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摘要:随着国家对安全工作的日益重视,安全已成为企业发展的生命线。目前,胜利油田原油已进入高含硫的时代,由于原油质量的改变,导致在炼油厂的各套生产装置中产生的硫化氢气体浓度都有不同程度的提高,而硫化氢气体又属于剧毒的气体,稍有不慎,就会酿成人身伤亡事故。2018年发生在胜利油田分公司石油化工总厂的“3.28硫化氢中毒事故”带来的伤痛依然隐隐作痛。所以,在整个生产过程中务必要重视硫化氢中毒事故的认知、预防,采取有效措施,做到防患于未然,坚决杜绝类似事故的再发生,确保安全生产有序进行。本文详细介绍了硫化氢气体的危害、分布特点及可能产生泄漏的原因,叙述了硫化氢检测报警器的安装、检定、使用和维护。结合新《环境保护法》的高标准要求,提出了炼油厂各个生产环节预防硫化氢气体中毒的具體注意事项,为炼油厂的安全生产提供有益的建议。
关键词:炼油厂;硫化氢气体;安全生产;检测报警器
一、硫化氢的特性及危害
对石油开采、加工生产过程中所产生的硫化氢及其可能造成的危害必须提高到一个新的高度来认识:硫化氢的处置必须作为安全防患的重点,防止中毒伤亡事故的重演,做到防患于未然,坚决杜绝类似事故的再发生。硫化氢是一种无色、剧毒气体。用眼睛无法判断是否存在。它有一种特殊的臭鸡蛋气味,硫化氢会麻痹人的嗅觉神经,低含量是可以闻到类似臭鸡蛋的刺激气味,高含量时反而闻不到气味,因此绝对不能靠嗅觉来检测硫化氢气体的存在,这也是硫化氢气体变得更加危险的原因之一。当浓度≥50×10-6mol/mol(ppm)时,15分钟后就闻不到了,嗅觉丧失。此浓度下允接直接接触10分钟。当浓度≥100×10-6mol/mol(ppm)即为高浓度硫化氢,也称为危险临界浓度。刺激咽喉,引起咳嗽,在3~15分钟内就会嗅觉丧失并损坏人的眼睛,对生命和健康产生不可逆转的或延迟性的影响。当浓度≥300×10-6mol/mol(ppm)时立即影响人员撤离危险环境的能力,中毒者会迅速倒地,失去知觉,伴剧烈抽搐,瞬间呼吸停止,继而心跳停止,这被称之为“闪电型死亡”
二、炼油厂硫化氢的形成、分布及泄露因素
(一)硫化氢的形成
目前石油天然气的开采、炼制过程中都含有少量杂质,如石油一、二次加工得到的燃料油中都含有硫、氮、氧等化合物,特别是在加工含硫原油时尤为突出,硫化物含量更高。这些杂质使油品燃烧后产生有毒有害气体。为了保证油品质量,需要将杂质除去。去除杂质的过程中就产生了硫化氢。另外,在半成品精制过程中的气体分离中,也会产生高浓度的硫化氢。从高压分离器分离出来的氢气经减压后和低压分离器出来的氢混合送入燃料系统,这两种氢气都含有高浓度的硫化氢。.
(二)硫化氢的分布特点
原油及其馏分的加工工艺不同,导致硫化氢的分布和浓度也不同。如常减压装置、催化重整装置、延迟焦化装置、重油催化装置、加氢精制装置、双脱装置、污水处理装置硫磺回收装置等装置设备中都含有不同程度的硫化氢。瓦斯系统和污水回收系统的硫化氢含量也经常很高。
(三)设备易发生泄露的因素
炼化企业装置设备在生产运行过程中极易发生泄漏,主要因素有:①装置在生产过程中操作工不按照操作规程操作,违反操作规程。②操作过程中巡检不到位。③设备老化。
三、炼油厂作业中防止硫化氢中毒的操作规程
炼厂引起硫化氢中毒,涉及炼制过程中所有工作环节。因此应该对于特殊的工作环节特别提出注意事项,做好硫化氢中毒的应急预案,加强应急预案的演练;一旦发生硫化氢气体中毒事件,职工能够临危不惧,快速合理处置,保障生命财产安全。
(一)生产装置巡检操作规程
操作工需要对设备、管线按时巡检,巡检过程中,可能发生硫化氢中毒事故,必须做到:(1)严防跑、冒、滴、漏;(2)装置内安装固定式硫化氢报警仪,严格按照周期检定,并且保证正常运行;(3)保证机泵设备的维护管理,杜绝泄漏;(4)产生泄漏的位置加强通风;(5)硫化氢报警器一旦报警,必须佩带空气呼吸器和复合式报警器才能到现场处理问题。
(二)油品储罐罐的操作作业操作规程
在油罐的检尺采样口、测温口、切水口,都有可能含有一定浓度的硫化氢,因此,油罐的检查作业中,必须注意:(1)严禁在收、付油和调合过程中进行人工检尺、测温等作业;(2)脱水、检查操作人员应站在上风向,并有专人监护;(3)佩戴便携式复合气体报警器和适当的防毒面具;
安装硫化氢气体检测报警器成为做好安全工作预防硫化氢中毒的切实有效的措施之一。
(三)采样作业
包括各个馏出口采样点油品采样;原油、半成品、成品的三级取样;下水管线清理、油品储罐清理、分馏塔、反应釜检修作业前的气体取样;含硫污水化验前的取样等等。因为硫化氢等含量浓度未知,所以风险程度更高。具体注意以下事项:(1)检查作业者必须佩戴便携复合式报警器,作业前检查采样器是否完好;(2)佩戴适用的防毒面具,站在上风向,并有专人监护;(3)采样过程中阀门应缓慢打开,不要用扳手敲打阀门;(4)采样过程中,采样工必须双岗作业,意外发生时,现场能及时报警并进行心肺复苏等抢救措施;(5)采样工具中,涉及扳手、手电筒等工具时,必须使用合格防爆工具。
四、炼油厂硫化氢报警器的设置、检定和维护
(一)硫化氢气体报警器的工作原理
固定式硫化氢报警器是由两部组成的,一部分是气体报警控制器,一部分是硫化氢气体探测器,采用三芯或四芯屏蔽电缆把探测器和控制器上的接线端子连接起来,起到现场监测的作用。若检测到有硫化氢泄漏时,气体探测器会在第一时间,把现场泄露的易燃、易爆气体或者有毒气体浓度数据,传输给气体报警控制器;由气体报警控制器进行数据处理,并发出声光报警,起到现场监测的作用。
(二)硫化氢气体报警器的安装要求 ⑴硫化氢泄露报警器探头选点应选择阀门、管道接口、出气口或易泄漏处附近方圆1米的范围内,尽可能靠近,但不要影响其它设备操作,同时尽量避免高温、高湿环境。⑵硫化氢气体报警器探头用于检测生产装置可能泄露的硫化氢气体时可采用10~12平方米一个探头布置。⑶炼厂硫化氢气体报警器的传感器安装方式多采用抱管安装,确保安装牢固可靠,同时应考虑安装防护罩,高度和安装位置应便于维护、标定。⑷硫化氢气体报警器传感器安装高度:探头应尽可能靠近可能产生硫化氢泄露的点,检测密度大于空气的气体时,采用距地面1.5~2米左右安装。⑸硫化氢气体报警器传感器布线采用三芯屏蔽电缆,每根线直径不小于1平方毫米,接线时要注意屏蔽层必须接地。⑹硫化氢气体报警器传感器现场电缆线应穿管,管子应符合消防要求。⑺安装硫化氢气体报警器传感器应保证传感器朝下同时安装防护罩,防止雨淋和灰尘堵塞传感器,造成传感器老化和失灵。⑻硫化氢气体报警器传感器接线时应切断电源,确定接线正确后接通电源;应在确定现场无泄漏情况下,接通检定用标准气体调试探头。⑼硫化氢气体报警器每年标定一次,炼化企业报警器每6个月标定一次,以确保检测精度。
(三)硫化氢气体报警器的检定及日常维护
胜利油田分公司石油化工总厂所有装置目前配备固定式硫化氢气体报警器196台,主要配备在重催车间、加氢重整车间、硫磺车间、焦化车间、净化水车间等,便携式硫化氢气体报警器241台。硫化氢报警器属于国家规定的5类强制周期检定的设备之一,检定周期为一年(石化总厂固定式报警器执行检定周期6个月)。检定的主要项目为示值误差、报警误差和响应时间。也就是按照JJG695-2003《硫化氢气体检测仪检定规程》的要求,分别通入测量上限值的20%、50%、80%的标准气体。示值误差主要检定报警器的传感器的精度,不能超过±5%FS,报警误差主要考虑报警器在通入报警点附近的标准气体时,报警误差不大于报警设置点的±20%,响应时间主要考核工作现场如果出现硫化氢气体泄漏时,报警器的反应时间,规程要求扩散式报警器不大于60s,对泵吸式报警器不大于30s。一般情况下报警器在初次使用时,根据实际情况对报警器设置一级、二级报警点。一级报警点是主要报警点。目前各装置硫化氢報警器二级报警点设置为10×10-6mol/mol(ppm)。总之。报警器的日常维护是保证报警器正常工作状态的前提。
关键词:炼油厂;硫化氢气体;安全生产;检测报警器
一、硫化氢的特性及危害
对石油开采、加工生产过程中所产生的硫化氢及其可能造成的危害必须提高到一个新的高度来认识:硫化氢的处置必须作为安全防患的重点,防止中毒伤亡事故的重演,做到防患于未然,坚决杜绝类似事故的再发生。硫化氢是一种无色、剧毒气体。用眼睛无法判断是否存在。它有一种特殊的臭鸡蛋气味,硫化氢会麻痹人的嗅觉神经,低含量是可以闻到类似臭鸡蛋的刺激气味,高含量时反而闻不到气味,因此绝对不能靠嗅觉来检测硫化氢气体的存在,这也是硫化氢气体变得更加危险的原因之一。当浓度≥50×10-6mol/mol(ppm)时,15分钟后就闻不到了,嗅觉丧失。此浓度下允接直接接触10分钟。当浓度≥100×10-6mol/mol(ppm)即为高浓度硫化氢,也称为危险临界浓度。刺激咽喉,引起咳嗽,在3~15分钟内就会嗅觉丧失并损坏人的眼睛,对生命和健康产生不可逆转的或延迟性的影响。当浓度≥300×10-6mol/mol(ppm)时立即影响人员撤离危险环境的能力,中毒者会迅速倒地,失去知觉,伴剧烈抽搐,瞬间呼吸停止,继而心跳停止,这被称之为“闪电型死亡”
二、炼油厂硫化氢的形成、分布及泄露因素
(一)硫化氢的形成
目前石油天然气的开采、炼制过程中都含有少量杂质,如石油一、二次加工得到的燃料油中都含有硫、氮、氧等化合物,特别是在加工含硫原油时尤为突出,硫化物含量更高。这些杂质使油品燃烧后产生有毒有害气体。为了保证油品质量,需要将杂质除去。去除杂质的过程中就产生了硫化氢。另外,在半成品精制过程中的气体分离中,也会产生高浓度的硫化氢。从高压分离器分离出来的氢气经减压后和低压分离器出来的氢混合送入燃料系统,这两种氢气都含有高浓度的硫化氢。.
(二)硫化氢的分布特点
原油及其馏分的加工工艺不同,导致硫化氢的分布和浓度也不同。如常减压装置、催化重整装置、延迟焦化装置、重油催化装置、加氢精制装置、双脱装置、污水处理装置硫磺回收装置等装置设备中都含有不同程度的硫化氢。瓦斯系统和污水回收系统的硫化氢含量也经常很高。
(三)设备易发生泄露的因素
炼化企业装置设备在生产运行过程中极易发生泄漏,主要因素有:①装置在生产过程中操作工不按照操作规程操作,违反操作规程。②操作过程中巡检不到位。③设备老化。
三、炼油厂作业中防止硫化氢中毒的操作规程
炼厂引起硫化氢中毒,涉及炼制过程中所有工作环节。因此应该对于特殊的工作环节特别提出注意事项,做好硫化氢中毒的应急预案,加强应急预案的演练;一旦发生硫化氢气体中毒事件,职工能够临危不惧,快速合理处置,保障生命财产安全。
(一)生产装置巡检操作规程
操作工需要对设备、管线按时巡检,巡检过程中,可能发生硫化氢中毒事故,必须做到:(1)严防跑、冒、滴、漏;(2)装置内安装固定式硫化氢报警仪,严格按照周期检定,并且保证正常运行;(3)保证机泵设备的维护管理,杜绝泄漏;(4)产生泄漏的位置加强通风;(5)硫化氢报警器一旦报警,必须佩带空气呼吸器和复合式报警器才能到现场处理问题。
(二)油品储罐罐的操作作业操作规程
在油罐的检尺采样口、测温口、切水口,都有可能含有一定浓度的硫化氢,因此,油罐的检查作业中,必须注意:(1)严禁在收、付油和调合过程中进行人工检尺、测温等作业;(2)脱水、检查操作人员应站在上风向,并有专人监护;(3)佩戴便携式复合气体报警器和适当的防毒面具;
安装硫化氢气体检测报警器成为做好安全工作预防硫化氢中毒的切实有效的措施之一。
(三)采样作业
包括各个馏出口采样点油品采样;原油、半成品、成品的三级取样;下水管线清理、油品储罐清理、分馏塔、反应釜检修作业前的气体取样;含硫污水化验前的取样等等。因为硫化氢等含量浓度未知,所以风险程度更高。具体注意以下事项:(1)检查作业者必须佩戴便携复合式报警器,作业前检查采样器是否完好;(2)佩戴适用的防毒面具,站在上风向,并有专人监护;(3)采样过程中阀门应缓慢打开,不要用扳手敲打阀门;(4)采样过程中,采样工必须双岗作业,意外发生时,现场能及时报警并进行心肺复苏等抢救措施;(5)采样工具中,涉及扳手、手电筒等工具时,必须使用合格防爆工具。
四、炼油厂硫化氢报警器的设置、检定和维护
(一)硫化氢气体报警器的工作原理
固定式硫化氢报警器是由两部组成的,一部分是气体报警控制器,一部分是硫化氢气体探测器,采用三芯或四芯屏蔽电缆把探测器和控制器上的接线端子连接起来,起到现场监测的作用。若检测到有硫化氢泄漏时,气体探测器会在第一时间,把现场泄露的易燃、易爆气体或者有毒气体浓度数据,传输给气体报警控制器;由气体报警控制器进行数据处理,并发出声光报警,起到现场监测的作用。
(二)硫化氢气体报警器的安装要求 ⑴硫化氢泄露报警器探头选点应选择阀门、管道接口、出气口或易泄漏处附近方圆1米的范围内,尽可能靠近,但不要影响其它设备操作,同时尽量避免高温、高湿环境。⑵硫化氢气体报警器探头用于检测生产装置可能泄露的硫化氢气体时可采用10~12平方米一个探头布置。⑶炼厂硫化氢气体报警器的传感器安装方式多采用抱管安装,确保安装牢固可靠,同时应考虑安装防护罩,高度和安装位置应便于维护、标定。⑷硫化氢气体报警器传感器安装高度:探头应尽可能靠近可能产生硫化氢泄露的点,检测密度大于空气的气体时,采用距地面1.5~2米左右安装。⑸硫化氢气体报警器传感器布线采用三芯屏蔽电缆,每根线直径不小于1平方毫米,接线时要注意屏蔽层必须接地。⑹硫化氢气体报警器传感器现场电缆线应穿管,管子应符合消防要求。⑺安装硫化氢气体报警器传感器应保证传感器朝下同时安装防护罩,防止雨淋和灰尘堵塞传感器,造成传感器老化和失灵。⑻硫化氢气体报警器传感器接线时应切断电源,确定接线正确后接通电源;应在确定现场无泄漏情况下,接通检定用标准气体调试探头。⑼硫化氢气体报警器每年标定一次,炼化企业报警器每6个月标定一次,以确保检测精度。
(三)硫化氢气体报警器的检定及日常维护
胜利油田分公司石油化工总厂所有装置目前配备固定式硫化氢气体报警器196台,主要配备在重催车间、加氢重整车间、硫磺车间、焦化车间、净化水车间等,便携式硫化氢气体报警器241台。硫化氢报警器属于国家规定的5类强制周期检定的设备之一,检定周期为一年(石化总厂固定式报警器执行检定周期6个月)。检定的主要项目为示值误差、报警误差和响应时间。也就是按照JJG695-2003《硫化氢气体检测仪检定规程》的要求,分别通入测量上限值的20%、50%、80%的标准气体。示值误差主要检定报警器的传感器的精度,不能超过±5%FS,报警误差主要考虑报警器在通入报警点附近的标准气体时,报警误差不大于报警设置点的±20%,响应时间主要考核工作现场如果出现硫化氢气体泄漏时,报警器的反应时间,规程要求扩散式报警器不大于60s,对泵吸式报警器不大于30s。一般情况下报警器在初次使用时,根据实际情况对报警器设置一级、二级报警点。一级报警点是主要报警点。目前各装置硫化氢報警器二级报警点设置为10×10-6mol/mol(ppm)。总之。报警器的日常维护是保证报警器正常工作状态的前提。