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文檔簡介

硫化氫的防護(hù)和處理目錄第一單元 硫化氫氣體的危害1第二單元 含硫化氫氣體井的井場布置及要求5第三單元 懷疑有硫化氫時應(yīng)采取的措施6第四單元 鉆井過程中硫化氫氣體的處理10第五單元 含硫化氫地區(qū)作業(yè)的應(yīng)急預(yù)案11第六單元 硫化氫的腐蝕特征和影響因素13第七單元 硫化氫中毒途徑及現(xiàn)場急救14第八單元 空氣呼吸器和硫化氫檢測器20第一單元 硫化氫氣體的危害一、概述由于人類對石油、天然氣及地?zé)崮茉吹男枰@探高壓深井,在這類鉆井中就可能鉆遇含有硫化氫的地層。目前,我國已開發(fā)的油田不同程度地含有硫化氫氣體,甚至有的油田含量極高。如四川石油管理局含硫化氫氣田約占已開發(fā)氣田的 78.6,其中臥龍河氣田含硫化氫高達(dá)10(體積比),華北油田晉縣趙蘭莊硫化氫氣田硫化氫含量高達(dá)92。在油田生產(chǎn)中可能遇到硫化氫的有鉆井、修井、采油、注水、集輸、原油處理、運(yùn)輸及儲運(yùn)等工藝過程。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。一旦硫化氫含量超標(biāo)油氣井發(fā)生井噴失控,將導(dǎo)致災(zāi)難性的悲劇。如華北油田的趙48井,試油起電纜,誘發(fā)井噴失控,硫化氫氣體大量噴出,當(dāng)場6人死亡,數(shù)人中毒,造成20余萬人的大逃亡。四川的墊25井井噴失控,硫化氫氣體迫使方圓數(shù)千米內(nèi)的百姓棄家逃難;硫化氫氣體不僅嚴(yán)重威脅著人們的生命安全,而且還會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,同時,它對金屬設(shè)備、工具也將造成嚴(yán)重的腐蝕破壞。天然氣中硫化氫氣體是客觀存在的,只要掌握了它的特性,有一套完善的硫化氫防護(hù)措施和管理制度,不僅可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)安全鉆井生產(chǎn),而且還可以通過一套回收裝置,為其他工業(yè)提供工業(yè)原料。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,我們必須了解硫化氫氣體的來源和危害,掌握硫化氫氣體的預(yù)防及處理知識。二、硫化氫的物理化學(xué)性質(zhì)據(jù)加拿大節(jié)能局的統(tǒng)計(jì),在19761989年的14年中加拿大有30名工人死于硫化氫中毒。如果了解了這種氣體的性質(zhì),也許可以防止此類事故的發(fā)生。為了準(zhǔn)確地檢測硫化氫的位置,你首先要了解這種氣體的物理化學(xué)性質(zhì),只有了解了硫化氫的性質(zhì),才能避免因直接與這種氣體接觸受到傷害。所有的氣體通常都是從以下7個主要方面描述的:顏色、氣味、蜜度。燃堡囫晚邀度j懈度(在水中)、沸點(diǎn)。硫化氫也不例外,通過上述幾方面內(nèi)容的學(xué)習(xí),我們可以全面準(zhǔn)確地了解硫化氫。(1)顏色:硫化氫是無色、劇毒、酸性氣體,人的肉眼看不見。這就意味著你用眼睛是無法判斷是否存在。因此,這種氣體就變得更加危險。(2)氣味:硫化氫有一種特殊的令人討厭的臭雞蛋味,即使是低濃度的硫化氫,也可以損傷你的嗅覺。因此,用鼻子來檢測這種氣體會致命。(3)密度:硫化氫是一種比空氣密度大的氣體,其相對密度為1.176。因此它存在于地勢低的地方,像地坑、地下室、大容器里。如果你發(fā)現(xiàn)處在被告知有硫化氫的地方,那么你就應(yīng)立刻采取自我保護(hù)措施。只要有可能,都要在上風(fēng)向、地勢較高的地方工作。 (4)爆炸極限:當(dāng)硫化氫氣體以適當(dāng)?shù)谋壤?.3%46%)與空氣或氧氣混合,就會爆炸,造成另一種令人恐懼的危險。(5)可燃性:硫化氫易燃,燃燒時發(fā)出藍(lán)色火焰,并產(chǎn)生有毒的二氧化硫氣體,二氧化硫氣體會損傷人的眼睛和肺。(6)可溶性:硫化氫能在液體中溶解,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。硫化氫的溶解度與溫度、氣壓有關(guān)。只要條件適當(dāng),輕輕地振動含有硫化氫的液體,可使硫化氫氣體揮發(fā)到大氣中。(7)沸點(diǎn):液態(tài)硫化氫的沸點(diǎn)很低,因此我們通常看到的是氣態(tài)的硫化氫。小結(jié):硫化氫的七種物理化學(xué)性質(zhì),使我們對這種氣體有了大致的了解。以上的知識,你可以知道硫化氫氣體的性質(zhì),避免硫化氫氣體中毒。三、硫化氫的來源明確硫化氫的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),有助于發(fā)現(xiàn)硫化氫的存在場所,而確切了解硫化氫在石油工業(yè)區(qū)特殊場所的具體位置,則是更有用的。硫化氫不僅僅存在于石油工業(yè)中,在許多工作場所,人們都能發(fā)現(xiàn)硫化氫。它存在于有碳?xì)浠衔锖土蚧瘹涞娜魏蔚胤健S蜌馓锖陀凸捃嚭写罅康牧蚧瘹?,除了這些地方,在各式各樣的有機(jī)質(zhì)中也有硫化氫,包括一些人們意想不到的地方,例如:船艙、礦坑、制漿廠、沼澤地、下水道等地方。硫化氫是有機(jī)質(zhì)腐爛后的自燃產(chǎn)物。石油工業(yè)中有許多特殊場所有硫化氫氣體,能產(chǎn)生硫化氫氣的地方主要有:鉆井、修井、生產(chǎn)采油和煉廠。1鉆井對于油氣井中硫化氫的來源可歸結(jié)于以下幾個方面:(1)熱作用于油層時,石油中的有機(jī)硫化物分解,產(chǎn)生出硫化氫。一般地講,硫化氫含量隨地層埋深增加而增大。如井深 2600m,硫化氫含量在 0l05之間,而井深超過2600m或更深,則硫化氫將超過 223,地層溫度超過250,熱化學(xué)作用將加劇而產(chǎn)生大量硫化氫。(2)石油中的烴類和有機(jī)質(zhì)通過儲集層中水的硫酸鹽的高溫還原作用而產(chǎn)生硫化氫。(3)通過裂縫等通道,下部地層中硫酸鹽層的硫化氫上竄而來。(4)某些鉆井液處理劑在高溫?zé)岱纸庾饔孟?,產(chǎn)生硫化氫。2修井在修井時循環(huán)罐和油罐是硫化氫的主要來源。循環(huán)罐、油罐和儲漿罐周圍有H2S氣體,這是由于修井時循環(huán)、自噴或抽吸井內(nèi)的液體進(jìn)入罐中造成的。硫化氫可以以氣態(tài)的形式存在,也可存在于井內(nèi)的鉆井液中。注意:井內(nèi)液體中的硫化氫可以由于液體的循環(huán)、自噴、抽吸或清洗油罐釋放出來。打開油罐的頂蓋、計(jì)量孔蓋和封閉油罐的通風(fēng)管,都可能有H2S向外釋放,在井口、壓井液、放噴管、循環(huán)泵、管線中也可能有H2S氣體。3采油在采油作業(yè)中有9處極易與硫化氫氣體接觸的場所,其中有6處與實(shí)際操作直接有關(guān)。(1)水、油或乳劑的儲藏罐。(2)用來分離油和水、乳化劑和水的分離器。(3)空氣干燥器。(4)輸送裝置、集油罐及其管道系統(tǒng)。(5)用來燃燒酸性氣體的放空池和放空管匯。(6)提高石油回收率也可能會產(chǎn)生硫化氫。另有三處來源途徑與設(shè)備所在地有關(guān)。(1)裝載場所。油罐車一連數(shù)小時的裝油,裝卸管線時管理不嚴(yán),司機(jī)沒有經(jīng)過專門培訓(xùn),而引起硫化氫氣體泄漏。(2)計(jì)量站調(diào)整或維修儀表。(3)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)。4 .煉廠煉廠里釋放硫化氫的途徑歸為七種:密封件、連接件、法蘭、處理裝置(包括冷凝裝置)用P泄系統(tǒng)、取樣凡爾以及其他破裂部位。處理裝置是一種相當(dāng)危險的地方。進(jìn)入處理裝置去清洗處理塔、清除污垢或進(jìn)行其他維修作業(yè),都可能有硫化氫中毒的危險。也許仍有硫化氫殘留在處理裝置中,或呈液態(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。對容器中液體的輕微振動或擦洗容器壁上的積垢都會使硫化氫擴(kuò)散。四、職業(yè)性安全暴羹極限,毒氣的強(qiáng)度等級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。在這一課里,你將學(xué)到三種職業(yè)性直接暴露的安全極限,這些規(guī)定已經(jīng)被用來保護(hù)工人的生命安全。你也將學(xué)習(xí)不同濃度(體積分?jǐn)?shù))的硫化氫氣體所造成的不同毒性影響,以及它的度量標(biāo)準(zhǔn)和自身應(yīng)急的方法。職業(yè)性安全暴露極限的規(guī)定可以指導(dǎo)人們,為人們提供在有毒氣的工作場所中,可允許的暴露程度。硫化氫氣體的職業(yè)性直接暴露的安全規(guī)定如下:(1)10 ppm(x 10-6)限時加權(quán)平均值是日工作8小時的暴露安全極限。倘若不超過15 ppm(x 10-6)與 20 ppm(x 10-6)的安全暴露工作極限,工人們可以在限時加權(quán)平均值為10 PPP(x 10-6)的硫業(yè)氫氣體中暴露工作 8小時。(2)15 ppm(x 10-6)為短期暴露限制,日工作8小時內(nèi)不能超過4次接觸,每次接觸不超過 15 min,每次間隔時間不少于60 min。(3)20 PPP(x 10-6)是最大暴露限制,沒有人能在 20 PPP(x 10-6)的硫化氫體中停留,在19 ppm(x 10-6)的硫化氫氣體中人們可停留很短的時間,并且必須按照職業(yè)性直接暴露的安全限制去做。下列是不同濃度(體積分?jǐn)?shù))的硫化氫氣體的毒性等級及其對人體的影響:lppm(x 10-6) 有明顯難聞的氣味10 ppm(x 10-6)暴露工作 8小時尚安全20 ppm(x 10-6) 暴露工作的最高限度100 ppm(x 10-6) 25 min內(nèi)喪失嗅覺,咽喉腫痛、頭痛、惡心200 ppm(x 10-6)迅速失去知覺,眼痛、喉嚨痛500 ppm(x 10-6) 失去理智和平衡能力,215 min,呼吸困難必須做人工呼吸700 ppm(x 10-6) 立刻神志不清,大、小便失控,如不馬上搶救就會導(dǎo)致死亡1000 ppm(x 10-6) 知覺立刻喪失,如不立即搶救就會導(dǎo)致死亡或造成大腦的永久性損傷五、硫化氫對人體的危害硫化氫的毒性,幾乎與氰化氫同樣劇毒,較一氧化碳的毒性大56倍。一個人對硫化氫的敏感性隨其與硫化氫接觸次數(shù)的增加而減弱,第二次接觸就比第一次危險,依次類推。硫化氫被吸入人體。首先刺激呼吸道,使嗅覺鈍化、咳嗽,嚴(yán)重時將其灼傷。其次,刺激神經(jīng)系統(tǒng),導(dǎo)致頭暈,喪失平衡,呼吸困難,心跳加速,嚴(yán)重時,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)硫化氫質(zhì)量濃度極低時,將被氧化,對人體威脅不大,而質(zhì)量濃度較高時,將奪去血液中的氧,使人體器官缺氧而中毒,甚至死亡。六、硫化氫對全屬材料的腐蝕 硫化氫溶與水形成弱酸,對金屬的腐蝕形成有電化學(xué)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段落、地面管匯和儀表的爆破、井口裝置的破壞,甚至發(fā)生嚴(yán)重的井噴失控或火災(zāi)。七、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,都有橡膠、浸油石墨、石棉繩等非金屬材料制作的。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6棉繩上的油被溶解而導(dǎo)致密封件的失效。八、硫化氫對鉆并液的污染j硫化氫主要是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,如密度7降,PH值下降,粘度上升,以至形成不動的凍膠,顏色變?yōu)橥呋疑⒛湍G色。 第二單元 含硫化氫氣體井的井場布置及要求由于硫化氫具有特殊的毒性,在鉆井過程中直接關(guān)系到人員和設(shè)備的安全,所以井場設(shè)備擺放正確與否,對安全鉆井的影響非常大。一、周圍邊界不受制約的井場邊界不受制約的井場,多是在陸地上。在進(jìn)行鉆前工程前應(yīng)從當(dāng)?shù)貧庀筚Y料中了解當(dāng)3盛行風(fēng)的方向。井場及鉆機(jī)設(shè)備的安放位置,應(yīng)與盛行風(fēng)的風(fēng)向一致。井場周圍要空曠。勵在前后或左右方向能讓盛行風(fēng)通過,并吹過鉆機(jī)設(shè)備。鉆機(jī)設(shè)備及井場布置見圖21。圖21 鉆機(jī)設(shè)備及井場布置示意圖這樣布局,鉆機(jī)的相對位置、地形和主風(fēng)向取得一致,可以得到最大的安全效益。同時,施工過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)井場入口處要有防護(hù)設(shè)計(jì),以便一旦發(fā)生硫化氫緊急情況時使用。井場要有一條輔助的安全通道以便遇到風(fēng)向轉(zhuǎn)變,造成災(zāi)禍時通行,井場所有入口處都要安裝適當(dāng)?shù)膱缶盘柡推鞄?。?)井場所有設(shè)備的安放必須留有空間。鉆臺下井口裝置周圍禁止堆放雜物以便空氣流通,避免硫化氫在方井及其周圍積聚。在井架頂端、井場盛行風(fēng)入口、防護(hù)室及井場入口等地應(yīng)設(shè)置風(fēng)向標(biāo)。全體人員必須自覺地注意觀察風(fēng)向,要養(yǎng)成在緊急情況下(如硫化氫含量超過10 ppm( 106),鉆井人員向上風(fēng)向疏散。(3)氣測車等輔助設(shè)備和機(jī)動車輛,應(yīng)盡量遠(yuǎn)離井口,至少在25米以外。井場值班室、工程室、地質(zhì)室和鉆井液室等,應(yīng)設(shè)置在井場盛行風(fēng)的上風(fēng)向。在上風(fēng)向較遠(yuǎn)處專門設(shè)置活動拖車式防護(hù)室。防護(hù)室要配備足夠的防毒面具、急救箱、擔(dān)架、氧氣袋和供氧呼吸設(shè)備。供氧呼吸設(shè)備能在空氣中含任何濃度硫化氫情況下,給鉆井工人以保護(hù),當(dāng)氧氣不足時還能發(fā)出警告宿號。所有防護(hù)器具應(yīng)放在使用方便、清潔衛(wèi)生的地方,并有專人定期檢查以保證這些器具處于良好的備用狀態(tài),同時做好記錄。(4)在無風(fēng)和微風(fēng)的時候,應(yīng)當(dāng)用大的鼓風(fēng)機(jī)或排風(fēng)扇對一定風(fēng)向吹風(fēng)。在鉆臺上下、井降周圍、振動篩或其他硫化氫容易積聚、需要驅(qū)散的地方,都要考慮安裝這種鼓風(fēng)機(jī)。(5)進(jìn)入氣層前50米應(yīng)將二層臺、鉆臺周圍設(shè)置的防風(fēng)護(hù)套和其他圍布拆除。(6)發(fā)電機(jī)必須與井眼保持一段有效距離,這樣可以保證正常使用,否則遇到緊急情況,盯得不停止運(yùn)轉(zhuǎn)。所有用電線路、裝置和照明應(yīng)符合有關(guān)安全規(guī)定的要求。井場夜間必須有足夠的探照燈。(7)井場周圍的要害地方,要設(shè)立“不準(zhǔn)吸煙”的標(biāo)志牌。井眼、鉆臺和鉆井液池附近,都r準(zhǔn)吸煙。(8)確保通訊24小時暢通,尤其是與上級調(diào)度的聯(lián)系不能中斷。在鉆入氣層前和醫(yī)院?;胤啦块T取得聯(lián)系。(9)在井場硫化氫容易積聚的地方,特別是方井、鉆井液池、振動篩附近和鉆臺等常有井隊(duì)人員的地方,應(yīng)安裝數(shù)臺硫化氫監(jiān)測儀及音響報警器。鉆臺人員必須配備便攜式硫化氫監(jiān)測器。(10)開鉆前應(yīng)繪制一張包括距井口 2千米范圍內(nèi)所有建筑物的地圖,在地圖上標(biāo)明每幢建筑內(nèi)通常有多少人,并列出他們的姓名。待開鉆后,還應(yīng)與他們聯(lián)系,說明本地區(qū)的危險性以及出現(xiàn)緊急情況時必須搬家。二、周圍邊界受制約的并場井場周圍邊界受制約,往往是在沼澤地帶、海洋、市區(qū)或山區(qū)。在這種情況下,由于地理?xiàng)l件的限制,對井場布局除了周邊不受制約的井場外另作如下要求:(1)井場入口處必須有防護(hù)設(shè)計(jì),以應(yīng)付硫化氫緊急事故的發(fā)生。要有輔助的安全通道,以便遇到風(fēng)向轉(zhuǎn)變造成災(zāi)禍時通行。(2)防護(hù)室要與井眼有一定距離,應(yīng)設(shè)在盛行風(fēng)的上風(fēng)方向。在海洋上,鉆井船的首尾部都要設(shè)立防護(hù)室。(3)報警信號、報警標(biāo)志、風(fēng)向標(biāo)和風(fēng)速儀等,要設(shè)在井架上、山頂上、桅桿上、鉆井平臺上等各個地點(diǎn)的人員都能看到的地方。(4)在很多情況下,振動篩、鉆井液池和鉆井液錄井車都是長期安放在井口旁的,這里一定要有警告標(biāo)志,而且在布局時要有值班人員脫離危險的通道。在這個地方增設(shè)鼓風(fēng)機(jī)也能減少危害。(5)危險區(qū)通風(fēng)設(shè)備的動力應(yīng)符合防暴要求。第三單元 懷疑有硫化氫時應(yīng)采取的措施鉆探含有硫化氫存在的地層,不僅涉及人員生命安全,同時對保護(hù)環(huán)境,防止污染,減少設(shè)備和鉆具的腐蝕,都有著十分重要的意義。因此在懷疑有硫化氫存在的地層鉆探時應(yīng)采取一定的安全措施,做到防患于未然。一、合理的鉆井設(shè)計(jì)當(dāng)所鉆地層懷疑有硫化氫氣體存在時,在進(jìn)行鉆井設(shè)計(jì)時就應(yīng)該認(rèn)真對待。合理的鉆井設(shè)計(jì)是安全、經(jīng)濟(jì)鉆穿含硫化氫氣體地層的前提,所以在鉆井設(shè)計(jì)時應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)在設(shè)計(jì)中應(yīng)注明含硫化氫地層及其深度和估計(jì)含量,以提醒施工人員注意。(2)設(shè)計(jì)井身結(jié)構(gòu)時,除正常鉆井應(yīng)考慮的因素外,還應(yīng)考慮在較大的過平衡下鉆進(jìn)時,溢流關(guān)井和壓井施工時,裸眼地層能承受較大的井底壓力。(3)鉆開含硫化氫地層,設(shè)計(jì)的鉆井液密度應(yīng)有較大的安全附加壓力當(dāng)量值,以阻止硫化氫進(jìn)入井筒。(4)井隊(duì)必須有足量的重鉆井液(密度超過正常鉆井液0.1gcm3以上)和加重材料儲備。重鉆井液的儲存量一般是井筒容積的12倍。(5)在鉆進(jìn)含硫化氫地層后,要求鉆井液的pH值始終控制在9.5以上。(6)必須對井場周圍的居民住宅、學(xué)校、廠礦等進(jìn)行勘測,并在設(shè)計(jì)上標(biāo)明位置。在有硫化氫溢出井口的危險情況下,應(yīng)通知上述單位人員迅速撤離。(7)必須制定一個完整的、后勤人員對井隊(duì)進(jìn)行救援的計(jì)劃。二井控裝置的配備1、井控裝置的配備含硫化氫油氣田,井控裝置應(yīng)包括以下6個部分:(1)以液壓防噴器為主體的鉆井井口裝置(包括四通、套管頭、過度法蘭等)。(2)以節(jié)流管匯為主的井控管匯(包括放噴管線、注水管線和滅火管線)。(3)鉆具內(nèi)防噴工具(包括鉆具回壓閥,方鉆桿上、下旋塞閥等)。(4)以監(jiān)測和預(yù)報地層壓力為主的井控儀器、儀表。(5)鉆井液凈化、鉆井液加重、起下鉆灌鉆井液設(shè)備。(6)適于特殊作業(yè)和并噴失控后處理事故的專用設(shè)備和工具(包括自封頭、不壓井起下鉆裝置、滅火設(shè)備等)。(7)井控裝置、管材及其配件必須具有良好的抗硫化氫性能。2井控裝置的安裝要求(1)根據(jù)地層的壓力梯度,按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)配備相應(yīng)等級的防噴器組合及井控管匯等設(shè)備,其安裝固定、試壓應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定的要求。(2)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,因?yàn)楹附訒r產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力對硫化氫應(yīng)力腐蝕尤其敏感。(3)放噴管線應(yīng)裝兩條,其夾角為900,并接出井場100米遠(yuǎn),以保證風(fēng)向改變時,至少有一條能安全使用。(4)壓井管線至少有一條在盛行風(fēng)的上風(fēng)方向,以便必要時放置其他設(shè)備。(5)井控裝置和管材在使用前應(yīng)進(jìn)行無損探傷,不允許有微小裂紋存在。三、合理選擇管材(1)鋼材。由于鋼材的強(qiáng)度越大,對硫化物應(yīng)力腐蝕開裂越敏感。因而要求鋼的屈服極限不得大于655MPa,硬度最大為HRC22。若鋼材經(jīng)調(diào)質(zhì)處理,其屈服極限和硬度可以比上述規(guī)格略高。(2)非金屬材料。凡密封件選用的非金屬材料,應(yīng)具有在硫化氫環(huán)境中能長期使用而不失效的性能。(3)硫化物應(yīng)力腐蝕開裂主要是在鋼材受拉力時產(chǎn)生,并隨拉應(yīng)力的增大,硫化物應(yīng)力腐蝕開裂的時間縮短,因而其使用拉應(yīng)力應(yīng)盡量控制在鋼材屈服極限的60以下。(4)由于厚壁鉆桿可以降低內(nèi)應(yīng)力,延長其使用壽命,因而,在高壓含硫地區(qū)可采用厚壁鉆桿。四、工作人員的準(zhǔn)備(1)每個工作人員應(yīng)經(jīng)過專門的培訓(xùn),明確硫化氫的特性及其危害。明確硫化氫存在的地區(qū)應(yīng)采取的安全措施以及推薦的急救程序(見附錄)。(2)對井隊(duì)工作人員進(jìn)行現(xiàn)有防護(hù)設(shè)備的使用訓(xùn)練和防硫化氫演習(xí)。(3)在進(jìn)入被懷疑有硫化氫存在的地區(qū)前,應(yīng)先進(jìn)行試驗(yàn),以確定其是否存在及其體積濃度。(4)當(dāng)你正準(zhǔn)備在一個被告知有硫化氫存在的環(huán)境中工作時,你必須對危險情況有全面的思想準(zhǔn)備。你可以提前準(zhǔn)備一個對付緊急情況、幫你及時逃生的策略。(5)井隊(duì)工人應(yīng)相互關(guān)注??赡艿脑?,應(yīng)兩人結(jié)對工作,以互相照應(yīng)。(6)所有工作人員應(yīng)明確自身應(yīng)急措施,如果發(fā)生硫化氫泄漏,必須:離開此地。打開警報器。戴上防毒面具。搶救受害者。使中毒者蘇醒。爭取醫(yī)療救援。(7)沒有戴上合適防毒面具的人,切記不要進(jìn)入硫化氫可能積聚的封閉地區(qū)。而且,只Z離開安全區(qū)超過一胳膊遠(yuǎn)的距離,就應(yīng)戴上有救生繩的安全帶。而救生繩的另一端由安全的人抓著,以便發(fā)生意外時,將他拉出危險區(qū)。(8)應(yīng)為在可能存在硫化氫地區(qū)內(nèi)工作的工人身邊準(zhǔn)備一些防護(hù)設(shè)施。(9)耳鼓膜穿孔的人不能戴上防毒面具在含硫化氫氣體的環(huán)境里工作,因?yàn)榱蚧瘹淇蓮墓哪ご┛滋庍M(jìn)入其肺部。故對井隊(duì)工作人員進(jìn)行體格檢查時應(yīng)檢查其鰲膨團(tuán)騾迅。(10)在鉆井液錄井過程中若發(fā)現(xiàn)硫化氫顯示時,應(yīng)及時向鉆井監(jiān)督報告。如果硫化氫。積濃度超標(biāo),應(yīng)及時通知守護(hù)船??吭谏巷L(fēng)方向待命。(11)在含硫化氫地層取心,當(dāng)取心筒起出地面之前1020個立柱時,以及從巖心筒取巖心時,操作人員要戴好空氣呼吸器。運(yùn)送含硫化氫的巖心時應(yīng)密封好,并寫明巖心含硫化字樣。(12)鉆遇含硫化氫地層后,起鉆要使用鉆桿刮泥器,必要時工作人員要佩帶空氣呼吸器五、H2S防護(hù)演習(xí)為了訓(xùn)練所有隊(duì)員在現(xiàn)場能高效地完成指定的緊急任務(wù),應(yīng)每天進(jìn)行一次H2S防護(hù)習(xí)。一旦所有隊(duì)員的練習(xí)令人滿意,那么防護(hù)練習(xí)可每星期進(jìn)行一次。當(dāng)H2S報警器響時,應(yīng)采取下列步驟:(1)所有必要人員都應(yīng)戴上呼吸器,派特定人員檢查管道空氣系統(tǒng)上的呼吸空氣供應(yīng)閥鉆井工人應(yīng)按緊急計(jì)劃所指示的那樣采取必要的措施。(2)驅(qū)蟲式鼓風(fēng)機(jī)應(yīng)具有可操作性,并且所有明火都應(yīng)熄滅。(3)利用互助系統(tǒng),并按監(jiān)督的指示進(jìn)行工作。(4)如果有不必要的人員在井場,他們必須戴上呼吸器并離開現(xiàn)場,等待更進(jìn)一步的(5)關(guān)掉井場入口處的大門,并派人巡邏。要把紅旗懸掛在大門上,它標(biāo)志著鉆機(jī)附近度危險。(6)演習(xí)結(jié)束,則開始實(shí)施下列步驟:負(fù)責(zé)人將檢查呼吸壓縮機(jī)、串聯(lián)器、空氣管道,以判斷可能出現(xiàn)的任何毛病,并進(jìn)行要的整改。給自持式呼吸器充氣以供下次使用,并檢查損壞、故障處。每個自持式呼吸器要合地存放起來。檢查軟管線的出口裝置是否損壞,故障部分要整改。H2S負(fù)責(zé)人要檢查由HZS傳感和檢測設(shè)備可能帶來的任何問題。手提式檢查儀器將用來檢查低洼區(qū)、空氣不流通區(qū)以及鉆機(jī)周圍地區(qū)有無H2S聚集。對全部防H2S設(shè)備檢查發(fā)現(xiàn)的問題都必須上報。(7)H2S條件下的工作情況要記錄到鉆井日報表中,內(nèi)容應(yīng)包括:日期;人員培訓(xùn)情況;鉆井深度;持續(xù)的時間;氣象狀況;井場主要人員姓名;鉆臺上及安全區(qū)域內(nèi)的活動情況;不完善的人員情況及設(shè)備;以后在H2S條件下工作所應(yīng)注意的事項(xiàng)。(8)出現(xiàn)H2S情況后,應(yīng)把H2S情況報告給地區(qū)負(fù)責(zé)人,并且對同一地區(qū)需要做好疏散準(zhǔn)備的單位做出計(jì)劃安排。六、石油作業(yè)中防硫化氫設(shè)備配備標(biāo)準(zhǔn)(1)陸地鉆井。鉆井過程中,宜使用供氣系統(tǒng),作業(yè)人員使用帶快速接頭的正壓式空氣呼吸器;配備正壓式空氣呼吸器及與空氣呼吸器氣瓶壓力相應(yīng)的空氣壓縮機(jī),呼吸器和壓縮機(jī)應(yīng)有專人管理。鉆井隊(duì)?wèi)?yīng)配備10套正壓式空氣呼吸器。井場應(yīng)配備空氣鋼瓶(40L,15MPa),以作快速充氣用。鉆井現(xiàn)場在井口、鉆井液出口、除氣器口及其他硫化氫容易逸出部位應(yīng)設(shè)置固定式多點(diǎn)硫化氫監(jiān)測儀和4臺便攜式硫化氫監(jiān)測儀。(2)海洋鉆井。在鉆井船或鉆井平臺上,一般應(yīng)配備1520套空氣呼吸器。同時作業(yè)者也應(yīng)為守護(hù)船提供適量的空氣呼吸器。在鉆井船或鉆井平臺應(yīng)配備空氣鋼瓶(401,15MPa),以作快速充氣用。固定式探頭至少應(yīng)安裝在喇叭口附近,鉆臺上、鉆井液池附近(鉆井液艙)。生活區(qū)、發(fā)電及配電房的抽風(fēng)口處也應(yīng)安裝。空氣呼吸器的存放位置為:平臺經(jīng)理室45套;鉆井隊(duì)長室l2套;鉆井監(jiān)督室1一2套;鉆臺56套;鉆井液池附近(鉆井液艙)2套;氣測房23套。便攜式硫化氫探測儀,探測濃度(體積分?jǐn)?shù))范圍 020 ppm(x 10-6和 0100ppm(10-6)各一套放在鉆井監(jiān)督室或鉆臺上。醫(yī)務(wù)室應(yīng)配有處理硫化氫中毒的醫(yī)療用品。復(fù)蘇器和氧氣瓶。(3)試油過程。試油過程中,應(yīng)配備正壓式空氣呼吸器及與空氣呼吸器氣瓶壓力相應(yīng)的空氣壓縮機(jī)。試油隊(duì)?wèi)?yīng)配備6套正壓式空氣呼吸器,井場應(yīng)配備空氣鋼瓶(40L,15MPa),以作快速充氣用。試油現(xiàn)場在井口、循環(huán)罐、油罐和儲漿罐區(qū)應(yīng)設(shè)置固定式多點(diǎn)硫化氫監(jiān)測儀。(4)集輸站。集輸站應(yīng)配備正壓式空氣呼吸器及與空氣呼吸器氣瓶壓力相應(yīng)的空氣壓縮機(jī),正壓式空氣呼吸器配備數(shù)量應(yīng)與當(dāng)班人數(shù)相等,呼吸器和壓縮機(jī)應(yīng)有專人管理。作業(yè)人員進(jìn)入油氣進(jìn)站區(qū)、低凹區(qū)、污水區(qū)及其硫化氫易于積聚的區(qū)域時,應(yīng)佩戴正壓式空氣呼吸器。集氣站宜設(shè)置供氣系統(tǒng)及帶快速接頭的防毒面罩。集輸站應(yīng)在硫化氫易于積聚的區(qū)域設(shè)置固定式多點(diǎn)硫化氫監(jiān)測儀和報警設(shè)備。(5)天然氣凈化廠。作業(yè)人員進(jìn)入天然氣凈化廠的脫硫、再生、硫回收、排污防空區(qū)域時,應(yīng)配戴正壓式空氣呼吸器。天然氣凈化廠應(yīng)配備正壓式空氣呼吸器及與空氣呼吸器氣瓶壓力相應(yīng)的空氣壓縮機(jī),正壓式空氣呼吸器配備數(shù)量應(yīng)與當(dāng)班人數(shù)相等。天然氣凈化廠應(yīng)在硫化氫易于積聚的區(qū)域設(shè)置固定式多點(diǎn)硫化氫監(jiān)測儀和報警設(shè)備。七、硫化氫探測報警系統(tǒng)報警器裝置應(yīng)設(shè)置在井場各個不同的區(qū)域,以便一旦遇到硫化氫時,井場員工可以采取行動。應(yīng)讓在井場或井場附近工作的所有員工了解各種報警信號的不同含義。為了建立一個通用的硫化氫報警系統(tǒng),聲響報警器應(yīng)是一種能發(fā)出短而尖銳的吠聲的電動報警器,同時它與固定式硫化氫探測裝置相連接。黃色的燈光報警信號應(yīng)是旋轉(zhuǎn)式或是閃爍式的。所有設(shè)置在危險區(qū)的報警裝置應(yīng)恰當(dāng)?shù)胤旨墶R蛟诰畧龉ぷ鲉T工之間潛在的語言障礙和誤解的可能性,每一員工都要被培訓(xùn),使其適應(yīng)工作環(huán)境,以便對聲光報警系統(tǒng)做出反應(yīng)。負(fù)責(zé)者在戴上呼吸器后到達(dá)指定的位置或工作區(qū),非負(fù)責(zé)者在聽到第一次警報時,應(yīng)戴好他們的呼吸器,到達(dá)預(yù)先指定的集合地點(diǎn)。在海上鉆機(jī)和平臺設(shè)置的燈光報警信號應(yīng)有別于平臺外的其他光源。以免與航行輔助器和其他光源相混淆。硫化氫的警報位置應(yīng)可見和可聽到:(1)司鉆操作臺(聲響、燈光)。(2)動力間(聲響、燈光)。(3)鉆井液房(聲響)。(4)生活區(qū)(每一層的聲響)。(5)每個建筑層的中心區(qū)(聲響、燈光)。(6)控制間。第四單元 鉆井過程中硫化氫氣體的處理現(xiàn)場把鉆遇酸性氣層的幾個主要顯示概括為鉆井液密度下降,粘度升高,氣泡多;鉆進(jìn)時發(fā)生蹩跳,鉆速快或放空,泵壓下降,鉆井液池液面升高,有間隙井涌,有硫化氫氣味,起鉆時鉆井液是滿的,下鉆時鉆井液不斷外流。在鉆井過程中對硫化氫污染的處理有以下幾種方法:一、壓差法鉆井過程中遇到硫化氫氣體的最好措施是有足夠的靜壓頭以防止硫化氫氣體進(jìn)入井內(nèi),這樣處理最安全、最經(jīng)濟(jì)。對于含硫產(chǎn)層,安全余量可增大到 015 gcm3,以較大的井底壓差阻止硫化氫氣體進(jìn)入井內(nèi)。在高含硫地區(qū)即將鉆入油氣層和在油氣層中鉆進(jìn)時,要嚴(yán)格執(zhí)行高壓油氣層井控技術(shù)措施和有關(guān)規(guī)定。做到及時發(fā)現(xiàn)溢流早期顯示,迅速控制井口。盡快調(diào)整鉆井液密度充分發(fā)揮鉆井液除氣器和除硫劑的功能,及時將隨巖屑進(jìn)入井內(nèi)的硫化氫從鉆井液中除去。保持鉆井液中硫化氫含量在50 gcm3以下。在含硫化氫氣層或經(jīng)過含硫化氫氣層進(jìn)行起下鉆作業(yè)時,必須搞短起下鉆,以監(jiān)測井底壓力。二、使用油基鉆井液增大井底壓差雖然可以防止地層中的硫化氫氣體侵入井內(nèi),但是不能阻止隨破碎巖石的鉆屑、氣體產(chǎn)生重力置換和通過井壁濾餅向井內(nèi)擴(kuò)散的硫化氫氣體進(jìn)入井內(nèi)。硫化氫氣體與水混合時,腐蝕性極大,易在金屬表面產(chǎn)生點(diǎn)蝕及硫化氫應(yīng)力腐蝕破裂和氫脆。在2500C以下,干燥的硫化氫幾乎無腐蝕,所以碰到這些氣體時,一般使用油基鉆井液。在硫化氫氣體進(jìn)入井筒時,油基鉆井液將大量吸收這類氣體。因?yàn)樵诰走M(jìn)入井內(nèi)的氣體,不至于大到在井底壓力條件下達(dá)到飽和的程度,所以這些氣體將進(jìn)入到油基鉆井液的液相溶液中,而不是形成自由氣泡。硫化氫氣體在井筒中上升至相當(dāng)高度時,仍然溶解于洗井液中,直到壓力減小至相當(dāng)?shù)蜁r,它們才從油基鉆井液中分離出來。這樣可以降低硫化氫對鉆桿、套管及下井工具的應(yīng)力腐蝕和氫脆破壞。三、防硫化氫腐蝕的水基鉆并液處理方法(1)維持一定的pH值,加成膜防腐蝕劑。當(dāng)鉆井液受硫化氫氣體污染時,維持pH值大于9才能得到保護(hù)。這是因?yàn)榱蚧瘹渑c鉆井液中的苛性鈉起作用而形成堿性鹽即硫化鈉與水:H2S NaOHNaHSH2ONaHSNaOH=Na2SH20隨著pH值的增加,以硫化氫表示的含硫百分?jǐn)?shù)將降低到一個很低的水平,當(dāng)pH值為9時,可降至06。值得注意的是這種反應(yīng)是可逆的,也就是當(dāng)硫化氫用苛性鈉處理后,一部分硫化氫變成硫化鈉而溶于鉆井液的水里是無害的。加進(jìn)去的苛性鈉越多就有更多的硫化氫變成硫化鈉。然而,如果苛性鈉是不連續(xù)地添加或者遇到了更多的硫化氫,硫化鈉就會從溶液里脫出成為危險的硫化氫氣體。如果pH值降低,越來越多的硫化氫將從溶液里脫出。當(dāng)遇到了硫化氫,就得強(qiáng)制性地保持鉆井液的高PH值。成膜防腐蝕劑(例如扣特415)不能阻止硫化氫造成氫脆,但可延緩鉆桿損壞的時間。控制PH值和使用成膜防腐蝕劑兩種措施,既可單獨(dú)使用,也可聯(lián)合使用,盡管不是萬無一失,但都可有效地防止硫化氫的嚴(yán)重腐蝕。這兩種措施最好與硫化物清除劑結(jié)合使用。(2)海綿鐵。海綿鐵是一種人造的多孔的鐵的氧化物,與硫化氫的反應(yīng)為:Fe3O46H2S=3FeS24H2O2H2海綿鐵一般用作預(yù)處理措施,以便減輕含大量硫化氫的鉆井液對鉆具和人員健康的威脅。海綿鐵無顯著磁性,不會吸附在鉆桿或套管上。(3)氧化鋅和碳酸鋅。這兩種物質(zhì)都可以從溶液中沉淀硫化物。加鋅鹽處理鉆井液時要先做實(shí)驗(yàn),以免對鉆井液性能產(chǎn)生意外影響。(4)鉻酸鹽。為了消除淡水或咸水中硫化物的污染,可用鉻酸鈉或鉻酸鉀處理。鉻酸鹽能有效地消除硫化物污染,但低度的鉻酸根離子可造成點(diǎn)蝕,應(yīng)該避免。鉻酸鹽也能影響鉆井液的流動性,只有在清液中用它來除硫化物才是比較安全的。(5)用堿式碳酸銅來沉淀硫化物,生成硫化銅。硫化銅具有惰性且是不溶解的硫化物。因此用堿式碳酸銅從鉆井液中除去硫化氫是最經(jīng)濟(jì)、最有效的一種方法。(6)一種為人員安全應(yīng)急的、處理硫化氫的方法是在出口管處加 35的過氧化氫,溶解的硫化物被氧化。H2O2H2S=2H2OS四、放噴點(diǎn)火鉆井液中脫出的硫化氫氣體盡可能集中排放。井隊(duì)在現(xiàn)有條件下不能實(shí)施井控作業(yè),放噴點(diǎn)火必須指派專人慎重進(jìn)行。當(dāng)硫化氫濃度(體積分?jǐn)?shù))超過安全臨界濃度(體積分?jǐn)?shù))時,點(diǎn)火人員應(yīng)配戴防護(hù)器具。點(diǎn)火人員應(yīng)在上風(fēng)方向,離火口距離不得少于川米,需用點(diǎn)火槍遠(yuǎn)程射擊。五、控制鉆柱浸泡時間嚴(yán)格限制在深部含硫地層用常規(guī)中途測試工具進(jìn)行地層測試工作,若必須進(jìn)行時,應(yīng)減少鉆柱在硫化氫中的浸泡時間,當(dāng)天然氣產(chǎn)量低于 28萬米3日,硫化氫含量低于 8 mgL時,浸泡時間最長為 1小時。當(dāng)天然氣產(chǎn)量高于28萬米3日,硫化氫含量高于8 mgL時,浸泡時間最長為15分鐘。第五單元 含硫化氫地區(qū)作業(yè)的應(yīng)急預(yù)案在進(jìn)入含硫化氫地區(qū)作業(yè)前制定一個有效的應(yīng)急預(yù)案是保證作業(yè)安全進(jìn)行的前提。一旦作業(yè)區(qū)內(nèi)硫化氫超標(biāo)能保證有關(guān)人員的生命安全。一、制定應(yīng)急預(yù)案的原則(1)制定預(yù)案前應(yīng)對作業(yè)區(qū)內(nèi)和可能涉及的范圍的環(huán)境、人員、設(shè)施進(jìn)行調(diào)查。(2)預(yù)案應(yīng)充分考慮公眾的利益。(3)預(yù)案所涉及的內(nèi)容應(yīng)符合所在國的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。(4)預(yù)案應(yīng)保存在有利于啟動的地方。二、預(yù)案應(yīng)包括的內(nèi)容(1)施工作業(yè)人員應(yīng)急操作程序和應(yīng)急預(yù)案啟動程序。(2)緊急情況發(fā)生時告知普通公眾及公共安全人員的步驟。(3)請求幫助及隨后將群眾從危險區(qū)域撤離的步驟。(4)包括一個呼叫名單及聯(lián)系電話,如:當(dāng)?shù)乇O(jiān)督人員、公共安全部門、警察、急救中心、醫(yī)院、消防部門、提供備用設(shè)備的承包商等有關(guān)人員。(5)一份詳細(xì)說明硫化氫可能達(dá)到 10 ppm(10-6)的區(qū)域圖,圖中要包括私人住宅或居民區(qū)的位置,公共機(jī)構(gòu),如學(xué)校、商業(yè)區(qū)、道路或類似危險區(qū)可能會有人的地方。(6)對于危險區(qū)氣體有可能侵入的公共區(qū)域或設(shè)施內(nèi)負(fù)責(zé)人的姓名與電話號碼。(7)預(yù)先通知危險區(qū)內(nèi)居民的規(guī)定,通知應(yīng)包括以下內(nèi)容:硫化氫的危險與特點(diǎn)。緊急反應(yīng)方案的必要性。硫化氫可能的來源。緊急情況通知給公眾的方式。緊急情況發(fā)生時所應(yīng)采取的步驟。(8)預(yù)案中還應(yīng)包括一些輔助信息,如:安全撤離路線。安全救生設(shè)施的位置。含硫化氫設(shè)施的位置。附近電話或其他通信設(shè)施的位置。特殊天氣和地形給予指導(dǎo)的程序。三、應(yīng)急計(jì)劃流程圖應(yīng)急計(jì)劃流程圖見圖22。第六單元 硫化氫的腐蝕特征和影響因素硫化氫不僅對人的生命易造成威脅,同時對鉆井設(shè)備、工具,包括各類管材都會造成很大的破壞。如四川石油管理局在雙龍構(gòu)造上所鉆的雙11井,雙9井,天然氣中含硫化氫質(zhì)量濃度分別為 489 gm3和 541gm3,且產(chǎn)層水含硫化氫為 356487mgL,兩井均在發(fā)生井噴的處理中,鉆具氫脆斷裂,無法壓井,而被迫完鉆。因此掌握硫化氫的腐蝕特征及影響因素是非常必要的。 一、硫化氫的腐蝕特征硫化氫的腐蝕類型主要有電化學(xué)失重腐蝕、氫脆和硫化物應(yīng)力腐蝕破裂。1電化學(xué)失重腐蝕電化學(xué)失重腐蝕是指金屬和硫化氫水溶液接觸發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),腐蝕過程中,金屬與介質(zhì)之間有電子傳輸。在250oC以下,干燥的硫化氫幾乎無腐蝕。但在有水存在的濕硫化氫環(huán)境下,硫化氫溶解于水發(fā)生離解:H2SH+HS2H+S2在H2S溶液中,含有H+、HS一、S2 和H2S分子,它們對金屬的腐蝕是氫去極化作用過程:陽極反應(yīng):Fe一2eFe2+陰極反應(yīng):H+eHFe2+進(jìn)一步與H2S反應(yīng):XFe2+YH2SFexSy2yHFexSy為各種結(jié)構(gòu)硫化鐵的通式。這種腐蝕性的產(chǎn)物硫化鐵,不能阻止鐵離子通過。實(shí)際上疏松的硫化鐵與鋼鐵接觸形成了宏觀電池,硫化鐵是陰極,鋼鐵是陽極,因而加速了電化學(xué)腐蝕,這種腐蝕往往呈現(xiàn)出很深的局部潰瘍狀腐蝕。使金屬表面形成蝕坑、斑點(diǎn)和大面積腐濁,導(dǎo)致管材或設(shè)備壁厚減薄、穿孔、甚至造成破裂。一般來說這種腐蝕時間要長一些。2氫脆和硫化物應(yīng)力腐蝕破裂氫脆是金屬在硫化氫作用下,由電化學(xué)反應(yīng)過程產(chǎn)生的氫,滲入金屬內(nèi)部,使材料變脆,但不一定引起破裂。如果脫離腐蝕介質(zhì),氫即可從金屬內(nèi)部逸出,金屬的韌性會逐漸恢復(fù),這一過程是可逆的。硫化氫應(yīng)力腐蝕破裂是指硫化氫在離解時,所產(chǎn)生的HS吸附在金屬表面上,不但促使陰極放氫加速,而且同硫化氫分子一起阻止原子氫結(jié)合成氫分子,使氫原子積聚在金屬表面并加速氫原子向金屬內(nèi)部滲透。當(dāng)氫原子遇到裂縫、空隙、晶格層間錯斷、夾雜或其他缺陷時,就會在這些缺陷處結(jié)合成為氫分子,體積急劇擴(kuò)大(氫分子所占空間比氫原子所占空間大20多倍),造成極大壓力,在拉應(yīng)力的共同作用下,就會使鋼材破裂。硫化氫應(yīng)力腐濁破裂是金屬在含硫化氫的環(huán)境中各固定應(yīng)力兩者同時作用下產(chǎn)生的破裂,是一個不可逆的過程,在實(shí)際中氫脆和硫化氫應(yīng)力腐蝕破裂是很難明確區(qū)分的。氫脆和硫化物應(yīng)力腐蝕破裂邑呈脆性破壞,在形式上的特點(diǎn)是產(chǎn)生裂紋,巨裂紋的縱深比寬度大幾個數(shù)量級,裂紋有穿晶裂紋和晶間裂紋。這種破壞有如下特點(diǎn):(1)破裂斷口平整無塑性變形。(2)在拉應(yīng)力時才產(chǎn)生,且主裂紋的方向一般總是和拉應(yīng)力方向垂直。(3)這種破壞,多發(fā)生在設(shè)備、工具使用不久后,發(fā)生低應(yīng)力下破裂。(4)應(yīng)力腐蝕破裂的破口多發(fā)生在導(dǎo)致應(yīng)力集中的部位,如傷痕、焊件的焊縫等。(5)應(yīng)力腐蝕屬于低應(yīng)力下的破壞,這種斷裂多為突然斷裂,無任何先兆。二、硫化氫對金屬腐蝕破壞的影響因素1 硫化氫質(zhì)量濃度的影響硫化氫的電化學(xué)失重腐蝕與水溶液中硫化氫質(zhì)量濃度的關(guān)系如圖23所示。曲線表明,3 金屬自身的影響(1)金相組織:許多碳素鋼和低合金鋼的氫脆和硫化物應(yīng)力腐蝕表明,其破裂敏感性主要決定于鋼材的金相組織,如果鋼材強(qiáng)度相同,索氏體中碳化物呈均勻在鋼鐵表面存在硫化鐵保護(hù)膜的情況下,硫化氫超過一定值時,腐蝕速度反而下降,高質(zhì)量濃度的硫化氫不一定比低質(zhì)量濃度的硫化氫腐蝕嚴(yán)重。2 pH值的影響在含硫化氫腐蝕介質(zhì)中,PH值對硫化物應(yīng)力開裂和電化學(xué)失重腐蝕影響很大,在 PH值6時,硫化物應(yīng)力腐蝕開裂嚴(yán)重;PH值9,就很少發(fā)生硫化物腐蝕開裂。硫化氫電化學(xué)失重腐蝕隨pH值的降低而增加。球形分布者,抗硫性能最好,珠光體的抗硫性能次之。(2)硬度的影響:碳素鋼和低合金鋼的硬度越高,越容易在含硫化氫氣體中產(chǎn)生氫脆和硫化物應(yīng)力腐蝕破裂。在硫化氫氣體中碳素鋼和低合金鋼的硬度應(yīng)低于HRC22。(3)冷加工和焊接的影響:金屬的冷加工和焊接產(chǎn)生的異常組織和殘余應(yīng)力,會增加氫脆和硫化物應(yīng)力腐蝕破裂的敏感性。4溫度的影響由于失重腐蝕是一個化學(xué)反應(yīng)過程,其反應(yīng)速度一般是隨溫度升高而加快,反之,則減緩。因此,其腐蝕速率是隨溫度升高而增大,反之,溫度下降腐蝕變緩,在潮濕、高溫條件下,金屬腐蝕最快,而對硫化物的氫脆和應(yīng)力腐蝕,最厲害是在某一溫度范圍(一般一50C900C)。因低溫(如一50C以下),氫擴(kuò)散速度慢,這種腐蝕不明顯。而在高溫(如大于90)氫擴(kuò)散速度太大,將從鋼材中逸出,大大減少了硫化物應(yīng)力腐蝕。第七單元 硫化氫中毒途徑及現(xiàn)場急救硫化氫是一種劇毒的氣體,在石油天然氣的鉆探過程中又無法避免。因此,掌握硫化氫的中毒途徑及現(xiàn)場急救知識對于保障人身安全,實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)都具有重要意義。一、引起中毒的途徑硫化氫中毒主要為口腔吸入、皮膚接觸??諝庵械牧蚧瘹潴w積含量達(dá)0025 ppm(10-6),人們即可嗅到臭蛋味,隨濃度(體積分?jǐn)?shù))的增加臭蛋味增大,但當(dāng)濃度(體積分?jǐn)?shù))超過20 ppm(10-6)時,由于嗅覺神經(jīng)麻痹,臭味反而不易嗅到,這正是危險的時刻,往往會出現(xiàn)“閃電式”中毒死亡。硫化氫可與人體內(nèi)部某些酶發(fā)生作用,抑制細(xì)胞呼吸酶活性,造成組織缺氧,對人體有全身毒性作用。急性中毒時出現(xiàn)意識不清,過度呼吸迅速轉(zhuǎn)向呼吸麻痹,很快死亡。慢性中毒一般為眼結(jié)膜的損傷,對人有局部刺激作用,這是由于硫化氫接觸濕潤的粘膜之后,形成硫化鈉,以及本身的酸性所致。長期接觸低濃度(體積分?jǐn)?shù))的硫化氫,可出現(xiàn)神經(jīng)衰弱綜合癥和植物神經(jīng)功能紊亂。二、救護(hù)技術(shù)在試圖進(jìn)行任何救護(hù)之前,你自己必須首先離開毒氣區(qū),按響報警器,戴上呼吸器,然后搶救受害者。采取這種方法是因?yàn)樵谀阍噲D將受害者救出毒氣區(qū)時,你不會希望自己成為第二個受害者。你應(yīng)該有這樣的自我保護(hù)意識,當(dāng)有人被H2S氣體擊倒,你一定不能立刻沖進(jìn)去提供救護(hù)。你必須首先估計(jì)一下情況,然后根據(jù)救護(hù)技術(shù)和設(shè)備所需要用的工具,進(jìn)行實(shí)際的安排。中毒者也許不得不被運(yùn)到樓下,或從平臺上運(yùn)下來。下列的基本技術(shù)可用來將一個受害者從H2S毒氣中撤離出來:(1)拖兩臂(見圖24)。作用:這種技術(shù)可以用來搶救有知覺或無知覺的個體中毒者。如果中毒者無嚴(yán)重受傷即可用兩臂拖拉法。兩臂拖拉法可用在水平地面。例如:人行道、戶外水平槽和低槽人行道,按規(guī)定要求進(jìn)入限定地區(qū)的人員必須帶上全套防護(hù)裝置,以及所需的救護(hù)設(shè)備救護(hù)過程:救護(hù)人員從受害者背后靠近受害者,從背后將受害者扶起,并且用救護(hù)者的一條腿頂著受害者的背部將受害者支撐起來。然后,救護(hù)者兩臂從受害者胳膊窩下伸出,放在受害者兩臂上面,抓住受害者的前臂,救護(hù)人員然后將中毒者拉到安全地帶。(2)拖衣服(見圖25)。作用:這種救護(hù)方法可使一個人救護(hù)一個有知覺的中毒者。這種救護(hù)法的好處是,不用彎曲受害者的身體就可以立刻將一個受害者移開。救護(hù)過程:牢牢抓住受害者的衣服或襯衫領(lǐng),將受害者拉到安全地帶。(3)兩人抬四肢法(見圖26),有時這種方法又被稱為“吊起”。作用:當(dāng)有幾個救護(hù)人員時,這種方法就可被使用,中毒者可以是有知覺的,也可以是神志不清的。這種救護(hù)方法可以在一些受限的救護(hù)情況下采用。救護(hù)過程:兩名救護(hù)人員分別站在中毒者的后面,都面向一個方向。一名救護(hù)人員將手放入受害者的腋下,插入受害者兩臂上方,并抓住受害者的前臂,做法同兩臂拖拉法中一樣。另一名救護(hù)人員抓住受害者膝蓋后部,然后,兩名救護(hù)人員一起抬著走,先把受害者抬至安全地區(qū)。當(dāng)救護(hù)人員戴著自給式呼吸器時,這種方法可以采用。需要抓住中毒者膝關(guān)節(jié)處的救護(hù)人員背向另一名救護(hù)人員,這樣就能很容易的抬起,受害者的頭部也不會碰到救護(hù)人員的呼吸器上。三、救護(hù)技術(shù)的實(shí)施大概地知道怎樣從含H。S氣體環(huán)境中找到中毒者并救出來。最好是有機(jī)會實(shí)際進(jìn)行一下這些程序。因此在這一單元有關(guān)生命的課程里,你將有機(jī)會在安全的環(huán)境中得到訓(xùn)練。你已經(jīng)學(xué)過了三種救護(hù)技術(shù):拖兩臂、拖衣服、兩個人抬四肢。你選用哪一種技術(shù)歸于中毒者所處的位置,中毒者受傷的程度,實(shí)際的救護(hù)人員數(shù)量,你必須改變救護(hù)方法來適應(yīng)復(fù)雜的情況。自身救護(hù)如圖27。(二)離開毒氣區(qū)。了解H2S氣體的來源地。確定風(fēng)向(如果中毒事件發(fā)生在室外)。身處在H2S毒氣帶900位置,避免中毒。(2)按報警器報警。按動報警器,并使報警器報警。如果報警器在毒氣區(qū)里,或附近沒有合適的報警系統(tǒng),就大聲警告在毒氣區(qū)的其他人。(3)戴呼吸裝置。在安全地區(qū),安置一個最近的設(shè)備,按照所要求的配戴程序戴好呼吸器。(4)救護(hù)中毒者。估計(jì)中毒情況(是否有一些不尋常的因素要考慮)。根據(jù)你所知道的中毒者狀態(tài)及地方,選擇一個合適的救護(hù)技術(shù)。如果有可能,要求幫助救護(hù)中毒者。仔細(xì)注意中毒者的狀態(tài)變化。(5)使中毒者復(fù)活:檢查中毒者的中毒情況。進(jìn)行口對口人工呼吸直到:A內(nèi)科醫(yī)生已對中毒者檢查過。B另一個人換班。C你的身體不能再繼續(xù)做了。D中毒者復(fù)活。(6)進(jìn)行醫(yī)療幫助。對每一個受害者進(jìn)行醫(yī)療幫助,不管他是否中毒倒下。繼續(xù)搶救使受害者復(fù)活,一直到醫(yī)療幫助人員到達(dá)。中毒者已經(jīng)救活或送入醫(yī)院,以至他們能讓醫(yī)生診斷救護(hù)。你能否將這些過程應(yīng)用于你可能偶然遇到的事故中。下例講述了一個在狹長地帶被毒氣擊倒的受害者,讀完這個事例,體會下列用來救護(hù)的6個步驟。(1)走出毒氣區(qū)。(2)報警。(3)戴呼吸器。(4)救護(hù)中毒者。(5)使中毒者復(fù)活。(6)取得醫(yī)療幫助。事件:你和另一個維修工人正在一個天然氣工廠里的兩根管線上檢查法蘭的連接,這個工廠距市中心很近,你們倆站在一個有非常矮的頂篷的回廊兩端。你站在距離你的伙伴幾英尺遠(yuǎn)處,你的伙伴正在進(jìn)行檢查,在你們中間,有一個開關(guān)控制一個報警的電鈴,自給式呼吸器放在距離你工作的回廊50英尺遠(yuǎn)處。你的伙伴體重220lbs,靠在法蘭附近,突然,釋放出含有H2S的氣體將他擊倒。你將怎么辦?分析:第一步,撤離毒氣區(qū)。首先,你不能立刻沖上前去幫助你的伙伴,很明顯,H2S氣體的釋放來源于法蘭或襯墊的毀壞處。因毒氣泄漏發(fā)生在室內(nèi),因此不要擔(dān)心風(fēng)向,但是它在一個受限制的空間,H2S氣體當(dāng)然可以迅速擴(kuò)散到各個方位。你要盡快地離開回廊。要使身體保持直立,因?yàn)槊芏却蟮臍怏w是先在地板水平面上擴(kuò)散。第二步,報警。盡管在你和你倒下的朋友之間有一個報警開關(guān),但不要試著去接觸它,因?yàn)檫@是在毒氣釋放處,并且你也沒戴任何呼吸設(shè)備。到回廊外面找一個最近的警報開關(guān),大聲喊,去通知能聽到你聲音的任何人,讓他們立刻撤離。如果你弄響了警報器,就立刻離開毒氣區(qū)保護(hù)好你自己。第三步,戴呼吸器。自給式呼吸器被放置在附近一個安全室里,找到它,按照操作要求戴上呼吸器。第四步,救護(hù)中毒者。估計(jì)現(xiàn)場情況,假定中毒者失去知覺,這就意味著你不能靠他來給自己提供什么幫助?;乩鹊捻斉窈艿?,你不能直起身走,這個因素將使你在救護(hù)過程中受限制,回廊狹窄,也限制著你的行動,使用任何擔(dān)架,甚至于多一個人,行動起來都很困難。最后,一定要記住,中毒者的體重要比你重,或者至少他的體重使得在這種情況下使用任何抬的技術(shù)都沒有用。選擇一個合適的方法:因?yàn)橹卸菊呤ブX,因此確認(rèn)中毒者受傷的程度是很重的,為了安全,假設(shè)他可能受傷,采用拖拉衣服的搶救方法,就可以減少受傷處惡化的可能。

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