浅谈硫化氢特性与石油作业现场的防护措施崔文霞

浅谈硫化氢特性与石油作业现场的防护措施崔文霞
发布时间：2021-08-09T03:01:29.485Z 来源：《防护工程》2021年11期作者：崔文霞[导读] 石油天然气中的硫化氢气体是客观存在的，硫化氢的存在不仅严重地威胁着现场作业人员的生命安全，对现场设施设备造成损毁，而且还会严重污染环境。

因此，有必要在硫化氢防护技术培训中让学员了解石油作业现场硫化氢的特性和危害，理解针对石油作业现场实际情况采取的相应防护措施。

胜利石油工程公司培训中心（党校）山东东营 257000
摘要：本文通过分析硫化氢特性和石油勘探开发作业现场的真实情况，认识石油作业现场硫化氢的来源及危害。

探讨如何培训硫化氢防护技术，使学员更容易理解并掌握硫化氢防护的相关知识。

关键词：硫化氢物理化学性质、危害；石油作业现场；硫化氢的防护措施
引言
石油天然气中的硫化氢气体是客观存在的，硫化氢的存在不仅严重地威胁着现场作业人员的生命安全，对现场设施设备造成损毁，而且还会严重污染环境。

因此，有必要在硫化氢防护技术培训中让学员了解石油作业现场硫化氢的特性和危害，理解针对石油作业现场实际情况采取的相应防护措施。

一、硫化氢的物理化学性质
气体通常是从颜色、气味、密度、爆炸极限、燃点、溶解度、沸点7个方面来描述，硫化氢也不例外。

1.颜色：硫化氢是无色透明气体。

2.气味：硫化氢具有一种特殊的臭鸡蛋味。

3.密度：硫化氢是一种比空气重的气体，其相对密度为（15℃，0.1033MPa）1.189。

4.爆炸极限：硫化氢在空气中的爆炸极限（体积分数）是4.3%～46%
5.燃点：硫化氢的燃点是260℃，燃烧产生蓝色火焰。

6.溶解度：硫化氢溶解于水、乙醇及甘油中，20℃时1体积水能溶解2.6体积的硫化氢生成的水溶液称为氢硫酸，浓度为0.1mol/L。

7.沸点：硫化氢的沸点是-60.2℃。

二、石油作业现场硫化氢性质分析及其危害
由于硫化氢是无色透明气体。

人的肉眼难以觉察，所以在石油作业现场无法用眼睛判断其是否存。

硫化氢的毒性几乎与氰化氢同样剧毒，比一氧化碳的毒性还要大5~6倍。

100ppm的硫化氢气体对生命和健康会产生不可逆转或延迟性影响，极易造成中毒死亡事故，所以硫化氢又被称为无形杀手。

硫化氢虽然具有一种特殊的臭鸡蛋气味。

空气中的硫化氢气体含量在0.13ppm时，人的鼻子可以嗅到明显的令人讨厌的气味。

但硫化氢会麻痹人的嗅觉神经，当硫化氢浓度达到4.6ppm时，会使人的嗅觉疲劳钝化。

如果硫化氢在空气中的含量达到50ppm时，暴露15分钟以上嗅觉就会丧失。

硫化氢在空气中的含量达到100ppm时，暴露3~15分钟嗅觉会永久丧失，不撤离危险区会面临失去生命的危险。

因此，在石油作业现场根据嗅觉器官来判定硫化氢的存在极不可靠，是十分危险致命的。

硫化氢气体比空气重，如果通风不良，在受限空间和低洼地方聚集，硫化氢的浓度会积聚很高，工作人员在这类场所更容易发生中毒事故。

石油作业现场的天气是变化不确定的，如果气温升高，气压降低，有蒸汽，有雾可能会使含硫化氢的天然气比空气轻。

（天然气标准情况下0℃，0.1033MPa密度为0.7174kg/m3，相对于空气密度是0.5548）因此，含硫化氢的天然气容易扩散到人呼吸的空间范围内，导致硫化氢中毒事故发生。

硫化氢易溶解于水、醇类、石油溶剂和原油等液体中，但是它的溶解度与温度、气压有关，含有硫化氢的溶液极不稳定，只要条件适当，轻轻振动可使硫化氢气体再次挥发到大气中。

石油作业的工作现场：如循环洗井，循环压井、抽吸排液、放喷排液、清罐、维护仪器和管道设备、污水处理、原油装载场所等会经常使用液态溶液，如果溶液中溶解了硫化氢，在作业过程中都有可能使硫化氢气体挥发出来。

所以这类场所极易发生硫化氢泄露事故。

硫化氢溶液是酸性的，对金属和非金属都有腐蚀，极易造成石油作业现场设备的损坏。

硫化氢可加速材料的老化，对橡胶、浸油石墨、石棉绳等非金属有腐蚀。

橡胶接触硫化氢会鼓泡、胀大失去弹性，浸油石墨、石棉绳上的油会因硫化氢溶解从而导致密封失效致使硫化氢泄露出来。

硫化氢金属腐蚀形式有电化学失重和氢损伤。

其中多数表现形式为氢脆破坏，这种腐蚀发生时没有任何先兆，造成井下管柱的突然断落、地面管汇和仪表的爆破、井口装置的破坏，会发生严重的井喷失控或着火事故。

硫化氢以适当的体积分数（4.3%~46%）与空气或氧气混合时，就会导致爆炸。

石油作业现场存在明火（电焊作业），电火花（装有催化转化器的车辆、内燃机排气管）、不防爆的电器（电动工具、无线电通讯），静电等可能的着火爆炸源。

硫化氢气体的爆炸极限范围很宽，所以爆炸的危险性很大。

硫化氢燃烧后产生另一种有毒气体二氧化硫。

但是在钻井、井下作业放喷燃烧过程中燃烧率仅为86%，空气充足时，生成有毒的二氧化硫和水。

空气不足时，生成游离态的硫和水。

硫和二氧化硫对人体都有腐蚀性，对眼睛和呼吸道的损害尤为严重。

一旦吸入这种硫化氢的副产物将是特别危险的。

能使遇害者由于化学性肺炎和肺水肿而失去生活能力。

硫和二氧化硫是污染大气的主要污染物，对环境的危害是极其严重的。

硫化氢的沸点很低（-60.2℃），所以硫化氢通常都是气态的。

硫化氢的气态性意味着它容易被风或气流驱散，空气流通时会向下风方向扩散。

石油作业现场的危险区往往在下风方向。

三、石油作业现场硫化氢防护措施
石油作业现场硫化氢一旦泄露，容易在低洼处聚集。

不能靠人的感官眼睛看，鼻子闻来判断。

所以要保证现场工作人员的安全，在有可能泄露或积聚硫化氢的场所必须安装固定式硫化氢检测仪和声光报警器，工作人员进入危险区，必须佩戴正压式空气呼吸器和便携式硫化氢检测仪，一旦检测仪显示硫化氢浓度达到20ppm，工作人员必须迅速佩戴正压式空气呼吸器，如果硫化氢浓度达到100ppm，即使戴着正压式空气呼吸器，如果应急处置无望，必须立即撤离危险区。

硫化氢多存在于地势低的地方，如地坑、地下室、园井等受限空间。

石油作业现场应采取的自我保护措施是尽可能在上风方向、地势较高的地方工作。

硫化氢易燃烧，在空气中燃烧后，虽然可以减少硫化氢的浓度，但是产生了另外的有毒物质二氧化硫和硫。

含硫化氢油气井放喷点火后，为了保障现场人员的人身安全和环保的要求，要持续监测大气中污染物二氧化硫和硫的含量。

因此，石油作业现场还要配备二氧化硫监测设备。

硫化氢易爆炸，一旦泄露易发生爆炸事故。

因此，硫化氢可能存在的作业现场应配备硫化氢测爆仪，石油作业现场防护应严禁火源和不防爆电器使用。

在所有内燃机排气管上应安装火花捕捉器或等同的设备，禁止装有催化转化器的车辆接近井口作业，测试设备、辅助设备和机动车辆，应尽量远离井口，在危险区使用任何电器设施均应满足防爆要求。

气态的硫化氢易被风吹散，因此石油作业现场在硫化氢容易聚集和泄露的地点要安装防爆的排风扇、鼓风机等设备。

当遇到无风或微风、气压低、有雾等不利于硫化氢气体的扩散天气时，开启防爆通风设施可以降低硫化氢的浓度。

在井场布置时也要考虑当地盛行风的方向，井场设备的安放位置应与盛行风的风向一致。

井场周围要空旷，尽量在前后或左右方向能让盛行风通过，并吹过钻机、试油、修井等设备，所有设备的安放必须留有空间。

钻井作业进入气层前应将二层台，钻台周围设置的防风护套和其它类的围布拆除。

在井架顶端、井场入口、出口、防护室等井场周围要安装风向标或风向袋，无风或微风时也能指示逃生方向。

井场要有逃生通道和两个以上的逃生出口，并且要有醒目标识和应急照明，以便遇到风向转变时能够顺利通行。

参考文献
[1]石油作业防硫化氢技术，东营，石油大学出版社，2009.。