防硫化氢培训.ppt
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1、硫化氢培训,培养安全好习惯 当您在办公室接待外来人员或在会议室召开会议时, 请不要忘记提醒他们以下安全信息. 紧急撤离路径及消防出口 消防报警系统 公共场所 “禁止吸烟”规定 办公室布局: 茶歇地点和洗手间等. 你的提醒能够保障来访者在我们办公室的安全.,课程内容,学习背景(海洋石油行业风险) 硫化氢的来源及浓度概念、硫化氢的理化性及危害 硫化氢腐蚀、预防硫化氢腐蚀措施 含硫油田作业安全措施 硫化氢中毒抢救与护理 硫化氢监测仪器与防护器具,第一部分,海洋石油风险特点,面临的风险和挑战,海上油田远离陆地,一旦发生应急事件很难得到外援。,海洋石油行业的HSE风险,人员、设备集中。,海洋石油行业的H
2、SE风险,东南沿海台风、北方冬季季风的影响,台风位置图,海洋石油行业的HSE风险,渤海重冰期 1月-2月,重叠冰1米左右。,2005年7月27日,印度孟买一平台起火,12人死亡,13人失踪,财产损失高达23亿美元。,海洋石油行业的HSE风险,海洋石油行业的HSE风险,1983年10月25日,“爪哇海号”钻井船在莺歌海遇8316号强台风袭击倾覆沉没,船上81人全部遇难。,海洋石油298遭遇台风事件,北海Piper Alpha平台爆炸 1988年7月6日,北海Piper Alpha平台爆炸震惊了世界海洋石油界,这是世界海洋石油工业最悲惨的一次事故,造成167人死亡。,国外海洋石油界重大灾难事故,2
3、003年12月23日重庆开县发生特别重大井喷事故,造成243人死亡,2142人住院治疗,65632人紧急疏散。,2006年3月25日,再次发生特大井喷事故,转移群众上万人。由于吸取上次事故教训,处理方法得当,没有造成人员伤亡。 同年12月20日,四川达州市宣汉县清溪镇发生天然气井喷事故。,2005年11月13日,中国石油天然气股份有限公司石化分公司双苯厂发生爆炸事故,造成5人死亡,1人失踪,2人重伤,21人轻伤。,尼日利亚 克里克岛发生爆炸,国内盗油情况亦严重,溢油组图,破坏生态环境,大连新港油轮码头火灾,油管爆炸,第二部分,硫化氢基本知识,统计数据,全世界硫化氢中毒事件时有发生。在我国,硫化
4、氢中毒占职业性急性中毒的第二位,仅次于一氧化碳中毒。,罗家16H井是位于川东罗家寨构造的一口水平井,属国家重点工程科技项目罗家16H井、15H井、14H井水平井组平台第一口水平井,目的层是飞仙关段粒溶孔性白云岩,富含硫化氢(151g/m3),设计井深4322m,垂深3410m,水平段长700m。海拔高517m。邻井罗家2井是一口与罗家16H井地面井口仅距3.8m的直井。目的层位相同,日产62.3104m3/d。罗家16H井的科技工程指标是培育100104m3/d。从井喷后出气量的情况可以肯定,实际出气能力大大超过预测的指标。,罗家16H井井场介绍,事故经过,2003年12月23日20:00接班
5、继续起钻、第一小组起了20多柱,没有发现异常,2h后交给第二小组接着起钻,起第一柱时钻杆母接头的钻井液是满的,起了两个单根后钻杆母接头处钻井液外溢,很快就喷起来了,想把钻杆下放未下到钻盘面,大方瓦被冲飞了,钻具也往上顶,不可能接回压阀,企图接顶驱也没成功。随即关闭环形防喷器,随着又关闭了上下闸板防喷器,环空被控制住了,泥浆随天然气大量从钻杆水眼喷出,由于撞击产生火花,引燃了天然气。,事故经过,火焰高度超过二层台。接着又关闭了全封(盲板)防喷器,将钻杆夹扁了,控制了喷势,火即熄灭,但气体仍通过夹扁的钻杆水眼缝隙喷出。又企图将钻杆提断,由于一吊环被冲开,形成单吊环提钻,钻杆接头被提弯了,没法拉断钻
6、杆。此时喷势加强,现场决定撤离,并安排白班的人员到附近老乡家帮助撤离。由于当时没安排放喷点火,造成了事故的扩大。周围生态环境遭到很大破坏及人民群众的巨大伤亡。,重庆开县井喷事故调查,(1) 有关人员对罗家16H井这一天然气水平井的特高出气量预测不足; (2) 目前高含硫、高产天然气水平井的钻井工艺不成熟; (3) 起钻与钻井液循环时间严重不够; (4) 起钻过程中存在违章操作,钻井液灌注不符合规定; (5) 未能及时发现溢流征兆。 去掉回压阀,违犯了“罗家16H井钻开油气层现场办公会要求”的明文规定,是导致井喷失控的直接原因。,产生井喷的直接原因,在钻井队负有现场安全责任的钻井监督没有在最短的
7、时间内安排放喷点火,失去了控制有害气体扩散的有利时机。 有关决策人员接到现场人员关于罗家16H井井喷失控的报告后,未能及时决定并采取放喷管线点火措施,以致大量含有高浓度硫化氢的天然气喷出扩散,造成事故扩大,导致重大损失。,事故扩大的直接原因,起下钻示意图,起下钻示意图,回压阀工作原理,四川石油管理局川东钻探公司钻井二公司钻井12队原录井工肖先素(右一)和四川石油管理局川东钻探公司钻井12队原副司钻向一明(右二)在法庭上 。,四川石油管理局川东钻探公司钻井二公司钻井12队原队长吴斌,“1223”特大井喷事故负有直接责任的犯罪嫌疑人吴斌、王建东、宋涛、吴华、向一明(左至右)等在法庭上。,四川石油管
8、理局川东石油钻探公司副经理、总工程师、公司应急指挥中心主任吴华,管理原因,(1)安全生产责任制不落实。该事故的直接原因表现出该井场严重的现场管理不严、违章指挥、违章作业问题。 (2)工程设计有缺陷,审查把关不严。未按照有关安全标准标明井场周围规定区域内居民点等重点项目,没有进行安全评价、审查、对危险因素缺乏分析论证。 (3)事故应急预案不完善。井队没有制定针对社会的“事故应急预案”,没有和当地地方政府建立“事故应急联动体系”和紧急状态联系方法,没有及时向当地政府报告事故、告知组织群众疏散的方向、距离和避险措施,致使地方政府事故应急处理工作陷于被动。,管理原因,(4)高危作业企业没有对社会进行安
9、全告知。井队没有向当地政府通报生产作业具有的潜在危险、可能发生的事故及危害、事故应急措施和方案,没有向人民群众做有关宣教工作,致使当地政府和人民群众不了解事故可能造成的危害、应急防护常识和避险措施。由于当地政府工作人员和人民群众没有硫化氢中毒和避险防护知识,致使事故损害扩大(如有部分撤离群众就是看到井喷没有发生爆炸和火灾,而自行返回村庄,造成中毒死亡)。,影响: 给工业安全生产敲响了警钟 引咎辞职制度从口号变为现实 一把手的安全责任真正得到了体现 行业标准的修改完善 思想重视程度达到了前所未有的程度 促使含硫化氢行业标准迅速修订,在修订中尽量对API标准采标,“12.23”事故及对我们的警示,
10、警示 数十万畜禽死亡 赔偿金额共计3300万元 直接经济损失2亿6千万元 川东钻探公司副经理吴华等6人判刑(63 年),1人缓刑 四川石油管理局局长陈应权等28人行政处分 马富才引咎辞职、任传俊记大过,“12.23”事故及对我们的警示,成功的案例,2006年3月25日,再次发生特大井喷事故,转移群众上万人。由于吸取上次事故教训,处理方法得当,没有造成人员伤亡。,天然气地面泄漏点分布,距离2井4.5km,点火放喷,硫化氢的来源,绪言,硫化氢,无色易燃气体,有臭鸡蛋味,它是许多工业生产过程中的副产物。目前,有70多种职业有机会接触硫化氢,如采矿、石油开采、提炼、皮革鞣制、橡胶合成、煤气制取、人造纤
11、维、造纸、染料、制糖、食品加工以及清理垃圾、阴沟、粪池、菜窖、鱼舱等作业。 全世界硫化氢中毒事件时有发生。在我国,硫化氢中毒占职业性急性中毒的第二位,仅次于一氧化碳中毒。,钻井,修井,采油,炼油,注水,酸 洗,硫化氢的来源,硫化氢来源,1.硫化氢是由硫和氢结合而成的气体:硫和氢都存在于动、植物的机体中,动植物机体由于高温高压作用或细菌作用经分解可产生硫化氢,如腐臭的尸体、蛋类的臭味就是由于少量硫化氢的存在产生的; 2.含硫有机物的高温分解; 3.硫化物与酸的作用等;,硫化氢来源,在采矿和从矿石中提炼铜、镍、钴等,煤的低温焦化, 橡胶、人造丝、革、硫化染料、造纸、颜料、菜腌渍、甜菜制糖、动物胶等
12、工业中都有硫化氢产生;开挖和整治沼泽地、沟渠、水井、下水道、潜涵、隧道和清除垃圾、污物、粪便等作业,以及分析化学实验室工作者都有接触硫化氢的机会; 天然气、矿泉水、火山喷气和矿下积水,也常伴有硫化氢存在。由于硫化氢可溶于水及油中,有时可随水或油流至远离发生源处,而引起意外中毒事故。,油气生产中硫化氢来源,(1)某些工作液,处理剂在高温高压下的分解作用、细菌作用,产生H2S; (2)强化采油等工艺中所用化学剂分解; (3)某些丝扣油在高温中与游离硫反应生成硫化氢(在含硫油气井中禁止使用红丹丝扣油) (4) 含H2S地层,通常H2S含量随地层埋深增加而增大; (5)含硫原油、气、水中的硫化氢释放;
13、 (6)滋生的硫酸盐还原菌,在转化来自地层中的硫酸盐时,释放H2S; (7)炼油化工生产、作业过程中产生的H2S 。,含硫油气田分布,渤海海域高浓度区域,鉴于渤海海域气藏数量较少,气体中硫化氢气体含量通常较低,人们对硫化氢分析的重视程度不够,分析资料很少。据调研和了解,渤海地区只是在80年代初中期检测了硫化氢气体,但硫化氢和二氧化碳含量是混合计量的,硫化氢气体的准确含量难于计算,仅作了一些初步推算。因此,资料的现状,为客观、全面认识渤海海域硫化氢气体的分布规律带来了难度。只能通过对硫化氢气体成因和分布规律的认识,对本地区硫化氢气体的含量和分布提供初步的看法。,渤海海域周缘含油气区硫化氢分布指示
14、图,硫化氢气体含量普遍较低,但也存在一些硫化氢含量高或极高的天然气(藏),渤海海域周缘油气区天然气中硫化氢含量分布图,渤海海域部分含气构造硫化氢气体最高含量分布图,渤海海域局部构造硫化氢含量及硫化氢可能的分布区示意图,渤海海域周缘地区介绍,1渤海海域周缘地区除冀中赵兰庄气藏硫化氢含量极高,以及济阳罗沙地区硫化氢含量较高外,周围的辽河、大港等地区硫化氢气体的含量普遍低于1%。 2渤海海域天然气中硫化氢含量普遍较低,天然气中硫化氢气体含量普遍小于1,最高不超过5,基本属正常范围。硫化氢含量较高者明显与古生界和元古界碳酸盐岩储层发育区对应,如BZ28-1、428E和BZ3-1构造。 3渤海浅层上第三
15、系储层天然气中硫化氢含量普遍低,个别较高的二氧化碳和硫化氢气体含量可能与浅层原油的生物降解有关。,4.较高浓度硫化氢可能的分布区带预测: 黄河口、庙西凹陷和莱州湾凹陷中原油的含硫量明显增高,向南增高的特征明显,尤其是莱州湾凹陷沙三段和青东凹陷沙四段发育大量的膏岩地层,应加强对该地区天然气硫化氢的检测,尤其是当沙三段或沙四段作为勘探目的层时,应引起我们的高度关注。 沙一段碳酸盐岩发育区及古生界元古界碳酸盐岩潜山区作为勘探目的层时,也应给予一定的关注。,南黄海潜在的硫化氢气体高含量带,南黄海盆地勿南沙隆起和中央隆起区以中生界和古生碳酸盐岩为储层的地区是潜在的高硫化氢风险区。众所周知,南黄海盆地和四
16、川盆地均属于扬子板块的一部分,其沉积特征十分相似,古生界和中生界均发育碳酸盐岩沉积。在四川盆地古生界和元古界碳酸盐岩储层天然气中普遍存在一定的量硫化氢,而四川盆地中生界碳酸盐岩储层天然气中则有较高的硫化氢含量,因此南黄海盆地中生界和古生界碳酸盐岩储层存在硫化氢风险是显而易见的。,南黄海盆地构造区划图,东海盆地为低硫化氢风险区,东海油气田介绍,1东海盆地平湖油气田硫化氢含量很低,均小于10mg/m3。 2东海盆地基本上不存在硫化氢气体富集的地质条件,其储层主要为第三系或中生界碎屑岩,不发育碳酸盐岩和膏盐。因此,东海盆地基本上不存在硫化氢风险。,珠江口盆地存在的硫化氢风险,珠江口盆地存在一定的硫化
17、氢风险,主要是东沙隆起和神狐隆起的珠江组地层中发育碳酸盐岩储层,以礁灰岩为主,因此,以礁灰岩为储层的天然气中可能具有比较高的硫化氢含量。,珠江口盆地局部构造硫化氢含量及硫化氢可能分布区示意图,珠江口介绍,1珠江口盆地东沙隆起生物礁灰岩中天然气有时具有较高的硫化氢含量,可达到20000ppm,如流花11-1构造。但碎屑岩储层里天然气硫化氢的硫化氢含量不高,如文昌9-2构造。 2东沙隆起和神狐隆起为生物礁灰岩储层发育区,也是硫化氢含量较高的地区,在针对生物礁为目的层的勘探和开发过程中,要高度重视硫化氢气体的问题。,莺歌海可能存在的区带预测,莺歌海盆地、琼东南盆地北部及二号断裂带基本上以第三系碎屑岩
18、储层为主,硫化氢风险很小。但琼东南盆地南部的北礁和永乐礁隆起则存在潜在的硫化氢风险,原因是这一地区碳酸盐岩储层可能比较发达。,琼东南盆地局部构造硫化氢含量示意图,莺歌海介绍,1莺歌海盆地、琼东南盆地北部凹陷带及二号断裂带的储层主要为碎屑岩,天然气中硫化氢的含量很低,基本上不存在硫化氢的风险。 2琼东南盆地南部的北礁和永乐隆起区可能发育碳酸盐岩储层,因而可能存在较高含量的硫化氢,在将来的勘探中需要引起重视。,浮式储油轮,单点系泊系统,生活楼系统,原油外输系统,原油处理系统,公用系统,油舱,消防系统,天然气处理系统,主电站系统,73,采油平台,生活楼/直升机甲板,隔水套管,平台组块TOPSIDE,
19、模块钻机,桩和导管架,震动筛 泥浆房 钻台 处理房 机房和泵房,FPS,可能存在硫化氢的地方(但不限于),FPSO,安全燃料组块 主泵房 原油外输的管道系统 所有工艺设施区域 任何管道的排放段,可能存在硫化氢的地方(但不限于),硫化氢的有关技术术语,阈限值:,指几乎所有工作人员长期暴露都不会产生不利影响的某种有毒物质在空气中的最大浓度。 硫化氢的阈限值15mg/ m3(10ppm) 二氧化硫的阈限值5.4mg/m3(2ppm) 监测一级报警,一级报警,阈限值:,安全临界浓度:指工作人员在露天安全工作8小时可接受的最高浓度, 硫化氢的安全临界浓度30mg/ m3(20ppm) 二级报警,二级报警
20、,阈限值:,危险临界浓度:达到危险临界浓度时,对生命和健康产生不可逆转的或延迟性的影响。 临界危险浓度150mg/ m3(100ppm) 三级报警,三级报警,硫化氢的理化性及危害,硫化氢浓度单位,体积分数:硫化氢在流体中的体积比,单位:%或mL/m3现场仪器采用ppm,1ppm=1mL/m3 质量浓度:硫化氢在1m3流体中的质量,mg/m3或g/m3,我国法定计量单位。 硫化氢分压:在相同温度下,一定体积天然气中所含硫化氢单独占有该体积时所具有的压力。,单位之间换算,1%=14414mg/m3 1ppm=1.4414mg/m3 硫化氢分压=硫化氢体积分数(%)X 总压力 1 mg/m3=0.6
21、588PPM,PPM解释,ppm = 百万分比浓度 1ppm 相当于一公里中的一毫米或 11天13小时46分钟40秒中的1秒 1ppm = 0.0001% 1000ppm = 0.1%,硫化氢的理化性,硫化氢为无机硫化物,化学分子式为H2S,分子量34.0834。 通常物理状态为无色、剧毒的酸性气体,人的肉眼看不见。这就意味着人无法用眼睛判断是否存在硫化氢。,气味,硫化氢有一种特殊的令人讨厌的臭鸡蛋味,在很低的浓度下可感觉到硫化氢的存在(0.3-4.6ppm),但即使在较低的浓度下(当浓度高于4.6ppm时),也会损伤人的嗅觉系统,使其迅速麻痹而感觉不出硫化氢的存在,因而气味不能用作警示措施。
22、,密度,硫化氢是一种比空气略重的气体,15(59)、0.10133MPa(1atm)下蒸气密度(相对密度)为1.189。因此,硫化氢极易在一些地势低洼的地方聚集,如地坑、地下室、大容器。在有可能存在硫化氢的环境,都应在上风向、地势较高的地方工作。,空气: 21%氧气 + 79%氮气 O2 = 2 X 16 = 32 N2 = 2 X 14 = 28,H2S-气体的相对密度,可燃性,硫化氢是易燃气体,自燃温度为260,燃烧时发出蓝色火焰,并生成危及人眼睛和肺部的二氧化硫;在空气中最终氧化产物为硫酸和硫酸根阴离子。 爆炸极限: 当硫化氢在空气中气体积分数达到4.346范围内,形成爆炸性混合物,遇着
23、火源会发生爆炸。由于硫化氢的爆炸极限范围较宽(比天然气宽5%-15%),从火灾爆炸危险性来说比天然气更大。,柴油 = 1 1.2% 汽油 = 1 7% 甲烷 = 5 15% 硫化氢 = 4 46%,LEL,UEL,0%空气混合物,100%,硫化氢气体的爆炸范围,沸点与溶解性,沸点: 硫化氢的沸点很低,为-60.2(-76.4),因此人们通常见到的是气态的硫化氢。 溶解性: 硫化氢易溶于水、亦溶于醇类、石油溶剂和原油,在20时每单位体积的水中可溶解2.582单位体积的硫化氢气体。溶解度随溶液温度升高而降低。硫化氢及其水溶液对金属及非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
24、更快。,硫化氢对人体的危害,硫化氢是一种神经毒剂,亦为窒息性和刺激性气体。硫化氢中毒主要从口腔吸入、皮肤接触,消化道吸收。其毒作用的主要是中枢神经系统和呼吸系统,亦可伴有心脏等多器官损害,对毒作用最敏感的组织是脑和粘膜接触部位。,硫化氢对人体的危害,浓度越高则中枢神经抑制作用越明显,浓度相对较低时粘膜刺激作用明显。人吸入70150mg/m3/12小时,出现呼吸道及眼刺激症状,吸25分钟后嗅觉疲劳,不再闻到臭气。吸入300mg/m3/1小时,68分钟出现眼急性刺激症状,稍长时间接触引起肺水肿。吸入760mg/m3/1560分钟,发生肺水肿、支气管炎及肺炎,头痛、头昏、步态不稳、恶心、呕吐。吸入1
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