中國(guó)成達(dá)工程有限公司 成都 610041

苯是一種石油化工基本原料，可以合成一系列苯的衍生物，其產(chǎn)量和生產(chǎn)的技術(shù)水平是一個(gè)國(guó)家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志之一。隨著工業(yè)，尤其是塑料工業(yè)對(duì)苯的需求增多，由石油生產(chǎn)苯的過(guò)程應(yīng)運(yùn)而生。目前，全球大部分的苯來(lái)源于石油化工，含苯管道在石化廠中大量存在。但是苯作為最簡(jiǎn)單的芳烴，揮發(fā)性大，暴露于空氣中很容易擴(kuò)散。當(dāng)人和動(dòng)物通過(guò)呼吸或皮膚接觸大量苯進(jìn)入體內(nèi)時(shí)，會(huì)對(duì)血液造成極大傷害，引起急性和慢性苯中毒。苯還損害骨髓，使紅血球、白細(xì)胞、血小板數(shù)量減少，并使染色體畸變，從而導(dǎo)致白血病，甚至出現(xiàn)再生障礙性貧血。因此，苯被國(guó)際癌癥研究所(IARC)列為第一級(jí)致癌物，即明確人類致癌物。因此含苯管道的焊縫探傷尤為重要。

射線探傷(RT)是利用某種射線來(lái)檢查焊縫內(nèi)部缺陷的一種方法。常用的射線有X射線和γ射線兩種。X射線和γ射線能不同程度地透過(guò)金屬材料，對(duì)照相膠片產(chǎn)生感光作用。利用這種性能，當(dāng)射線通過(guò)被檢查的焊縫時(shí)，因焊縫缺陷對(duì)射線的吸收能力不同，使射線落在膠片上的強(qiáng)度不一樣，膠片感光程度也不一樣，這樣就能準(zhǔn)確、可靠、非破壞性地顯示焊縫缺陷的形狀、位置和大小。

1 問(wèn)題的提出

某石化廠擴(kuò)建項(xiàng)目中，有一根苯管線，公稱直徑為DN150，設(shè)計(jì)壓力為18.3bar(G),設(shè)計(jì)溫度為60℃。設(shè)計(jì)人員按照管道等級(jí)表確定，該管線的焊縫探傷比例為100%RT。但業(yè)主提出原設(shè)計(jì)中，該管線的焊縫探傷比例為20%RT。而該管線約400米全部在管廊上敷設(shè)，管道材質(zhì)為碳鋼，探傷比例的提高，使該條管線的建設(shè)成本大幅提高。含苯介質(zhì)管線在化工廠和石化廠中均大量存在，而管道焊縫的檢測(cè)費(fèi)用直接關(guān)系到工廠的安全與建設(shè)的成本。如何選擇合理合規(guī)的焊縫檢測(cè)比例，成為問(wèn)題的焦點(diǎn)。

2 標(biāo)準(zhǔn)的分析

2.1 工業(yè)金屬管道標(biāo)準(zhǔn)系列

對(duì)于金屬管道的焊縫探傷要求，國(guó)標(biāo)在幾個(gè)不同的標(biāo)準(zhǔn)里均做出了相應(yīng)的規(guī)定。化工項(xiàng)目金屬管道設(shè)計(jì)通常采用《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50316-2000(2008版)，并配套使用《工業(yè)金屬管道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50184-2011、《工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范》GB 50235-2010、《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范》GB 50236-2011，以上標(biāo)準(zhǔn)相互引用。

根據(jù)《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50316-2008 (2008年版)2.1.1目 對(duì)A1類流體的定義：在本規(guī)范內(nèi)系指劇毒流體，在輸送過(guò)程中如有極少量的流體泄漏到環(huán)境中，被人吸入或與人體接觸時(shí)，能造成嚴(yán)重中毒，脫離接觸后，不能治愈。相當(dāng)于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級(jí)》GB5044中I級(jí)(極度危害)的毒物。

職業(yè)性接觸毒物系指工人在生產(chǎn)中接觸以原料、成品、半成品、中間體、反應(yīng)副產(chǎn)物和雜質(zhì)等形式存在，并在操作時(shí)可經(jīng)呼吸道、皮膚或經(jīng)口進(jìn)入人體而對(duì)健康產(chǎn)生危害的物質(zhì)。職業(yè)性接觸毒物危害程度分級(jí)，是以急性毒性、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等六項(xiàng)指標(biāo)為基礎(chǔ)的定級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)苯這種介質(zhì)，《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級(jí)》GB5044-1985的4.1目表2舉例中，將苯在含苯粘合劑的生產(chǎn)和使用中劃做極度危害。但是《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級(jí)》 GBZ 230-2010于2010年11月1日實(shí)施，《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級(jí)》 GB 5044-1985于同日作廢，現(xiàn)在執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)是GBZ 230-2010。新標(biāo)準(zhǔn)中為職業(yè)性接觸危害程度分級(jí)制定了9個(gè)分級(jí)指標(biāo)，分別為毒物的急性毒性、擴(kuò)散性、蓄積性、致癌性、生殖毒性、致敏性、刺激與腐蝕性、實(shí)際危害后果與預(yù)后。分級(jí)原則依據(jù)9項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行綜合計(jì)算分析、計(jì)算毒物危害指數(shù)確定毒物的毒性危害指數(shù)THI值。經(jīng)計(jì)算苯的THI值為55，小于極度危害介質(zhì)THI值65，屬于高度危害。但對(duì)于致癌性，標(biāo)準(zhǔn)中5.1.5目明確規(guī)定，根據(jù)IARC致癌性分類劃分評(píng)分等級(jí)，屬于明確人類致癌物的，直接列為極度危害。因此在GBZ230-2010中，苯介質(zhì)的毒性應(yīng)定義為極度危害。

根據(jù)《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50316-2008 (2008年版) 可以確定苯管線流體為A1類流體。根據(jù)附錄J表J.2.1的規(guī)定：A1類流體的無(wú)損檢測(cè)比例應(yīng)為100%。

另外根據(jù)《工業(yè)金屬管道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50184-2011中8.1.1目，表8.1.1規(guī)定，毒性程度為極度危害的流體管道焊縫檢查等級(jí)為I級(jí)，根據(jù)表8.2.1的規(guī)定，I級(jí)焊縫無(wú)損檢測(cè)比例應(yīng)為100%。

綜上所述，依據(jù)工業(yè)金屬管道標(biāo)準(zhǔn)系列的國(guó)標(biāo)體系，苯管線焊縫檢測(cè)比例應(yīng)為100%。

2.2 石油化工金屬管道標(biāo)準(zhǔn)系列

針對(duì)石化行業(yè)，設(shè)計(jì)一般采用《石油化工金屬管道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50517-2010和《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》SH3501-2011，這兩本規(guī)范均根據(jù)輸送的介質(zhì)和設(shè)計(jì)條件對(duì)石油化工金屬管道進(jìn)行了分類、編碼。

《石油化工金屬管道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50517-2010中表4.0.1石油化工管道分級(jí)，根據(jù)設(shè)計(jì)溫度和設(shè)計(jì)壓力的不同，將苯管道分為SHA1和SHA2兩個(gè)級(jí)別，其中設(shè)計(jì)壓力P≥10MPa，或4≤P<10MPa同時(shí)設(shè)計(jì)溫度t≥400℃，或設(shè)計(jì)溫度<-29℃時(shí)苯管道劃做SHA1，其余工況下的苯管道劃做SHA2。《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》SH3501-2011在4.6目，表1中做出同樣規(guī)定。

《石油化工金屬管道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50517-2010在9.3 焊接接頭的無(wú)損檢測(cè)表9.3.1中規(guī)定，SHA1級(jí)別管道應(yīng)采用100%射線探傷或超聲波探傷，SHA2級(jí)別管道應(yīng)采用20%射線探傷或超聲波探傷。《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》SH3501-2011在7.5.7目，表12中做出同樣規(guī)定。

因此，依據(jù)石化標(biāo)準(zhǔn)系列的國(guó)標(biāo)體系及石化標(biāo)體系，苯管線焊縫檢測(cè)比例根據(jù)設(shè)計(jì)條件的不同分為100%或20%兩種。本案例的工況應(yīng)采用20%射線探傷。

2.3 壓力管道監(jiān)察體系

新的GC1壓力管道是按照流體的毒性程度來(lái)判定的，分別包含了三類流體：① 急性毒性類別1介質(zhì)；② 急性毒性類別2氣體介質(zhì)；③ 操作溫度高于其標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的急性毒性類別2液體介質(zhì)。也就是說(shuō)，急性毒性是1級(jí)的氣液管道都是GC1管道，急性毒性是2級(jí)的氣體管道也是GC1管道，急性毒性是2級(jí)的液體管道需要超過(guò)其標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)才是GC1管道。

而在《危險(xiǎn)化學(xué)品目錄實(shí)施指南》中沒(méi)有列出苯的急性毒性類別，僅列出致癌性,類別1A；特異性靶器官毒性-反復(fù)接觸,類別1。但是苯的急性毒性LD50(小鼠經(jīng)皮)為48mg/kg體重。小于《化學(xué)品分類、警示標(biāo)簽和警示性說(shuō)明安全規(guī)范 急性毒性》GB20592-2006表1類別I中規(guī)定的50mg/kg限值。因此，苯介質(zhì)管道應(yīng)列入GC1類壓力管道。

在《壓力管道規(guī)范-工業(yè)管道 檢驗(yàn)與試驗(yàn)》GB/T20801.5-2006中將壓力管道的檢查等級(jí)分為I～V五個(gè)等級(jí)，其中6.1.2規(guī)定，GC1級(jí)管道的檢查等級(jí)應(yīng)不低于II級(jí)。根據(jù)表1檢查等級(jí)、方法和比例確定，II級(jí)焊縫檢查比例為20%射線照相或超聲波。只有劇烈循環(huán)工況管道為I級(jí)焊縫，需采用100%射線探傷。

而《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程-工業(yè)管道》TSG D0001-2009作為由國(guó)家質(zhì)檢總局頒布的規(guī)程，考慮了壓力管道安全技術(shù)的現(xiàn)狀和國(guó)家有關(guān)行政許可的要求，具有技術(shù)法規(guī)強(qiáng)制屬性，是安全監(jiān)察的最低標(biāo)準(zhǔn)。其中第六十六條規(guī)定，管道焊接接頭的位置、坡口的加工、清理和檢驗(yàn)、焊件組對(duì)、焊件預(yù)熱等，應(yīng)當(dāng)符合GB/T 20801的規(guī)定。

由此可見，壓力管道監(jiān)察體系對(duì)苯管線的焊縫檢測(cè)比例要求最低為20%射線探傷。

3 結(jié)語(yǔ)

苯在化工廠和石化廠中大量存在，尤其在石化廠中，從乙烯裂解到芳烴抽提、到后續(xù)的苯乙烯、乙苯生產(chǎn)，苯的存在貫穿從原料到產(chǎn)品的全過(guò)程。并且石化廠生產(chǎn)中，含苯介質(zhì)均在密閉管道和容器中輸送存儲(chǔ)，因此石化標(biāo)準(zhǔn)中專門將苯根據(jù)不同的工況區(qū)分確定焊縫探傷比例，對(duì)于較為苛刻的高溫、低溫、高壓環(huán)境采用100%射線探傷，而其他較為溫和的工況采用20%射線探傷。這樣既保證了生產(chǎn)過(guò)程的安全，也節(jié)約了大量的檢測(cè)成本。

但是對(duì)于非石化的其他工業(yè)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，苯的使用頻率相對(duì)沒(méi)有那么高，考慮到苯的毒性，尤其是對(duì)人的強(qiáng)致癌性，工業(yè)金屬管道標(biāo)準(zhǔn)系列將苯定義為極度危害介質(zhì)，并要求焊縫探傷達(dá)到100%。

而壓力管道監(jiān)察體系作為安全監(jiān)察的最低標(biāo)準(zhǔn)，要求苯管線的探傷比例不低于20%，這是必須執(zhí)行的。

國(guó)內(nèi)各大設(shè)計(jì)院，對(duì)于苯管線的探傷比例各有不同的處理方式?？偟膩?lái)說(shuō)，對(duì)于石化項(xiàng)目，考慮到投資的原因，一般采用《石油化工金屬管道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50517-2010，而不采用《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50316-2008，將苯管線分為SHA1和SHA2兩種情況確定探傷比例。對(duì)于常見的化工項(xiàng)目，苯管線占比較少的情況下，則采用《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50316-2008將探傷比例確定為100%。從一些實(shí)際運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，如果同時(shí)采用《石油化工金屬管道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50517-2010和《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50316-2008兩套標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，既要考慮項(xiàng)目建設(shè)投資，又要考慮生產(chǎn)安全與員工健康的因素，室內(nèi)苯管線采用100%射線探傷，而室外管線，尤其是管廊上的管道且設(shè)計(jì)條件符合SHA2等級(jí)時(shí)，可采用20%射線探傷。