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文檔簡(jiǎn)介

硫化氫安全防護(hù)培訓(xùn)西南石油培訓(xùn)中心劉琳11、SY/T6277—2005含硫油氣田硫化氫檢測(cè)與人身安全防護(hù)規(guī)程2、SY/T6137—2005含硫化氫的油氣生產(chǎn)和天然氣處理裝置作業(yè)的推薦作法3、SY/T5087—2005含硫化氫油氣井安全鉆井推薦作法4、SY/T6610—2005含硫化氫油氣井井下作業(yè)推薦作法中華人民共和國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)H2S21、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)對(duì)硫化氫環(huán)境中作業(yè)人員進(jìn)行硫化氫監(jiān)測(cè)技術(shù)和人身安全防護(hù)措施的培訓(xùn)。培訓(xùn)機(jī)構(gòu)應(yīng)隨時(shí)橫向交流情報(bào),了解國(guó)際、國(guó)內(nèi)動(dòng)向。3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SY/T6137-2005的相關(guān)內(nèi)容執(zhí)行。2、培訓(xùn)內(nèi)容4首次培訓(xùn)時(shí)間不得少于15h,每二年復(fù)訓(xùn)一次,復(fù)訓(xùn)時(shí)間不得少于6h。3、培訓(xùn)時(shí)間5現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督及管理人員經(jīng)培訓(xùn)后均應(yīng)達(dá)到以下要求:a)了解硫化氫的各種物理、化學(xué)特性及對(duì)人體的危害性,硫化氫對(duì)人體的毒害參見附錄A;b)熟悉硫化氫監(jiān)測(cè)儀的性能、使用和維護(hù)方法;c)熟悉各種人身安全防護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)、性能,能正確使用和維護(hù);d)熟悉進(jìn)入含硫化氫環(huán)境作業(yè)的安全規(guī)定和作業(yè)程序;e)在發(fā)生硫化氫泄漏及人身急性中毒事故時(shí),作業(yè)人員應(yīng)會(huì)采取自救及互救措施;f)應(yīng)熟悉工作場(chǎng)所的應(yīng)急預(yù)案。4、考核要求6資質(zhì)和證書1)應(yīng)由有資質(zhì)的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)對(duì)人員進(jìn)行防硫化氫技術(shù)培訓(xùn)

2)受訓(xùn)人員的培訓(xùn)時(shí)間,培訓(xùn)內(nèi)容,考核結(jié)果應(yīng)有記錄。記錄最少保留2年。

3)參加井控培訓(xùn)的人員也應(yīng)參加防硫化氫培訓(xùn)并取得合格證書,合格證書的有效期為2年?!菊f明】鉆井過程中的井噴失控是非常危險(xiǎn)的,而含硫化氫的鉆井失控所造成的后果也要比單純的井噴嚴(yán)重的多,而且預(yù)防硫化氫泄漏的最有效的方法就是防止發(fā)生溢流和井噴。此外,在鉆探探井時(shí),有可能初次遇到硫化氫,因此,參加井控培訓(xùn)的人員是鉆井作業(yè)中的關(guān)鍵人員,他們非常有必要參加防硫化氫培訓(xùn)。7硫化氫是一個(gè)無形的殺手89受傷兒童10112003年12月23日22時(shí)左右,重慶開縣高橋鎮(zhèn)川東北氣礦羅家16H井,發(fā)生井噴特大失控事故。井內(nèi)噴出大量高濃度硫化氫的天然氣四處彌漫,造成243人硫化氫中毒死亡,數(shù)千人因硫化氫中毒住院治療,10萬余人連夜緊急疏散安置,直接經(jīng)濟(jì)損失6432.31萬元的嚴(yán)重后果。

國(guó)務(wù)院事故調(diào)查組確定為特大責(zé)任事故,6名責(zé)任人以重大責(zé)任事故罪追究刑事責(zé)任。

損失慘重,這是我國(guó)石油行業(yè)類似事故傷亡人數(shù)最多的一次。2004年4月,中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司總經(jīng)理馬富才引咎辭職。

12開縣井噴特大事故

6被告刑期檔案:6名被告人的主觀疏忽和違章行為,共同造成了開縣井噴的嚴(yán)重后果,其行為均構(gòu)成了重大責(zé)任事故罪,其判決如下:1)吳斌川東鉆探公司鉆井12隊(duì)隊(duì)長(zhǎng),井隊(duì)井控工作第一責(zé)任人。刑期:有期徒刑六年。2)王建東原四川石油管理局鉆采工藝技術(shù)研究院鉆井工藝研究所定向井服務(wù)中心工程師、開縣羅家16H井現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)組負(fù)責(zé)人。刑期:有期徒刑五年。3)宋濤川東鉆探公司鉆井12隊(duì)技術(shù)員。刑期:有期徒刑五年4)吳華川東鉆探公司副經(jīng)理、總工程師、安全和井控總監(jiān)、應(yīng)急指揮中心主任。刑期:有期徒刑四年。5)向一明川東鉆探公司鉆井12隊(duì)副司鉆。刑期:有期徒刑四年6)肖先素川東鉆探公司地質(zhì)服務(wù)公司地質(zhì)工。刑期:有期徒刑三年,緩刑四年。132003年12月23日21:55左右,井噴發(fā)生,期間搶接回壓凡爾,頂驅(qū)未成功;22:03,井口失控;22:30,開始疏散井場(chǎng)外圍人員及周邊群眾;22:32,關(guān)油罐總閘,停泵,柴油機(jī)和發(fā)電機(jī);24:00,井隊(duì)人員全部撤離現(xiàn)場(chǎng);24日13:30左右,井口停噴,兩條放噴管線放噴,井口壓力28MPa;16:00左右,點(diǎn)火成功;26日7:00左右,事故現(xiàn)場(chǎng)清場(chǎng),實(shí)施壓井搶救。27日壓井成功141)井噴失控的主要原因:

2003年12月21日下鉆的鉆具組合中,有關(guān)人員去掉了回壓閥。2)產(chǎn)生溢流的直接原因:

(a)對(duì)水平井特高天然氣產(chǎn)出氣量估計(jì)不足;(b)高含硫高產(chǎn)天然氣水平井的鉆井工藝還不成熟;(c)起鉆前鉆井液循環(huán)時(shí)間嚴(yán)重不夠;(d)起鉆過程中嚴(yán)重違章操作,鉆井液灌注不符合規(guī)定;(e)未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)溢流征兆。附:羅家16H井事故原因分析1512.23事故的影響與警示影響1)給工業(yè)安全生產(chǎn)敲響了警鐘2)引咎辭職制度從口號(hào)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)3)一把手的安全責(zé)任真正得到了體現(xiàn)4)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的修改完善5)思想重視程度達(dá)到了前所未有的程度161、硫化氫的基本知識(shí)2、硫化氫的腐蝕與防護(hù)3、硫化氫檢測(cè)4、人身安全防護(hù)5、硫化氫中毒后的現(xiàn)場(chǎng)急救6、硫化氫應(yīng)急管理基本知識(shí)7、硫化氫安全防護(hù)操作硫化氫安全防護(hù)內(nèi)容17第一章硫化氫的基本知識(shí)一、概述二、硫化氫的物理與化學(xué)特性三、硫化氫的形成機(jī)理、來源和傳播特征四、硫化氫濃度表示方法及幾個(gè)常用術(shù)語五、硫化氫的危害18目前,在我國(guó)已開發(fā)的油氣田中,均不同程度地含有硫化氫氣體,甚至有的含量極高。例如中石油四川石油管理局含硫化氫氣田約占已開發(fā)氣田的78.6%,其中臥龍河氣田硫化氫含量高達(dá)10%(體積比),其他如華北、大港、新疆等油田,在鉆采過程中均有不同程度硫化氫的存在,如華北油田晉縣趙蘭莊氣田,硫化氫含量高達(dá)92%。第一章硫化氫的基本知識(shí)第一節(jié)概述19硫化氫氣體是僅次于氰化物的劇毒、容易致人死亡的神經(jīng)性有毒氣體。在油氣田的鉆井、修井、采油、注水、集輸、原油處理、運(yùn)輸及儲(chǔ)運(yùn)等勘探開發(fā)過程中,就可能遇到硫化氫。一旦高含硫化氫的油氣井發(fā)生井噴失控,將導(dǎo)致災(zāi)難性的悲劇。如:華北油田趙48井,試油起電纜誘發(fā)井噴,硫化氫氣體大量噴出,造成7人死亡,24人中度中毒,440余人輕度中毒,迫使22.6萬人被緊急疏散;重慶墊江境內(nèi)的墊25井井噴失控,使方圓數(shù)公里內(nèi)的老百姓棄家而逃。

20更讓人難以忘卻的2003年12月23日這個(gè)特別的日子當(dāng)晚約10時(shí),重慶市開縣高橋鎮(zhèn),羅家16H井發(fā)生了國(guó)內(nèi)乃至世界氣井史上罕見的特大井噴事故,是建國(guó)以來歷史上死亡人數(shù)最多、損失最重的一次特大安全事故。2003年12月23日21時(shí)55分,四川石油管理局川東鉆探公司某鉆井隊(duì)在對(duì)該氣井起鉆時(shí),突然發(fā)生井噴,來勢(shì)特別猛烈,富含硫化氫(羅家16H井硫化氫含量為151.00g/m3,預(yù)計(jì)無阻流量為400萬米3以上)的氣體從鉆具水眼噴涌達(dá)30米高程。21由于放噴口未點(diǎn)火,失控的硫化氫氣體隨空氣迅速擴(kuò)散,導(dǎo)致在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生大面積災(zāi)害,人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)遭受了巨大損失。據(jù)統(tǒng)計(jì),井噴事故發(fā)生后,離氣井較近的開縣高橋鎮(zhèn)、麻柳鄉(xiāng)、正壩鎮(zhèn)和天和鄉(xiāng)4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),28個(gè)村,9.3萬余人受災(zāi),6.5萬余人被迫疏散轉(zhuǎn)移,累計(jì)門診治療27011人(次),住院治療2142人(次),243人死亡,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)8200余萬元。其中受災(zāi)最重的高橋鎮(zhèn)曉陽、高旺兩個(gè)村,受災(zāi)群眾達(dá)2419人,遇難者達(dá)212人。22硫化氫及其燃燒產(chǎn)物二氧化硫氣體還會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。二氧化硫氣體可以隨雨霧降下而形成酸雨,導(dǎo)致土壤酸化板結(jié),是主要的大氣污染物之一。硫化氫不僅威脅人們的生命安全,同時(shí)它對(duì)井下工具,金屬設(shè)備也會(huì)造成嚴(yán)重的腐蝕破壞。23天然氣中的硫化氫氣體是客觀存在的,只要我們掌握了它的特性,有一套完整的硫化氫防護(hù)措施和管理制度,硫化氫對(duì)人的危害是完全可以避免的。我們還可以對(duì)含硫天然氣進(jìn)行脫硫處理,從硫化氫氣體中回收硫磺,作為硫酸、造紙等工業(yè)重要的原料。因此,為確保人生安全,杜絕硫化氫中毒事故的發(fā)生,我們必須了解、認(rèn)識(shí)和掌握硫化氫氣體的危害、防護(hù)等基本知識(shí)。24硫化氫化學(xué)分子式為H2S,是由硫和氫結(jié)合而成的氣體,可以是動(dòng)物、有機(jī)物或植物等經(jīng)高溫、高壓及細(xì)菌作用而生產(chǎn)成。所以它不僅可以在原油和天然氣、下水道和污水中被發(fā)現(xiàn),還可以在沼澤地以及在各種工業(yè)和生物生產(chǎn)過程中被發(fā)現(xiàn)。人為產(chǎn)生的硫化氫每年約為300萬噸,它主要由有機(jī)物腐敗產(chǎn)生,估計(jì)全球每年進(jìn)入大氣的硫化氫量約為1億噸。第二節(jié)硫化氫及二氧化硫的物理與化學(xué)特性一、什么是硫化氫25硫化氫是一種無色、劇毒、可燃、具有典型臭雞蛋味、比空氣略重的氣體。

全世界每年都有人因硫化氫中毒而死亡,硫化氫中毒已經(jīng)成為職業(yè)中毒殺手。在我國(guó),硫化氫中毒死亡僅次于一氧化碳,占到第二位。人們?nèi)绻私?、認(rèn)識(shí)了硫化氫氣體的性質(zhì),掌握硫化氫氣體的防護(hù)等基本知識(shí),就能夠防止硫化氫中毒事故的發(fā)生,盡量地把損失減小到最低程度。26為了檢測(cè)到硫化氫的存在和準(zhǔn)確位置,我們首先應(yīng)該了解硫化氫的物理、化學(xué)性質(zhì),只有了解了它的性質(zhì),才能避免因直接接觸而受到傷害。對(duì)氣體的認(rèn)識(shí)通常都是從以下七個(gè)主要方面來描述的:

顏色、氣味、密度、燃點(diǎn)、燃爆極限、沸點(diǎn)和溶解度,對(duì)硫化氫也不例外。二、硫化氫的物理化學(xué)性質(zhì)27硫化氫物理化學(xué)性質(zhì)顏色氣味密度爆炸極限可燃性可溶性沸點(diǎn)28硫化氫是無色(透明的)、劇毒的酸性氣體,危險(xiǎn)類別屬甲類。它的毒性較一氧化碳大5—6倍,幾乎與氰化物同樣劇毒;因?yàn)闊o色,人的肉眼是看不見的,這就意味著用眼睛無法判斷其是否存在。因此,硫化氫氣體就變得非常的危險(xiǎn)了。1、顏色29硫化氫有一種典型的令人厭惡的臭雞蛋味,在低濃度(0.13ppm—4.6ppm)時(shí)可聞到其臭雞蛋味而知道硫化氫的存在。但應(yīng)該注意的是,即使在低濃度的硫化氫環(huán)境中,長(zhǎng)時(shí)間接觸也可以損傷嗅覺神經(jīng),使嗅覺靈敏度減弱;而當(dāng)處于高濃度[超過150mg/m3(100ppm)]的硫化氫環(huán)境時(shí),人會(huì)由于嗅覺神經(jīng)受到麻痹、鈍化而快速失去嗅覺(嗅覺失靈),反而聞不到硫化氫的氣味了。2、氣味30所以同樣應(yīng)該注意的是,此時(shí)并不說明沒有硫化氫的存在,而是因我們的感官損傷后無法再聞出硫化氫的氣味而已。因此,我們不能依靠嗅覺是否聞到硫化氫的氣味來判斷有沒有硫化氫的存在,更不能依靠聞到臭味的濃烈程度來判斷硫化氫的危險(xiǎn)程度。(用鼻子作為檢測(cè)硫化氫存在的手段是非常危險(xiǎn)的?。?1硫化氫的分子量是34.08,15℃、0.10133MPa(1atm)下蒸氣密度(相對(duì)密度)為1.189,比空氣略重。因此,它極易在地勢(shì)低凹處發(fā)生聚集,如下水道、地下室、鉆井方井和振動(dòng)篩等地方。3、密度32硫化氫氣體具有可燃特性,自燃溫度(燃點(diǎn))為260℃,完全燃燒時(shí)火焰呈藍(lán)色,并生成二氧化硫氣體,其反應(yīng)方程式為:

2H2S+3O2====2SO2↑+2H2O二氧化硫氣體同樣有毒,會(huì)損傷人的眼睛和肺。若空氣不足或溫度較低時(shí),硫化氫與氧氣反應(yīng)后則生成游離態(tài)的單質(zhì)硫(S),其反應(yīng)方程式為:

2H2S+O2====2S↓+2H2O

4、可燃性33硫化氫氣體以適當(dāng)?shù)谋壤c空氣或氧氣混合,點(diǎn)燃后就會(huì)發(fā)生爆炸,造成另一種令人恐懼的危險(xiǎn)。硫化氫氣體的爆炸極限為:空氣中硫化氫蒸氣體積分?jǐn)?shù)4.3%-46%。5、爆炸極限液態(tài)硫化氫的沸點(diǎn)很低,因此我們通??吹降氖菤鈶B(tài)的硫化氫,其沸點(diǎn)為-60.2℃(-76.4℉),熔點(diǎn)為-82.9℃(-117.2℉)。6、沸點(diǎn)34硫化氫氣體可溶于水、乙醇、石油溶劑和原油中。1個(gè)大氣壓下、20℃時(shí),1體積的水可溶解2.9體積的硫化氫氣體,硫化氫氣體的水溶液就是氫硫酸。氫硫酸比硫化氫氣體具有更強(qiáng)的還原性,易被空氣氧化而析出單質(zhì)硫,使溶液變混濁。

在酸性溶液中,硫化氫能使Fe+3→Fe+2,Br2→Br-,I2→I-,MnO4-→Mn2+,HNO3→NO2,而它本身通常被氧化為單質(zhì)硫,當(dāng)氧化劑過量很多時(shí),H2S還能被氧化為SO42-。

7、可溶性35有微量水存在的H2S能使二氧化硫還原S,反應(yīng)方程式為:2H2S+SO2====3S↓+2H2O硫化氫氣體能在液體中溶解,這就意味著它能存在于某些存放液體(包括水、油、乳液和污水)的容器中。但其溶解度隨溫度升高、壓力降低而下降。只要條件適當(dāng),輕輕地振動(dòng)含有硫化氫的液體,就可使硫化氫氣體揮發(fā)到大氣中。36硫化氫的特點(diǎn):劇毒-----致命易燃-----可爆無色-----不能用眼睛識(shí)別比空氣重----通常聚積于低洼地帶

低含量時(shí)有一股臭蛋味,但不能靠嗅覺檢測(cè)對(duì)一些金屬有腐蝕作用容易被風(fēng)或氣流驅(qū)散;37二氧化硫(SO2)也是無色、比空氣重、不可燃的氣體,是大氣的主要污染物之一。主要來源于礦物質(zhì)燃燒,含硫礦石的冶煉,制取硫酸、磷肥等。全世界二氧化硫的人為排放量每年約為1.5億噸,礦物燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化硫占70%以上。自然界產(chǎn)生的二氧化硫數(shù)量很少,主要是生物腐爛生成的硫化氫在大氣中氧化而成的。二氧化硫有硫燃燒的刺激性氣味,具有窒息作用,大氣中二氧化硫濃度達(dá)到5.4mg/m3(2ppm)以上時(shí)會(huì)刺激呼吸道。三、二氧化硫的物理化學(xué)性質(zhì)38二氧化硫特別影響眼睛和呼吸道,嚴(yán)重的會(huì)使受傷者由于化學(xué)性肺炎和肺水腫而失去生活能力。吸入二氧化硫可使呼吸系統(tǒng)功能受損,加重已有的呼吸系統(tǒng)疾病(尤其是支氣管炎及心血管病)。對(duì)于容易受影響的人,除肺部功能改變外,還伴有一些明顯癥狀如喘氣、氣促、咳嗽等。二氧化硫亦會(huì)導(dǎo)致死亡率上升,尤其是在懸浮粒子協(xié)同作用下。最易受二氧化硫影響的人士包括患有哮喘病、心血管或慢性肺病(例如支氣管炎或肺氣腫)者,兒童及老年人。39美國(guó)政府工業(yè)衛(wèi)生專家聯(lián)合會(huì)(ACGIH)推薦二氧化硫8小時(shí)加權(quán)平均值為5.4mg/m3(2ppm),15分鐘短期暴露極限13.5mg/m3(5ppm)[美國(guó)職業(yè)安全與健康局規(guī)定二氧化硫8小時(shí)加權(quán)平均值為13.5mg/m3(5ppm)]。

二氧化硫是大氣主要污染物之一,一般在大氣中只存留幾天。除被降水沖洗和地面物體吸收的部分外,其余的都被氧化成硫酸霧和硫酸鹽氣溶膠,硫酸鹽在大氣中可存留一個(gè)星期以上,能漂移1000km以外造成距污染源處較遠(yuǎn)距離的廣域性污染。二氧化硫轉(zhuǎn)變成的硫酸鹽氣溶膠散射陽光,使能見度降低,硫酸霧和酸性硫酸鹽腐蝕金屬、建筑材料和其他物品,并造成酸雨。它是常見的工業(yè)廢氣及大氣的污染成分。40(1)大氣中為無色氣體;(2)有強(qiáng)烈的辛辣刺激性氣味;(3)非常大的毒性,毒性比硫化氫(H2S)弱;(4)易溶于水,生成亞硫酸。在338.32kPa、25℃,溶解度8.5%。易溶于醇類,還溶于硫酸、乙酸、氯仿和乙醚等;(5)分子質(zhì)量為64.07(空氣的平均分子量約為29),相對(duì)密度為2.264(0℃),比空氣重;(6)熔點(diǎn)-72.7°C;(7)沸點(diǎn)-10°C。1、二氧化硫的物理性質(zhì)41(1)溶于水生成亞硫酸(一種不穩(wěn)定的弱酸);(2)二氧化硫是鹽酸與亞硫酸鹽或二硫化物反應(yīng)的產(chǎn)物;(3)不助燃。(4)潮濕時(shí),對(duì)金屬有腐蝕作用。2、化學(xué)特性42第三節(jié)硫化氫的形成機(jī)理、接觸機(jī)會(huì)和傳播特征最新科研成果指出:地層中硫化氫的形成,與石膏的存在、溫度、地層厚度及地層孔隙度、天然氣組分等因素有關(guān)。溫度大于130℃,地層厚度大,空隙發(fā)育,天然氣是干氣的情況下容易形成硫化氫。關(guān)于硫化氫的形成機(jī)理,國(guó)內(nèi)外有許多研究成果。歸納起來,目前提出的硫化氫成因主要有以下三大類型:

生物化學(xué)成因、熱化學(xué)成因及巖漿成因。一、硫化氫的形成機(jī)理43硫化氫形成的一般機(jī)理生物化學(xué)成因熱化學(xué)成因巖漿成因生物體的代謝產(chǎn)物和降解產(chǎn)物金屬硫化物的氧化產(chǎn)物硫酸鹽細(xì)菌的還原產(chǎn)物(BSR)不穩(wěn)定含硫有機(jī)化合物的熱化學(xué)分解硫酸鹽的熱化學(xué)還原(TSR)硫化氫成因分類圖44生物體內(nèi)普遍含硫。他們的代謝產(chǎn)物和降解產(chǎn)物中,有脂肪族含硫化合物(如硫醇),有芳香族含硫化合物(磺酸),有含硫的氨基酸(蛋氨酸,胱氨酸、半胱氨酸),還有硫化氫和硫。當(dāng)生物死亡時(shí),生物體內(nèi)的硫和含硫有機(jī)化合物與沉積物一起被埋入地下,進(jìn)一步接受水解、氧化、細(xì)菌降解等各種復(fù)雜的化學(xué)和生化作用的改造,并伴有硫化氫的生成,由于這些過程一般發(fā)生在地表或淺層沉積物中,因此硫化氫難以保存下來。而能夠保存的含硫有機(jī)化合物、硫酸鹽和硫,則為以后的硫化氫的形成準(zhǔn)備了物質(zhì)條件。1、生物化學(xué)成因(1)生物體的代謝產(chǎn)物和降解產(chǎn)物45當(dāng)沉積巖中的金屬硫化物處于氧化條件下時(shí),游離氧、硫酸和某些硫酸鹽都可以成為它的氧化劑:(Me=Cu、Fe、Zn、Pb)(2)金屬硫化物的氧化產(chǎn)物46在硫化物的氧化和硫酸鹽、硫化氫、硫的形成過程中,細(xì)菌起著重大作用。實(shí)驗(yàn)證明,在細(xì)菌參加下,黃鐵礦和黃銅礦的氧化速度,要比純化學(xué)氧化快得多。這種氧化反應(yīng)只能發(fā)生在上升剝蝕區(qū)的風(fēng)化帶和該帶物源供給區(qū)的沉積巖氧化帶。因此,所形成的硫化氫很快會(huì)被消耗,無法保存下來。而硫酸鹽和硫卻可保存下來,成為以后地層中硫化氫形成的一種物源。47硫酸鹽以及油田水中的SO42-在厭氧條件下和有機(jī)質(zhì)參與下,通過硫酸鹽還原菌的生活活動(dòng),被還原為硫化氫:(3)硫酸鹽的還原產(chǎn)物(BSR)48自然界中的石膏、硬石膏通過還原形成碳酸鈣和硫化氫就是一例:49這種還原反應(yīng),隨著埋深的增加而減低,因?yàn)樵跍囟雀哂?0℃時(shí),硫酸鹽還原菌的活性已經(jīng)降低。還因?yàn)榱蚧瘹渚哂卸拘?,?dāng)其含量大于1%時(shí)就足以限制細(xì)菌的活動(dòng),因此硫酸鹽的細(xì)菌還原作用不能在淺層油氣藏中產(chǎn)生高濃度的硫化氫。由生物化學(xué)作用產(chǎn)生的硫化氫,其含量一般不超過0.1%,甚至可能低到0.01%。50隨著埋深和地溫的增加,細(xì)菌作用退居次要地位。在生成硫化氫的化學(xué)反應(yīng)中,起主導(dǎo)作用的已不是細(xì)菌,而是溫度,包括不穩(wěn)定含硫有機(jī)化合物的熱化學(xué)分解和硫酸鹽的熱化學(xué)還原。

這是天然氣中硫化氫的最主要成因和來源。這不僅為硫化氫熱化學(xué)成因的人工模擬實(shí)驗(yàn)所證實(shí),而且在地層中也找到了地質(zhì)證據(jù)。2、熱化學(xué)成因51為證實(shí)地層中熱化學(xué)成因硫化氫的生成,D.J.Saxby(1973)曾用Fe+2—胱氨酸絡(luò)合物做過人工成巖模擬實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,溫度低于100℃開始,F(xiàn)e+2—胱氨酸絡(luò)合物中的大部分硫都可以形成金屬硫化物。這些金屬硫化物的生成,正是在模擬實(shí)驗(yàn)中,由金屬—胱氨酸絡(luò)合物生成的硫化氫與金屬離子反應(yīng)的結(jié)果。KhanhLeTran曾指出,當(dāng)含硫有機(jī)化合物埋深到地溫超過80℃時(shí),可能由于C—S或S-S鍵發(fā)生斷裂而生成硫化氫。例如,硫醇的熱分解可能生成硫化氫:(1)不穩(wěn)定含硫有機(jī)化合物的熱化學(xué)分解:52但是,不同的含硫有機(jī)化合物,熱分解的溫度等條件是會(huì)有差別的,分解過程也比較緩慢,少數(shù)可延續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期。G.I.Amursky等指出:硫化氫含量為0.1%--5%的氣藏,通常是在1700m--2600m的深度范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)的。在2600m--3400m深處,大多數(shù)氣田的硫化氫含量又明顯的再次下降到0.01%--0.3%,雖然偶爾也出現(xiàn)百分之幾的硫化氫含量。由于硫化氫是在運(yùn)移和聚集過程中保存下來的,其原始生成帶深度有時(shí)會(huì)受到相當(dāng)明顯的歪曲。53硫酸鹽在高溫條件下(100℃至150℃--200℃)為烴類還原,也可以形成較多的硫化氫,甚至可能導(dǎo)致氣藏的破壞。ChaoYang和IanHurchen(2001)認(rèn)為高溫下硫酸鹽和硬石膏發(fā)生的熱硫酸鹽還原反應(yīng)是儲(chǔ)層中高含量的硫化氫和二氧化碳的主要來源。除了硫化氫和二氧化碳之外,硫酸鹽的熱化學(xué)還原反應(yīng)(簡(jiǎn)稱TSR)的最通常的副產(chǎn)品是元素硫、焦瀝青、方解石和白云石的膠結(jié)物。(2)硫酸鹽的熱化學(xué)還原反應(yīng)(TSR)54其中硬石膏提供硫的來源,由TSR反應(yīng)中溶解的硬石膏而釋放出的鈣離子可以和烴類氧化產(chǎn)生的CO2反應(yīng),從而導(dǎo)致方解石的沉積。TSR反應(yīng)可以簡(jiǎn)單的歸結(jié)為下面的方程式(箭頭表明這個(gè)反應(yīng)是一個(gè)不可逆的反應(yīng)):55應(yīng)注意的是,雖然上式中是用甲烷作為反應(yīng)式中的反應(yīng)物,但是實(shí)際上任何烴類物質(zhì)或水性的有機(jī)物都可作為反應(yīng)物。當(dāng)儲(chǔ)層中存在著高活性的元素硫和多硫化合物時(shí),在高溫條件下也可將烴類氧化為含硫有機(jī)化合物并釋放出硫化氫。世界上大多數(shù)含硫化氫的氣田都集中在3000m深度以下,可能與這種高溫還原作用有關(guān)。56巖漿活動(dòng)使地殼深處的巖石熔融,產(chǎn)生含硫化氫的揮發(fā)成分。因?yàn)榈厍騼?nèi)部硫元素的豐度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于地殼,因此火山噴發(fā)物中,往往含有大量含硫化氫的氣體,而且火山噴溢形成的包裹體中多數(shù)富含硫化氫。但是,這種火山氣體中,硫化氫的濃度是極不穩(wěn)定的,可以很高(如那須茶臼岳和謝維烏奇火山噴出的氣體,扣除水分后,硫化氫含量分別占所剩氣體的37.5%和61%),也可以很低,甚至沒有,其含量在很大程度上取決于巖漿的成分、氣體的運(yùn)移等條件。3、巖漿成因57火山噴發(fā)時(shí)產(chǎn)生的硫化氫是無法保存下來的。但是巖漿侵入地層而未噴出地表時(shí)產(chǎn)生的硫化氫,在地層中有脫氣空間、運(yùn)移通道和聚集場(chǎng)所等條件的情況下,也有可能保存下來,形成含硫化氫的氣藏。58硫化氫通常是天然氣或石油開采、加工、煉制或化工等生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣,某些化學(xué)反應(yīng)和蛋白質(zhì)自然分解也產(chǎn)生硫化氫而存在于多中生產(chǎn)過程及自然界中。如在采礦和從礦石中提煉銅、鎳、鈷等,煤的低溫焦化、含硫石油的開采和提煉、橡膠、人造絲、皮革、鞣革、硫化染料、甜菜制糖、動(dòng)物膠等工業(yè)中都有硫化氫產(chǎn)生;開挖整治沼澤地、溝渠、水井、下水道、潛涵、隧道以及清除垃圾、污物、化糞池等作業(yè)也常有硫化氫存在,以及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)室工作者都有接觸硫化氫的機(jī)會(huì);天然氣、礦泉水、火山噴氣和礦下積水,也常伴有硫化氫存在。二、硫化氫的接觸機(jī)會(huì)59由于硫化氫可溶于水及油中,有時(shí)可隨水或油流至遠(yuǎn)離發(fā)生源處,而引起意外中毒事故。接觸以上作業(yè)的人員要注意預(yù)防硫化氫中毒。采用焚燒的方法來控制硫化氫污染,實(shí)際上不過是把它轉(zhuǎn)化為二氧化硫排入大氣,硫化氫在大氣中的存留時(shí)間只有幾個(gè)小時(shí)。明確硫化氫的物理化學(xué)性質(zhì),有助于發(fā)現(xiàn)硫化氫的存在場(chǎng)所,而確切了解硫化氫在石油工業(yè)區(qū)特殊場(chǎng)所的具體位置,就更加有用。60硫化氫不僅會(huì)存在于石油工業(yè)的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié),如鉆井、試油、采油(氣)作業(yè)、油氣集輸、煉油等等,而且其他許多工作場(chǎng)所都能發(fā)現(xiàn)硫化氫的存在,包括一些人們意想不到的地方如船艙、礦坑、制漿廠、沼澤地、下水道、陰溝、便池、垃圾清理橡膠合成、煤氣制取等地方。

目前有70多種職業(yè)涉及硫化氫。石油鉆采作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)有許多作業(yè)環(huán)節(jié)可能接觸到硫化氫氣體,能出現(xiàn)硫化氫氣體的作業(yè)過程包括鉆井、修井、采油(氣)和煉油等。61硫化氫氣體的來源H2S鉆井修井采油煉油注水酸洗621、鉆井油氣井中硫化氫的來源可歸結(jié)為以下幾個(gè)方面:(1)鉆入含硫化氫地層,大量硫化氫通過孔隙、裂縫等通道,下部地層中硫酸鹽層的硫化氫上竄而來,侵入井中。含硫氣田多存在于碳酸鹽巖一蒸發(fā)巖地層中,尤其在與碳酸鹽伴生的硫酸鹽沉積環(huán)境中,硫化氫更為普遍(2)熱作用于油層時(shí),石油中的有機(jī)硫化物分解,產(chǎn)生出硫化氫(3)石油中的烴類和有機(jī)質(zhì)通過儲(chǔ)集層水中的硫酸鹽的高溫還原作用而產(chǎn)生硫化氫(4)某些鉆井液處理劑在高溫?zé)岱纸庾饔孟拢a(chǎn)生硫化氫。63在采油作業(yè)中有以下一些地方可能會(huì)接觸到硫化氫:油、水或乳化劑的儲(chǔ)藏罐,用來分離油和水,乳化劑和水的分離器,空氣干燥器,輸送裝置、集油罐及其管道系統(tǒng),用來燃燒酸性氣體的放空池和放空管匯,計(jì)量站調(diào)整或維修儀表,氣體輸入管線系統(tǒng)之前,用來提高空氣壓力的空氣壓縮機(jī)和裝載場(chǎng)所,提高石油回收率也可能會(huì)產(chǎn)生硫化氫等。2、采油64輸送管道酸洗時(shí),也可產(chǎn)生硫化氫氣體。酸洗一個(gè)高100ft、直徑6ft的容器時(shí),1lb硫化鐵可使容器內(nèi)硫化氫氣體的質(zhì)量濃度達(dá)到2250mg/m3。在對(duì)地層的酸化或酸壓時(shí),地層中的一些含硫的礦石如硫化亞鐵(FeS)與酸液接觸也會(huì)產(chǎn)生硫化氫(H2S)4、酸洗、酸化或酸壓有的地層所含的油、氣,不一定一開始就是酸性的。在注水作業(yè)時(shí),注入作業(yè)液中的硫酸鹽被細(xì)菌及微生物分解后,造成對(duì)地層的污染,能在地層中產(chǎn)生硫化氫氣體,使硫化氫的含量增加。3、注水操作65在修井時(shí),硫化氫主要產(chǎn)生場(chǎng)所是循環(huán)罐和油罐。這些場(chǎng)所存在的硫化氫氣體,是由于修井時(shí)循環(huán)、自噴或抽汲,使井內(nèi)作業(yè)液和地層流體進(jìn)入罐中造成的,硫化氫可以以氣態(tài)的形式存在,也可溶解在井內(nèi)的作業(yè)液中。當(dāng)打開油罐的頂蓋、計(jì)量孔蓋和封閉油罐的通風(fēng)口時(shí),硫化氫向外釋放,在井口、壓井液、放噴管、循環(huán)泵、管線中都可能有硫化氫氣體的存在。同樣地,修井時(shí),硫酸鹽產(chǎn)生的細(xì)菌隨作業(yè)液進(jìn)入到以前未被污染的地層。地層中這些細(xì)菌的增長(zhǎng)作為它們生命循環(huán)的一部分,將從硫酸鹽中產(chǎn)生硫化氫,這已經(jīng)在那些未曾有過硫化氫的氣田中被發(fā)現(xiàn)。5、修井66煉廠溢出硫化氫的地方可能有:一些連接部位,密封處,處理裝置(包括冷凝裝置),排泄系統(tǒng),取樣區(qū)以及其他易破裂部位。處理裝置是一個(gè)相當(dāng)危險(xiǎn)的地方,硫化氫可以以液態(tài)留在底板上,或在容器的外殼上,或在罐體內(nèi)壁的銹皮中而殘留在處理裝置里,對(duì)容器中液體的輕微振動(dòng)或擦洗容器壁上的積垢都能使硫化氫釋放出來。當(dāng)進(jìn)入處理裝置去清洗處理塔、清除積垢或進(jìn)行其他維護(hù)作業(yè)時(shí),就可能發(fā)生硫化氫中毒的危險(xiǎn)。6、煉廠67盡管硫化氫對(duì)人畜有很大的危害,但是,只要我們防護(hù)得當(dāng),應(yīng)急措施積極有效,掌握了硫化氫氣體的傳播特征,要避免災(zāi)難性事故應(yīng)該是沒有問題的。

1、傳播特征(1)硫化氫氣體在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)順著風(fēng)向向下風(fēng)向發(fā)生飄移、擴(kuò)散。風(fēng)越大,飄移、擴(kuò)散的速度就越快,傳播的距離也就越遠(yuǎn);硫化氫氣體離傳播中心的距離越遠(yuǎn),其濃度也就越低。(2)雨霧天氣、無風(fēng)狀態(tài)下,硫化氫氣體基本上不漂移,但由于硫化氫氣體的擴(kuò)散會(huì)慢慢彌漫在整個(gè)硫化氫泄露或溢出區(qū)域;同時(shí)又由于硫化氫氣體比空氣略重,它又極易在地勢(shì)低凹處發(fā)生聚集。三、硫化氫氣體的傳播特征及重要提示68(1)在有或可能有硫化氫存在的作業(yè)場(chǎng)所應(yīng)設(shè)置風(fēng)向標(biāo)(袋)在油氣生產(chǎn)和天然氣的加工裝置操作場(chǎng)地上,應(yīng)遵循有關(guān)風(fēng)向標(biāo)的規(guī)定,設(shè)置風(fēng)向標(biāo)(袋)、彩帶、旗幟或其他相應(yīng)的裝置以指示風(fēng)向。風(fēng)向標(biāo)(袋)應(yīng)置于人員在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)或進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)時(shí)容易看見的地方。作為指示風(fēng)向的裝置,風(fēng)向標(biāo)(袋)應(yīng)該是顏色鮮艷,明顯區(qū)別于周圍設(shè)備。設(shè)置位置應(yīng)能讓所有現(xiàn)場(chǎng)工作人員觀察到,如果一個(gè)風(fēng)向標(biāo)(袋)不足以讓所有的工作人員看見,應(yīng)在不同區(qū)域位置設(shè)立多個(gè)。2、重要提示69(2)當(dāng)聽到或接到有硫化氫溢出或泄漏的警報(bào)后,首先應(yīng)該辨別出風(fēng)向。辨別風(fēng)向的方法很多,我們可以直接由風(fēng)向標(biāo)(袋)來判斷,還可以通過查看周圍的樹木或樹葉的飄動(dòng)方向、觀察周圍紅旗或彩旗的飄動(dòng)方向來判斷;如果有煙火,也可以通過它的飄動(dòng)方向來判斷。(3)即使出現(xiàn)了硫化氫的泄漏或溢出,也不必慌亂,在沒有可供選擇的安全防護(hù)設(shè)備的情況下,應(yīng)屏住呼吸,再用濕毛巾折疊幾層捂住口鼻后,迅速撤離到安全區(qū)域。70(4)辨別好風(fēng)向后,應(yīng)逆著風(fēng)向(往上風(fēng)方向)迅速地撤離出危險(xiǎn)區(qū)域到安全的地方,撤離時(shí),一定要朝著地面高處跑。硫化氫氣體是順著風(fēng)向向下風(fēng)向發(fā)生飄移、擴(kuò)散的,又比空氣要重,所以在傳播過程中也會(huì)下沉到靠地面的較低凹的地方,因而下風(fēng)方向和地勢(shì)越低的地方,硫化氫的濃度也就越高,上風(fēng)方向和地勢(shì)較高的地方也就相對(duì)較為安全。(5)最好不去改動(dòng)房間內(nèi)各種電器開關(guān)的狀態(tài),熄滅生活用火,禁止使用明火進(jìn)行照明等活動(dòng)。改變電器的開關(guān)狀況可能會(huì)產(chǎn)生電火花、使用明火等可能會(huì)導(dǎo)致硫化氫著火燃燒或爆炸而引發(fā)火災(zāi)事故等。71(6)撤離時(shí),若發(fā)現(xiàn)有人倒地或出現(xiàn)意外時(shí),首先應(yīng)在保證自己能安全逃離的情況下,再行施救或等待專業(yè)人員的救護(hù)。(7)如果眼睛有灼痛或不舒服感,應(yīng)在保證安全的前提下,再用清潔的水來進(jìn)行沖洗眼睛,這樣可以減少眼睛的癥狀。(8)不要接觸低洼處的水源。低洼處的水源可能溶解有大量的硫化氫氣體,而硫化氫溶于水后處于一種不穩(wěn)定的狀態(tài)極易揮發(fā)。當(dāng)我們?nèi)ネ嫠畷r(shí),硫化氫氣體會(huì)因?yàn)槲覀兊臄噭?dòng)而釋放出來,從而使人容易中毒。再次警告:用鼻子來作為檢測(cè)硫化氫存在的手段是非常危險(xiǎn)的!72硫化氫的濃度常用兩種方法來表示:

一種是ppm(即百萬分之一,1/106)濃度,為體積比。意思是一百萬體積的空氣中含有一體積的硫化氫氣體。這種方法表示的濃度數(shù)據(jù)不受溫度、壓力變化的影響。如SY/T5087-2005《含硫化氫油氣田安全鉆井推薦作法》規(guī)定的安全臨界濃度為20ppm。

另一種為mg/m3(即一立方米空氣中含有多少毫克硫化氫氣體)。這種表示方法的數(shù)據(jù)受溫度和壓力的影響較大,如SY/T5087-2005《含硫化氫油氣田安全鉆井推薦作法》規(guī)定的安全臨界濃度為30mg/m3。第四節(jié)硫化氫濃度表示方法及有關(guān)規(guī)定一、硫化氫濃度的表示及換算73由于這兩種濃度都在使用,所以我們有必要對(duì)其換算關(guān)系作一個(gè)了解。由氣體狀態(tài)方程知道,氣體的體積受溫度和壓力的影響,在不同的溫度和壓力下,氣體的體積是不同的。所以利用氣體的氣態(tài)方程,假定在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下來進(jìn)行換算(下面的計(jì)算公式都是假定在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下作出的---即攝氏零度和1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)。74

1、由ppm換算成mg/m3的公式:X1=M×C/22.4--------------------(式1-1)其中:C---硫化氫的百萬分之幾(ppm)濃度;M---硫化氫的分子量(34)。例:10ppm等同于34×10/22.4=15.18mg/m3(假定標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)。

[即1ppm=1.5mg/m3或1.52mg/m3]2、由mg/m3換算成ppm的公式:X2=A×22.4/M------------------(式1-2)其中:A---硫化氫的mg/m3濃度;M---硫化氫的分子量(34)。 例:10mg/m3等同于10×22.4/34=6.59ppm(假定標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)。

[即1mg/m3=0.66ppm]75硫化氫是一種有毒氣體,與它接觸可以使人從極微弱的不舒適到死亡。一個(gè)人對(duì)硫化氫的敏感性隨其與硫化氫接觸次數(shù)的增加而減弱,第二次比第一次危險(xiǎn),依次類推。職業(yè)性安全暴露極限、閾限值、安全臨界濃度、危險(xiǎn)臨界濃度等的規(guī)定,已經(jīng)被用來保護(hù)作業(yè)人員的生命安全,用以指導(dǎo)人們,為人們提供在有毒氣的工作場(chǎng)所中,可允許的暴露程度。二、硫化氫的閾限值、安全臨界濃度、危險(xiǎn)臨界濃度和含硫化氫天然氣規(guī)定761、閾限值:幾乎所有工作人員長(zhǎng)期暴露都不會(huì)產(chǎn)生不利影響的某種有毒物質(zhì)在空氣中的最大濃度。

硫化氫的閾限值為15mg/m3(10ppm),二氧化硫的閾限值為5.4mg/m3(2ppm)。2、安全臨界濃度:工作人員在露天安全工作8h可接受的硫化氫最高濃度[參考《海洋石油作業(yè)硫化氫防護(hù)安全要求》(1989)1.3條中硫化氫的安全臨界濃度為30mg/m3(20ppm)]。

注意:安全臨界濃度,通常認(rèn)為是允許的濃度,被認(rèn)為所有工作人員在此濃度中露天工作八小時(shí)是適應(yīng)的環(huán)境,只是個(gè)別人敏感性較強(qiáng),會(huì)感到不適。當(dāng)人們失去嗅覺后,往往會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的安全感。在有硫化氫的現(xiàn)場(chǎng)中,往往不易控制,且空氣中含硫化氫的濃度有時(shí)變化是很快的,為了人員的安全和健康,采取安全防護(hù)措施是適宜的。77(附)安全:指沒有危險(xiǎn)、不受威脅、不出事故。本質(zhì)安全:通過設(shè)計(jì)等手段使生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)系統(tǒng)本身具有安全性,即使在誤操作或發(fā)生故障的情況下也不會(huì)造成事故。3、危險(xiǎn)臨界濃度:達(dá)到此濃度時(shí),對(duì)生命和健康會(huì)產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的或延遲性的影響[參考《海洋石油作業(yè)硫化氫防護(hù)安全要求》(1989)1.3條中硫化氫的危險(xiǎn)臨界濃度為150mg/m3(100ppm)]。78標(biāo)準(zhǔn)的性質(zhì)

有強(qiáng)制性(GB,SY)和推薦性GB/T,SY/T)之分。a)保障人體健康,人身、財(cái)產(chǎn)安全的標(biāo)準(zhǔn)和法律、行政法規(guī)規(guī)定強(qiáng)制執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)是強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),其它標(biāo)準(zhǔn)為推薦性標(biāo)準(zhǔn)。b)省、自治區(qū)、直轄市標(biāo)準(zhǔn)化行政主管部門制定的工業(yè)產(chǎn)品的安全、衛(wèi)生要求的地方標(biāo)準(zhǔn),在本行政區(qū)域內(nèi)是強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。

c)被法律法規(guī)和合同引用了的推薦性標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)成為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。794、立即威脅生命和健康的濃度(IDLH)有毒、腐蝕性的、窒息性的物質(zhì)在大氣中的濃度,達(dá)到此濃度會(huì)立刻對(duì)生命產(chǎn)生威脅或?qū)】诞a(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的或延遲性的影響,或影響人員的逃生能力。

(美國(guó))國(guó)家職業(yè)安全和健康學(xué)會(huì)(NIOSH)規(guī)定H2S的立即威脅到生命和健康的濃度(IDLH)為450mg/m3(300ppm),SO2的立即威脅到生命和健康的濃度(IDLH)為270mg/m3(100ppm)。APIPubl2217A規(guī)定氧含量低于19.5%為缺氧,低于16%為IDLH濃度。80閾限值(TLV)(限時(shí)加權(quán)平均值)(短期暴露限制)安全臨界濃度(最大暴露限制)危險(xiǎn)臨界濃度最小致死濃度立即威脅生命和健康的濃度(IDLH)時(shí)間h0101520100200300第1級(jí)預(yù)警閾值第2級(jí)報(bào)警閾值(三個(gè)API標(biāo)準(zhǔn))第3級(jí)報(bào)警閾值(三級(jí)報(bào)警濃度設(shè)置)PPM硫化氫濃度(示意圖)81指天然氣的總壓等于或大于0.4MPa(60psia),而且該氣體中硫化氫分壓等于或大于0.0003MPa;或H2S含量大于75mg/m3(50ppm)的天然氣。5、含硫化氫天然氣82(1)實(shí)質(zhì)上無H2S的(H2S含量<0.0015%)(2)低含硫的(H2S含量為0.0015~0.3%)(3)含硫的(H2S含量為0.3~1.0%)(4)中含硫的(H2S含量為1.0~5%)(5)高含硫的(H2S含量>5%)前蘇聯(lián)學(xué)者(G.I.Amursky等)根據(jù)油氣田天然氣中硫化氫組分含量的不同,把含硫天然氣劃分為以下幾類:83(1)15mg/m3(10ppm)閾限值的加權(quán)平均值日工作8小時(shí)的暴露安全限制。倘若不超過15ppm與20ppm的安全暴露工作極限,工人們可以在限時(shí)加權(quán)平均值為10ppm的硫化氫氣體中暴露工作8小時(shí)。(2)22.5mg/m3(15ppm)短期暴露極限值日工作8小時(shí)內(nèi)不能超過4次接觸,每次接觸不超過15分鐘,每次間隔時(shí)間不少于60分鐘。(3)30mg/m3(20ppm)最大暴露限制美國(guó)職業(yè)安全和健康局確定的可接受硫化氫濃度的上限值。按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,達(dá)到此濃度時(shí),現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員必須佩帶正壓式空氣呼吸器。另外,美國(guó)職業(yè)安全和健康局對(duì)硫化氫職業(yè)性直接暴露限制的有關(guān)安全規(guī)定如下:84

除硫化氫及其燃燒產(chǎn)物——二氧化硫氣體會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染,破壞生態(tài)環(huán)境的危害以外,硫化氫的危害還表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。一、硫化氫對(duì)人體的危害我們已經(jīng)知道,硫化氫的毒性較一氧化碳大5—6倍,幾乎與氰化物同樣劇毒。一個(gè)人對(duì)硫化氫的敏感性隨其與硫化氫接觸次數(shù)的增加而減弱,即第二次比第一次危險(xiǎn),第三次比第二次危險(xiǎn)…,依次類推。第五節(jié)硫化氫的危害85硫化氫被吸入人體后,首先刺激呼吸道,使嗅覺鈍化、咳嗽,嚴(yán)重時(shí)將其灼傷,最后使嗅覺失靈。其次,刺激神經(jīng)系統(tǒng),會(huì)出現(xiàn)頭暈,神志模糊,肌肉痙攣,平衡喪失,呼吸困難,心跳加速,大小便失禁等癥狀,嚴(yán)重時(shí)心臟缺氧而死亡。硫化氫進(jìn)入人體,將與血液中的溶解氧產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)硫化氫濃度極低時(shí),將被氧化,對(duì)人體威脅不大,而濃度較高時(shí),將奪去血液中的氧,使人體器官缺氧而中毒,甚至死亡。如果吸入高濃度時(shí)(美國(guó)政府工業(yè)衛(wèi)生專家聯(lián)合會(huì)確定300ppm或更高的硫化氫濃度為立即危及生命和健康的暴露值),中毒者會(huì)迅速倒地,失去知覺,伴隨劇烈抽搐,瞬間呼吸停止,繼而心跳停止,被稱為“閃電型”死亡。此外,硫化氫中毒還可引起流淚、畏光、結(jié)膜充血、水腫、咳嗽等癥狀。中毒者也可表現(xiàn)為支氣管炎或肺炎,嚴(yán)重者可出現(xiàn)肺水腫、喉頭水腫、急性呼吸綜合癥,少數(shù)患者可有心肌及肝臟損害。861、吸入低濃度的硫化氫可能會(huì)造成以下一些癥狀:疲勞、眼痛、頭暈、興奮、惡心和腸胃反應(yīng)、咳嗽、昏睡等。2、硫化氫中毒后可能會(huì)出現(xiàn)下面一些表現(xiàn)特征:(1)視線模糊,有光圈感;(2)眼睛灼痛,流淚,紅腫發(fā)炎,怕光;(3)呼吸困難、流涎、呼吸道粘液多,呼出的氣體有硫化氫味,咳嗽、胸悶、胸痛;(4)中毒嚴(yán)重者,會(huì)出現(xiàn)頭痛,四肢發(fā)抖,僵硬,甚至失去平衡,極度虛弱、虛脫,小便呈淡綠色,導(dǎo)致失去知覺,心律失常,最后出血死亡。87序空氣中濃度,mg/m3(ppm)生理影響及危害10.04(0.02)感到臭味20.5(0.33)感到明顯臭味35.0(3.3)在強(qiáng)烈臭味47.5(5)有不快感515(10)刺激眼睛635-45(23.3-30)強(qiáng)烈刺激眼睛775-150(50-100)刺激呼吸道8150-300(100-200)嗅覺在15min內(nèi)麻痹9300(200)暴露時(shí)

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