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浅析硫化氢在油田生产中的防治措施

2017-03-03任俊俊李佳蓓何传健韩铮铮长庆油田分公司第十一采油厂陕西西安710000

化工管理 2017年18期
关键词:危险区油罐硫化氢

任俊俊 李佳蓓 何传健 韩铮铮(长庆油田分公司第十一采油厂,陕西 西安 710000)

浅析硫化氢在油田生产中的防治措施

任俊俊 李佳蓓 何传健 韩铮铮(长庆油田分公司第十一采油厂,陕西 西安 710000)

硫化氢是一种无色、臭鸡蛋气味的剧毒气体,在井下作业和油田开采中经常遇到,因为硫化氢的剧毒性和不可逆性,已成为危害油田安全生产的重大隐患之一。本文通过梳理现场生产中常见的硫化氢危害,提出一套硫化氢危害的普遍性应对办法。

硫化氢;油田生产;防治措施

1 硫化氢的性质

硫化氢是可燃性无色气体,具有典型的臭鸡蛋味,相对分子质量34.08,对空气的相对密度1.19,熔点-82.9℃,沸点-60.3℃,易溶于水,20℃时2.9体积气体溶于1体积水中,亦溶于醇类、二硫化碳、石油溶剂和原油中。20℃时蒸气压为1874.5kPa,空气中爆炸极限为4.35%~45.5%(体积比),自然温度260℃,它在空气中的最终氧化产物为硫酸和(或)硫酸根阴离子。

2 油田生产中硫化氢来源

硫化氢是有机质腐烂后的自然产物,广泛存在于自然界中及多种生产过程中。如煤的低温焦化、含硫油气的开采和提炼、橡胶、皮革、硫化染料、动物胶加工等工业生产中都有硫化氢的产生;开挖沼泽地、沟渠、水井、下水道、涵洞、隧道以及清除垃圾、污物、粪便等作业,也常有硫化氢存在。据统计,目前有70多种职业涉及到硫化氢。

(1)修井:循环罐和油罐是修井时硫化氢的主要来源。

循环罐、油罐和贮浆罐周围有硫化氢气体,这是由于修井时循环、自喷或抽吸井内的液体进入罐内造成的。硫化氢可以以气态的形式存在,也可以存在于井内的钻井液中。

需要注意的是:井内液体中的硫化氢可以通过液体的循环、自喷、抽吸或清洗油罐释放出来。在井口、压井液、放喷管、循环泵及管线中也可能有硫化氢气体。

打开油罐顶盖、计量孔盖和封闭油罐的通风管,这些都是硫化氢向外释放的途径

(2)采油:在采油作业中有九处极易与硫化氢气体接触的场所,其中有六处与实际操作直接有关:1、水、油或乳剂的储藏罐;2、用来分离油和水、乳化剂和水的分离器;3、空气干燥器;4、输送装置,集油罐及其管道系统;5、用来燃烧酸性气体的放空池和放空管汇;6、提高石油采收率也可能产生硫化氢。

此外,还有三处来源途径与设备所在地有关:

(3)油气装载场所;2、计量站调整或维修仪器;3、用来提高空气压力的空气压缩机。

3 防治措施

一旦作业过程中硫化氢监测系统报警,应立即启动相应应急程序。

3.1 应急处理

(1)当H2S浓度达到10ppm的阈限值时应启动应急程序:现场应安排专人观察风向、风速、以便确定受侵害的危险区;切断危险区的不防爆电器的电源;安排专人佩戴正压式空气呼吸器到危险区检查泄露点;非作业人员撤入安全区。

(2)当硫化氢浓度达到20ppm的安全临界浓度时按应急程序应:戴上正压式空气呼吸器;向上级报告;指派专人至少在主要下风口距井口100m、500m、1000m处对硫化氢进行监测;实施井控程序,控制硫化氢泄露源;撤离现场的非应急人员;清点现场人数;切断作业现场可能的着火源;通知救援机构。

当井喷失控时向当地政府报告,作好500m内范围居民的撤离;关停生产设施;设立警戒区,任何人未经许可不得进入;请求援助。

(3)井场浓度达到100ppm时现场作业人员应按预案立即撤离井场,现场总负责人应按规定通知其他有关机构和相关人员,由施工单位和生产经营单位按相关规定分别向其上级主管报告;在采取控制和消除措施后,继续监测危险区大气中的硫化氢和二氧化硫浓度,以确定在什么时候才能重新安全进入。

3.2 防护措施

当硫化氢浓度高于15 mg/m3(10ppm)或者二氧化硫浓度高于5.4 mg/m3(2ppm)时,未配戴任何呼吸保护设备者不得再次进入工作区。如需救助遇险人员,救援人员应配戴适当的个人空气呼吸保护设备直到进入安全区域。

如果仍需继续作业,而空气中的硫化氢浓度仍然高于15 mg/m3(10ppm)或者二氧化硫浓度仍然高于5.4 mg/m3(2ppm),所有留在该区域的工作人员都宜配戴个人呼吸保护设备。

每天开始作业前,应由指定的现场安全监督负责日常安全检查。主要检查项目宜包括:a)作业现场是否有硫化氢存在;b)风向标:根据风向可重新确定临时安全区;c)测试硫化氢监测或检测设备及报警仪;d)个人呼吸保护设备的布置;e)消防装置的布置;f)急救设备。

3.3 硫化氢火源控制

硫化氢一旦与空气混合,即具有可爆性(硫化氢物理性质参见附录C)。应采取以下措施以消除潜在的火源:

a)强制执行“禁止吸烟”的规定;b)非基本人员不得进入作业区;c)作业机底座充分通风(自然或人为通风);d)便携式发电机组、井场值班房、换班房尽量远离井口或者采取一定安全措施;e)禁止载有催化反应器的车辆在过于靠近井眼的位置操作,除非采取措施确保该区域安全(无潜在的火源)。备用车辆距离井眼宜至少30m(100ft),或与井眼距离同井架等高,取其中值大者,但任何时候都宜在井架绷绳圆周范围以外。如果受地形、位置或其他条件限制,车辆达不到规定距离,则宜采取其他较为安全的措施;f)距离井眼30m(100ft)以内的所有内燃机排气装置上都宜安装避雷器或其他相当的仪器;g)在指定区域内,禁止使用明火炉灶、明火,严禁任何焊接作业或其他可能的引火源(电子打火工具、无线电收发设备等);h)发动机切断装置位于控制台附近,以备应急之用;i)所有柴油机上都宜安装用于隔绝助燃空气的紧急切断装置。

[1]李李等.国内外处理硫化氢的研究现状[J].广州化工, 2015(8).

任俊俊(1980-),男,陕西商州人,专科,从事安全管理工作。

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