危险化学品毒性分级的前世今生(上篇)1980-2000

闫长岭

近期看到大家对危险化学品的毒性分类一直争论不息,尤其是对部分有代表性的危险化学品,诸如苯、硫酸等,对这些物质的毒性一直到现在仍然扑朔迷离,各种观点参差不齐,甚至是官方也没有一个明确的说法。之所以对毒性分级的争议很大,是因为背后牵涉到特种设备等级划分,以及重大危险源的分级。更深层次的背后,是会影响到工程设计的选材和安全设备的配置问题。所以,意义还是比较大的。那么危险化学品毒性分级问题产生的根源在哪里呢?本篇文章我就跟大家分享一下危险化学品毒性分级的历史渊源,以及是如何造成如今的局面的。


由于本系列文章涉及的时间跨度较长,跨世纪前后将近40年,国内外各种因素相互交织影响,需要写的东西实在太多,为了不影响大家的阅读体验,本系列文章分上下两篇,上篇主要集中于上世纪末20年(1980-2000)国内对于化学品毒性的焦点和矛盾,下篇主要讲解本世纪初20年(2000-2020),在国际因素的催生下,国内的化学品毒性分级的演变及标准更新的问题,下面开始进入正题。


一切还是要从上世纪80年代说起。80年代初,伴随着改革开放的春风,我国的化学工业也开始进入了快速发展的阶段,随着国外先进工艺的引进,我国的装置规模也越来越大,流程工艺也越来越复杂,运行设备的参数也比较苛刻,各种高温高压的设备开始遍布各个石油化工企业,但是在快速引进国外技术发展化工产业的同时,并没有太多的时间来消化吸收,这就造成了技术和安全管理的薄弱,换句话说,管理并没有跟得上技术前进的脚步。最典型的是80年代初期三个重特大事故的发生。


第一个事故是1979年12月18日吉林市煤气公司液化气球罐泄漏爆炸,死亡32人,伤54人。事故直接原因是球罐的焊接质量存在致命缺陷。

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第二个事故是1979年3月28日发生在河南南阳柴油机厂的热交换器爆炸事故,事故造成造成44人死亡,重伤13人。事故的直接原因换热器的封头设计错误,且焊接存在严重缺陷,另外安全阀、压力表等不知道怎么操作。


第三个事故是发生在1979年9月7日温州电化厂的液氯钢瓶爆炸事故,导致10吨液氯泄漏并波及到周边的居民区,波及范围达7.35公里,事故共造成59人死亡,779人中毒。事故的直接原因就是操作严重错误,工人对液氯的危害性没有丝毫了解。


不到半年之内,接连发生三起特大事故,可以说自建国以来安全事故史上极为罕见的。面对极为惨痛的教训,痛定思痛之后,国家劳动总局(1975年组建,内设锅炉压力容器安全监察局)在1981年5月4日发布了7号令《压力容器安全监察规程》,该规范的发布对此后的特种设备安全管理产生了深远影响,可以说是压力容器安全监察史上具有里程碑意义的文件。

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随着7号文《压力容器安全监察规程》的发布,对于危险化学品介质毒性的认定首次浮出水面,在该规程第4条文中,在压力容器的分类中首次将有毒的危险化学品划分为有毒介质和剧毒介质,注意,此时还没有后来的极度危害、高度危害等等。其中该规程中对剧毒和有毒的定义原文如下:

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早期规范中对于危险化学品介质毒性的划分还是比较简单的,只是按照进入人体量的多少及其造成的危害程度来进行分级的,但是对于进入人体的途径没有细分,并且对人体损伤的症状也没有做形象化的描述。可能的原因在于编制过程中,基本上都是化工行业的专家担任执笔,至于有没有医学界的专家参与,由于并没有找到当年编制该规程的起草过程,所以也无从得知。但是在定义的后面,共列举了常见的16种危险化学品,至少在工程设计的过程中,遇到此类介质的话,就能直接判定该介质的毒性了。


(1982年,国务院第一次机构改革,将国家劳动总局、国家人事局、国务院科技干部局、国家编制委员会合并组建劳动人事部,其中的劳动保护局成为其下设机构之一。另将国家机械工业委员会、国家能源委员会、国务院财贸小组、国家标准总局等机构合并到国家经济委员会,国家标准局成为其下设机构之一。)


1985年,由劳动人事部提出,国家标准局负责发布的《GB 5044-1985 职业性接触毒物危害程度分级》横空出世,该标准的起草单位是中国预防医学中心卫生研究所,也就是今天中国疾病预防控制中心的前身。

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该标准的开篇明确提出了适用范围和基本的定义概念,如下:

“本标准适用于职业性接触毒物危害程度的分级”

“职业性接触毒物系指工人在生产中接触以原料、成品、半成品、中间体、反应副产物和杂质等形式存在,并在操作时可经呼吸道、皮肤或经口进入人体而对健康产生危害的物质。”

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并且在该标准中,首次将危险化学品的毒性划分成Ⅰ级(极度危害)、Ⅱ级(高度危害)、Ⅲ级(中度危害)、 Ⅳ级(轻度危害)。划分依据如下:

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 关于这个标准,我想说的有两点:

第一,该标准确实是一部具有很强专业性的标准,起草单位也是医学界的权威机构,中国预防医学中心卫生研究所。具体的起草人员分别是研究所的两位重量级专家吕伯钦和傅慰祖。


吕伯钦是研究毒理学出身的专家,曾任卫生部劳动卫生标准专业委员会主任委员,中国毒理学会第一届理事会副理事长,中华医学会毒理学分会副主任委员。


傅慰祖,1957年毕业于同济医科大学卫生系,曾任上海市预防医学研究院研究员、全国卫生标准技术委员会委员。中华预防医学会职业流行病学学组副组长、《中华劳动卫生职业病杂志》编委等。

由上述两位德高望重的专家来担任该标准的执笔,可以说技术性和权威性都具备了。


第二,该标准严格意义上属于职业性接触毒物的范畴,在该标准的封面英语名称为“Classification of health hazard levels from occupational exposure to toxic substances”,注意一下,这里用的是exposure这个词,指的是暴露的意思。也就是工人直接暴露于有毒物质的环境中。而如果工人仅仅靠近有毒物质,但是有毒物质被密闭起来,并没有散发或者弥漫到人员所在的空间中,那么这样就不能算exposure,这里面就牵涉到我们对职业性接触的理解。那么什么是职业性接触呢,根据标准的定义,“职业性接触毒物系指工人在生产中接触以原料、成品、半成品、中间体、反应副产物和杂质等形式存在,并在操作时可经呼吸道、皮肤或经口进入人体而对健康产生危害的物质。”,也就是说,如果某有毒物质在工厂正常的生产中(非事故状况下)也能使员工接触到的话,这即属于职业性接触。这个可以根据GB 5044标准中的第4.1条的行业举例能明显地看出来。

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上述中,苯的行业举例是做皮鞋用的粘胶,砷的行业举例是砷矿,一氧化碳的举例是冶金炼焦,二甲苯的行业举例是喷漆,等等。这些例子很明显,工人在从事这些行业的作业场所中,空间肯定会存在这些物质散发或弥漫的气相组分的。


反过来讲,如果某种有毒物质,在正常的生产中(非事故状况下)被限制或密闭在某空间内,并不会散发或弥漫到工人操作的空间中,就不能算职业性接触。当然事故状况下的接触是一定要排除在外的,因为GB 5044标准规定的也是企业在正常的生产过程中出现的。然而这个问题在GB 5044被发布的当年,也就是1985年,还没有人意识到这个问题。因为该标准此时还没有和石油化工行业发生太紧密的关系,直到5年之后。


(1988年,国务院第二次机构改革,撤销劳动人事部,组建劳动部。职业安全卫生与锅炉压力容器监察局为其下设机构之一)


1990年5月9日,劳动部锅炉压力容器监察局发布了8号令《压力容器安全技术监察规程(劳锅字〔1990〕8号)》,原1981年发布的《压力容器安全监察规程》宣布作废。在8号令《压力容器安全技术监察规程》中,对压力容器类别划分中涉及到的毒性程度,首次规定参照《GB 5044-1985 职业性接触毒物危害程度分级》来进行分级,如下:

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到了这里,职业性接触毒物开始和石油化工行业有了紧密的联系,从此之后,二者之间互相影响,盘根错节,在以后的历次标准修订过程中,都成了一个绕不开的话题,这剪不断理还乱的关系,一直延续到今天。


一旦当压力容器按照GB 5044的介质毒性级别进行分类时,诸如将苯列为极度危害,将一氧化碳、苯胺、甲醛、硫化氢列为高度危害等,那么大量的炼油、石化、化工企业的设备都将被列为安全监察要求最高的第三类压力容器,如果一旦划分到第三类压力容器的话,那么工程建设成本急剧攀升,钢板壁厚要增加,焊接工程量增加,无损检测探伤比例要增加,压力试验也更加苛刻,甚至普通的材质也不能用,只能用更高等级的材质,只能进口国外特钢。另外新建项目的工程设计资质也要升级,并且后续的施工资质、维修资质等都需要相应升级。这不得不对当时以及后来的石油化工行业产生了极其深远的影响。可谓是一石激起千层浪,即使在当年,文件颁布后,整个石油化工行业热议沸腾,舆论一片哗然。


当时争论的焦点主要集中于:石油化工行业大量在密闭的压力容器运行中的介质,是否属于职业性接触的管理对象呢,也就是我在上文中埋下的那个伏笔。


我们知道,压力容器中的介质在正常工作状态下是密闭于容器之内的(包括后来的压力管道也是),与从业人员并不接触,即使作业人员近距离靠近设备本身,顶多只能算CLOSE,但不算EXPOSURE。这有别于皮革行业中使用苯粘合剂的操作工,另外化肥厂造气车间的一氧化碳也是密闭于压力容器中,这和钢铁企业炼焦车间的焦炉煤气弥漫于整个车间的状况,也是不可相提并论的。

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综上所述,GB5044的制定初衷是劳动保护机构为了规范职业卫生监管及其防治目的而出台的一个标准文件,但是压力容器安全技术监察规程却引用了GB5044来作为压力容器分级管理的依据了,这就导致了安全监察部门和石油化工行业部门的不同反响和解读。本来就不是一个专业领域的事情,却被生拉硬扯到一块了,同床异梦的结局注定是劳燕分飞,既然困局出来了,该怎么去破解呢?


1990年,也就是8号令《压力容器安全技术监察规程》发布的当年,由化工部下属位于上海的设备设计技术中心站牵头提出重新制定一部化工设备专用的分级标准,该标准具体由化工部第二设计院和上海市化学品毒性鉴定所联合编制,其中第二设计院,也就是今天的山西赛鼎负责易燃性部分编制,而化学品毒性鉴定所继续执笔毒性部分的编制,主编人员依然是傅慰祖。


一年后的1991年,由中华人民共和国化学工业部批准的适用于化工设备毒性分级的新标准《HGJ43-1991 压力容器总化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》正式颁布实施。

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其中,在该标准的分类原则中,不再提“职业性接触”了,而代之以“突发事故性接触”,这是一个很重要的转变。并且在该标准的编制说明第3条中,明确阐述了“《容规》中所有涉及介质毒性和易燃性的条款,都是以防止突发事故导致介质一次性大量泄出而引起对人体健康和爆炸危险等二次危害为基础的。因此本标准的毒性分类表用于压力容器分类的用途时,以急性毒性和最高容许浓度两项指标为主,综合考虑其他四项指标后进行定级。”

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该标准发布之后,客观上来讲,还是得到了大量化工行业业内人士的理解和接受,一定程度上缓解了安全监察部门和企业、工程公司等之间的执行困局。但是问题的复杂性还在于,上世纪的80、90年代,国内化工企业由于工艺技术、设备制造以及管理水平的受限,导致企业经常发生跑冒滴漏,所以这种由于设备密封性能不达标而产生的经常性泄露也会对人体产生危害。基于这个现状,《HGJ43-1991 压力容器总化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》标准还是为GB 5044设立了缓冲地带,为此提出:“至于压力容器的致密性和密封性技术要求,不仅要考虑上述事故性大量泄出而造成的危害,更要考虑经常性的少量泄漏引起的慢性危害,其中尤以致癌性最为突出。所以,当本标准用于确定容器密封性要求时,介质的毒性分类原则中就增加了致癌性这一指标,并列为主要指标之一来考虑。”


例如在HGJ43标准中,苯被列入中度危害介质,但是当介质毒性程度用于确定压力容器密封性能的时候,苯应当被列入高度危害介质,而硫酸被列入中度危害介质。


1996年,劳动部职业安全卫生与锅炉压力容器监察局正式发布140号令《压力管道安全管理与监察规定》,这是历史上首次提出压力管道的概念,并将其纳入监管范围。其中明确规定将“输送GB5044《职业性接触毒物危害程度分级》中规定的毒性程度为极度危害介质的管道”纳入压力管道的监管范畴。


由于压力容器和压力管道是两个不同类型的东西,并且二者在后来也都是自成体系的发展,所以文章写到这里,需要分开论述了,我首先继续写压力容器主线的问题。


(1998年,国务院第四次机构改革,之一:在原国家技术监督局的基础上成立国家质量技术监督局,将劳动部所属锅炉压力容器安全监察局整建制并入。之二:将化学工业部与中国石油天然气总公司、中国石油化工总公司承担的政府职能合并,组建国家石油和化学工业局。)


2000年,由国家石油和化学工业局正式颁布《HG 20660-2000 压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》,该标准实际上是《HGJ43-1991 压力容器总化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》的替代升级版本,主要内容基本不变。


1999年,由国家质量技术监督局颁布的《压力容器安全技术监察规程(99版)》正式实施,替代了1990年发布的8号令《压力容器安全技术监察规程(劳锅字〔1990〕8号)》。其中对压力容器的介质毒性分类依据《HG 20660-2000 压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》。


此后发布的一系列压力容器相关的标准规范,如《TSG R0004-2009 固定式压力容器安全技术监察规程》、《GB/T 150-2011 压力容器》、《TSG 21-2016 固定式压力容器安全技术监察规程》等都是以《HG 20660 压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》作为介质毒性类型的判定依据。


至此,以上所有文字基本交代了上世纪最后20年(1980-2000)对危险化学品介质毒性分类的源起、分歧、纠正等问题,期间主要的矛盾集中在对职业性接触的理解和纠正,当然这主要缘于国内深刻的时代背景因素,当站在职业卫生的角度出发,以专业医学知识为依据时,对化工行业的非接触性介质来说,明显比较苛刻,所以供化工行业专用的介质毒性分级标准也就应运而生了。


那么进入二十一世纪,随着中国加入世界贸易组织(WTO),融入国际贸易体系,继之《危险化学品目录》的出台,以及国际癌症研究机构(IARC)对苯、硫酸等物质致癌性的发现,对危险化学品毒性的分级再起风云,尤其是随着压力管道一系列标准规范的出台,对化工行业工程项目产生了更加深远的影响。