王曉江+仇利鋒+謝元龍
摘 要: 近年來,隨著我國科技技術(shù)的不斷發(fā)展創(chuàng)新,對(duì)原油的需求量也在逐年增加。然而在原油開采過程中,也會(huì)產(chǎn)生眾多安全隱患,硫化氫問題就是其中之一。硫化氫作為一種高毒以及高腐蝕的元素,在采油廠的生產(chǎn)過程中,會(huì)對(duì)相關(guān)工作人員的人身安全造成巨大威脅,同時(shí)還對(duì)采油設(shè)備以及周邊生態(tài)環(huán)境造成破壞性影響。因此,相關(guān)采油廠在生產(chǎn)過程中,一定要對(duì)硫化氫進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注,并采取一系列有效防護(hù)措施,來確保采油廠人員、設(shè)備以及周邊環(huán)境的安全,從而為我國的可持續(xù)發(fā)展提供保障。
關(guān)鍵詞:采油廠 硫化氫 安全防護(hù) 應(yīng)對(duì)措施
中圖分類號(hào):TE9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-9082(2016)09-0265-01
引言:硫化氫,作為目前采油廠安全生產(chǎn)事故的主要誘發(fā)因素,在采油廠的實(shí)際生產(chǎn)過程中,會(huì)嚴(yán)重威脅到現(xiàn)場(chǎng)工作人員以及周邊老百姓的人身安全,與此同時(shí),硫化氫的腐蝕性也會(huì)給采油廠的生產(chǎn)設(shè)備造成損壞,嚴(yán)重時(shí)還可能引發(fā)油氣泄漏,并對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境造成污染。因此,為有效緩解以上不利影響,就必須要在生產(chǎn)過程中,加大對(duì)采油廠硫化氫安全防護(hù)的投入監(jiān)管力度,從而在保證人員、設(shè)備以及自然環(huán)境安全的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)采油廠經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益的最大化。
一、硫化氫的內(nèi)涵
1.硫化氫的基本概念
硫化氫,是一種無色具有臭雞蛋氣味、密度高于空氣且含有劇毒的酸性可燃?xì)怏w。它的毒性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一氧化碳,在被人體吸入后,一旦到達(dá)臨界點(diǎn)就會(huì)讓中毒者在短時(shí)間內(nèi)失去生命跡象。與此同時(shí),它也是一種可溶于水的元素,在溶于水后會(huì)產(chǎn)生弱酸,與水中的多種金屬元素發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生較強(qiáng)的腐蝕性。在采油廠的生產(chǎn)過程中,硫化氫的存在就是造成井下套管突然斷落、井口裝置失效以及地面儀器爆破等現(xiàn)象發(fā)生的主因,情況嚴(yán)重時(shí)還可能發(fā)生井噴失控以及重大火災(zāi)事故,給國家造成不可估量的損失。
2.硫化氫的形成機(jī)理
經(jīng)過國內(nèi)外專家的長(zhǎng)期研究表明,硫化氫的形成機(jī)理主要可以劃分為以下幾個(gè)類別:
2.1生物成因
經(jīng)由生物或者微生物形成硫化氫的方式包含以下兩種:第一,由植物等的吸收作用以及微生物的同化還原反應(yīng)會(huì)形成含硫的有機(jī)化合物,比如硫醇、磺酸以及蛋氨酸等,當(dāng)生物有機(jī)體死亡之后,這些含硫的有機(jī)化合物就會(huì)隨著生物體的腐敗分解而形成硫化氫;第二,通過硫酸鹽還原菌對(duì)硫酸鹽礦物的異化還原反應(yīng),來形成硫化氫氣體。這也是形成硫化氫的主要類型,采油廠在生產(chǎn)過程中,為了保持油層的壓力就必須要向油層中注水,然而在油田注水中會(huì)含有一定量的硫酸鹽還原菌,而地層中的硫酸鹽礦物就會(huì)在厭氧的條件下,與硫酸鹽還原菌發(fā)生反應(yīng),并在異化還原作用下形成硫化氫氣體。
2.2熱化學(xué)成因
這種形成機(jī)理也可以分為以下兩種:第一,不穩(wěn)定的含硫有機(jī)化合物會(huì)在高溫的作用下,出現(xiàn)含硫的雜環(huán)裂解并形成硫化氫氣體;第二,硫酸鹽以及有機(jī)質(zhì)在高溫作用下發(fā)生還原反應(yīng),從而使硫酸鹽還原生成二氧化碳以及硫化氫。
二、硫化氫安全防護(hù)的必要性
在采油廠的生產(chǎn)過程中,含硫化氫油氣會(huì)對(duì)采油設(shè)備造成嚴(yán)重腐蝕,同時(shí)它還會(huì)與水、二氧化碳以及氯離子等共同作用,而加大對(duì)設(shè)備的腐蝕性。一旦對(duì)硫化氫的安全防護(hù)不到位,它的腐蝕性不僅會(huì)對(duì)設(shè)備造成損壞,嚴(yán)重時(shí)還可能引發(fā)油氣泄漏、停工停產(chǎn)、環(huán)境污染以及人員傷亡等一系列安全事故。因此,采油廠在實(shí)際生產(chǎn)過程中,一定要積極開展硫化氫安全防護(hù)工作,對(duì)它的形成機(jī)理以及危害有一個(gè)深入了解,從而在確保采油設(shè)備安全性以及使用壽命、保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)人員以及周邊環(huán)境的基礎(chǔ)上,提高采油廠的生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)質(zhì)量。
三、采油廠硫化氫安全防護(hù)的具體應(yīng)對(duì)措施
1.加強(qiáng)對(duì)采油廠硫化氫的監(jiān)測(cè)
采油廠在進(jìn)行生產(chǎn)時(shí),總會(huì)不可避免的形成一定量的硫化氫氣體,為了有效減少硫化氫帶來的損失,可以在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中可能形成硫化氫氣體的位置安裝必要的監(jiān)測(cè)裝置,比如鉆井液出口管、振動(dòng)篩、井場(chǎng)工作室以及操作員位置等。與此同時(shí),工作人員在進(jìn)行修井以及井下作業(yè)等環(huán)節(jié)時(shí),也要攜帶便攜式硫化氫檢測(cè)設(shè)備,從而對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的硫化氫濃度有一個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)控,針對(duì)那些硫化氫濃度較高的油井,要進(jìn)行重點(diǎn)防護(hù),以此來減少安全事故的發(fā)生。
2.對(duì)工作人員安全防護(hù)
在采油廠的日常作業(yè)中,加強(qiáng)對(duì)工作人員的安全防護(hù)是必不可少的一環(huán)。相關(guān)采油廠可以通過以下形式來確保工作人員的人身安全:
第一,負(fù)責(zé)巡井的工作人員要在工作中攜帶便攜式硫化氫監(jiān)測(cè)設(shè)備,當(dāng)空氣中的硫化氫濃度超過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),也就是20ppm時(shí),工作人員就要佩戴正壓式空氣呼吸器來進(jìn)行防護(hù);
第二,在采油作業(yè)區(qū)以及生活區(qū)設(shè)置風(fēng)向標(biāo)。硫化氫的密度要高于空氣,很容易在一些低洼地段聚集,同時(shí)還會(huì)受風(fēng)力影響而被驅(qū)散,因此,一旦空氣中的硫化氫超出標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的風(fēng)向標(biāo)就能為工作人員指明逃生方向。其中,在設(shè)置風(fēng)向標(biāo)時(shí),要保證它能讓現(xiàn)場(chǎng)所有工作人員都能看到,從而為逃生提供便利;
第三,在采油作業(yè)區(qū)要設(shè)置防爆風(fēng)機(jī),用以驅(qū)散空氣中的硫化氫氣體;
第四,采油廠在生產(chǎn)過程中,要配備有足量的防毒面具、氧氣瓶以及有關(guān)硫化氫的解毒藥品等,以便工作人員使用;
第五,在采油作業(yè)區(qū)要設(shè)置硫化氫警示標(biāo)志,當(dāng)硫化氫氣體超過50ppm時(shí),通過警示標(biāo)志來引起所有現(xiàn)場(chǎng)人員的警覺;
第六,采油廠生產(chǎn)所需的各類裝置以及設(shè)備都要具備抗硫性能,比如井口、管道、泵以及分離器等,避免設(shè)備因抗硫性差而出現(xiàn)腐蝕問題,并引發(fā)油氣泄漏等一系列嚴(yán)重安全事故,給采油廠造成重大的損失。
3.加強(qiáng)對(duì)工作人員的培訓(xùn)教育
在加大對(duì)硫化氫安全防護(hù)投入力度的同時(shí),相關(guān)采油廠還要對(duì)工作人員的安全防護(hù)意識(shí)進(jìn)行提高。定期組織工作人員進(jìn)行硫化氫相關(guān)知識(shí)的培訓(xùn)教育,借助防硫化氫的文獻(xiàn)書籍以及組織防硫化氫培訓(xùn)班的方式,來讓每一位員工都能對(duì)硫化氫的危害有一個(gè)正確認(rèn)識(shí),從而在這一基礎(chǔ)上,提高他們的自我防護(hù)能力,從而為采油廠生產(chǎn)的順利進(jìn)行提供保障。
4.制定完善的應(yīng)急管理措施
采油廠在生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過程中,不僅要做好防護(hù)措施,同時(shí)還要制定一套完善的應(yīng)急管理措施,用以應(yīng)對(duì)將來可能發(fā)生的硫化氫安全事故。與此同時(shí),做好相關(guān)的應(yīng)急演練,加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控,針對(duì)那些硫化氫濃度嚴(yán)重超標(biāo)的井站,要進(jìn)行停產(chǎn)處理,只有該區(qū)域的硫化氫濃度在治理后符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),才能重新進(jìn)行生產(chǎn)。只有這樣,才能從根本上杜絕硫化氫安全事故的發(fā)生,這也是我國采油行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必要前提。
5.建設(shè)應(yīng)急脫硫裝置
為了有效降低采油廠作業(yè)區(qū)以及生活區(qū)的硫化氫氣體濃度,相關(guān)采油廠可以投入一定資金來建設(shè)應(yīng)急脫硫裝置,從而降低采油廠硫化氫安全事故的發(fā)生幾率,這也是保證冬季工作人員以及周圍群眾生產(chǎn)生活的主要途徑。與此同時(shí),與相關(guān)的化工研究院以及科學(xué)所進(jìn)行合作,共同研發(fā)設(shè)計(jì)脫硫?qū)嶒?yàn)裝置,從而為之后的安全生產(chǎn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
四、結(jié)語
綜上所述,在科技技術(shù)不斷更新?lián)Q代的時(shí)代背景下,硫化氫安全事故的發(fā)生幾率也逐年上升,特別是在石油化工領(lǐng)域,這一問題也日益嚴(yán)峻,加強(qiáng)硫化氫安全防護(hù)就勢(shì)在必行。因此,采油廠在實(shí)際生產(chǎn)過程中,要對(duì)可能形成硫化氫氣體的各種因素加以重視,提高現(xiàn)場(chǎng)工作人員的安全防護(hù)意識(shí),加大對(duì)采油廠硫化氫安全防護(hù)設(shè)施的投入力度,制定一系列應(yīng)急管理措施,從而在降低硫化氫安全生產(chǎn)事故發(fā)生幾率的前提下,提高采油廠整體的硫化氫防護(hù)處理能力,最終達(dá)到采油廠經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益最大化的目的。
參考文獻(xiàn)
[1]崔建軍,毛志高,李瑛等.油田地面工藝系統(tǒng)硫化氫防治技術(shù)研究及應(yīng)用[C].//第六屆寧夏青年科學(xué)家論壇論文集.2010:153-155.
[2]董群,武顯春,單希林等.化學(xué)吸收-催化氧化法脫除酸性氣中硫化氫的試驗(yàn)研究[J].石油煉制與化工,2000,31(9):17-19.
[3]李瑞卿,孫傳雁,孫強(qiáng)等.探討高含硫化氫油田集輸系統(tǒng)安全運(yùn)行模式評(píng)價(jià)技術(shù)[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2014,(15):181-181.