浅谈钻井作业中硫化氢的危害及预防中毒措施 一、分析H2S的危害 谈到H2S的危害,我们必须先了解H2S的特性,因为H2S自身特殊的性质,使得它对钻井工作人员及设备造成很大的危害。下面着重阐述H2S的特性、H2S对人体的危害及中毒症状以及H2S对设备的腐蚀危害。(一)H2S的特性H2S是一种可燃性气体,H2S燃点为260℃,燃烧时为蓝色火焰,并生成危及人眼睛和肺部的二氧化硫;H2S也是一种极易爆炸的气体,当H2S在空气中浓度达到4.3~46%时,形成的混合气体,遇火将产生强烈的爆炸; H2S还具有强烈的腐蚀性,人体吸入H2S后,可致人眼、喉、呼吸道发炎;H2S易溶于水和油,H2S及其水溶液对金属有强烈的腐蚀作用,如果溶液中同时含有CO2或O2,其腐蚀作用更快;H2S及其水溶液还能加速橡胶、油浸石墨等非金属材料的老化;最重要的是H2S剧毒性,H2S的毒性比CO大5—6倍,可与氰化物相比,是一种致命的气体。它对人体的致死浓度为500ppm,在正常条件下,对人的安全临界浓度是不能超过30PPm。 (二)H2S对人体的危害及中毒症状• 1、H2S对人体的危害。H2S是一种神经毒剂,也是窒息性和刺激性气体。主要作用于中枢神经系统和呼吸系统,亦可造成心脏等多个器官损害,对其作用最敏感的部位是脑和粘膜。H2S被吸入人体,通过呼吸道,经肺部,由血液运送到人体各个器官。首先刺激呼吸道,使嗅觉钝化、咳嗽,眼睛被刺痛,严重时将失明;刺激各个神经系统,导致头晕,丧失平衡,呼吸困难;心脏加速跳动,严重时,心脏缺氧死亡。H2S进入人体,将与血液中的溶解氧发生化学反应,当H2S浓度极低时,对人体威胁不大,当浓度较高时,将夺去血液中的氧,使人体器官缺氧中毒,甚至死亡。 2、H2S中毒时的症状 H2S中毒一般有两种,急性中毒和慢性中毒。• 第一,急性中毒。• 吸入高浓度的H2S气体会导致气喘,脸色苍白,肌肉痉挛;当H2S浓度大于700ppm时,人很快失去知觉,几秒钟后就会窒息,呼吸和心脏停止工作,如果未及时抢救,会迅速死亡。而当H2S浓度大于2000ppm时,人体只需吸一口气,就很难抢救而立即死亡。• 第二,慢性中毒• 人体暴露在低浓度H2S环境(如50-100ppm)下,将会慢慢中毒,症状是:头痛、晕眩、兴奋、恶心、口干、昏睡、眼睛感到剧痛,连续咳嗽、胸闷或皮肤过敏等。长时间在低浓度H2S条件下工作,也可能造成人员窒息死亡。当人受H2S伤害时,往往反映神智不清、肌肉痉挛、僵硬、随之重重的摔倒、碰伤和摔死。H2S的中毒机制和毒性作用,随接触浓度和接触时间变化而不同。浓度越高则对中枢神经抑制作用越明显,浓度较低时对粘膜刺激作用明显。下面附不同浓度H2S对人体的危害表,进一步说明H2S对人的危害性极大。不同浓度H2S对人体危害表H2S (ppm) | 危 害 程 度 |
0.13~4.6 | 可嗅到臭鸡蛋味,一般对人体不产生危害。 |
4.6~10 | 刚接触有刺热感,但会很快消失。 |
10~20 | 我国临界浓度规定为20ppm,超过此浓度必须戴防毒面具。 |
50 | 允许直接接触10分钟。 |
100 | 刺激咽喉,3~10分钟会损伤嗅觉和眼睛,轻微头痛、接触4h以上导致死亡。 |
200 | 立即破坏嗅觉系统,时间稍长咽、喉将灼伤,导致死亡。 |
500 | 失去理智和平衡,2~15分钟内出现呼吸停止,如不及时抢救,将导致死亡。 |
700 | 很快失去知觉,停止呼吸,若不立即抢救将是死亡。 |
1000 | 立即失去知觉,造成死亡,或永久性脑损,智力损残。 |
2000 | 吸上一口,将立即死亡,难于抢救。 |
(三)H2S对设备的腐蚀损害。H2S的职业危害大部分是由H2S对设备腐蚀造成泄漏而引发的,在钻井作业中,H2S对油气田设备的腐蚀主要包括电化学腐蚀和硫化物的腐蚀破裂。钻具暴露在空气中或在井内钻井液中,受到硫化氢的腐蚀,发生电化学反应,放了出氢气,渗入钢材内部,体积增大,在金属内部产生很大应力,致使低强度钢和软钢发生鼓泡,高强度钢产生裂纹,使钢材变脆,再受外力断裂,产生“氢脆”现象。H2S腐蚀会造成钻具发生氢脆断裂而无法压井,被迫完钻。尤其在含硫油气田钻井中,硫化氢对油管、套管、钻杆腐蚀比较严重,其中由于钻杆受到拉、压、挤、扭、冲等复杂载荷的作用,且工作环境十分恶劣,造成钻杆的H2S腐蚀最为严重。因此H2S对油田的管材设备和生产造成很大的影响和破坏。经过以上分析我们发现,只要有钻井作业中有H2S存在,其必然对我们现场工作人员和钻井设备带来很大的危害,那么,钻井现场的H2S主要来自于哪里呢?下面我们重点介绍钻井作业中H2S的主要来源。二、钻井作业中H2S的主要来源。在钻井作业中,H2S主要来自于地层。原始有机质转化为石油和天然气的过程中会产生H2S。H2S贮藏在地层中,当我们进行钻井作业时将地层打开,地层内的H2S气体释放出来,进入井眼内,对井眼内的钻头、钻具和套管产生很强的腐蚀作用。同时H2S向上运移到达地面,如果没有预防措施或突然发生井喷失控,大量H2S从井里喷出,势必造成严重的灾难性事故。因此钻井现场必须有H2S预警装置,有预防设施,并且每一位现场职工都清楚H2S的危害性及紧急逃生路线,以防发生事故时,能够快速离开危险区域,杜绝事故的发生。三、预防硫化氢中毒措施硫化氢是一种剧毒性气体,对人的健康和生命构成严重的威胁,对生态环境造成损害。因此,在含硫气田进行钻井作业时,应严格执行SY/T 5087《含硫化氢油气井安全钻井推荐作法》的规定,采取预防措施,防止和减轻硫化氢溢出的危害。主要预防措施包括:1、制定防硫化氢应急预案。2、硫化氢防护的技术培训,了解硫化氢的性质、主要危害掌握检测防护知识及现场急救方法。3、配备硫化氢监测报警器及正压式空气呼吸器。4、在有可能产生硫化氢场所工作业时,应有人监护。5、必须对井场一定范围以内的居民住宅、学校、厂矿等情况进行调查,并告之可能会遇到硫化氢溢出的危害,当这种危害发生时,应有可行的通信联系方法,通知上述人员迅速撤离。6、进行日常安全检查。在每天开始工作之前,应由监督实行日常检查。应包括但不限于下述检查项目:已经或可能出现硫化氢的工作场地;风向标;硫化氢监测设备及警报(功能试验);人员保护呼吸设备的安置;消防设备的布置;急救药箱和氧气瓶。(一)制订H2S应急预案为了使井场上的所有作业人员都能高效地应对H2S紧急情况,在含硫地区钻井时,应当每天进行一次H2S防护演习。若所有人员的演习都能达到规定要求,该防护演习可放宽到每星期一次。当H2S报警器发出警报时,应采取下列步骤:1、所有必要人员都要戴上呼吸器,井队的HSE监督应检查空气供应阀,作业人员应按应急计划采取必要的措施(应急预案)。2、如配备了鼓风机,要保证其工况良好。3、保证至少两人在一起工作,禁止任何人单独出入H2S污染区。4、如果有不必要的人员在井场,他们须戴上呼吸器离开现场。5、封锁井场大门,并派人巡逻。在大门口插上红旗,警告钻机附近有极度危险。6、发出H2S情况解除信号后,井队的健康、安全与环境监督应做到:1)检查呼吸器空气软管等,并判断可能出现的故障,进行必要的整改;2)给呼吸器充气,以供下次使用;检查有无故障或损坏,必要时进行维修和更换,呼吸器要存放在取用方便、卫生的地方;3)检查H2S传感和检测设备、发现故障及时整改;4)用手提式检查仪检测低洼区、空气不通区,以及钻机周围有无H2S聚集;5)汇报各种H2S检测设备、防护设备等有无破损情况。7、H2S防护演习应记录在值班日志上,记录内容应包括:日期、培训、钻进深度、完钻所需时间、天气情况、参加练习的队员名单、在钻台或安全汇报点活动的简单描述,在演习过程中应注明队员的不规范操作或设备的故障,在日常钻井报告上也应注明每次H2S的防护演习情况。8、演习后,对通知当地政府和警告井场附近的居民撤离现场的H2S应急计划进行讨论。 免责声明:本网部分内容来自互联网媒体、机构或其他网站的信息转载以及网友自行发布,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考,不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之,本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者,视为自愿接受本网站声明的约束。
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