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1、几起硫化氢中毒事故案例分析及安全对策措施几起硫化氢中毒事故案例分析及安全对策措施宋元宁李毅霞高成凤辽宁省安全科学研究院一,典型事故案例近年来,国内发生的硫化氢气体中毒事故屡见不鲜,详见如下三起事故:1.2003年12月23日22时左右,位于重庆市开县境内的罗家16H天然气井在起钻过程中发生井喷失控,由于操作人员没有及时点火,大量含有高浓度硫化氢的天然气喷出地面并扩散到大气中,这起事故共造成243人死亡,2142人中毒住院治疗,6.5万名当地居民被紧急疏教,各种经济损失达6432万元,是一起重特大事故.2.1990年9月下旬,沈阳市矿冶研究所4名科技人员在该所的试验厂中试制某种选矿药剂,化学反应
2、过程中产生的副产品是硫化氢,但该试验厂生产设备简陋,没有设置碱液吸收硫化氢的设施,而使硫化氢室外排放.由于当时室内排风效果不良,致使车间内硫化氢浓度极高,工作了大约10h后,造成2死2伤的恶性事故,死亡的人员中包括即将退休的高级工程师和另一名年龄较大的女工程师.据被抢救的幸存者回忆,开始时嗅到硫化氢为臭鸡蛋味,时间长了他们便没有嗅觉了,后来全部昏倒.只有一名刚毕业的大学生略有知觉爬出了车间外,呼喊”救命”,幸免遇难;另一幸存者被抬到空气新鲜处已经奄奄一息了,抢救数日后脱离生命危险.3,2000年8月23日,辽化污水处理厂一名化验员取污水样品做硫化物分析,操作约20min,化验样品中硫化氢数值为
3、627mg/L(正常为130150mg/L),明显增高,倒样品液时嗅到臭鸡蛋味,10rain后出现头痛,恶心,呕吐,乏力,咽干,咽痛,嗅觉疲劳,胸闷,气短,眼干,眼痛.约17时4O分,污水处理厂硫化氢报警器开始报警,检测结果表明,当时车间空气中硫化氢浓度为231mg/m,当晚2O余名值班工人均出现上述类似症状.二,事故原因分析1.天然气井喷天然气实际是多种可燃性气体的总称,主要化学成分为甲烷,还包括少量的乙烷,硫化氢,二氧化碳等.它深埋在地表之下,有一定的压力.如果在钻井开采过程中,地下压力高,而钻井周围采取的措施不到位,就会发生井喷现象,即天然气大量从地下喷射出来.据资料介绍,四川盆地的大部
4、分天然气都含有高浓度的硫化氢,其一般含量为1%2%(质量百分比),有的甚至高达16%.通过换算,1%约等于半致死浓度的2倍.天然气物质组分特性见表1.表1天然气物质组分特性物质分子式分子量外观与比重爆炸极限火灾危险性半致死浓度名称性状(空气)(%)类别(LC50)无色无甲类(易燃甲烷CH160.55446臭气体易爆气体)无色无戊类(不二氧化碳C02441.52无意义臭气体燃气体)无色有臭6600mg/m硫化氢H2S34鸡蛋味1.17446甲类(易燃气体易爆气体)(Ih,大鼠吸入)无色有窒618mg/m二氧化硫S0264息性特臭2.21无意义戊类(不燃气体)(Ih,气体大鼠吸入)甲烷(0.55)
5、比空气轻很多,会很快浮向大气层的上部;而硫化氢(1.17)和二氧化碳(1.52)比空气重很多,会沉积,滞留于地面.使地面呼吸带硫化氢和二氧化碳的浓度增高,会造成中毒和窒息伤亡事故.天然气井喷点火后,甲烷会生成二氧化碳和水;硫化氢则会生成二氧化硫和水.由于二氧化碳毒性较小,其主要是窒息危害,会沉积,滞留于地面.如果地面无风,会使地面呼吸带二氧化碳浓度增高,可能造成缺氧,窒息事故.而生成的二氧化硫毒性较硫化氢小很多,半致死浓度约为硫化氢的9%.所以天然气井喷点火后,中毒危害的程度会大大降低.由于硫化氢能溶解于水中,通常条件下,1体积的水能够溶解2,6体积的硫化氢.这就是为什么开县发生井喷时,河面冒
6、出的气泡(天然气)不含硫化氢的原因.天然气不仅能够燃烧,而且在空气中达到爆炸极限以后会发生爆炸,它们爆炸后各自的产物与燃烧后的产物一样,都生成了稳定的不燃气体和水.因此,一旦发生井喷事故,应该在上风头远程点火.2.生产中释放的硫化氢石油炼制,化工生产释放的硫化氢,如果数量较大,浓度较高,最好采用克劳斯法使硫磺回收,这样既环保又安全;如果数量较少,可送入火炬烧掉,以减少硫化氢的毒害性;如果数量较少且浓度较低,可以采用碱液吸收或强氧化剂氧化等方法使之生成硫化钠或硫磺等产物加以回收.冶金工业中的焦炉煤气,高炉煤气和转炉煤气中也含有少量硫化氢气体,也均应转化硫化氢,回收硫磺,才能使冶金生产更加安全和环
7、保.CHEMICALSAFETY&ENVlFIONMEN?3?3.其他产生的环境硫化氢不仅在天然气和少数化工生产中存在,而且在沼气池,化粪池,纸浆池,污水池,污水井,腐烂鱼仓等有限空间都会产生并存在.近年来,在上述有限空间发生人员中毒事故的报道屡见不鲜.4.伴生气体的窒息危险天然气中的甲烷比空气轻,除了具有火灾爆炸的危险外,如果充满有限空间内,会造成氧气含量下降,人员如果进入可能造成窒息事故.沼气中除了伴生少量的硫化氢外,还常常伴生二氧化碳.例如鞍山市填埋垃圾产生的沼气,其主要成分除甲烷外,二氧化碳含量为37.5%.二氧化碳的比重大,常滞留于地面使呼吸带氧气含量少于正常含量,可能会造成
8、窒息伤害.正常情况下,空气的氧气含量为21%.根据缺氧危险作业安全规程(GB895888),氧气的含量在18%时,定为缺氧.轻度的缺氧反应,使人呼吸量增大,脉搏加快,注意力和思维能力明显减弱,肌肉的协调运动失调;呼吸的气体中氧气的含量低于6%的时候,会即刻窒息死亡.三,安全对策措施如果即将进入的是可能存在硫化氢气体的有限空间,可将小鸟之类的小动物先放人,如果片刻后小鸟拉上来后精神不佳,说明有限空间内存在硫化氢等有毒气体,应换人新鲜空气后,方可进入.人员进入任何密闭容器或半密闭容器内作业时,事先一定要将容器内部的气体用新鲜空气彻底置换一遍,进入后要不断向容器内提供新鲜空气,按照采暖通风与空气调节
9、设计规范(GB500192003)第5.4.3条规定的要求,换气次数不应小于每小时12次.人员进入有限空间作业时一定要采取防护措施,如佩戴压缩空气呼吸器并检查其气路畅通后,方可进入有限空间内作业.人员进入有限空间内作业时,在确保人身安全的条件下,应该在有人监督的情况下,才能进入密闭容器或半密闭容器内作业.监护人也应备有自救式压缩空气呼吸器.若发现进入有限空间内作业人员行为异常,万万不可“勇敢”地进入,必须佩戴自救式压缩空气呼吸器才能进入救人;如果身边无自救式压缩空气呼吸器,应招人一边来通风换气,一边打电话请佩戴自救式压缩空气呼吸器的气(消)防队员进入救人.如果在大气环境中(即不缺氧的环境下),可以佩戴防毒面具进入作业区.但是,要说明有人佩戴防毒面具进入有限空间内作业的误区.实际上,防毒面具滤桶中的活性炭,只能吸附少量的硫化氢气体,而不能解决呼吸气体中氧气不足的问题,照样会发生窒息事故,所以佩戴防毒面具进入有限空间内作业是错误的方法.?4?CHEMICALSAFETY&ENVIRONMENT