中如何確定介質的毒性危害程度

馬連強＊陳 萍 中國寰球工程公司 北京 100029

介紹有關介質毒性危害程度的標準規(guī)范及在化工設計中的應用,探討混合介質毒性危害程度的分級原則。

毒性 危害程度 職業(yè)性接觸毒物 化工設計 標準規(guī)范

石油化工企業(yè)涉及的化學介質種類繁多,來源廣泛,如原料、輔助材料、成品、半成品、副產品、廢棄物等,且大多數(shù)化學介質都有一定程度的毒性危害。為了保障生產工人的身體健康、預防職業(yè)病,國家制定了一系列標準規(guī)范。在化工設計中準確確定介質的毒性危害程度是選擇適用的工藝方案、正確劃定壓力容器和壓力管道的類別、合理設置有毒氣體報警儀的前提條件,因此,正確運用這些標準規(guī)范、準確確定介質的毒性危害程度至關重要。

1 相關的基本定義

1.1 毒物的毒性

毒物的毒性是毒物固有的屬性,是指毒物對人體產生有害作用的能力[1]。

1.2 毒物的危害程度

毒物的危害程度是指毒物在生產和使用條件下對人體產生損害的可能性,它取決于該毒物的毒性及在生產和使用中的接觸方式、接觸時間、接觸量和防護設備的良好程度等因素[1]。

1.3 職業(yè)性接觸毒物

職業(yè)性接觸毒物是指工人在生產中接觸以原料、成品、半成品、中間體、反應副產物和雜質等形式存在,并在操作時可經呼吸道、皮膚或經口進入人體而對健康產生危害的物質[2]。

1.4 有毒作業(yè)

有毒作業(yè)是指職工在存在職業(yè)性接觸毒物的工作地點從事生產和勞動的作業(yè)[1]。

2 相關的標準規(guī)范

相關的標準規(guī)范有:①《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》GB 5044-85;②《化工行業(yè)職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》HG 24001-96;③《壓力容器中化學介質毒性危害和爆炸危險程度分類》HG 20660-2000;④《石油化工企業(yè)可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規(guī)范》SH 3063-1999。

2.1 GB 5044-85

《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》的編制目的是為毒害種類多、危害程度不一的有毒作業(yè)提供分級標準,以便按照輕重緩急的原則,對不同的職業(yè)危害,采取不同的措施。根據(jù)該標準,職業(yè)性接觸毒物危害程度分為4級,即極度危害、高度危害、中度危害和輕度危害[2]。

職業(yè)性接觸毒物危害程度應從三個方面來考慮:①毒物的毒性;②有毒作業(yè)地點因該毒物的“跑、冒、滴、漏”可能出現(xiàn)的勞動條件狀況;③中毒后的可治愈程度[3]。

根據(jù)以上三個方面的內容,該標準規(guī)定的分級原則是:以毒物的急性毒性、急性中毒發(fā)病狀況、慢性中毒患病狀況、慢性中毒后果、致癌性和最高容許濃度六項指標綜合分析,全面權衡,以多數(shù)指標的歸屬定出危害程度的級別,但對某些特殊毒物,可按其急性、慢性或致癌性等突出危害程度定出級別[2]。在六項指標中,急性毒性和最高容許濃度反映了毒物的毒性,毒物的毒性越大,則其危害性也越大;急性中毒發(fā)病狀況和慢性中毒患病狀況反映了勞動條件和防護效果,說明了企業(yè)在這方面的治理情況和采用先進技術的程度;慢性中毒后果和致癌性反映了工人在中毒后的可治愈性和不可治愈性,說明了毒物給工人的身體健康帶來的影響[3]。

從該標準可以看出,職業(yè)性接觸毒物的危害程度不僅取決于毒物本身的固有屬性,還與有毒作業(yè)地點的勞動條件狀況有關,因此在使用該標準的表2“職業(yè)性接觸毒物危害程度分級及其行業(yè)舉例”時應注意行業(yè)是否一致或相近。當行業(yè)不一致時,該標準規(guī)定:①對接觸同一毒物的其他行業(yè)(表2中未列出的)的危害程度,可依據(jù)車間空氣中毒物濃度、中毒患病率、接觸時間的長短劃定級別;②凡車間空氣中毒物濃度經常達到《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》中所規(guī)定的最高容許濃度值,而其患病率或癥狀發(fā)生率低于本分級標準中相應的值,可降低一級[2]。

2.2 HG 24001-96

《化工行業(yè)職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》針對化工行業(yè)的特點,按照《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》GB 5044-85的分級原則和依據(jù),對104種化工行業(yè)常見的職業(yè)性接觸毒物危害程度做了分級,是GB 5044-85在化工行業(yè)的細化。在該標準中,對于肯定的人類致癌物,不論其他五項指標如何,一概定為極度危害(I級)[4]。

2.3 HG 20660-2000

《壓力容器中化學介質毒性危害和爆炸危險程度分類》的編制目的:①在執(zhí)行《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》時,根據(jù)介質的毒性和易燃性確定壓力容器的類別;②根據(jù)介質的毒性和易燃性確定對壓力容器致密性和密封性的技術要求。

根據(jù)該標準規(guī)定,壓力容器中化學介質毒性危害程度分為3級,即極度危害、高度危害和中度危害[5]。

壓力容器中化學介質的毒性危害程度是以GB 5044的六項分級標準為基礎,結合壓力容器行業(yè)的特點,主要根據(jù)介質的固有屬性(急性毒性、最高容許濃度和致癌性)進行分類的。

用于確定壓力容器的類別時,主要考慮事故性大量泄出而造成的危害,因此以急性毒性和最高容許濃度兩項指標為主,并考慮其它指標的歸屬、綜合分析、全面衡量后進行分類。

用于確定壓力容器的致密性和密封性技術要求時,不僅要考慮事故性大量泄出而造成的危害,更要考慮經常性的少量泄漏引起的慢性危害,其中尤以致癌性最為突出,因此以急性毒性、最高容許濃度和致癌性三項指標為主,并考慮其它指標的歸屬,綜合分析、全面衡量后進行分類。

例如,氯乙烯、α-萘胺、苯、四氯化碳、鄰甲苯胺等數(shù)種介質,用于確定壓力容器的類別時,列入“中等危害”這一欄中,而這幾種介質都是確認的人體致癌物或可疑致癌物,為此,對容器密封性技術要求,應升級為“極度危害”或“高度危害”化學介質[5]。

該標準的適用對象是壓力容器,用來對容器定級和確定相對致密性技術要求,與GB 5044-85的適用對象和用途有所區(qū)別,因此分類定級原則也有區(qū)別,某些介質的分類歸屬也有些不同。例如,根據(jù)GB 5044-85,苯在“含苯粘合劑的生產和使用(制皮鞋)”行業(yè)中是極度危害介質,因為在這個行業(yè)中生產工人直接接觸苯,為保護生產工人,苯劃分為極度危害介質;在壓力容器行業(yè)中苯的操作情況與之有著極大的區(qū)別,根據(jù)HG 20660-2000,在壓力容器定級時按中度危害考慮,在確定相對致密性技術要求時,考慮到致癌性按高度危害考慮。

2.4 SH 3063-1999

《石油化工企業(yè)可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規(guī)范》適用于石油化工企業(yè)泄漏的可燃氣體和有毒氣體的檢測報警設計,是為保障石油化工企業(yè)的生產安全和/或人身安全,檢測泄漏的可燃氣體或有毒氣體的濃度并及時報警以預防火災與爆炸和/或人身事故的發(fā)生而制定。根據(jù)該規(guī)范,硫化氫、氰化氫、氯氣、一氧化碳、丙烯腈、環(huán)氧乙烷和氯乙烯等7種有毒氣體需要設置有毒氣體檢測報警儀[6]。

3 相關標準規(guī)范

3.1 壓力容器類別的劃分

根據(jù)《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》質技監(jiān)局鍋發(fā)[1999]154號,在劃分壓力容器類別和致密性技術要求時,介質毒性程度應根據(jù)《壓力容器中化學介質毒性危害和爆炸危險程度分類》HG 20660-2000確定[7]。

3.2 壓力管道類別、級別的劃分

根據(jù)《壓力容器壓力管道設計許可規(guī)則》TSG R1001-2008,在劃分壓力管道類別、級別時,介質毒性程度應根據(jù)《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》GB 5044-85確定[8]。

3.3 有毒氣體檢測報警系統(tǒng)的設計

有毒氣體報警儀應根據(jù)《石油化工企業(yè)可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規(guī)范》SH 3063 -1999設置[6]。

4 混合介質毒性危害程度

4.1 壓力容器類別

《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》質技監(jiān)局鍋發(fā)[1999]154號附件一規(guī)定:“壓力容器中的介質為混合物質時,應以介質的組分并按上述毒性程度或易燃介質的劃分原則,由設計單位的工藝設計或使用單位的生產技術部門提供介質毒性程度或是否屬于易燃介質的依據(jù),無法提供依據(jù)時,按毒性危害程度或爆炸危險程度最高的介質確定”[7]?！秹毫θ萜髦谢瘜W介質毒性危害和爆炸危險程度分類》HG 20660-2000第3.0.6部分規(guī)定:“使用中涉及多種化學介質時,應按介質組分中毒性危害或爆炸危險程度最大的介質考慮;當某一危險性物質在介質中含量極少時,應按其危險程度及其含量綜合考慮,按照該標準的分類原則,由設計單位的工藝設計或使用單位的生產技術部門決定類別”[5]。由此可見,對于混合介質的毒性危害程度,上述兩個標準都沒有給出可操作性的方法。筆者認為:在劃分壓力容器類別時,主要以急性毒性和最高容許濃度兩項指標為主確定介質的毒性危害程度,因此可以采用混合介質各組分急性毒性或最高容許濃度加權平均的方法確定混合介質的毒性危害程度。陳萍、萬克西提出了混合物毒性危害程度以急性毒性(LC50或LD50)為指標并給出了推算混合物LC50的計算公式[9]。

4.2 壓力管道類別和級別

《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》GB 5044 -85第4.3部分規(guī)定:“接觸多種毒物時,以產生危害程度最大的毒物的級別為準”[2]。因此,確定壓力管道中混合介質的毒性危害程度時,應按GB 5044-85規(guī)定的分級原則和分級依據(jù)確定混合介質中各組分的毒性危害程度,并按毒性危害程度最大的介質確定混合物的毒性危害程度。

5 建議

(1)建議有關部門明確劃分混合介質毒性危害程度的具有可操作性的方法。

(2)建議以混合介質各組分急性毒性或最高容許濃度加權平均的方法確定混合介質的毒性危害程度。

6 結語

(1)化工設計中用于確定介質毒性危害程度的標準規(guī)范適用對象和用途有所區(qū)別,使用者應根據(jù)適用對象和用途選擇相應的標準規(guī)范。

(2)《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》GB 5044-85的適用對象是從事有毒作業(yè)的生產工人,用途是為有毒作業(yè)提供分級標準;而壓力容器和壓力管道的操作條件相近,因此,劃分壓力管道類別、級別時,介質毒性程度根據(jù)《壓力容器中化學介質毒性危害和爆炸危險程度分類》HG 20660-2000確定更合理。

1 《安全科學技術百科全書》編委會.安全科學技術百科全書[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2003.

2 GB 5044-85,職業(yè)性接觸毒物危害程度分級[S].

3 傅慰祖.HGJ43-91《壓力容器中化學介質毒性危害和爆炸危險程度分類》編制的主要依據(jù)-毒性部份[J] .化工設備與管道,1991,28(6):46-50.

4 HG 24001-96,化工行業(yè)職業(yè)性接觸毒物危害程度分級[S].

5 HG 20660-2000,壓力容器中化學介質毒性危害和爆炸危險程度分類[S].

6 SH 3063-1999,石油化工企業(yè)可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規(guī)范[S].

7 國家質量技術監(jiān)督局.壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程[M].北京:中國勞動社會保障出版社,1999.

8 TSG R1001-2008,壓力容器壓力管道設計許可規(guī)則[S].

9 陳 萍,萬克西.混合氣體毒物危害程度分級的探討[J].化工設計,2009,19(1):45-47.

＊馬連強:工程師。2004年畢業(yè)于大連理工大學化學工程專業(yè)獲碩士學位。一直從事化工工藝系統(tǒng)設計工作。聯(lián)系電話:(010) 64457547,E-mail:malianqiang@hqcec.com。

2009-08-04)