第四章天然气中毒与防护Word下载.docx

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严重中毒：

昏迷、呼吸困难、休克。

此时，应立即对患者进行人工呼吸，马上送医院抢救，否则时间一长可能因缺氧而窒息死亡。

第二节天然年中毒原因及预防

一、天然气中毒原因

天然气中毒常见于采、输、脱等工艺设备的检修中，钻井井喷或抢装井口等，民用天然气取暖或漏气引起窒息中毒，实验过程中引起中毒。

具体分述原因。

1.钻井工程中中毒

（1）钻井过程中或起、下钻时发生井喷，引起钻台上或机房内及其他现场工作人员中毒。

（2）不戴防毒用具去搬运、抢救上述人员而中毒。

（3）处理井下事故（打捞钻具）或试油过程中，开泵循环，后效反应天然气溢出被吸入。

（4）抢装井口装置吸入天然气

（5）在泥浆池旁打捞钻屑吸入循环出来的天然气。

（6）钻井完井后，测试中管线爆裂，抢关阀门而中毒。

（7）钻井完井后，放喷测试吸入天然气而中毒。

（8）采气井口上的压力表因使用时间过久而泄露导致中毒。

（9）在高含硫天然气井完井替喷时未佩戴防毒面具为中毒

（10）天然气井含硫化氢浓度高，未佩戴防毒面具在泥浆槽做泥浆测量而中毒。

2.脱硫净化工艺中毒

（1）检修配气管线时，吸入突然溢出的酸气（主要为硫化氢气体）。

或更换配气管线内计量孔板，打开阀门，亦可吸入酸气；

（2）鼓风机突然停转（如停电），燃烧炉内酸气反冲回来被吸入；

（3）脱硫泵房因将闸门开错，酸气溢出，去抢关闸门吸入天然气；

（4）脱硫回收装置漏酸气而中毒；

（5）抢换炉前天然气管线盲板时，因装置的酸气管线阀门泄漏而吸入天然气。

3.集输工艺中毒

（1）检修集气站时，阀门开错，天然气喷出而致中毒，营救人员未戴防毒面具而发生连锁中毒；

（2）集气站停产检修，低温分离器排污阀体冒出大量含硫凝析汽油和含硫天然气引起检修人员中毒；

（3）分离器堵塞，带气排除故障吸入天然气；

（4）检修阀门后试压漏气更严重，引起中毒；

（5）检修时，有人戴过滤式防毒面具（仅适用于较低染毒区）去看管子内有无余气时中毒；

（6）火炬熄灭时爬上烟囱安装烟囱帽，吸入烟囱冒出的尾气而中毒；

（7）检修时为改变天然气风向而安装排风扇，无意中风扇被人移动位置，使天然气吹入站值班室引起值班人员中毒；

（8）检查收发球筒时，人员进入球筒内时间过长，或因漏气引起中毒。

4.实验时中毒

（1）为搞天然气中硫化氢防腐试验，到井队排污池取水样时吸入天然气；

（2）背上氧气呼吸器去毒区取样，因面罩破裂吸入天然气；

（3）为做预防天然气中毒试验，用氧气袋装入天然气。

5.家用天然气中毒

（1）在室内用天然气取暖，炉火燃烧着，关闭门窗睡觉，发生窒息或死亡；

（2）在卧室用天然气取暖火炉取暖，入睡后不知何时火自行熄灭而引起中毒；

（3）入睡后关闭门窗，家用天然气管道的阀门漏气引起中毒；

（4）在缺乏通风条件的厨所内使用天然气（或煤气）加热器洗澡而中毒。

6.其他

（1）有人在集气站打开排污池阀门时，戴了氧气呼吸器但未打开氧气瓶而中毒；

（2）用油罐车装运集气站凝析油时未戴防毒面具而中毒；

（3）脱硫厂排污到厂围墙外，农民打猪草或路过时吸入排污气中毒；

（4）集气站油泵房天然气管线阀门漏气，农民路过时中毒；

（5）农民去集气站排污池内盗油吸入天然气；

（6）农民去集气站盗排污池内凝析油，打开排污池外阀门吸入天然气而中毒。

二、天然气中毒的预防

1.含硫天然气中毒事故的预防

对于含硫化氢天然气的钻井，采、输气和脱硫生产过程中，防毒问题十分重要。

为了做好防毒工作，保护工人的健康和生命，除在组织和法律的保证之外，必须提高各级领导干部的认识，完善防毒设备，加强职业安全与卫生的教育和训练，制订严格的防毒制度和具体措施。

（1）教育和训练

为了使全体工作人员自觉地认识到防毒的重要性，严格遵守防毒制度，了解并会应用各种防毒设备，必须对全体人员进行防毒的教育和训练。

教育和训练的基本内容和要求如下：

①详细说明硫化氢的物理化学特性及其各种浓度对人体的影响，从而自觉认识到生产过程中，特别是钻井时遇到硫化氢的严重性。

②了解风向和充分通风的重要性，正确应用风向标，熟悉紧急情况下作业人员的撤离路线。

③正确使用防毒面具的训练前必须了解各种防毒设备的特点，会选择和使用各种型号防毒面具，尤其要懂得过滤式防毒面具的限制性，无论何时工作人员接近疑有危害人身健康或危及生命浓度的硫化氢井口、装置、罐区或管道，甚至在校核硫化氢浓度或抢救中毒者时，都应在开始接近前戴上防毒面具；

要进行佩戴防毒面具的实际操作训练，佩戴防毒面具作短时间的钻井操作演习。

④会使用、保管和一般地维修下列设备：

a.防护用的供氧设备（配套的供氧装置，急救氧气瓶，软管线等）。

b.轻便袖珍硫化氢探测仪。

c.易燃气体指示计。

d.二氧化硫探测仪。

e.复苏器。

f.紧急警报系统。

⑤懂得如何救护中毒者，当有人硫化氢中毒时应采取以下措施：

a.救护者进入染毒区时，首先应配戴好防毒面具，系上安全带和安全绳，安全绳的另一端由非毒区负责人员握住。

b.迅速将中毒者转移至处于上风的非染毒区。

c.如果病员呼吸停止，立刻进行口对口人工呼吸，一直进行到恢复呼吸为止。

在可能条件下，最好是尽快使用复苏器，同时给予呼吸中枢兴奋剂。

d.病人开始呼吸时，要持续给氧。

⑥懂得万一事先未得到警报，突然逸出毒气时全体人员应采取下列措施：

a.首先屏住呼吸。

b.迅速佩戴防毒面具。

c.到指定的临时地点待令行动，不能惊慌乱跑进入硫化氢易于积聚的低凹地区和下风地带。

（2）防护设备

在石油天然气钻采施工作业现场，一旦硫化氢气体浓度超标，将威胁施工作业人员的安全，引起人员中毒甚至死亡，因此防止硫化氢中毒安全设备的配备尤其重要。

而硫化氢检测仪和防护器具的功能是否正常关系到作业者的生命安全，作业者应了解其结构、原理、性能和使用方法及注意事项。

1）硫化氢检测仪

①便携式硫化氢检测仪。

如图4-2-1所示，这类检测仪是根据控制电位电解法原理设计的。

具有声光报警，浓度显示和远距离探测的功能。

如腰带式电子检测器，具有体积小，质量轻，反应快，灵敏度高等优点。

它有两个报警值，当浓度达到第一报警值时，仪器发出断续声光报警。

当浓度达到第二报警值时，将连续声光报警，硫化氢浓度将由液晶数字屏显示出来。

在夜间，可利用照明功能照明，强噪条件下，可通过耳机监听声音报警。

使用时应注意，超限时停用，防碰击。

注意调校和检查电池电压。

下面以SP-114型便携式硫化氢检测报警仪为例介绍它的原理及使用方法。

工作原理：

检测仪上的传感器应用了定电压电解法原理，其构造是在电解池内安置了三个电极，即工作电极，对电极和参比电极施加一定极化电压，使薄膜同外部隔开，被测气体透过此膜到达工作电极，发生氧化还原反应，传感器此时将有一输出电流，此电流与硫化氢浓度成正比关系，这个电流信号经放大后，变换送至模/数转换器，将模拟量转换成数字量，然后通过液晶显示器显示出来。

使用方法（对于不同的硫化氢检测仪使用前要仔细阅读说明书）：

a.开启电源

按下电源“开机”触摸键即可接通电源，此时电源指示灯发光，仪器将有显示。

b.检查电源电压

电源接通后或在仪器工作过程中，如果蜂鸣器发出连续叫声同时液晶显示“LOBAT”字样报警指示灯连续发光时，说明电压不足，应立即关机进行充电（14～16h）或更换电池。

注意：

充电工作必须在安全场所进行。

c.零点校正

如果在新鲜清洁空气中数字指示不为000。

则应用螺丝刀调整调零电位器“Z1”使显示为000。

如果达不到，或数字跳动变化较大，则说明传感器可能有问题，请更换传感器。

为了保证仪器测量精度，仪器在使用过程中应定期进行调校并严格记录（一般每半年调校一次，具体时间请阅读使用说明书）。

d.正常测试

开机并在空气中调节000显示后即可进行正常测试。

此时测试气体是从仪器前面窗口扩散进去的仪器周围环境的硫化氢气体含量。

如果需要测量操作人员不能进入地区的硫化氢含量时，可将本机采样管接入吸气嘴，将采样头伸到被测地点，按动“开泵”触摸开关，泵开始工作时开泵指示灯发出红光，此时仪器测量气体是从吸入嘴吸入的硫化氢气体含量。

防止接头处漏气，不可将脏物和液体吸入仪器内。

e.使用注意事项

硫化氢监测仪为精密仪器，不得随意拆动，以免破坏防爆结构；

使用前应详细阅读使用说明书，严格遵守使用方法；

特别潮湿环境中存放请加防潮袋；

防止从高处跌落，或受到剧烈震动；

仪器长时间不用也应定期对仪器进行充电处理（每月一次）；

仪器使用完后应关闭电源开关；

一般仪器校正电位器“S1”出厂时已标定好不得随意任意调整。

②固定式硫化氢检测仪。

现场需24h连续监测硫化氢浓度时，应采用固定式硫化氢检测仪，这种检测仪主机一般多装于中心控制室（如总监或平台经理办公室等）。

检测仪探头置于现场硫化氢易泄漏或聚集的区域，一旦探头接触硫化氢，它将通过连接线，传到中心控制室，显示硫化氢浓度，并有声光报警。

该检测器使用中，应随时校核，按说明书要求正确操作和维护保养（以SP-1002型气体检测仪为例介绍它的原理和使用要求）。

工作原理与便携式硫化氢检测仪相同。

安装：

a.安装探头

安装位置：

一般安装在离可能泄漏硫化氢气体地点处一米范围内，这样探头的实际反应速度比较快。

否则，有可能出现探头处硫化氢气体浓度不超标，而泄漏点处局部气体已经超标，主机却不能报警的现象。

探头不要置放于能被化学或高湿度如蒸汽污染的地方或者置放于振动筛上方有烟雾的地方。

应安放在方井、喇叭口处、振动筛、钻井液循环罐、司钻或操作员位置、井场工作室及其他硫化氢可能聚集的区域。

安装方法：

选择好安装位置后，可以将探头用螺丝固定到固定件上。

但要遵循一个原则：

将传感器防雨罩的圆柱面指向地面。

探头固定好，用专配的内六角扳手将探头的上盖卸下，将探头的三芯传输电缆从壳体的喇叭形进线口插入，电缆应用三芯屏蔽软线。

将电缆从壳体的进线口穿入，把电缆的三根导线按标记1、2、3分别接到电路板的相应接线端子上，检查连接牢固后，先将壳体的密封盖上好并拧紧，最后再将喇叭口拧紧，使电缆线主机的安装：

一般将主机安放到有人坚守的值班室内。

将连接电缆（导线截面积≥1mm2）按探头最终安装位置与主机走线距离准备好，在有些情况下电缆线需要多次连接才能达到所需长度，每个接头处必须十分仔细地焊接牢固并采取防水措施后才能使用。

将电缆线与主机所附的航空插头的I.2.3号接头焊牢并分别套上绝缘套管，将插头插到主机的航空插座上；

电缆线另一端的三根端子上分别做好对应l、2、3号接头的标记后，与探头的三根引线相连接。

上述过程检查无误后，接通电源对传感器进行极化（一般需要5～24h）。

b.零点调节

经极化稳定后，在现场没有被检测气体的情况下，将探头顶盖打开，调节调零电位器“z”，使主机先为“000”，并测量探头输出信号应为（400±

5）mv。

c.探头校正

探头一般每年校正一次（说明书要求与此时间不一致时，按说明书要求校正）。

将已知浓度的标准硫化氢气体，通过流量计控制在300mL/min，再通过导管与附带的标气罩连接，将标气罩套在探头防虫网上通气1min后，探头输出稳定，通过调节“S”（顺时针调节输出变大，逆时针变小）使主机的显示值与气体标准值相同，调节好输出稳定后，可以停气，然后在纯空气环境中观察探头能否回到零点，检查无误，再重复一次没有问题后，标定结束。

使用维护及注意事项：

a.硫化氢检测仪属于精密安全仪器，不得随意拆动，以免破坏防爆结构。

b.每月校准一次零点。

c.保护好防爆部件的隔爆面，不得损伤。

d.为保证传感器探头的检测精度，用户应根据要求定期进行标定（具体时间按说明书要求）。

e.经常或定期清洗探头的防雨罩，用压缩空气吹扫防虫网，防止堵塞。

f.在通电情况下严禁拆卸探头。

g.在更换保险管时要关闭电源。

2）正压式空气呼吸器

当环境空气中硫化氢浓度超过30mg/m3（20ppm）时，工作人员必须佩戴便携式正压式空气呼吸器。

正压式空气呼吸器能给工作人员提供一个安全呼吸的环境，其有效供气时间应大于30min。

正压式空气呼吸器对于一个工作环境潜在硫化氢的工作人员是必不可少的，所以掌握空气呼吸器的正确使用方法是非常重要的。

双密封的面罩呼吸器可以对付任何大气状况。

下面以C900系列便携式正压空气呼吸器为例介绍呼吸器的应用。

①C900系列便携式正压空气呼吸器的主要结构。

如图4-2-2所示，C900系列便携式正压空气呼吸器包括五个部分：

储存压缩空气的气瓶、支承气瓶和减压阀的背托架、安装在背托架上的减压阀、面罩和安装于面罩上的供气阀。

a.面罩

面罩包括用来罩住脸部的面框组件和用来固定面框的头部束带等。

面框组件包括：

面窗、面窗密封圈、口鼻罩和传声器组件。

口鼻罩上有两个吸气阀。

使用时面框组件与脸部、额头贴合良好，使佩戴者的脸部、额头既不会感到压迫疼痛，又能使脸部的眼、鼻、口与周围环境大气有效地完全隔绝。

面罩上的传声器能为佩戴者提供有效的通讯。

束带可调节面罩与脸部之间保持良好密封。

b.供气阀

如图4-2-3所示，供气阀直接安装于面罩上并有一根胶管通过快速接头连接到减压阀的中压管上。

供气阀的出气口外形呈凸形，配有环行垫圈，使供气阀与面罩连接后保持良好密封。

供气阀在流量高达450L/min时，面罩内压力仍保持大于环境压力，以满足使用者的供气需要。

供气阀顶部有一个黄色按钮，当使用者的呼吸出现障碍时，按下此钮供气阀会自动增大供气量至450L/min。

c.气瓶总成

如图4-2-4所示，气瓶总成是由气瓶和气瓶阀组成，气瓶里充的压缩空气，气瓶阀上装有安全膜片，可在气瓶内压力过高时自动卸压，防止由于气瓶压力过高引起气瓶爆裂，从而避免使用人员的伤亡。

C900系列便携式正压空气呼吸器的额定工作压力为30MPa。

所配备的气瓶是容积从2L到9L的碳纤维复合气瓶。

碳纤维复合气瓶是在铝合金内胆外用碳纤维和玻璃纤维等高强度纤维缠绕制成。

它与钢制气瓶相比具有质量小、储气量大、耐腐蚀、安全性能好和使用寿命长等优点，使佩戴者在使用过程中降低其体力消耗，提高工作能力。

d.减压阀

减压器安装在背架上，包括一个用以连接气瓶总成的手轮、一个连接到肩部的压力表、一个中压安全阀、一个向供气阀供气的中压管和一个报警哨。

供气阀连接的中压管上有一快速接头，可快速将供气阀与减压器连接或拆开。

e.背托架

背托架的作用是支承安装气瓶总成和减压器。

包括背架、肩带、腰带和固定气瓶的瓶箍带，瓶箍带上装有瓶箍卡扣用以锁紧气瓶。

②便携式正压空气呼吸器工作原理。

使用时打开气瓶阀，充装在气瓶内的高压空气经减压阀减压，输出0.7MPa的中压气体，经中压管送至供气阀。

吸气时供气阀自动开启，供使用者吸气。

呼气时，供气阀关闭，呼气阀打开呼出体外。

在一个呼吸循环过程中，面罩上的呼气阀和口鼻罩上的单向阀门都为单方向开启，所以整个气流是沿着一个方向，构成一个完整的呼吸循环过程。

③使用步骤及注意事项：

a.使用前快速检测：

完全打开气瓶阀，检查压力表上的读数，其值应在28～30MPa之间。

再关闭气瓶阀，然后打开强制供气阀（按下供气阀上黄色按钮），缓慢释放管路气体同时观察压力表的变化，压力下降到（5±

O.5）MPa时，报警哨必须开始报警。

b.使用时气瓶背在身后，身体前倾，拉紧肩带，固定腰带、系牢胸带。

打开气瓶阀至少一圈以上。

c.佩带面罩：

将面罩上的脖带套在脖子上，面罩跨在胸前。

一只手托住面罩将面罩口鼻罩与脸部完全贴合，另一只手将头带后拉罩住头部，不要让头发或其他物体压在面罩的密合框上，然后收紧头带。

用手掌封住进气口吸气，如果感到无法呼吸且面罩充分贴合则说明面罩密封良好。

将供气阀推进面罩供气口，听到“咔嗒”的声音，同时快速接口的两侧按键同时复位则表示已正确连接，此时即可正常呼吸。

d.在使用过程中，应随时观察压力表的指示数值，当压力下降到（5±

O.5）MPa时，报警器发出报警声响，使用者应及时撤离现场。

e.使用完后，按下供气阀快速接口两侧的按钮，使面罩与供气阀脱离。

卸下面罩、打开腰带扣、松开肩带卸下呼吸器。

关闭气瓶阀，打开强制供气阀放空管路空气。

f.每次使用后，经消毒、清洗、检查、维修后空气呼吸器方可装入包箱内。

④正压式空气呼吸器的维护及保养。

正压式空气呼吸器应存放在清洁、通风、干燥的阴凉处并且人员能迅速取用的安全位置。

呼吸器应有专人保管，所有空气呼吸器应每月至少检查一次，以保证其维持正常的状态。

月度检查记录（包括检查日期和发现的问题）应至少保留12个月。

检查应包括以下内容：

a.供气系统。

打开气瓶阀，检查压力表上的读数是否在28～30MPa之间。

同时检查气瓶有无损坏、固定气瓶的瓶箍卡扣是否扣紧。

打开气瓶阀，让管路系统充满气体，再关闭气瓶阀。

然后打开强制供气阀（按下供气阀上黄色按钮），缓慢释放管路气体同时观察压力表的变化，压力下降到（5±

0.5）MPa时，报警哨是否报警。

检查肩带、腰带是否处于自然状态并且与背托架连接是否牢固。

检查供气阀，橡胶和塑料部件是否老化变形、黏合、被切割或其他不良隋况，旋转接口（螺口）不能有任何损坏。

供气阀和面罩连接是否良好。

b.呼吸系统。

检查面罩、面窗密封圈的密封性；

面窗有无划痕；

口鼻罩是否处于良好状态；

脖带、头部是否处于自然状态并且与面罩连接是否良好。

c.气密性测试。

打开气瓶阀，关闭，观察压力表，在一分钟内压力下降值不大于2MPa，表明气密性良好。

3）安全呼吸空气

①呼吸空气压缩机。

提供呼吸空气的压缩机应符合以下要求：

a.避免污染的空气进入空气供应系统。

当毒性或易燃气体可能污染进气口的情况发生时，应对压缩机的进口空气进行监测。

b.减少水分含量，以使压缩空气在一个大气压下的露点低于周围温度5～6℃。

c.依照制造商的维护说明定期更新吸附层和过滤器。

压缩机上应保留有资质人员签字的检查标签。

d.对于不是使用机油润滑的压缩机，应保证在呼吸空气中的一氧化碳值不超过12.5mg/m3（10ppm）。

e.对于机油润滑的压缩机，应使用一种高温或一氧化碳报警，或两者皆备，以监测一氧化碳浓度。

如果只使用高温警报，则应加强入口空气的监测，以防止在呼吸空气中的一氧化碳超过12.5mg/m3（10ppm）。

f.空气压缩机的额定压力和排量应满足现场应急需要。

②空气供应。

我们呼吸的空气是多种气体的组合物，有时它受到外界物质的污染，因此必须进行空气净化。

正压式空气呼吸器空气的质量应满足下述要求：

a.氧气含量19.5%～23.5%。

b.空气中凝析烃的含量等于或小于5×

10-6（体积分数）。

c.一氧化碳的含量小于或等于12.5mg/m3（10ppm）。

d.二氧化碳的含量小于或等于1960mg/m3（1000ppm）。

e.没有明显的异味。

4）风向指示与警报系统

①对于含硫化氢油气井，井场应设置颜色鲜艳、明显区别于周围设备的风向标。

风向标置于人员在现场作业或进入现场时容易看见的地方，必须保证所有现场工作人员能够观察到，微风情况下即可引起人们的注意。

放喷口附近、值班房、钻台、器防器材室、井场入口处都应设置风向标。

全体人员必须自觉地注意观察风向，养成在紧急情况下向上风方向疏散的习惯。

②当空气中硫化氢含量超标时，监测仪自动报警。

报警器装置设置在井场各个不同的区域，如：

司钻操作台、动力间、泥浆房、生活区、控制间、值班房等，并且能够发出声音和光线的报警，贯穿整个井场。

井场人员或井场附近工作的所有人员应了解各种报警信号的含义，以便对声光报警系统做出反应。

a.第一级报警阈值设置在15mg/m3（10ppm），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，应检查泄漏点和加强通风。

小于此浓度时作业井场应挂绿色警示标志，表明井处于受控状态，但存在对生命健康的潜在或可能的危险。

b.第二级报警值应设置在硫化氢含量达到安全临界浓度30mg/m3（20ppm），达到此浓度时，现场作业人员应佩戴正压式空气呼吸器。

浓度在15mg/m3（10ppm）～30mg/m3（20ppm）范围内，井场应挂黄色警示标志，表明对生命健康有影响。

硫化氢浓度大于或可能大于30mg/m3（20ppm）时，井场应挂红色警示标志，表明对生命健康有威胁。

c.第三级报警值应设置在硫化氢浓度达到危险临界浓度150mg/m3（100ppm），报警信号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。

（3）防毒制度和措施

1）防毒面具使用制度

①在进入或接近大气中含危险浓度硫化氢的场所时，事先必须佩戴防毒面具。

②佩戴防毒面具时，首先要检查设备有无损坏或故障，面部是否与面罩吻合密封。

每次使用前后都应进行这样的严格检查和试验。

③不允许工作人员戴镜框伸出密封边缘以外的眼镜；

需将整个面部戴在面具内；

工作人员不能留有可能影响面具密封的胡子或大鬃角。

④戴着防毒面具在染毒区工作者，一旦嗅到硫化氢臭味或怀疑防毒面具出现损坏时，必须立即进入安全区，待面具检修完后再返回染毒区工作。

⑤在钻井或修井作业中可能遇到硫化氢气体的，