PX裝置含苯介質(zhì)管道的選用

尹輝

摘 要：苯介質(zhì)毒性較高，可致癌，輸送苯介質(zhì)管道普遍存在于煉化行業(yè)中。苯介質(zhì)管道在設(shè)計(jì)、安裝和檢驗(yàn)過程中，不同行業(yè)、不同規(guī)范對苯的毒性級別有不同的要求。從苯的毒性和危害出發(fā)，根據(jù)苯介質(zhì)的狀態(tài)、含量、溫度、壓力、存在場所、輸送條件等參數(shù)，分析了含苯介質(zhì)的管道級別應(yīng)如何進(jìn)行劃分，以及苯介質(zhì)管道選材的建議原則，苯在管道中的毒性級別應(yīng)根據(jù)具體使用環(huán)境條件確定，避免人為的高估或低估其危害程度，造成損失。

關(guān) 鍵 詞：苯；含量；管道；級別

中圖分類號(hào)：TQ 241 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1671-0460（2016）04-0865-03

Abstract： The toxicity of benzene is higher； it can cause cancer， the pipeline transporting benzene media is widely used in the refining industry. Design， installation and test of benzene medium pipeline have different requirements in different industries based on different specifications of the benzene toxicity level. In this article， based on the toxicity and harm of benzene， according to the status， content， temperature， pressure， the places， transportation condition and other parameters， how to divide the benzene-containing medium pipe level was analyzed， advice on benzene medium pipeline material selection was put forward. Its pointed out that benzene toxicity level in the pipe shall be determined according to the specific use environment condition.

Key words： Benzene； Content； Pipeline； Grade

在煉化企業(yè)中，由于苯的揮發(fā)性、易燃、蒸汽爆炸等性能，在通風(fēng)不良的環(huán)境中易發(fā)生苯中毒。根據(jù)苯介質(zhì)管道的毒性水平不同行業(yè)的設(shè)計(jì)者在管道設(shè)計(jì)時(shí)有不同的觀點(diǎn)。本文基于PX項(xiàng)目的含苯介質(zhì)管道進(jìn)行了分析，并對苯介質(zhì)管道的毒性水平提出了一些自己的看法。

1 苯的危害

苯是一種無色、甜香味的液體，在室溫下有強(qiáng)烈的香氣。苯可燃，毒性高，是一種致癌物質(zhì)。通過皮膚和呼吸道進(jìn)入身體，身體極難降解，苯的沸點(diǎn)是80.1 ℃，熔點(diǎn)為5.5 ℃，密度較低，密度是880 g/L。苯溶解有機(jī)分子和一些非極性分子的能力很強(qiáng)，是一種良好的有機(jī)溶劑。苯能與多數(shù)有機(jī)溶劑混溶。除了碘和硫磺，大部分無機(jī)化合物不溶于苯。

苯是一種最簡單的芳烴，是石油化工的基本原料。苯的產(chǎn)量和生產(chǎn)水平象征一個(gè)國家石油化工行業(yè)的發(fā)展水平。根據(jù)GB/T18883《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，室內(nèi)空氣中苯的濃度最高0.11 mg/m3[1]。苯對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有較大的危害，可導(dǎo)致急性中毒。會(huì)有嚴(yán)重的頭痛、惡心、嘔吐、意識(shí)模糊，意識(shí)不清、昏迷、抽搐等現(xiàn)象，嚴(yán)重可因?yàn)橹袠猩窠?jīng)系統(tǒng)癱瘓和死亡。少量的苯可引起嗜睡、頭暈、頭痛、心率、震顫、困惑、混亂等現(xiàn)象。攝入含有苯太多食物會(huì)導(dǎo)致嘔吐、胃疼、頭暈、失眠、抽搐、心率等癥狀甚至死亡。

如果長期接觸苯可以對血液造成很大傷害，引起慢性中毒，甚至導(dǎo)致神經(jīng)衰弱綜合征。苯能破壞骨髓、紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板，使染色體畸變，導(dǎo)致白血病，甚至引起再生障礙性貧血。苯可引起大出血，從而抑制免疫系統(tǒng)的功能，國際癌癥研究中心（IARC）已被證實(shí)為一種致癌物質(zhì)。

苯吸入中毒的病人應(yīng)該迅速采取救治行動(dòng)，移至新鮮空氣處，脫掉受污染的衣物，并釋放所有衣服和頸部、胸部約束。采取仰臥位，鼻子如有污垢，應(yīng)立即除去，使中毒者確保正常的肺通氣、平穩(wěn)的呼吸。

2 PX項(xiàng)目中的苯介質(zhì)管道

PX裝置是以生產(chǎn)苯、甲苯、二甲苯（PX即對二甲苯）等芳烴類產(chǎn)品為主化工裝置，一般附屬于煉化企業(yè)的芳烴聯(lián)合裝置。裝置通常包括重整、抽提、分離、歧化、吸附和異構(gòu)等7部分。

PX中含苯的管道較多，如芳烴抽提裝置的C6～C7餾分，苯含量31.4%（wt）；芳烴，苯含量41.18%（wt）；貧溶劑，苯含量31.4%（wt）；富溶劑，苯含量10.88%（wt）。

苯、甲苯分離及歧化裝置的烴類介質(zhì)，苯含量12.6%及0.16%（wt）。

二甲苯異構(gòu)化裝置的氫氣和烴類混合物介質(zhì)，苯含量2.62%（wt）；氫氣介質(zhì)，苯含量1.02%（wt）。

二甲苯分餾裝置的烴類介質(zhì)，苯含量17.3%（wt）。

可以看出，PX裝置管道介質(zhì)的苯含量從0.16%～41.18%范圍很大，那么如何根據(jù)介質(zhì)中的苯含量對管道進(jìn)行分類設(shè)計(jì)，既保證管道的安全性，又合理的利用資金，是PX裝置設(shè)計(jì)中一個(gè)關(guān)鍵問題。

3 苯介質(zhì)管道設(shè)計(jì)

《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》規(guī)定將毒物危害程度分為輕度危害、中毒危害、高度危害和極度危害四個(gè)等級[2]。其中苯在含苯粘合劑的生產(chǎn)和使用過程中，為極度危害介質(zhì)。

在SH3501-2009《石油化工有毒、可燃介質(zhì)鋼制管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》對于含苯的介質(zhì)進(jìn)行毒性危害程度劃分，等同于高度危害介質(zhì)，同時(shí)苯為甲B類可燃液體[3]。

《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》與《石油化工有毒、可燃介質(zhì)鋼制管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》對苯的分類存在不同，主要在于《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》的有毒物質(zhì)是工人在生產(chǎn)中接觸的存在于原材料、成品、半成品、中間體和反應(yīng)副產(chǎn)物和雜質(zhì)中，在操作過程中可以通過呼吸道、皮膚或通過口腔進(jìn)入體內(nèi)從而對健康產(chǎn)生有害影響的物質(zhì)。未在GB5044標(biāo)準(zhǔn)列明的其他行業(yè)，其同樣有暴露在毒物中的可能性，可以根據(jù)工作場所的空氣中毒物濃度，暴露長短劃定級別。雖然毒物在空氣中的濃度達(dá)到《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》所規(guī)定的最高允許濃度，但因其患病率或癥狀低于分級標(biāo)準(zhǔn)中相應(yīng)值，可以考慮降低一級。因此SH3501對苯的分類可以與GB5044不同。

根據(jù)TSG D0001-2009《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程—工業(yè)管道》[4]的附件A-工業(yè)管道級別及其介質(zhì)毒性程度、腐蝕性和火災(zāi)危險(xiǎn)性劃分條款規(guī)定中的A1-工業(yè)管道級別劃分規(guī)定。GC1級管道為輸送毒性程度為極度危害介質(zhì)，高度危害氣體介質(zhì)和工作溫度高于其標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的高度危害的液體介質(zhì)的管道。同時(shí)在其條款中明確表明，壓力管道中介質(zhì)毒性程度的分級按照《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》的規(guī)定，即苯按照極度危害等級考慮。所以對于氣態(tài)苯壓力管道，其管道級別應(yīng)為GC1；對于含有液態(tài)苯介質(zhì)的壓力管道，其管道級別應(yīng)按照苯介質(zhì)的濃度進(jìn)行劃分。

GB/T20801-2006《壓力管道規(guī)范 工業(yè)管道》表1中，明確注明液體混合物中極度危害組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥7%的介質(zhì)[5]，其危害程度應(yīng)按照極度危害等級。

因此，對于PX中含苯的液態(tài)介質(zhì)，只要其苯含量≥7%（wt），管道級別應(yīng)為GC1。

對于GC1管道，壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程在表1-鋼管及其對接焊管件的使用限制表中，GB/T8163 GB3087 GB/T9711.1管道不允許使用在GC1管道中。即含苯介質(zhì)的GC1類壓力管道應(yīng)采用GB9948材質(zhì)。

按照此原則設(shè)計(jì)的苯介質(zhì)管道，在70萬t/aPX裝置中，GB9948管道重量243 t。若是含苯介質(zhì)的管道均考慮為GC1管道，則管道重量為830 t。GB9948比照GB8163管道每噸節(jié)省2 100元，共節(jié)省管道投資123萬元。

4 結(jié)束語

苯危害程度的劃分，決定施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和管道的檢驗(yàn)要求級別，同時(shí)也決定具體工程施工時(shí)劃分許可證級別。若苯被視為極度危害介質(zhì)，施工單位應(yīng)持有GC1級安裝許可證，而苯被視為高度危害介質(zhì)時(shí)，則施工單位持證級別由管道的設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度決定。

國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在劃分介質(zhì)危害等級時(shí)存在差異是正常的，煉化企業(yè)的管道其生產(chǎn)過程以輸送介質(zhì)為主，有毒物質(zhì)處于連續(xù)、密閉狀態(tài)，發(fā)生泄漏事故的可能性相對較小，可以通過事故導(dǎo)致有毒物質(zhì)與人接觸的具體情況來確定其危害程度。

煉化企業(yè)輸送有毒介質(zhì)管道因經(jīng)常性泄露從而引起職業(yè)性慢性危害的概率，通常低于開放性生產(chǎn)過程。所以，在壓力管道設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)主要以所在場所空氣中有毒物質(zhì)的濃度、中毒患病幾率、接觸時(shí)間長短來具體確定毒物危害等級。

參考文獻(xiàn)：

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