從設計角度總結壓力管道分級標準變化

周家宇

(中國五洲工程設計集團有限公司，北京 100053)

工業(yè)壓力管道屬于特種設備，其設計選型必須嚴格遵守相關標準規(guī)范。目前國內執(zhí)行的工業(yè)壓力管道規(guī)范是GB/T 20801—2020《壓力管道規(guī)范 工業(yè)管道》[1]，此版本標準是在舊版標準 GB/T 20801—2006《壓力管道規(guī)范 工業(yè)管道》[2]基礎上修訂得到的。新版標準的修訂[3-4]征求了相關技術領域的合理意見和建議，其內容相對舊版有較大不同。文中從設計要求出發(fā)對新舊標準在管道等級劃分及監(jiān)管要求方面的差別進行探討。

1 壓力管道監(jiān)管范圍變化

按 照 GB/T 20801—2006 和 TSG D0001—2009《壓力管道安全技術監(jiān)察規(guī)程——工業(yè)管道》[5]，壓力管道定義為最高工作壓力大于或者等于0.1 MPa（表壓），介質為氣體、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的液體，且公稱直徑大于或者等于25 mm的管道。

按照GB/T 20801—2020，壓力管道定義為最高工作壓力大于或等于0.1 MPa（表壓），介質為氣體、液化氣體、蒸汽或可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作溫度高于或等于標準沸點的液體，且公稱直徑大于或等于50 mm的管道。公稱直徑小于150 mm，且其最高工作壓力小于1.6 MPa（表壓）的輸送無毒、不可燃、無腐蝕性氣體的管道和設備本體所屬管道除外。

從設計角度對比分析上述標準中對壓力管道的定義可以知道，新版標準中調整了對壓力管道的監(jiān)管范圍要求。監(jiān)管范圍內的壓力管道公稱直徑從大于25 mm縮小到大于等于50 mm，其中還針對公稱直徑小于150 mm且設計壓力小于1.6 MPa的介質無毒、不可燃、無腐蝕性的管道免除了監(jiān)管要求。由此可見，非監(jiān)管部分的壓力管道范圍變大了。

2 監(jiān)管壓力管道級別劃分變化

2.1 總體變化

GB/T 20801—2006和 GB/T 20801—2020中壓力管道的級別劃分對比見表1。由表1可知，GB/T 20801—2020將 GB/T 20801—2006中 GC3管道中的無毒、不可燃、無腐蝕性的氣體介質劃入了GC2的級別，其中的無毒、不可燃、無腐蝕性的液體則歸為GC3級別。需要特別注意的是，2019年國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局、市場監(jiān)管總局關于特種設備行政許可有關事項的公告（2019年第3號）中《特種設備生產單位許可目錄》對監(jiān)管的壓力管道進行了重新歸類。此次重新歸類不僅調整了GC1和GC2的范圍，而且在監(jiān)管范圍內不再設置GC3類管道。因此從設計角度來說，GB/T 20801—2020中的GC1和GC2屬于監(jiān)管范圍內的管道，而GC3則屬于標準需要設置的管道級別，不在監(jiān)管范圍內。

表1 GB/T 20801—2006和GB/T 20801—2020中壓力管道級別劃分對比

從表1還可得到的一個對比結果是，GB/T 20801—2020和 GB/T 20801—2006關于 GC-1(1)的介質定義。2006版將介質危害程度區(qū)分為極度危害和高度危害，強調其介質的危害性。而2020版則僅界定急性毒性的介質，即急性毒性類別1和急性毒性類別2，即主要針對更加危險的介質。

根據(jù)GBZ 230—2010《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》[6]，危害性是以急性毒性、擴散性、蓄積性、致癌性、生殖毒性、致敏性、刺激與腐蝕性、實際危害后果與預后等指標為基礎進行定級。GB/T 20801—2006中GC1-(1)管道級別，其主要考慮長期接觸介質的危害性，覆蓋范圍更廣。GB/T 20801—2020中GC1-(1)管道僅涵蓋了原定義中極毒和有毒的介質。

2.2 介質安全性變化

介質的危害性不同于毒性，選取HG/T 20660—2017《壓力容器中化學介質毒性危害和爆炸危險程度分類標準》[7]中部分極毒危害介質與《危險化學品目錄(2015)實施指南》[8]中相應的毒性進行對比，見表2。由表2可看出，有些原屬于極度危害介質是沒有毒性的，或屬于急性毒性2或急性毒性3。

表2 部分常見介質危害與毒性對照

2.3 管道設計注意事項

壓力管道設計過程中,使用GB/T 20801—2020進行壓力管道分級時，需要熟悉并綜合運用《危險化學品目錄 (2015)》[9]、《危險化學品目錄(2015)實施指南》以及 GB 30000—2013《化學品分類和標簽規(guī)范》[10]確定壓力管道介質的毒害、腐蝕、爆炸等危險性質，同時綜合運用GB 50016—2014 （2018 年版）《建筑設計防火規(guī)范》[11]與 GB 50160—2008（2018年版）《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》[12]中的定義來確定甲、乙類可燃介質。

不依據(jù)標準法規(guī)，想當然地按常規(guī)認知確定介質的危險性在一些情況下是錯誤的，以液體的腐蝕性判斷為例進行說明。腐蝕性液體分為皮膚腐蝕性和金屬腐蝕性2種。按照GB 30000.17—2013《化學品分類和標簽規(guī)范 第17部分：金屬腐蝕物》[13]的規(guī)定，金屬腐蝕性是以腐蝕速率定量確定的，在溫度55℃條件下、對鋼或鋁表面的腐蝕速率超過每年6.25 mm的液體為金屬腐蝕性液體，在《危險化學品目錄(2015)實施指南》中符合此要求的只有氯酸溶液（質量分數(shù)不大于10%）一種介質，而這與常規(guī)認為的有腐蝕性的酸堿介質完全不是一回事。

2.4 分類速查表

針對GB/T 20801—2020新的監(jiān)管要求，筆者從設計角度，根據(jù)介質的屬性、壓力和溫度，整理了不同介質條件對應的監(jiān)管壓力管道級別和非監(jiān)管壓力管道可參考的壓力管道級別，見表3。表3中GC1(參考)、GC2(參考)和GC3均不是監(jiān)管范圍內的壓力管道，但卻是進行設計和檢驗可以參考的壓力管道級別。

表3 符合GB/T 20801—2020要求和設計用壓力管道分類速查表

續(xù)表

3 結語

隨著GB/T 20801—2020的實施，壓力管道設計需要根據(jù)新的標準要求作出相應的變化，同時正確理解監(jiān)管范圍內的壓力管道和非監(jiān)管范圍內的壓力管道。對于非監(jiān)管范圍內的壓力管道，也應根據(jù)相應的設計條件，參照監(jiān)管要求，采用相同的設計和檢驗要求。