硫化氫氣體的檢測及其安全防范措施

1、2009年第19期（總第130期）ChinesehitechenterprisesNO.19.2009（CumulativetyNO.130）中國高新技術(shù)企業(yè)摘要：文章介紹了硫化氫氣體的來源和危害以及井場硫化氫氣體含量的檢測方法，闡述了在石油天然氣行業(yè)中預(yù)防硫化氫中毒的必要性和緊迫性，并提出了在硫化氫環(huán)境中的一些人身安全防范措施。關(guān)鍵詞：硫化氫；氣體檢測；安全防范中圖分類號：TE991文獻標識碼：A文章編號：10092374（2009）

2、19002603近年來，無論是石油天然氣行業(yè)，還是非石油天然氣行業(yè)，國內(nèi)發(fā)生硫化氫氣體中毒案例屢見不鮮，如2003年12月23日晚，重慶開縣羅家16H天然氣井發(fā)生井噴失控，大量含有高濃度硫化氫的天然氣噴出地面并擴散到大氣中，這起事故造成243人死亡、2142人中毒住院治療、6.5萬名當?shù)鼐用癖痪o急疏散，各種經(jīng)濟損失達6432萬元的重特大事故，血的教訓(xùn)再次敲響了含硫氣藏安全生產(chǎn)的警鐘。20世紀80年代初期，我國探明的含硫化氫天然氣占全國氣

3、層氣儲量的14。而目前我國含硫氣田（含硫2%～4%）氣產(chǎn)量占全國氣產(chǎn)量的60%。四川盆地含硫天然氣產(chǎn)量占總產(chǎn)量的80%。而我國已發(fā)現(xiàn)的、開發(fā)的氣藏主要分布在四川盆地。硫化氫是僅次于氰化物的劇毒物，是易致人死亡的有毒氣體。硫化氫不僅嚴重威脅著人們的生命安全，而且還造成嚴重的環(huán)境污染，對金屬設(shè)備造成嚴重的腐蝕破壞。因此，為確保人員的絕對安全，杜絕硫化氫中毒事故的發(fā)生，了解硫化氫氣體的來源和危害，掌握硫化氫氣體的預(yù)防與處理知識和硫化氫檢測方法

4、非常重要。一、硫化氫的性質(zhì)、來源及危害（一）硫化氫的理化性質(zhì)硫化氫（H2S）氣體分子是由兩個氫原子和一個硫原子組成，為無色、劇毒、酸性氣體，有臭雞蛋味，別名氫硫酸。分子量為34.08，熔點為85.5℃，沸點為60.4℃，相對密度為(空氣=1)1.19，比空氣稍重，能溶于水，溶解度隨水溫的增高而降低。在空氣中易燃，燃燒時發(fā)出蘭色火焰，并產(chǎn)生對眼和肺非常有害的二氧化硫氣體。通常情況下以氣態(tài)存在，當硫化氫與空氣或氧氣混合到一定比例（4.3%～

5、46%）時就形成一種爆炸混合物，遇火爆炸。（二）硫化氫的來源硫化氫（H2S）是硫和氫結(jié)合而成的氣體。硫和氫都存在于動植物的機體中，在高溫、高壓及細菌作用下，經(jīng)分解可產(chǎn)生硫化氫。在天然氣生產(chǎn)、高含硫原油生產(chǎn)中經(jīng)常能遇到硫化氫。油氣井中的硫化氫主要來源于以下四個方面：1熱作用于油氣層時，油氣中的有機硫化物分解，產(chǎn)生出硫化氫。2石油中的涇類、有機質(zhì)與儲集層水中的硫酸鹽經(jīng)高溫還原作用而產(chǎn)生硫化氫。3通過地層裂縫等管道，下部地層中硫酸鹽層的硫化氫

6、上竄而來。在非熱采區(qū)，因底水運移，將含硫化氫的地層水推入生產(chǎn)井中。4油氣井作業(yè)中，鉆井液的某些處理劑在高溫作用下發(fā)生熱分解以及鉆井液中細菌的作用都可能產(chǎn)生硫化氫。含硫化氫油氣田在區(qū)域分布上，多存在于碳酸鹽巖－蒸發(fā)巖地層中，其含量隨地層埋深增加而增大。（三）硫化氫的危害在鉆井過程中，硫化氫的危害可以歸結(jié)為四個方面：1硫化氫對人體的危害。硫化氫是具有刺激性和窒息性的無色氣體。低濃度接觸僅有呼吸道及眼的局部刺激作用，高濃度時全身作用較明顯，表

7、現(xiàn)為中樞神經(jīng)系統(tǒng)癥狀和窒息癥狀。硫化氫具有“臭蛋樣”氣味，但極高濃度很快引起嗅覺神經(jīng)麻痹而不覺其味，所以高含量時難發(fā)覺，此時人很容易中毒而導(dǎo)致死亡。不同硫化氫氣體體積分數(shù)對人體的危害見表1：表1不同硫化氫氣體體積分數(shù)對人體的危害2硫化氫對設(shè)備材料的危害。（1）硫化氫對金屬材料的腐蝕。硫化氫溶于水形成弱酸，對金屬的腐蝕形式有電化學失重腐蝕、氫脆和硫化物應(yīng)力腐蝕開裂，以后兩者為主，一般統(tǒng)稱為氫脆破壞。氫脆破壞往往造成井下管柱的突然斷落、地面

8、管匯和儀表的爆破、井口裝置的破壞，甚至發(fā)生嚴重的井噴失控或著火事故。（2）硫化氫能加速非金屬材料的老化。在地面設(shè)備、井口裝置、井下工具中，有橡膠、浸油石墨、石棉等非金屬材料制作的密封件。它們在硫化氫環(huán)境中使用一定時間后，橡膠會產(chǎn)生鼓泡脹大，失去彈性浸油石墨及石棉繩上的油被溶解而導(dǎo)致密封件的失效。3硫化氫對鉆井液的污染。硫化氫主要對水基鉆井液具有較大的污染，它會使鉆井液性能發(fā)生很大變化，表現(xiàn)為：密度硫化氫氣體的檢測及其安全防范措施侯磊（西

9、南石油大學，四川成都610500）體積分數(shù)106對人體的危害10有明顯難聞的氣味。20暴露工作8h尚安全。600～7002min內(nèi)就會失去知覺，導(dǎo)致死亡。100～2002～5min內(nèi)抑制嗅覺、咳嗽、眼發(fā)炎。8h以內(nèi)眼痛和呼吸障礙，8～48h可導(dǎo)致出血死亡。300～4002min內(nèi)虛脫，失去知覺，需立即作人工呼吸，15～30min內(nèi)眼嚴重發(fā)炎，心律失常，30～60min內(nèi)眼、頭痛加劇，四肢發(fā)抖，甚至死亡。267作業(yè)班除進行常規(guī)防噴演習外，

10、還應(yīng)佩戴硫化氫防護器具進行防噴演習；防護器具每次使用后應(yīng)對其所有部件的完好性和安全性進行檢查；在硫化氫環(huán)境中使用過的防護器具還應(yīng)進行全面的清潔和消毒工作。（三）人員培訓(xùn)1培訓(xùn)機構(gòu)負責對含硫化氫環(huán)境中作業(yè)人員進行硫化氫監(jiān)測技術(shù)和人身安全防護措施的培訓(xùn)。培訓(xùn)機構(gòu)應(yīng)隨時橫向交流情報，了解國際、國內(nèi)動向。2在含硫化氫環(huán)境中的作業(yè)人員上崗前都應(yīng)接受培訓(xùn)，經(jīng)考核合格后持證上崗。培訓(xùn)內(nèi)容按SYT61372005的相關(guān)內(nèi)容執(zhí)行。3首次培訓(xùn)時間不得少于1

11、5h，每兩年復(fù)訓(xùn)一次，復(fù)訓(xùn)時間不得少于6h。4現(xiàn)場作業(yè)人員、現(xiàn)場監(jiān)督及管理人員經(jīng)培訓(xùn)后均應(yīng)達到以下要求：（1）了解硫化氫的各種物理、化學特性及對人體的危害性；（2）熟悉硫化氫監(jiān)測儀的性能、使用和維護方法；（3）熟悉各種人身安全防護裝置的結(jié)構(gòu)、性能，能正確使用和維護；（4）熟悉進入含硫化氫環(huán)境作業(yè)的安全規(guī)定和作業(yè)程序；（5）在發(fā)生硫化氫泄漏及人身急性中毒事故時，作業(yè)人員應(yīng)會采取自救及互救措施；（6）應(yīng)熟悉工作場所的應(yīng)急預(yù)案。四、結(jié)語近幾年

12、來，硫化氫中毒事故時有發(fā)生，尤其是石油、化工行業(yè)特別突出，例如趙48井及羅家16H井井噴事故。因此在提倡“以人為本，健康、安全、環(huán)境為先”的今天，準確檢測硫化氫有毒有害氣體的濃度，利用技術(shù)手段監(jiān)測作業(yè)環(huán)境，做好做全作業(yè)指導(dǎo)書和應(yīng)急預(yù)案，并時常進行演練是非常重要的，這樣才能保持安全生產(chǎn)，保持人和環(huán)境的和諧發(fā)展。參考文獻[1]李強，高碧華，楊開雄，王勇鉆井作業(yè)硫化氫防護[M]石油工業(yè)出版社，2006.[2]魏學成高壓含硫氣井安全鉆井技術(shù)[J

13、]西部探礦工程，2006，（9）[3]謝輝，方錫賢，熊玉芹石油天然氣鉆探過程中硫化氫的監(jiān)測[J]工業(yè)安全與環(huán)保，2005，31（6）[4]黃韻弘天然氣中硫化氫含量的測定———碘量法影響分析結(jié)果的主要因素[J]天然氣與石油，2007，25（1）[5]岑芳，李治平，賴楓鵬，黃志文，許進進中國含硫天然氣資源特點及前景[J]新疆石油天然氣，2006，2（4）[6]宋元寧，程文勇，張慶明如何防止硫化氫中毒[J]安全，2008，（5）作者簡介：侯磊

14、（1981），男，四川廣元人，西南石油大學碩士研究生。摘要：船舶攜帶的壓艙水引起全球性的生物入侵，嚴重影響海洋生態(tài)。目前國際組織與世界各國在解決壓艙水問題方面做了大量的工作，包括制定國際性的法規(guī)和管理方法，加強國際協(xié)作，研究處理技術(shù)和工藝等。關(guān)鍵詞：壓艙水；生物入侵；海洋生態(tài)中圖分類號：TU991文獻標識碼：A文章編號：10092374（2009）190028032009年第19期（總第130期）Chinesehitechenterpr

15、isesNO.19.2009（CumulativetyNO.130）中國高新技術(shù)企業(yè)船舶壓艙水是指船舶為穩(wěn)定重心，使船舶處于適航狀態(tài)，在船舶底艙注入的適量水體。如圖1所示。為了船舶安全航行，壓艙水是必備之物，但同時也對環(huán)境造成了嚴重危害。圖1壓艙水原理示意圖一、壓艙水對環(huán)境所造成的危害據(jù)國際海事組織（InternationalMarineganization，IMO）1999年統(tǒng)計，全世界的船只每年攜帶約100億噸壓艙水在世界各地往來。

16、每天壓艙水中至少有七千至一萬多種海洋微生物和動植物在全球流動，隨壓艙水被帶到“不屬于他們的地方”。本地物種被船只載到一個新的地方釋放到當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境中。由于新環(huán)境中缺少天敵，這些外來物種會消耗原住生物的食物及其它生存所需。迅速蔓延，威脅當?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)的平衡。據(jù)介紹，生活在歐洲的斑馬貝被不小心帶到了北美洲五大湖地區(qū)，使得當?shù)?0%的水域受到了侵害，僅用于治理斑馬貝的投入就達到了7.5億美元。北美水母給亞洲黑海地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)帶來了災(zāi)難，同樣