硫化氫防護(hù)應(yīng)急工作手冊

PAGEPAGE1硫化氫防護(hù)應(yīng)急工作手冊（牛化氫防護(hù)）主要內(nèi)容第一章概述第二章H2S的來源和特性第三章H2S對人體的危害、急救與護(hù)理第四章H2S的檢測與防護(hù)第五章含硫油（氣）田設(shè)備的腐蝕與防腐第六章含硫油氣田井場和生活區(qū)的安全問題第七章防H2S應(yīng)急計劃第一章概述1目的遏制嚴(yán)重的H2S中毒事故。滿足甲方的HSE要求。國內(nèi)高含硫油氣田分布在我國已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的陸上油田中，許多油田不同程度的含有硫化氫氣體，有的含量很高如四川局H2S氣田約占已開發(fā)氣田的78.6%,其中臥龍河氣田H2S含量高達(dá)10%(體積比)，華北油田晉縣趙蘭莊H2S氣田,H2S含量高達(dá)92%.因硫化氫而引發(fā)的事故所造成的人員傷亡和財產(chǎn)損失很多。H2S中毒案例案例12003年重慶開縣12.23特大事故重慶開縣井噴悲劇的罪魁禍?zhǔn)资侵贫刃匀笔?？公訴機關(guān)指控被告人吳華未依照公司《應(yīng)急工作手冊》中所確定的應(yīng)急決策的基本原則，盡快組織實施點火。鉆探公司印發(fā)的《應(yīng)急工作手冊》，正是吳華本人簽發(fā)的。而吳華在法庭上稱，應(yīng)急工作手冊沒有經(jīng)過公司討論決定，公司沒有通過相關(guān)會議來研究確認(rèn)，只是內(nèi)部的，以前從來沒有使用、宣講過。由是觀之，這一帶有應(yīng)急預(yù)案性質(zhì)的制度的真正效力亦要打上一問號。制度的缺失令現(xiàn)場作業(yè)和指揮人員在處理問題時面臨著艱難地抉擇。被告人吳華就遭遇過這樣的兩難，一邊是巨大的國家財產(chǎn)，一邊是人民生命財產(chǎn)安全，點火與不點火可能都會造成難以估量的損失。四川石油管理局的一位工程師曾透露，他們在早年接受的教育就是，為了保護(hù)國家財產(chǎn)，有時甚至可以犧牲自己的生命。因此，萬一點火引起爆炸毀掉上億元的氣井，現(xiàn)場指揮員誰也不敢說能承擔(dān)這個責(zé)任。川東鉆探公司總結(jié)的8條原因和教訓(xùn)1鉆遇高豐度，不均質(zhì)，裂縫發(fā)育異常帶，暴露儲層段長414.68m。從發(fā)現(xiàn)溢流1.1m3到關(guān)井僅8min，井口便出現(xiàn)強烈噴勢。2高含硫高產(chǎn)量天然氣水平井鉆井工藝不成熟。使用泥漿密度為1.43g/cm3只能適用于直井壓穩(wěn)地層，不能適用于長段水平井。3起鉆前循環(huán)觀察時間不夠，未能及時發(fā)現(xiàn)氣侵溢流顯示。從井底到地面循環(huán)需要的遲到時間為71-77min，鉆進(jìn)到4049.68m到起鉆前連續(xù)循環(huán)時間只有32min。4起鉆過程中灌泥漿不及時，灌入量不夠。有時起9柱才灌一次，且由于鉆桿內(nèi)噴泥漿，灌入量沒有及時調(diào)整。5撤了鉆具內(nèi)回壓閥。由于鉆具內(nèi)回壓閥影響MWD無線隨鉆測斜儀的使用，鉆井院工程師要求撤掉。這是發(fā)生事故的直接原因。6關(guān)井失敗。由于噴勢迅猛，大方瓦沖出鉆盤面，鉆具被上頂2m，無法搶接回壓凡爾。又因井口及鉆桿內(nèi)噴泥漿至二層臺，將頂驅(qū)沖得無法對準(zhǔn)上部鉆桿接頭，力圖搶接頂驅(qū)無效，后因鉆具上沖撞擊頂驅(qū)而著火，井隊被迫采取關(guān)全封的辦法，但未能剪斷鉆具，導(dǎo)致井噴失控。7井場地理位置復(fù)雜，由于處于四周是山的低洼地帶，且夜間村民已經(jīng)休息，增大了中毒機會和搜救逃生的難度。8井隊基礎(chǔ)管理工作薄弱，井控意識不強，隊伍管理有漏洞，井噴失控后的應(yīng)急處理能力差。如：（1）氣層起鉆作業(yè)中調(diào)校頂驅(qū)4小時20分鐘后，直接起鉆未下鉆循環(huán)觀察后效。（2）井口失控后在向井內(nèi)灌注泥漿的過程中，井口閘門沒按照規(guī)定保持相應(yīng)的開關(guān)狀態(tài)。（3）在人員緊急撤離井場前，未停泥漿泵，發(fā)電機，柴油機，反映出處理應(yīng)急的能力差，緊急情況下的崗位操作、人員組織處于無續(xù)狀態(tài)。（4）沒及時參加井控?fù)Q證培訓(xùn)，泥漿出口無人坐崗觀察溢流等。案例2四川墊25井，井噴失控，H2S氣體迫使數(shù)公里老百姓棄家而走。四川威遠(yuǎn)23井，下入7″（N-80）的技術(shù)套管，對絲扣連接不放心，在連接處電焊加固，而這口井含H2S，因井口壓力大，很快就將焊口蹩破，井口被抬起，引起爆炸著火，火焰高達(dá)100米，3分鐘后井架倒塌，燒了44天，損失1億多元。案例3華北油田趙48井，試油起電纜，誘發(fā)井噴失控，純H2S氣體量噴出，當(dāng)場6人死亡，數(shù)人中毒，20余萬人的大逃亡。案例41997年，中原油田采油三廠在管道清洗中產(chǎn)生H2S氣體，使工人張敬璽、技術(shù)員袁濤、司機王成3人相繼中毒死亡。1997年11月12日21時30分，新疆局采油一廠稀油作業(yè)區(qū)3號站在進(jìn)行管線酸洗清水頂替過程中，由于管線破裂而泄露，在露天情況下，3名現(xiàn)場巡線職工在距破口15米處中毒死亡，其它人員乘車前去察看，5人相繼中毒，到次日凌時30分，7人死亡，1人深度中毒。1994年8月，克拉瑪依油田某養(yǎng)雞場在清理下水道過程中發(fā)生硫化氫中毒死2人。案例6塔中823井井噴事故碘量法實測硫化氫濃度14834ppm（22克/立方米）以塔中823井為半徑7至100公里范圍內(nèi)的10家單位1374人全部安全撤至安全區(qū)。為確保過往車輛人身安全，巴州塔里木公安局分別對肖塘且末民豐至塔中的沙漠公路進(jìn)行了封閉，油田搶險車輛攜帶H2S監(jiān)測儀和可燃?xì)怏w監(jiān)測儀方可通過。2硫化氫氣體中毒事故的特點突發(fā)性偶然性-地質(zhì)情況的復(fù)雜和不確定性。滯后性-低濃度中毒時，開始人無感覺或感覺不嚴(yán)重，等發(fā)覺時已經(jīng)中毒到一定程度。第二章硫化氫的來源和特性1油氣井中H2S的來源（1）石油中的有機硫化物熱作用分解產(chǎn)生。-H2S含量將隨地層埋深增加而增加。在井深2600米，H2S含量在0.1-0.5%之間.而超過2600米時含量超過2-23%,當(dāng)?shù)販爻^200-250℃時,熱化學(xué)作用將加劇而產(chǎn)生大量H2S.（2）石油中的烴類和有機質(zhì)通過儲集層水中的硫酸鹽的高溫還原作用而產(chǎn)生。-通過裂縫等通道，下部地層中硫酸鹽層的H2S上竄而來。在非熱采區(qū)，因底水運移，將含H2S地層水推入生產(chǎn)井而產(chǎn)生H2S。-某些深井泥漿處理劑高溫?zé)岱纸猱a(chǎn)生H2S-動、植物尸體腐爛分解而成-厭氧菌作用于有機硫或無機硫（3）鉆井泥漿高溫分解-磺化酚醛樹脂100℃分解成H2S-三磺（丹煤、褐煤、環(huán)氧樹脂）150℃分解產(chǎn)生H2S-磺化褐煤130℃分解成H2S-本質(zhì)素硫酸鐵鉻鹽180℃分解成H2S-絲扣油高溫與游離硫反應(yīng)生成H2S一般含H2S井禁用紅丹絲（4）含硫的地層流體（油、氣、水）流入井內(nèi)（5）某些洗井液中的添加劑（如木質(zhì)磺酸鹽）在高溫（170－190度以上）時熱分解。(6）酸化作用（7）石膏泥漿。被無水石膏侵污了的泥漿中的硫酸鹽類的生物分解。（8）某些含硫原油或含硫水被用于泥漿系統(tǒng)。2非油氣井H2S的來源紙漿廠橡膠制造業(yè)食品加工廠化糞池下水道沼氣池工業(yè)實驗室等。3H2S分布規(guī)律-隨地層埋深的增加而增加；-多存在于碳酸鹽-蒸發(fā)巖地層中，尤其存在于與碳酸鹽伴生的硫酸鹽沉積環(huán)境中；-平面分布上同一氣田H2S含量差別大。4氣藏分類（按H2S含量）序號類別H2S含量（1）無硫氣藏小于0.0014%（2）低含硫氣藏0.0014-0.3%（3）含硫氣藏0.3—1.0%（4）中含硫氣藏1.0—5.0%（5）高含硫氣藏>5.0%第三章H2S對人體的危害急救與護(hù)理H2S濃度表示法-體積比濃度：H2S在空氣中的體積比，ppm1ppm=1/1000000-重量比濃度：H2S在1立方空氣中的重量，mg/L,g/L,mg/m32對人體危害的生理過程通過口腔、呼吸道、肺部，進(jìn)入血液及全身各器官；刺激呼吸道，使嗅覺鈍化、咳嗽，灼傷；眼睛被刺痛，嚴(yán)重時失明；刺激神經(jīng)系統(tǒng)，導(dǎo)致頭暈，喪失平衡，呼吸困難；心臟加速，嚴(yán)重時缺氧而死。3H2S的幾個重要濃度值安全臨界濃度（TLV）-10ppm。-ThresholdLimitationValue允許連續(xù)暴露8小時而對人體不產(chǎn)生危害。-國際標(biāo)準(zhǔn):10ppm危險臨界濃度-100ppm：允許10分鐘暴露。死亡臨界濃度-2000ppm：指吸一口氣立即死亡。ppm，行標(biāo)10mg/m3（相當(dāng)于14ppm）。硫化氫濃度百分比硫化氫濃度Mg/L人體中毒情況0.00110可嗅到一種令人討厭的臭皮蛋氣味0.00110可在露天工作8小時0.01~0.02100-2002~15分鐘內(nèi)可抑制嗅覺、咳嗽、眼發(fā)炎，8H以內(nèi)眼痛和呼吸障礙加劇8~48H可導(dǎo)致出血死亡0.03~0.04300-4000~2分內(nèi)嗅覺很快失靈，30~60分內(nèi)眼、鼻發(fā)炎加劇、頭痛、怕光，1~4H內(nèi)可能出血死亡。0.055000~2分內(nèi)虛脫，失去知覺，需立即做CPR，15~30分內(nèi)眼嚴(yán)重發(fā)炎，心率失常，30~60分內(nèi)眼、頭痛加劇，四肢發(fā)抖，甚至死亡。0.06~0.07600-7002分內(nèi)就會失去知覺，導(dǎo)致死亡4H2S中毒的分類及搶救中毒分類：-慢性中毒（H2S濃度為50-100ppm）-急性中毒（H2S濃度大于100ppm）中毒的早期搶救措施（1）進(jìn)入毒區(qū)前，搶救者首先戴上防毒面具。（2）立即把中毒者抬至空氣新鮮的地方。（3）中毒者已經(jīng)停止呼吸和心跳，應(yīng)立即不停地進(jìn)行人工呼吸和胸外心臟按壓，直至呼吸和心跳恢復(fù)，有條件可用呼吸器。（4）如果中毒者沒有停止呼吸，保持中毒者處于休息狀態(tài)，有條件可輸氧氣，并盡快送到醫(yī)院。護(hù)理注意事項（1）當(dāng)呼吸和心跳完全恢復(fù)后，可給中毒者喂些興奮性飲料，如濃茶或咖啡，而且由專人護(hù)理。（2）若眼睛受到輕度損害，可用干凈水徹底清洗，也可進(jìn)行冷敷。（3）中毒者恢復(fù)心跳呼吸后，要注意休息一段時間。（4）冬天要注意保暖，夏季防中暑．（5）對于中度中毒的病人，要將其頭部側(cè)向一側(cè)，防止嘔吐后發(fā)生誤吸。判斷呼吸和人工呼吸人工呼吸的方法：（1）一手按額，兩指捏鼻。另一手托頸。（2）略深吸一口氣，包嚴(yán)口部，迅速吹入。（3）松開鼻孔，觀察，換氣。人工呼吸要點及注意事項要保持呼吸道暢通的前提下進(jìn)行。一次吹氣量約為800~1200毫升。頻率：12~15次/分鐘。吹氣時，感到氣道阻力，不可硬吹，應(yīng)檢查有無異物。第四章硫化氫的檢測與防護(hù)（一）H2S的檢測方法（1）醋酸鉛試紙法化學(xué)試劑法-試液配方：10克醋酸鉛+100毫升醋酸（或蒸餾水）-測量原理Pb(CH3COO)2+H2S=PbS(棕色或黑色)+2CH3COOH（2）安培瓶法（3）抽樣檢測管法2電子監(jiān)測儀法（1）便攜式（2）固定式固定式探頭安裝位置HH2S和CH4探頭H2S和CH4探頭H2S和CH4探頭H2S和CH4探頭MX48監(jiān)控器（MX42監(jiān)視器）安裝在值班室司鉆操作臺喇叭口振動篩泥漿罐（二）硫化氫防護(hù)面具1過濾式防毒面具及其使用基本原理：生成化學(xué)物質(zhì)或物理吸附，但是在濾毒過程中，罐內(nèi)藥物不斷消耗、飽和，所以，濾毒能力逐漸降低。過濾型防毒面具（一般時間為30分鐘）TF-1型組成:頭盔式面罩、導(dǎo)氣管和濾毒罐TF-1型毒氣過慮器面罩型號 面罩規(guī)格的選配取由頭頂沿兩頰到下腭的周長，再量取沿上額通過眉毛邊沿至兩耳鞍點線之長度，將兩次量取的長度相加，依相加的得數(shù)按下表確定面罩編號。TF-1型毒氣過慮器面罩型號尺寸cm94以下95－9798－100101以上編號1234濾毒罐類別序號顏色氣體名稱1L草綠加白道氯化氰光氣等1草綠氫氰酸芥子氣3褐色苯4灰色氨,H2S5白色一氧化碳6黑色汞7黃色二氧化硫注意事項（1）選用正確的濾毒罐。（灰色、黃色）

（2）使用前檢查密封性。

（3）佩戴時如聞到毒氣微弱氣味，應(yīng)立即離開有毒區(qū)域。

（4）有毒區(qū)的氧氣占總體積的18%以下，或有毒氣體濃度占總體積的2%以上的地方，各型濾毒罐都不起防護(hù)作用。

（5）每次使用完后應(yīng)對面罩進(jìn)行消毒。

（6）濾毒罐密封，以防受潮，儲存于干燥、清潔、空氣流通的庫房。

（7）兩次使用的間隔時間在一天以上，應(yīng)將濾毒罐的螺帽蓋擰上，塞上橡皮塞保持密閉。2自持型防毒面具及其使用（1）直接供氧式自持型防毒面具A帶氧式防毒面罩（HZK-7）一般30分鐘-這種防毒面具由背上的空氣瓶提供空氣。-當(dāng)氣瓶壓力降為3.43-4.41Mpa時，警報器發(fā)出氣笛聲，此時還能供氣8-10分鐘。B非帶氧式防毒面具-無空氣瓶而是通過一條長軟管與固定的大空氣瓶聯(lián)接供氣，開關(guān)裝在使用者身上。必須要帶一個逃跑瓶，緊急情況下?lián)艿艄┭踯浌芴与x毒區(qū)。第五章含硫油氣田設(shè)備的腐蝕與防腐1腐蝕類型（1）失重腐蝕-原理：H2S=H++HS-HS-=H++S2-Fe+H2S=FexSy+2H+-電化學(xué)腐蝕、必須在有水的情況下-生成物FexSy是一種疏松的物質(zhì)，它使鋼材產(chǎn)生蝕坑、斑點和大面積脫落，造成設(shè)備變薄、穿孔、強度變低、甚至造成破裂。（2）硫化物應(yīng)力腐蝕(氫脆)-H2S在金屬表面有水的條件下，也使金屬表面的水中存在大量氫原子。-這些氫原子在一般條件下絕大部分會結(jié)合成氫分子，但金屬表面還存在一定濃度的氫原子這些氫原子的一部分就滲入到金屬的內(nèi)部，在有缺陷的地方聚集起來，結(jié)合成氫分子。-氫分子比氫原子所占空間大20倍，這使金屬內(nèi)部形成很大的內(nèi)壓，使軟金屬變硬，高強度鋼變脆，延展性下降，出現(xiàn)破裂。氫泡：若是軟鋼材，當(dāng)氫分子形成時產(chǎn)生很高的內(nèi)壓力，使鋼材內(nèi)部形成氣泡。-硫化物應(yīng)力腐蝕開裂指鋼材在足夠大的外加拉力或殘余張力作用，與氫脆裂紋同時作用下發(fā)生的破壞。硫化物應(yīng)力腐蝕的五個特征（1）斷口平整，不存在塑性變形，象陶瓷斷口；

（2）主要發(fā)生在受拉應(yīng)力時，斷口主裂紋與拉力方向垂直；

（3）應(yīng)力腐蝕破裂多發(fā)生在設(shè)備使用不久，屬于低應(yīng)力下的破裂；

（4）應(yīng)力腐蝕破裂往往是突然性斷裂，沒有任何先兆；

（5）裂源多發(fā)生在應(yīng)力集中點。2H2S對金屬腐蝕的影響因素（1）溫度失重腐蝕隨溫度升高加快應(yīng)力腐蝕25℃時最快（2）PH值

越高越不腐蝕，如果溶液中含有氧或二氧化碳，對鋼材的腐蝕會加快。（3）濃度一般越高速度越快，但高于某一濃度時變慢。H2S達(dá)到氫脆的濃度與氣體的壓力有關(guān)。（4）鋼材自身的性能

-金相組織

索氏體抗H2S腐蝕好，焊接口金屬組織呈馬氏體，缺陷多，易聚集氫分子，造成嚴(yán)重氫脆。

因此，在H2S環(huán)境的鋼材設(shè)備要盡量避免損傷表面或?qū)υO(shè)備進(jìn)行冷加工，盡量減少殘余應(yīng)力。硬度

要求：HRC<22。H2S易使原來比較軟的金屬變硬，而原來較硬的金屬變脆而破裂，所以，較硬的金屬易受H2S的應(yīng)力腐蝕。

-管材的表面狀況

-存在應(yīng)力集中和內(nèi)應(yīng)力(避免冷加工,減少殘余應(yīng)力)3防腐措施（1）油管、套管-選擇防硫管材低屈服強度（52.78Kg/mm2以下）的油、套管比高屈服強度（56.3Kg/mm2以上）更適合在H2S井中使用。日本生產(chǎn)的大于66Kg/mm2的NKAC-95管材和NKK95S鉆桿也是抗硫管材。-井內(nèi)反循環(huán)加入緩蝕劑。(康多爾、PDA23)（2）鉆桿防腐-合理選材：對淺、中深井盡量使用無機械傷痕、未冷加工的低硬度鉆桿；對焊及熱影響區(qū)應(yīng)先淬火。再回火調(diào)質(zhì)處理，使之硬度小于HRC22-控制鉆桿的使用環(huán)境·鉆井液為堿性溶液，PH>10，在溶液中加入堿性物質(zhì)：NaOH,Ca(OH)2使用除硫劑、加堿式碳酸[3Zn(OH)2ZnCO3][3Zn(OH)2ZnCO3]+4H2S=4ZnS+CO2+7H2O·盡量使用油基泥漿，杜絕清水鉆進(jìn)-使用內(nèi)涂層鉆桿-使用除氧劑-隨時對鉆桿進(jìn)行探傷-防止硫化氫侵入鉆井液；·采用近平衡壓力鉆進(jìn)，防止H2S出現(xiàn)·根據(jù)井下可能遇到的溫度,不采用在此溫度下可能分解的泥漿處理劑.·避免使用含硫原油或含硫化物的泥漿添加劑.

第六章含硫油氣田井場和生活區(qū)的安全問題基本要求-制定防硫化氫應(yīng)急計劃并進(jìn)行演習(xí)-配備必要的人員防護(hù)設(shè)備設(shè)施-科學(xué)鉆井-所有人員要加強防硫化氫知識的培訓(xùn)（1）井場應(yīng)選擇在空氣流通的地方。（2）井架上和安全保護(hù)區(qū)都要安裝風(fēng)飄帶或風(fēng)向標(biāo)（風(fēng)袋），工作人員應(yīng)養(yǎng)成隨時轉(zhuǎn)移到上風(fēng)口方向的位置工作的習(xí)慣。（3）備好警示牌，當(dāng)空氣中硫化氫濃度達(dá)到50ppm時，應(yīng)掛出寫有硫化氫字樣的標(biāo)牌，并升起紅旗。（4）鉆具應(yīng)堆放在風(fēng)向的上風(fēng)處，鉆井液池要處在下風(fēng)位置。（5）井場上一般設(shè)置兩到三處安全保護(hù)區(qū)，一個在盛行風(fēng)向處（一般為生活區(qū)方向），另兩個成120°角分布。（6）裝防爆風(fēng)機-井口附近-鉆臺上-泥漿篩附近-鉆井液池附近-其他可能聚集H2S的地方（7）鉆井井口和套管的連接、每條防噴管線的高壓區(qū)都不允許焊接。（8）放噴管線應(yīng)裝兩條，其夾角為90°；并接出井場100m以外，若風(fēng)向改變時，至少有一條能安全使用。（9）壓井管線至少有一條在季風(fēng)的上風(fēng)方向,以便必要時放置其他設(shè)備（壓裂車等）作壓井用。（10）井控設(shè)備（和管材）在安裝、使用前應(yīng)進(jìn)行無損探傷。（11）設(shè)立公共信號系統(tǒng)，發(fā)布通知，而且保證每個地方的人都能聽得見。（12）在井場兩側(cè)均要裝有氣體引燃管線，并設(shè)有遙控點火裝置。（13）在泥漿篩處配備有35%的雙氧水，防止H2S出來傷害工作人員。（14）在含有H2S的地層取芯時，當(dāng)取芯筒距井口還有20根立柱時，工作人員應(yīng)戴上防毒面具，直到搬走巖芯。（15）挨近井場的生活區(qū)應(yīng)配備以下裝置-H2S檢測儀-急救裝備-氧氣瓶-滅火器材-無線電通訊設(shè)備等。（16）正壓式呼吸器的配備井場上每個工作人員均應(yīng)配備和使用防毒面具，并放置于每個人易取到的地方。其放置地方和數(shù)量如下：-干部值班房4-5套-鉆臺5-6套-泥漿值班房2套-氣測房2-3套-備用10套防H2S應(yīng)急計劃應(yīng)急計劃內(nèi)容：人員計劃安排表所在地區(qū)地圖介紹和概況關(guān)鍵聯(lián)系部門（公司和政府應(yīng)急反應(yīng)機構(gòu)）井名和井描述（地面和井下目的層）最大H2S聚集釋放速度和濃度計算的應(yīng)急反應(yīng)區(qū)域的大小和范圍所在地區(qū)總的地面用途和人口密度（居民數(shù)量，公共設(shè)施，道路和土地用途分類）到最近市中心和居民區(qū)的距離計劃的開鉆日期，進(jìn)入含H2S地層的日期對事故和應(yīng)急反應(yīng)進(jìn)行分類的程序人員職責(zé)公司如何通知受影響公眾的通訊計劃公眾保護(hù)措施居民信息應(yīng)急電話表涉及的政府機構(gòu)保存報告和記