硫化氢防护.ppt

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1、硫化氢防护,ICS 13.100 E 09 备案号:15531-2005,中华人民共和国石油天然气行业标准,SY/T,SY/T 50872005 代替SY/T 62772003,含硫化氢气井安全钻井推荐作法,2005-03-19发布,2005-05-01实施,国家发展和改革委员会 发布,ICS 13.100 E 09 备案号:15534-2005,中华人民共和国石油天然气行业标准,SY/T,SY/T 66102005,含硫化氢油气井井下作业推荐作法,2005-03-19发布,2005-05-01实施,国家发展和改革委员会 发布,3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准 3.1 阈限值 thr

2、eshold limit concentration 几乎所有工作人员 长期 暴露都不产生不利影响的某种有毒物质(硫化氢)在空气中的最大浓度。 硫化氢的阈限值 为15mg/m3(10ppm)，二氧化硫的阈限值为5.4mg/m3(2ppm)。,3.2 安全临界浓度 safety critical concentration 工作人员在露天安全工作 8h 可接受的硫化氢最高浓度参考海洋石油作业硫化氢防护安全要求（1989） 1.3条中硫化氢的安全临界浓度为30mg/m3(20ppm)。,3.2 危险临界浓度 dangerous threshold limit value 达到此浓度时，对生命和健康

3、会产生不可逆转的或延迟性的影响参考海洋石油作业硫化氢防护安全要求（1989）。 中硫化氢的危险临界浓度为150mg/m3(100ppm)。,3.4 氢脆 hydrogen embitterment 化学腐蚀产生的氢原子，在结合成氢分子时体积增大，致使低强度钢和软钢发生氢鼓泡、高强度钢产生裂纹，使钢材变脆。 3.5 硫化物应力腐蚀开裂 sulfide stress corrosion cracking 钢材在足够大的外加拉力或残余张力下，与氢脆裂纹同时作用发生的破裂。 3.6 硫化物分压 hydrogen sulfide factional pressure 在相同温度下，一定体积天然气中所含硫

4、化氢单独占有该体积时所具有的压力。 3.7 含硫化氢天然气 nature gas with hydrogen sulfide 指天然气的总压等于或大于0 .4MPa（60psia)，而且该气体中硫化氢分压等于或高于0 .0003MPa；或硫化氢含量大于75mg/m3(50ppm)的天然气。有关酸性环境（含硫化氢和二氧化硫）的定义参见附录D。,4 人员防护 4.1 培训 4.1.1 基本培训 基本培训包括但不限于以下内容： a）课堂培训： 硫化氢及二氧化硫的危害性、特征和特性； 对暴露于硫化氢及二氧化硫中受害者的救援技术和急救方法； 正确使用和保养防硫化氢、二氧化硫的呼吸设备，包括理论培训和实践

5、操作演练； 限制空间和封闭设施的进入程序。 b）现场培训： 硫化氢及二氧化硫的来源和暴露征兆； 硫化氢、二氧化硫监测仪器的使用、校验和维护及监测系统警示信号的辨认； 工作场所中预防硫化氢和二氧化硫实际的操作和维护程序； 施工场所和作业的应急预案，特别是紧急集合区的位置、危险区域、风向判断及逃生路线选择。,4.1.2 现场监督人员的附加培训 委派到现场负责监督责任的人员都应增加下列项目的培训： a）应急预案中监督的职责； b）硫化氢对设备的影响； c）钻遇硫化氢之前对钻井液的处理。 4.1.3 来访者和其他非定期派遣人员的培训 4.1.3.1 在进入危险区之前，应向来访者和其他非定期派遣人员简要

6、介绍有关出口路线、紧急集合区位置、适用的报警信号和在紧急情况下的响应方法和个人防护设备的使用。 4.1.3.2 只有在受过培训的人员随同下，才允许这些人员进入危险区。 4.1.3.3 在紧急情况下，应立即撤离这些人员。,4.2.3 固定式硫化氢监测系统 用于油气井钻井作业的固定式硫化氢监测系统，应能同时发出声光报警，并能确保整个作业区域的人员都能看见和听到。 4.2.4 监测传感器的位置 监测传感器至少应在下述位置安装： a)方井； b )钻井液出口管口、接收罐和振动筛； c）钻井液循环罐； d）井场工作室； e）司钻或操作人员位置； f）未列入进入限制空间计划的所有其他硫化氢可能积聚的区域。

7、,4.2.5 便携式硫化氢监测仪 作业现场至少配置便携式硫化氢监测仪5台。 4.2.6 报警的设置 4.2.6.1 当空气中硫化氢含量超过阈限值时，监测仪器能自动报警。 4.2.6.2 第一级报警值设置在阈限值，当达到此浓度时启动报警，提示现场作业人员硫化氢浓度超过阈限值。 4.2.6.3 第二级报警值设置在安全临界浓度，达到此浓度时启动报警，现场作业人员应佩戴正压式空气呼吸器。 4.2.6.4 第三级报警值应设置在危险临界浓度，报警应与二级报警信号有明显区别，警示立即组织现场人员撤离。,5 井场及钻井设备的布置 5.1 井场布置应符合SY/T5466的要求。 5.2 钻前工程前，应从气象资料

8、中了解当地季节的主要风向。 5.3 井场内的引擎、发电机、压缩机等容易产生引火源的设施及人员集中区域宜部署在井口、节流管汇、天然气火炬装置或放喷管线、液气分离器、钻井液罐、备用池和除气等容易排出或集聚天然气的装置的上风方向。 5.4 对可能遇到硫化氢的作业井场应有明显、清晰的警示标志，并遵守以下要求： a）井处于受控状态，但存在对生命健康的潜在或可能的危险（小于10ppm），应挂绿牌； b）对生命健康有影响（ 10ppm 20ppm ）之间，应挂黄牌； c）对生命健康有威胁（ 大于或可能大于20ppm ），应挂红牌；,5.5 在确定井位任一侧的临时安全区的位置时，应考虑季节风向。当风向不变时，

9、两边的临时安全区都能使用。当风向发生900变化时，则应有一个临时安全区可以使用。当井口周围环境硫化氢浓度超过安全临界浓度时，未参加应急作业人员应撤离安全区内。 5.7 井场值班室、工程室、钻井液室、气防器材室等应设置在井场主要风向的上风方向。 5.8应将风向标设置在井场及周围的点上，一个风向标应挂在被正在工地上的人员及任何临时安全区的人员都能容易地看到的地方。安装风向标的可能的位置是：绷绳、工作现场的立柱、临时安全区、道路入口处、井架上、气防器材室等。风向标应挂在有光照的地方。,5.9在钻台上、井架底座周围、振动筛、液体罐和其他硫化氢可能集聚的地方应使用防爆通风设备（如鼓风机或风扇），以驱散工

10、作场所所弥散的硫化氢。 5.10钻入含硫油气层前，应将机房、循环系统及二层台等处设置的防风护套和其他类似的围布拆除。寒冷地区在冬季施工时，对保温设施可采取相应的通风措施，以保证工作场所空气流通。 5.11应确保通信系统24h畅通。, 6 井用材料及设备,6.1 设备的制造材料应具备抗硫应力开裂的性能。 6.3 b）维持修井液的PH值为本9.511，以避免发生能将硫化氢从钻井液中释放出来的可逆反应。 6.4.4 在高含硫、高压地层和区域探井的钻井作业过程中，在防喷器上安装剪切闸板。, 8 应急管理,8.1 基本要求 8.1.1 在含硫油气井的钻井前，与钻井相关各级单位应制定各级防硫化氢的应急预案

11、。 8.1.2 应急预案的内容包括但不限于： 应急组织机构。 应急岗位职责。 现场监测制度。 应急程序：报告程序；人员撤离程序；点火程序。 培训与演习。,8.2 应急预案编制内容 8.2.1 机构与职责：应包括钻井个相关方的组织机构和负责人，并明确应急现场总负责人及各方人员在应急中的职责。 8.2.2 应急响应 8.2. 2.1 当硫化氢浓度达到阈限值时，按应急程序应： a）立即安排专人观察风向、风速以便确定受侵害的危险区； b）切断危险区的不防爆电器的电源； c）安排专人佩戴正压式空气呼吸器到危险检查泄露点； d）非作业人员撤入安全区。,8.2 应急预案编制内容 8.2.2.2当硫化氢浓度达

12、到的安全临界浓度时，按应急程序应： a）立即戴上正压式空气呼吸器； b）向上级（第一责任人及授权人）报告； c）指派专人至少在主要下风口100m、500m 和1000m处进行硫化氢监测，需要时监测点可适当加密； d）实施井控程序，控制硫化氢泄泄源； e) 撤离现场的非应急人员； f) 清点现场人员； g) 切断作业现场可能的着火源； h) 通知救援机构。,8.2.2.3当井喷失控时，按下列应急程序立即执行： a）由现场总负责人或指定人员向当地政府报告，协助当地政府做好井口500m范围内的居民的疏散工作，根据监测情况决定是否扩大撤离范围； b）关停生产设施； c）设立警戒区，任何人未经许可不得入

13、内； d）请求救援。, 8.2.2.3当井喷失控时，井场硫化氢浓度达到危险临界浓度时，现场作业人员应按应急预案立即撤离井场。现场总负责人应按应急预案的通信表通知（或安排通知）其他有关机构和相关人员（也包括政府有关负责人）。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部门报告。,8.2.2.5 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及二氧化硫浓度，以确定在什么时候方能重新安全进入。 8.3 油气井点火程序 8.3.1 含硫油气井井喷或井喷失控发生后，应防止着火和爆炸，按SY/T6426执行。 8.3.2 发生井喷后应采取措施控制井喷，如果井口压力有可能超过允许关井压力，需点火

14、放喷时，井场应先点火后放喷。,凤凰大视野,8.3.3含硫化氢井喷失控后，在人员生命受到巨大威胁、人员撤离无望、失控井无希望得到控制的情况下，作为最后手段应按抢险作业程序对油气井井口实施点火。 油气井点火程序的相关内容应在应急预案中明确。 油气井点火决策人宜由生产经营单位代表或其授权的现场总负责人来担任，并列入应急预案中。,8.3.4 油气井点火程序的相关内容应在应急预案中明确。油气井点火决策人宜由生产经营单位代表或其授权的现场总负责人来担任，并列入应急预案中。 8.3.5 井场应配备自动点火装置，并备有手动点火器具。点火人员应佩戴防护器具，并在上风方向，离火口距离不少于10m处点火。 8.3.

15、6 点火后应对下风方向尤其是井场生活区、周围居民区、医院、学校等人员集聚场所的二氧化硫的浓度进行监测。,SY/T6610-2005 7.9井口点火方案 7.9.1点火 若存在应点火的必要性，宜制定井口点火方案。授权决定点火人员（宜为生产经营单位现场代表），应在应急预案中明确。 只有在万不得已的情况下才决定点火，而且只有在下述情况相当明确时才能进行： a）危及生命和财产安全； b）现场控制已毫无希望。,在任何情况下，若时间允许，宜尽量报告上级主管需要点火。但如果人身安全受到威胁，生产经营单位现场代表毫不犹豫地作出点火决定。 如果井已点燃，硫化氢燃烧后会生成剧毒的二氧化硫（参见附录D），宜仔细监测

16、二氧化硫的浓度。一旦作业区域二氧化硫超过5.4 mg/m3（2ppm），非基本人员应撤到安全区域，基本人员宜戴上适当的呼吸保护设备（见6.5）。,应急预案宜包括一定区域内二氧化硫的监测程序，和一旦该区域二氧化硫浓度超过27 mg/m3（10ppm），立即通知该区域内的所有人员撤离到安全区域的程序。 注意：当二氧化碳浓度过高或井内流体中存在其他非可燃气体时会导致无法点火。有时因大气状况也不建议采用点火。在公众警示与保护计划中宜考虑这些可能性。（见7.8）。 7.9.2点火预防措施 a）准备点火时，所有人员应停留在临时的安全区，或距井眼尽量远的安全地带。 b）只有资质人员才适于实施点火。,对人体危

17、害的生理过程：,口腔呼吸道肺部血液全身各器官 刺激呼吸道，使嗅觉钝化、咳嗽，灼伤； 眼睛被刺痛，失明； 刺激神经系统，导致头晕，丧失平衡，呼吸困难； 心脏加速，严重时缺氧而死。,危险临界浓度：允许10分钟暴露 100PPm 死亡临界浓度：指吸一口气立即死亡 2000 PPm,硫化氢对人体的危害、急救与护理,人工呼吸,1、一手按额，两指捏鼻。另一手托颈。 2、略深吸一口气，包严口部，迅速吹入。 3、松开鼻孔，观察，换气。,胸外按压,定位。 肋骨交叉上方两指处。 2、姿势。 两手交叉，两臂伸直,硫化氢的检测 （一）、化学试剂法 （二）、电子监测仪法 一般价格贵，具有声光报警和H2S浓度显示功能，有

18、的还能实现远距离探测。,硫化氢的来源和特性,H2S是硫和氢结合而成的气体。硫和氢都存在于动植物的机体中，在高温、高压及细菌作用下，经分解可产生H2S。油气井H2S主要来源于以下几个方面： 1.热作用于油气层时，油气中的有机硫化物分解，产生出H2S； 2.石油中的烃类和有机质通过储集层水中的硫酸盐的高温还原作用而产生H2S； 3.通过裂缝等通道，下部地层中硫酸盐层的H2S上窜而来。,4、钻井泥浆高温分解 A、磺化酚醛树脂100分解成H2S B、三磺（丹煤、褐煤、环氧树脂） 150 C、磺化褐煤130分解成H2S D、本质素硫酸铁铬盐180分解成H2S E、丝扣油高温与游离硫反应生成H2S 一般含

19、H2S井禁用红丹丝扣油 5、酸化作用,6、含硫的地层流体（油、气、水）流入井内 7、某些洗井液中的添加剂（如木质磺酸盐）在 高温（170190度以上）时热分解。 8、石膏泥浆。被无水石膏侵污了的泥浆中的硫酸 盐类的生物分解。 9、某些含硫原油或含硫水被用于泥浆系统。,H2S是一种无色、剧毒、强酸性气体，其相对密度为1.189，较空气重。H2S燃点为260，燃烧时呈蓝色火焰，产生有毒的SO2，当H2S与空气混合，浓度达4.3%-46%范围内时，就形成一种可燃混合物。,ICS 13.100 E 09 备案号:15533-2005,中华人民共和国石油天然气行业标准,SY/T,SY/T 6277200

20、5 代替SY 62771997,含硫化氢气田硫化氢监测与人身 安全防护规程,2005-03-19发布,2005-05-01实施,国家发展和改革委员会 发布,1 范围,本标准规定了含硫油气田勘探、开发生产过程中对硫化氢监测与人身安全防护应遵守的基本准则。 本标准适用于陆上含硫油气田。,3 人员培训,3.2 培训内容 在含硫化氢环境中的作业人员上岗前都应接受培训，经考核合格后持证上岗。 3.4 考核要求 现场作业人员、现场监督及管理人员经培训后均应达到以下要求： A）了解硫化氢的各种物理、化学特性及对人体的危害性； B）熟悉硫化氢监测仪的性能、使用和维护方法； C）熟悉各种人身安全防护装置的结构、

21、性能，能正确使用和维护； D)熟悉进入含硫化氢环境作业的安全规定和作业程序； E）在发生硫化氢泄漏及人身急性中毒事故时，作业人员应会采取自救及互救措施； F）应熟悉工作场所的应急预案。,4 硫化氢监测仪及硫化氢监测,4.1 硫化氢监测仪 4.1.1 固定式硫化氢监测仪 现场需24h连续监测硫化氢浓度时，应采用固定式硫化氢监测仪，探头数可以根据现场气样测定点的数量来确定。监测仪探头置于现场硫化氢易泄漏区域，主机应安装在控制室。 4.1.2 携带式硫化氢监测仪 固定式和携带式硫化氢监测仪的第1级预警阈值均应设置在15mg/ m3，第2级预警阈值均应设置在30mg/ m3。 4.1.5 硫化氢监测仪

22、的校验及检定 固定式硫化氢监测仪一年校验一次，携带式硫化氢监测仪半年校验一次。在浓度超过满量程浓度的环境使用后应重新校验。,4.1 含硫化氢作业环境中硫化氢的监测 钻井过程中，钻到含硫油气层前，应充分做好硫化氢监测和防护的准备工作。 钻井现场应配备固定式硫化氢监测仪，并且至少应配备5台携带式硫化氢监测仪。 其他专业现场作业队伍也应配备一定数量的携带式硫化氢监测仪。,4 硫化氢监测仪及硫化氢监测,5 人身安全防护设备及防护,5.1 防护设备 5.1.1 正压式空气呼吸装置 在硫化氢浓度较高或浓度不清的环境中作业，均应采用空气呼吸器。 5.2.2 正压供气系统,5 人身安全防护设备及防护,5.2

23、含硫化氢环境中的人身安全防护措施 5.2.1 安全防护措施 在硫化氢环境中作业应采用以下安全防护措施： a) 根据不同作业环境配备相应的硫化氢监测仪及防护装置，并落实人员管理，使硫化氢监测仪及防护装置处于备用状态； b）作业环境应设立风向标； C）供气装置的空气压缩机应置于上风侧； d）重点监测区应设置醒目的标志、硫化氢监测探头、报警器及排风扇； e）进行检修和抢险作业时，应携带硫化氢监测仪和正压式空气呼吸器。 f）当浓度达到15mg/ m3报警时，作业人员应检查泄漏点，准备防护用具，迅速打开排风扇，实施应急程序；当浓度达到30mg/ m3报警时，迅速打开排风扇，疏散下风向人员，作业人员应戴上

24、防护用具，进入紧急状态，立即实施应急方案。,中国石油天然气集团公司文件 中油工程字（2006）274号 中国石油天然气集团公司关于进一步 加强井控工作的实施意见 各有关单位： 为认真贯彻落实集团公司油气田企业安全环保工作座谈会精神，狠抓中国石油天然气集团公司石油与天然气钻井井控规定和中国石油天然气集团公司石油与天然气井下作业井控规定的执行，进一步加强井控工作，特别是高压、高含硫、高危地区油气井的井控工作，确保勘探开发生产本质安全，特提出以下实施意见：,“三高”油气井定义 (一) 高压油气井是指以地质设计提供的地层压力为依据，当地层流体充满井筒时，预测井口关井压力可能达到或超过35MPa的井。 (二) 高含硫油气井是指地层天然气中硫化氢含量高于150mg/m3(100ppm)的井。,(三) 高危地区油气井是指在井口周围500m范围内有村庄、学校、医院、工厂、集市等人员集聚场所，油库、炸药库等易燃易爆物品存放点，地面水资源及工业、农业、国防设施（包括开采地下资源的作业坑道），或位于江河、湖泊、滩海和海上的含有硫化氢（地层天然气中硫化氢含量高于15mg/m3(10 ppm)）一氧化碳等有毒有害气体的井。,