硫化氢知识讲座(第一次库尔勒试讲)

硫化氢防护知识张立峰国家注册安全工程师目录硫化氢的物理化学性质及对人体的毒作用1硫化氢的来源及浓度概念2硫化氢对设备的腐蚀3钻井作业中硫化氢的安全防护4目录油气集输及处理过程中硫化氢的安全防护5炼油化工企业硫化氢防护注意事项6硫化氢中毒的早期抢救与护理7硫化氢检测仪器及防护器的使用方法89常用硫化氢检测仪器的介绍和使用4HydrogenSulfideGasisTHEINVISIBLEKILLER硫化氢是一个无形的杀手5我国各类事故现状每年每月每周每天事故起数1000,000死亡人数140,000380因工伤残700,00019003-9人重大事故7.210以上特大事故2.530人以上特重1.2经济损失2千亿6“事前控制”改变习惯一、硫化氢理化特性和毒理作用1.1物理与化学特性硫化氢分子式硫化氢典型的臭鸡蛋气味硫化氢密度硫化氢熔点、沸点硫化氢可燃易爆性硫化氢的毒性硫化氢化学结构分子式1.2对人体的毒作用1.2.1侵入途径1.2.2中毒毒理1.2.3中毒机理1.2.4中毒症状1.2.1侵入途径1呼吸道3组织粘膜2皮肤1.2.2中毒毒理硫化氢是强烈的神经毒物，对粘膜亦有明显的刺激作用.其毒作用主要是损害中枢神经和呼吸系统，亦伴有心脏等多器官的损害。对机体的全身作用为阻断细胞内呼吸，导致全身性缺氧。浓度越高中枢神经抑制越明显浓度相对较低时粘膜刺激明显中毒程度因浓度不同接触时间而异1.2.3中毒机理硫化氢在水溶液中可离解成HS-、S2-和H+离子。在生理PH作用下，体内硫化氢总量的2/3离解成HS-离子，约1/3为未离解的氢硫酸（H2S），仅很少量离解成S2-，它们都具有局部刺激作用。硫化氢可与组织中碱性物质结合形成硫化钠，也具有腐蚀性。从而造成眼和呼吸道的损害。硫化氢主要经呼吸道进入人体内，在体内的游离硫化氢和硫化物来不及氧化时，使中枢神经麻痹，引起全身中毒反应。1.2.4中毒症状硫化氢中毒一般为急性中毒中毒部位中毒后反应中枢神经中毒刺激反应轻度中毒中度中毒重度中毒刺眼畏光流泪脱离很快恢复咳嗽胸闷呼吸困难恶心呕吐轻度的意识障碍脑病表现显著意识模糊可发生昏迷数秒或数分钟内呼吸骤停或者心跳停止呼吸系统中毒支气管炎肺炎肺水肿急性呼吸窘迫症可伴有结膜炎角膜炎心肌损害气急胸闷心绞痛症状1.3硫化氢中毒事故案例具体案例发生原因如何做1993年9月28日15时，位于河北省石家庄市附近赵县的华北油田一口预探井（编号为赵48井），在试油射孔作业中发生井喷，地层中大量硫化氢气体随着喷出井口，毒气扩散面积达10个乡镇80余个村庄。造成7人死亡，24人中等中毒，440余人轻度中毒，附近村民22．6万人被紧急疏散。赵48井位于河北省石家庄市县各子乡宋城村北约700m处，是一口预探井，在钻探中见到了良好的含油显示，为搞清地下情况，决定对该井进行逐层试油。1993年9月28日下午，华北油田井下作业公司物理站射孔一队对该油井进行射孔，10分钟后引爆射孔弹。在开始上提电缆时，井口发生外溢，外溢量逐渐增大，溢出的水中有气泡。当电缆全部从井提出后，作业队副队长李某立即带领当班的5名工人抢装事先备好的总闸门。在准备关闭套管闸门时，因有硫化氢气体随同压井液、轻质油及天然气一同喷出，使现场一名工人中毒昏迷。其他人员迅速将这名工人抬离现场，当其他人再想返回时，终因喷出的硫化气浓度加大，工人们不得不从井口撤离。撤出井场后，李某及时向上级汇报并通知村民转移。从28日夜至29日上午，抢险指挥部组织专家深入空地考察，制定抢险方案，筹备抢险设备、机具。29日上午，由石油天然气总公司钻并局16人抢险小分队配带防毒面具接近井口，在当地驻军防化兵和井烃煤矿抢险队的支援下，华北油田5名抢险队员关闭了井口左右两翼套管闸门。9点20分，抢险队完全控制了井喷，从井喷到控制井喷历时18个小时。2.2000年1月21日，某厂催化装置精制工段酸性水系统停车，对各有关管线进行排液处理。按规定，应先将酸性水泵向汽提塔进料管线上的阀门关上，再将酸性水泵的出口阀和出口排凝阀打开排液。但是，操作人员未关酸性水泵向汽提塔进料管线上的阀门，就打开水泵出口阀和排凝阀排液，排放过程中又无人监护。在进料管线内酸性水排放完后，汽提塔内压力为0.23MPa、浓度为68%的硫化氢气体经过进料管线从酸性水泵的排凝阀处排出，迅速弥漫整个泵房。此时约10点零5分，2名女工正在泵房内打扫卫生，立即被硫化氢气体熏倒，中毒窒息。10点10分左右被人发现，立即进行抢救，抢救中又有7人不同程度地中毒，2名女工抢救无效死亡，其余7人送医院观察治疗，幸好无险。1.3硫化氢中毒事故案例具体案例发生原因如何做1试油作业时对该井含有硫化氢没有预见；作业队执行制度不严；没有严格按照设计要求组织施工。。2事故的直接原因是当班操作工在脱水排凝时未将酸性水向汽提塔管线上的阀门排入泵房。这是一起性质严重的违章操作事故。案例中事故原因1.3硫化氢中毒事故案例具体案例发生原因如何做1．在含硫化氢设备区域作业的人员，上岗前必须接受硫化氢中毒及救护知识的教育培训，并经考试合格方准上岗。2通过教育培训，使职工懂得硫化氢是具有高度危害的窒息性气体，是强烈的神经毒物，从而全面掌握硫化氢的危害、性能和特征3要求职工熟练掌握设备安全操作规程及有关管理规定，并制定详实的事故预案，定期组织演练，不断提高职工的安全操作技能和处理事故的应急能力。在脱水排凝等操作时，必须首先截断硫化氢一切可能的来源并加好盲板，做到万无一失。职工在含硫化氢设备区域巡检或作业时，必须配戴合适的防毒面具。4．根据生产岗位和工作场所空气的含氧量及硫化氢的浓度等情况给职工配备完善、适用的防护用品，要求职工会熟练使用、正确维护及妥善保管。5．采样、检尺、脱水排凝、堵漏检修、现场施救应选择适用的防毒面具，至少两人同时到现场，落实好监护措施。监护人不能随意离开作业场所。SY/T6277—2005《含硫油气田硫化氢监测与人身安全防护规程》1、范围本标准规定了含硫油气田勘探、开发生产过程中对硫化氢监测与人身安全防护应遵守的基本准则。2、规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。然而鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBZ31—2002职业性急性硫化氢中毒诊断标准GB8789—1998职业性急性硫化氢中毒诊断标准及处理原则SY/T5087--2005含硫化氢油气井安全钻井推荐作法SY/T6137—2005含硫化氢的油气生产和天然气处理装置作业推荐作法SY/T6610—2005含硫化氢油气井井下作业推荐作法JJG695—2003硫化氢气体监测仪人员培训1培训机构培训机构负责对含硫化氢环境中作业人员进行硫化氢监测技术和人身安全防护措施培训.培训机构应随时横向交流情况,了解国际国内动向.2培训内容在硫化氢环境中的作业人员上岗前都应接受培训,经考核全格后持证上岗.培训内容按SY/T6137-2005的相关内容执行.3培训时间首次培训时间不得少于15小时,每两年复训一次,复训时间不得少于6小时.考核要求现场作业人员,现场监督及管理人员经培训后均应达到以下要求:1)了解硫化氢的各种物理,化学特性及对人体的危害性.2)熟悉硫化氢监测仪的性能,使用和维护方法.3)熟悉进入含硫化氢环境作业的安全规定和作业程序.4)在发生硫化氢泄漏及人身急性中毒事故时,作业人员应会采取自救及互救措施.5)应熟悉工作场所的应急预案.二、硫化氢来源浓度及对人体的危害2.1硫化氢的来源2.2浓度概念及人体的危害程度2.2.1气体浓度2.2.2对人体的危害程度262.1硫化氢的来源H2S钻井修井采油炼油注水酸洗H2S的来源硫化氢通常出现在炼油厂、化工厂、脱硫厂、油/气/水井或下水道、沼泽地以及其它存在腐烂有机物的地方。硫化氢主要来源于：（1）原始有机质转化为石油和天然气的过程中会产生硫化氢。（2）在炼油化工过程中，硫化氢一般是以杂质形式存在于原料中或以反应产物的形式存在于产品中。（3）硫化氢也可能来自辅助作业或检维修过程，例如用酸清洗含有FeS的容器，发生酸碱反应生成硫化氢；或将酸排入含硫废液中，发生化学反应生成硫化氢。（4）水池管道中长期注入含氧水（如海水、含盐水、地下水），在注入过程中由于硫酸盐还原菌的作用，会导致水池中的溶液“酸化”而产生硫化氢。热作用于油层时，石油中的有机硫化物分解，产生出硫化氢石油中的烃类和有机质通过储集层水中的硫酸盐的高温还原作用而产生硫化氢钻井通过裂缝等通道，下部地层中硫酸盐层的硫化氢上窜而来某些钻井液处理剂在高温热分解作用下，产生硫化氢修井、试油循环罐和油罐是硫化氢在修井时的主要来源途径,这是由于修井时循环，自喷或抽吸井内的液体进入罐中造成的。30采油１、水、油或乳化剂的储藏罐２、用来分离油和水，乳化剂和水的分离器３、空气干燥器４、输送装置，集油罐及其管道系统５、用来燃烧酸性气体的放空池和放空管汇６、提高石油回收率也可能会产生硫化氢31装载场所。油罐车一连数小时的装油，装卸管线时管理不严，司机没有经过专门培训，而引起硫化氢气体泄露计量站调整或维修仪表气体输入管线系统之前，用来提高空气压力的空气压缩机另有3处来源途径与设备所在地有关：炼厂里释放硫化氢的途径归为七种：密封件、连接件、法兰、处理装置（包插冷凝装置）、排泄系统、取样凡尔、以及其它破裂部位.炼厂注水石油不一定一开始就是酸性，从注入液体中的硫酸盐分解细菌带来的对地层的污染，能在地层中产生硫化氢气体并在整个生产过程中增加硫化氢含量。酸洗输油输气管道酸洗时也可产生硫化氢气体。酸洗一个高100英尺直径6英尺的容器时，一磅硫化铁可使容器内硫化氢气体浓度达到1500ppm。2.2.1硫化氢浓度单位描述某种流体中的硫化氢浓度有以下三种方式:1体积分数：是指硫化氢在某种流体中的体积比.2质量浓度：指硫化氢在1m3流体中的质量。3硫化氢分压：指在相同的温度下，一定体积天然气中所含硫化氢单独占有该体积时所具有的压力。单位之间换算关系1%=14414mg/m³1ppm=1.4414mg/m³硫化氢分压=硫化氢体积分数（%）X总压力注：大多时候可以约等于1.5倍几个重要概念含硫化天然气：指天然气的总压等于或大于0.4Mpa(60psi)，而且该天然气中硫化氢分压等于或大于0.0003Mpa；或硫化氢含量大于75mg/m3（50ppm）的天然气。酸性天然气---油系统:含硫化氢天然气---油系统是否属于酸性天然气---油系统按有关条件划分。1）当天然气与油之比大于1000m3/t时，按含硫化氢天然气条件划分。2）当天然气与油之比小于1000m3/t时：①若系统的总压力大于1.8Mpa，按硫化氢天然气的条件划分；②若系统的总压力小于或等于1.8Mpa，天然气中硫化氢分压大于0.07Mpa或硫化氢体积分数大于15%时，则为酸性天然气---油系统。阈限值:阈限值指几乎所有工作人员长期暴露都不会产生不利影响的某种有毒物质在空气中的最大浓度。硫化氢的阈限值为15mg/m3（10ppm），二氧化硫的阈限值5.4mg/m3（2ppm）。阈限值为硫化氢检测的一级报警值。安全临界浓度:安全临界浓度是指工作人员在露天安全工作8小时可接受的最高浓度。硫化氢的安全临界浓度为30mg/m3（20ppm），此浓度为硫化氢检测的二级报警值。危险临界浓度:达到危险临界浓度时，对生命和健康会产生不可逆转的或延迟性的影响。硫化氢的危险临界浓度为150mg/m3（100ppm），此浓度为硫化氢检测的三级报警值。2.2.2硫化氢浓度对人体的危害空气中的浓度mg/m3生理影响及危害0.04感到臭味0.5感到明显臭味5.0有强烈臭味7.5有不快感15刺激眼睛35—45强烈刺激粘膜75—150刺激呼吸道150—300嗅觉在15min内麻痹300暴露时间长则有中毒症状300—450暴露1h引起亚急性中毒375—5