硫化氫的防護(hù)與處理

硫化氫的防護(hù)與處理H2S唐秀琴1

HydrogenSulfideGasis

THEINVISIBLEKILLER硫化氫是一個無形的殺手2我國各類事故現(xiàn)狀每年每月每周每天事故起數(shù)1000,000死亡人數(shù)140,000380因工傷殘700,00019003-9人重大事故7.210以上特大事故2.530人以上特重1.2經(jīng)濟(jì)損失2千億3“事前控制”零思維模式改變習(xí)慣以人為本45重慶開縣井噴事故6重慶開縣井噴事故7受傷兒童8死在野外912.23事故的損失死亡243人，遇難家庭190戶，10175人入院觀察治療，約6萬人星夜緊急疏散賠償金額共計3300萬元直接經(jīng)濟(jì)損失2億6千萬元10產(chǎn)生溢流到井噴的直接原因（1）有關(guān)人員對羅家16H井這一天然氣水平井的特高出氣量預(yù)測不足；（2）目前高含硫高產(chǎn)天然氣水平井的鉆井工藝不成熟；（3）起鉆與鉆井液循環(huán)時間嚴(yán)重不夠；（4）起鉆過程中存在違章操作，鉆井液灌注不符合規(guī)定；（5）未能及時發(fā)現(xiàn)溢流征兆。

11羅家16H井現(xiàn)場辦公會文件12

警示第一如果付司鉆不脫崗，就不會發(fā)生漏灌鉆井液。第二如果錄井員不脫崗，就會早期發(fā)現(xiàn)井涌預(yù)兆。第三如果不是應(yīng)付安全檢查，就會利用壓縮空氣呼吸器在發(fā)生井涌、井噴無失控時采取壓井措施。(12.21本隊(duì)的壓縮空氣呼吸器被H11井鉆井隊(duì)為應(yīng)付四川石油管理局原局長陳應(yīng)泉的檢查而借走)第四如果早有應(yīng)急預(yù)案并經(jīng)過預(yù)練，就不會發(fā)生井噴后忙亂中不采取措施而只知道井隊(duì)人員撤退。13第五如果早有HSE管理中的變更管理程序，就不會發(fā)生王建東、宋濤和鉆井監(jiān)督違章拆掉回壓凡爾，直接造成井噴失控，243人死亡，馬富才引咎辭職。第六如果我們的標(biāo)準(zhǔn)中有點(diǎn)火的批準(zhǔn)程序，就不會發(fā)生川鉆12隊(duì)鉆井隊(duì)隊(duì)長吳斌和鉆井二公司經(jīng)理李旭陽在發(fā)生井噴失控2小時后的點(diǎn)火方案被川東副總經(jīng)理吳華一口否定。第七如果吳華不一意孤行，就不會延誤點(diǎn)火時間，起碼243人死亡人數(shù)可以減少若干人。第八如果四川石油管理局川東鉆井公司不在三年前為壓縮編制撤銷鉆井隊(duì)專職安全員，就不會發(fā)生因過濾式呼吸器失效而造成鉆井監(jiān)督和井隊(duì)生活員2人的死亡。1412.23事故的影響與警示影響給工業(yè)安全生產(chǎn)敲響了警鐘引咎辭職制度從口號變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)一把手的安全責(zé)任真正得到了體現(xiàn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的修改完善思想重視程度達(dá)到了前所未有的程度15硫化氫的防護(hù)與處理1、硫化氫氣體的性質(zhì)和危害2、硫化氫的腐蝕特征及影響因素3、防硫化氫安全設(shè)備的基本位置4、空氣呼吸裝備及硫化氫檢測系統(tǒng)5、鉆井、試油、修井過程中硫化氫的防護(hù)6、含硫天然氣集氣站的管理要求7、含硫油氣井安全管理生產(chǎn)要求8、含硫天然氣管道輸送安全管理要求9、含硫化氫氣體地區(qū)作業(yè)應(yīng)急預(yù)案10、公共區(qū)的撤離11、硫化氫中毒機(jī)理及現(xiàn)場急救16一單元硫化氫氣體的危害目前，我國已開發(fā)的油田不同程度地含有硫化氫氣體，甚至有的油田含量極高。如四川石油管理局含硫化氫氣田約占已開發(fā)氣田的78.6％，其中臥龍河氣田含硫化氫高達(dá)10％（體積比），華北油田晉縣趙蘭莊硫化氫氣田，硫化氫含量高達(dá)92％。17和水相似，成等腰三角形S—H鍵長134pm,鍵角為92度極性分子，極性比水弱分子之間氫鍵結(jié)合的傾向很小18硫化氫物理化學(xué)性質(zhì)顏色氣味密度爆炸極限可燃性可溶性沸點(diǎn)19硫化氫的特點(diǎn)：致命性-----劇毒無色-----不能用眼睛識別比空氣重----通常聚積于低洼地帶容易被風(fēng)或氣流驅(qū)散燃燒時為藍(lán)色火焰，生成的二氧化硫也是一種有毒氣體低含量時有一股臭蛋味，但不能靠嗅覺檢測對一些金屬有腐蝕作用；比一氧化碳更致命小結(jié)20

硫、二氧化硫1、硫（1）物理性質(zhì)

黃色易碎固體；密度為1.8克/厘米3；熔點(diǎn)119℃；沸點(diǎn)444℃；不溶于水；原子量32．06；分子式：S，蒸氣中有S2，S4，S6和S8等分子式21

硫、二氧化硫（2）化學(xué)性質(zhì)空氣中燃燒生成S02

；可氧化與分解；可與除金與鉑外的所有金屬化合。22硫、二氧化硫（3）硫的用途硫首先用于制造肥料，它可用于制造二氧化硫，也可制造硫酸。23

硫、二氧化硫2、二氧化硫（1）物理性質(zhì)無色氣體；比重2．264(空氣為1)；辛辣刺激氣味；毒性比硫化氫(H2S)弱；易溶于水，生成亞硫酸；分子量64．1；熔點(diǎn)-72.7℃；沸點(diǎn)-10℃。24

硫、二氧化硫2、二氧化硫（2）化學(xué)性質(zhì)溶于水生成亞硫酸；不助燃

25硫化氫氣體的來源

硫化氫不僅僅存在于石油工業(yè)的各個環(huán)節(jié)中，如鉆井、試油、采油（氣）作業(yè)、油氣集輸、煉油等等。而且許多工作場所，都能發(fā)現(xiàn)硫化氫，包括一些人們意想不到的地方（如船艙、礦坑、制漿廠、沼澤地、下水道、陰溝、糞池、清理垃圾、橡膠合成、煤氣制取等地方。）目前有70多種職業(yè)涉及硫化氫。硫化氫是有機(jī)物腐敗后的自然產(chǎn)物。石油工業(yè)中有許多作業(yè)環(huán)節(jié)可能接觸到硫化氫氣體，能產(chǎn)生硫化氫氣體的地方主要有鉆井、修井、采油和煉油等。

26硫化氫氣體的來源H2S鉆井修井采油煉油注水酸洗27熱作用于油層時，石油中的有機(jī)硫化物分解，產(chǎn)生出硫化氫石油中的烴類和有機(jī)質(zhì)通過儲集層水中的硫酸鹽的高溫還原作用而產(chǎn)生硫化氫鉆井通過裂縫等通道，下部地層中硫酸鹽層的硫化氫上竄而來某些鉆井液處理劑在高溫?zé)岱纸庾饔孟?，產(chǎn)生硫化氫28修井、試油循環(huán)罐和油罐是硫化氫在修井時的主要來源途徑,這是由于修井時循環(huán)，自噴或抽吸井內(nèi)的液體進(jìn)入罐中造成的。29采油１、水、油或乳化劑的儲藏罐２、用來分離油和水，乳化劑和水的分離器３、空氣干燥器４、輸送裝置，集油罐及其管道系統(tǒng)５、用來燃燒酸性氣體的放空池和放空管匯６、提高石油回收率也可能會產(chǎn)生硫化氫30裝載場所。油罐車一連數(shù)小時的裝油，裝卸管線時管理不嚴(yán)，司機(jī)沒有經(jīng)過專門培訓(xùn)，而引起硫化氫氣體泄露計量站調(diào)整或維修儀表氣體輸入管線系統(tǒng)之前，用來提高空氣壓力的空氣壓縮機(jī)另有3處來源途徑與設(shè)備所在地有關(guān)：31煉廠里釋放硫化氫的途徑歸為七種：密封件、連接件、法蘭、處理裝置（包插冷凝裝置）、排泄系統(tǒng)、取樣凡爾、以及其它破裂部位.煉廠32注水石油不一定一開始就是酸性，從注入液體中的硫酸鹽分解細(xì)菌帶來的對地層的污染，能在地層中產(chǎn)生硫化氫氣體并在整個生產(chǎn)過程中增加硫化氫含量。33酸洗輸油輸氣管道酸洗時也可產(chǎn)生硫化氫氣體。酸洗一個高100英尺直徑6英尺的容器時，一磅硫化鐵可使容器內(nèi)硫化氫氣體濃度達(dá)到1500ppm

。34職業(yè)性安全暴露極限和毒氣的強(qiáng)度等級一、職業(yè)性安全暴露極限１、15mg/m3限時加權(quán)平均值是日工作8小時的暴露安全極限(10PPM)２、22mg/m3為短期暴露限值(15PPM)３、30mg/m3是最大暴露限值(20PPM)35二、毒氣的強(qiáng)度等級1mg/m3有明顯難聞的氣味（0.6PPM）15mg/m3暴露工作8小時尚安全(10PPM)30mg/m3暴露工作的最高限度(20PPM)150mg/m3

2～5分鐘內(nèi)喪失嗅覺，咽喉腫痛、頭痛、惡心(100PPM)300mg/m3眼痛發(fā)炎、很快失去知覺(200PPM)36750mg/m3失去理智和平衡能力，2～15分鐘，呼吸困難，必須做人工呼吸(500PPM)1050mg/m3立刻神志不清，大、小便失控，如不立即搶救就會導(dǎo)致死亡(700PPM)1500mg/m3知覺立刻喪失，如不立即搶救就會導(dǎo)致死亡或造成大腦的永久性損傷(1000PPM)37中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T6277—2005（含硫油氣田硫化氫監(jiān)測與人身安全防護(hù)規(guī)程）SY/T6137—2005（含硫化氫的油氣生產(chǎn)和天然氣處理裝置作業(yè)的推薦作法）SY/T5087—2005（含硫化氫油氣井安全鉆井推薦作法）SY/T6610—2005（含硫化氫油氣井井下作業(yè)推薦作法）38標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)規(guī)定閾限值：幾乎所有工作人員長期暴露都不會產(chǎn)生不利影響的某種有毒物質(zhì)在空氣中的最大濃度。H2S的閾限值為15mg/m3（10ppm），SO2的閾限值為5.4mg/m3（2ppm）安全臨界濃度：工作人員在露天安全工作8h可接受的硫化氫最高濃度。硫化氫的安全臨界濃度為30mg/m3（20ppm）危險臨界濃度：到達(dá)此濃度時，對生命和健康會產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的或延遲性的影響。硫化氫的危險臨界濃度為150mg/m3（100ppm）39硫化氫對人體的危害１、一個人對硫化氫的敏感性隨其與硫化氫接觸次數(shù)的增加而減弱。２、硫化氫被吸入人體,首先剌激呼吸道,其次，刺激神經(jīng)系統(tǒng)，導(dǎo)致頭暈，喪失平衡，呼吸困難，心跳加速，嚴(yán)重時，心臟缺氧而死亡。40吸入低濃度硫化氫會導(dǎo)致以下癥狀：疲勞、眼痛、頭痛、頭暈、興奮、惡心和腸胃反應(yīng)、咳嗽、昏睡。吸入高濃度的硫化氫會導(dǎo)致以下癥狀：氣喘、臉色蒼白、肌肉痙攣、癱瘓。41硫化氫對金屬材料的腐蝕硫化氫溶于水形成弱酸，對金屬的腐蝕形式有:電化學(xué)失重腐蝕氫脆和硫化物應(yīng)力腐蝕開裂

硫化氫對金屬材料的腐蝕，最嚴(yán)重的是氫脆，這種損傷與以下4個因素有關(guān)：1、硬度。硬度越大的鋼，對硫化物應(yīng)力腐蝕開裂越敏感。淬火與冷鍛后，材料的這些限度還可以稍微加大。422、腐蝕環(huán)境。在造成金屬斷裂的過程中腐蝕反應(yīng)起了相當(dāng)重要的作用，這些腐蝕有：酸、細(xì)菌作用和低PH值流體環(huán)境。3、負(fù)荷。拉應(yīng)力負(fù)荷越大硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂的敏感性越大。4、幾乎所有金屬與硫化氫反應(yīng)都生成金屬硫化物。重金屬更容易與硫化氫發(fā)生反應(yīng)。43硫化氫加速非金屬材料老化橡膠會產(chǎn)生鼓泡脹大，失去彈性浸油石墨及石棉繩上的油被溶解而導(dǎo)致密封件的失效44硫化氫污染鉆井液硫化氫主要是對水基鉆井液具有較大的污染，它會使鉆井液性能發(fā)生很大變化，如密度下降、粘度上升以至形成不動的凍膠，顏色變?yōu)橥呋疑⒛湍G色。45硫化氫腐蝕原理與防護(hù)技術(shù)第二單元46

在油氣田開發(fā)和石油加工過程中，硫化氫的存在對這些行業(yè)的生產(chǎn)裝備有很大的腐蝕破壞作用。油氣中硫化氫的來源除了來自地層以外，滋長的硫酸鹽還原菌轉(zhuǎn)化地層中和化學(xué)添加劑中的硫酸鹽時，也會釋放出硫化氫；而石油加工過程中的硫化氫主要來源于含硫原油中的有機(jī)硫化物，如硫醇和硫醚等，這些有機(jī)硫化物在原油加工過程進(jìn)行中受熱會轉(zhuǎn)化分解出相應(yīng)的硫化氫。47一、金屬腐蝕基礎(chǔ)知識1.腐蝕的定義

金屬與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而導(dǎo)致的變質(zhì)和破壞

金屬材料和環(huán)境介質(zhì)共同作用的體系

48一、金屬腐蝕的基礎(chǔ)知識2.金屬腐蝕的分類2.1按腐蝕機(jī)理：

化學(xué)腐蝕—金屬與周圍介質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的變質(zhì)和損壞的現(xiàn)象。如鋼鐵在高溫下的氧化脫皮現(xiàn)象。

是一種氧化-還原的純化學(xué)變化過程，即腐蝕介質(zhì)中的氧化劑直接同金屬表面的原子相互作用而形成腐蝕產(chǎn)物，腐蝕過程中，電子的傳遞是在金屬與介質(zhì)間直接進(jìn)行的，因而沒有腐蝕微電流的產(chǎn)生。49電化學(xué)腐蝕

—指金屬與介質(zhì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而引起的變質(zhì)和損壞的現(xiàn)象。陽極：發(fā)生氧化反應(yīng)的電極。

Zn-2eZn2+陰極：發(fā)生還原反應(yīng)的電極。2H++2e2H陰極去極化劑：O2等腐蝕原電池模型50濕硫化氫環(huán)境的定義

干燥的H2S對金屬材料無腐蝕破壞作用，H2S只有溶解在水中才具有腐蝕性。

1.國際上濕硫化氫環(huán)境的定義

美國腐蝕工程師協(xié)會（NACE）的MR0175-97“油田設(shè)備抗硫化物應(yīng)力開裂金屬材料”標(biāo)準(zhǔn)⑴酸性氣體系統(tǒng)：氣體總壓≥0.4MPa，并且H2S分壓≥0.0003MPa；⑵酸性多相系統(tǒng)：當(dāng)處理的原油中有兩相或三相介質(zhì)（油、水、氣）時，條件可放寬為：氣相總壓≥1.8MPa且H2S分壓≥0.0003MPa；當(dāng)氣相壓力≤1.8MPa且H2S分壓≥0.07MPa；或氣相H2S含量超過15%。2.國內(nèi)濕硫化氫環(huán)境的定義

“在同時存在水和硫化氫的環(huán)境中,當(dāng)硫化氫分壓大于或等于0.00035MPa時，或在同時存在水和硫化氫的液化石油氣中，當(dāng)液相的硫化氫含量大于或等于10×10-6時，則稱為濕硫化氫環(huán)境”。

51硫化氫的電離在濕硫化氫環(huán)境中，硫化氫會發(fā)生電離，使水具有酸性，硫化氫在水中的離解反應(yīng)式為：H2S＝H+＋HS－（1）HS－

＝H+

＋S2－

（2）

52二、硫化氫腐蝕機(jī)理

硫化氫對鋼材的腐蝕從腐蝕機(jī)理上來說屬于電化學(xué)腐蝕的范疇，而主要的表現(xiàn)形式就是應(yīng)力腐蝕開裂。⑴一定的拉應(yīng)力。一般情況下，產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的系統(tǒng)中存在一個臨界拉應(yīng)力值，它低于材料的屈服點(diǎn)，可以是外加應(yīng)力也可以是內(nèi)應(yīng)力。⑵敏感材料。純金屬一般不發(fā)生應(yīng)力腐蝕，合金或含有雜質(zhì)的金屬才易發(fā)生SCC，就是說不同的材料對SCC敏感的程度不同，較為敏感的材料有不銹鋼、高強(qiáng)鋼、Cu、Al、Ti合金等。材料的強(qiáng)度水平越高，越易發(fā)生應(yīng)力腐蝕。⑶特定環(huán)境。某種材料只有在特定的腐蝕介質(zhì)中才會發(fā)生SCC。53硫化氫電化學(xué)腐蝕過程陽極：Fe－2e→Fe2+陰極：2H+＋2e→Had+Had→2H→H2↑↓[H]→鋼中擴(kuò)散

其中：Had－鋼表面吸附的氫原子；[H]－鋼中的擴(kuò)散氫陽極反應(yīng)產(chǎn)物：Fe2＋＋S2－→FeS↓

注：鋼材受到硫化氫腐蝕以后陽極的最終產(chǎn)物就是硫化亞鐵，該產(chǎn)物通常是一種有缺陷的結(jié)構(gòu)，它與鋼鐵表面的粘結(jié)力差，易脫落，易氧化，且電位較正，于是作為陰極與鋼鐵基體構(gòu)成一個活性的微電池，對鋼鐵基體繼續(xù)進(jìn)行腐蝕。

54三、硫化氫引起氫損傷的腐蝕類型

反應(yīng)產(chǎn)物氫一般認(rèn)為有兩種去向，一是氫原子之間有較大的親和力，易相互結(jié)合形成氫分子排出；另一個去向就是由于原子半徑極小的氫原子獲得足夠的能量后變成擴(kuò)散氫[H]而滲入鋼的內(nèi)部并溶入晶格中，固溶于晶格中的氫有很強(qiáng)的游離性，在一定條件下將導(dǎo)致材料的脆化（氫脆）和氫損傷。氫壓理論：認(rèn)為與形成氫致鼓泡原因一樣，在夾雜物、晶界等處形成的氫氣團(tuán)可產(chǎn)生一個很大的內(nèi)應(yīng)力，在強(qiáng)度較高的材料內(nèi)部產(chǎn)生微裂紋，并由于氫原子在應(yīng)力梯度的驅(qū)使下，向微裂紋尖端的三向拉應(yīng)力區(qū)集中，使晶體點(diǎn)陣中的位錯被氫原子“釘扎”，鋼的塑性降低，當(dāng)內(nèi)壓所致的拉應(yīng)力和裂紋尖端的氫濃度達(dá)到某一臨界值時，微裂紋擴(kuò)展，擴(kuò)展后的裂紋尖端某處氫再次聚集、裂紋再擴(kuò)展，這樣最終導(dǎo)致破斷55濕H2S環(huán)境中的開裂類型：氫鼓泡(HB)、

氫致開裂(HIC)、

硫化物應(yīng)力腐蝕開裂(SSCC)、

應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂(SOHIC)酸性環(huán)境中氫損傷的幾種典型形態(tài)

56（1）氫鼓泡(HB)腐蝕過程中析出的氫原子向鋼中擴(kuò)散，在鋼材的非金屬夾雜物、分層和其他不連續(xù)處易聚集形成分子氫，由于氫分子較大難以從鋼的組織內(nèi)部逸出，從而形成巨大內(nèi)壓導(dǎo)致其周圍組織屈服，形成表面層下的平面孔穴結(jié)構(gòu)稱為氫鼓泡，其分布平行于鋼板表面。它的發(fā)生無需外加應(yīng)力，與材料中的夾雜物等缺陷密切相關(guān)。

57（2）氫致開裂(HIC)在氫氣壓力的作用下，不同層面上的相鄰氫鼓泡裂紋相互連接,形成階梯狀特征的內(nèi)部裂紋稱為氫致開裂,裂紋有時也可擴(kuò)展到金屬表面。HIC的發(fā)生也無需外加應(yīng)力，一般與鋼中高密度的大平面夾雜物或合金元素在鋼中偏析產(chǎn)生的不規(guī)則微觀組織有關(guān)。58酸性環(huán)境下的氫致開裂機(jī)理示意圖

59（3）硫化物應(yīng)力腐蝕開裂(SSCC)濕H2S環(huán)境中腐蝕產(chǎn)生的氫原子滲入鋼的內(nèi)部固溶于晶格中，使鋼的脆性增加，在外加拉應(yīng)力或殘余應(yīng)力作用下形成的開裂，叫做硫化物應(yīng)力腐蝕開裂。工程上有時也把受拉應(yīng)力的鋼及合金在濕H2S及其它硫化物腐蝕環(huán)境中產(chǎn)生的脆性開裂統(tǒng)稱為硫化物應(yīng)力腐蝕開裂。SSCC通常發(fā)生在中高強(qiáng)度鋼中或焊縫及其熱影響區(qū)等硬度較高的區(qū)域。

60硫化物應(yīng)力腐蝕開裂機(jī)理61硫化物應(yīng)力腐蝕開裂(SSCC)的特征：在含H2S酸性油氣系統(tǒng)中，SSCC主要出現(xiàn)于高強(qiáng)度鋼、高內(nèi)應(yīng)力構(gòu)件及硬焊縫上。SSCC是由H2S腐蝕陰極反應(yīng)所析出的氫原子，在H2S的催化下進(jìn)入鋼中后，在拉伸應(yīng)力作用下，通過擴(kuò)散，在冶金缺陷提供的三向拉伸應(yīng)力區(qū)富集，而導(dǎo)致的開裂，開裂垂直于拉伸應(yīng)力方向。硫化物應(yīng)力腐蝕開裂(SSCC)的本質(zhì)：普遍認(rèn)為SSCC的本質(zhì)屬氫脆。SSCC屬低應(yīng)力破裂，發(fā)生SSCC的應(yīng)力值通常遠(yuǎn)低于鋼材的抗拉強(qiáng)度。SSCC具有脆性機(jī)制特征的斷口形貌。穿晶和沿晶破壞均可觀察到，一般高強(qiáng)度鋼多為沿晶破裂。SSCC破壞多為突發(fā)性，裂紋產(chǎn)生和擴(kuò)展迅速。對SSC敏感的材料在含H2S酸性油氣中，經(jīng)短暫暴露后，就會出現(xiàn)破裂，以數(shù)小時到三個月情況為多。62硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂和硫化氫引起的氫脆斷裂的區(qū)別硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂是從材料表面的局部陽極溶解、位錯露頭和蝕坑等處起源的，而氫致開裂裂紋往往起源于材料的皮下或內(nèi)部，且隨外加應(yīng)力增加，裂源位置向表面靠近。對硫化氫應(yīng)力腐蝕來說，由于表面局部陽極溶解、位錯露頭和蝕坑處的應(yīng)力集中，氫原子易于富集，因而導(dǎo)致脆性增大，當(dāng)氫濃度達(dá)到某一臨界值時裂紋萌生。裂紋萌生后，裂紋內(nèi)的局部酸化使裂紋尖端電位變負(fù)，氫的去極化腐蝕加劇。裂紋尖端的腐蝕、增氫和應(yīng)力集中狀態(tài)使得裂紋快速擴(kuò)展，直至斷裂。

63（4）應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂(SOHIC)在應(yīng)力引導(dǎo)下，夾雜物或缺陷處因氫聚集而形成的小裂紋疊加，沿著垂直于應(yīng)力的方向(即鋼板的壁厚方向)發(fā)展導(dǎo)致的開裂稱為應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂,其典型特征是裂紋沿“之”字形擴(kuò)展。有人認(rèn)為,它也是SSC的一種特殊形式。SOHIC也常發(fā)生在焊縫熱影響區(qū)及其它高應(yīng)力集中區(qū)，與通常所說的SSCC不同的是它對鋼中的夾雜物比較敏感。應(yīng)力集中常為裂紋狀缺陷或應(yīng)力腐蝕裂紋所引起，據(jù)報道，在多個開裂案例中都曾觀測到SSCC和SOHIC并存的情況。

64應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂示意圖65應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂(SOHIC)的特征在含H2S酸性油氣田上，氫誘發(fā)裂紋（SOHIC）常見于具有抗SSCC性能的、延性較好的低、中強(qiáng)度管線用鋼和容器用鋼上。SOHIC是一組平行于軋制面，沿著軋制向的裂紋。它可以在沒有外加拉伸應(yīng)力的情況下出現(xiàn)，也不受鋼級的影響。SOHIC在鋼內(nèi)可以是單個直裂紋，也可以是階梯狀裂紋。SOHIC極易起源于呈梭形、兩端尖銳的MnS夾雜，并沿著碳、錳和磷元素偏析的異常組織擴(kuò)展，也可產(chǎn)生于帶狀珠光體，沿帶狀珠光體和鐵素體間的相界擴(kuò)展。

66(5)應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)的危害應(yīng)力腐蝕開裂是環(huán)境引起的一種常見的失效形式。美國杜邦化學(xué)公司曾分析在4年中發(fā)生的金屬管道和設(shè)備的685例破壞事故，有近60％是由于腐蝕引起，而在腐蝕造成的破壞中，應(yīng)力腐蝕開裂占13.7％。根據(jù)各國大量的統(tǒng)計，在不銹鋼的濕態(tài)腐蝕破壞事故中，應(yīng)力腐蝕開裂甚至高達(dá)60％，居各類腐蝕破壞事故之冠。應(yīng)力腐蝕開裂的頻繁發(fā)生及其造成的巨大危害，引起了人們的關(guān)注。

67蠟油加氫精制裝置某出口管彎頭硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂

68使用14年后彎頭的壁厚減薄69內(nèi)壁應(yīng)力腐蝕開裂裂紋形貌70四、硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂特征

1.斷裂應(yīng)力水平低

硫化氫應(yīng)力腐蝕和氫致開裂是一種低應(yīng)力破壞，甚至在很低的拉應(yīng)力下都可能發(fā)生開裂。一般說來，隨著鋼材強(qiáng)度(硬度)的提高，硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂越容易發(fā)生，甚至在百分之幾屈服強(qiáng)度時也會發(fā)生開裂。

2.斷裂時間的延遲性

硫化物應(yīng)力腐蝕和氫致開裂均屬于延遲破壞，開裂可能在鋼材接觸H2S后很短時間內(nèi)（幾小時、幾天）發(fā)生，也可能在數(shù)周、數(shù)月或幾年后發(fā)生，但無論破壞發(fā)生遲早，往往事先無明顯預(yù)兆。71四、硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂特征

3.脆性斷裂的斷口特征硫化物應(yīng)力腐蝕和氫致開裂均屬于破壞。應(yīng)力腐蝕裂紋源及擴(kuò)展區(qū)斷口平齊、無宏觀塑性變形，顏色較暗，甚至為暗黑色，與最后斷裂區(qū)有明顯界限，而且越靠近裂源區(qū)，顏色越深。在斷口上有較多的腐蝕產(chǎn)物(FeS)，裂紋源附近腐蝕產(chǎn)物最多。對于強(qiáng)度較高的鋼鐵材料，硫化物應(yīng)力腐蝕裂紋往往為沿晶斷裂，裂紋有多個分枝，二次裂紋較多。

氫脆斷口宏觀特征較光亮，剛斷開時無腐蝕，微觀特征一般在裂紋源區(qū)除有沿晶斷裂外，也可觀察到解理、準(zhǔn)解理和韌窩形貌，在晶界面上有撕裂棱或發(fā)紋，斷口上一般無腐蝕產(chǎn)物、無二次裂紋或二次裂紋很小。

72五、硫化氫腐蝕的影響因素及預(yù)防措施

1.材料因素在油氣田開發(fā)過程中鉆柱可能發(fā)生的腐蝕類型里面，以硫化氫腐蝕時材料因素的影響作用最為顯著，材料因素中影響鋼材抗硫化氫應(yīng)力腐蝕性能的主要有材料的顯微組織、強(qiáng)度、硬度、合金元素以及冷處理和冷加工等等。

731.材料因素⑴顯微組織

對應(yīng)力腐蝕開裂敏感性按下述順序升高

鐵素體中球狀碳化物組織→完全淬火和回火組織→正火和回火組織→正火后組織→淬火后未回火的馬氏體組織。

注：馬氏體對硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂和氫致開裂非常敏感，但在其含量較少時，敏感性相對較小，隨著含量的增多，敏感性增大。

74硫化氫應(yīng)力腐蝕斷裂臨界應(yīng)力和材料顯微組織之間的關(guān)系751.材料因素⑵強(qiáng)度和硬度

隨屈服強(qiáng)度的升高，臨界應(yīng)力和屈服強(qiáng)度的比值下降，即應(yīng)力腐蝕敏感性增加。

材料硬度的提高，對硫化物應(yīng)力腐蝕的敏感性提高。材料的斷裂大多出現(xiàn)在硬度大于HRC22（相當(dāng)于HB200）的情況下，因此，通常HRC22可作為判斷鉆柱材料是否適合于含硫油氣井鉆探的標(biāo)準(zhǔn)。

油氣開采及加工工業(yè)對不昂貴的、可焊性好的鋼材的需要，基本上決定了研究的工作方向就是優(yōu)先研制抗硫化物腐蝕開裂的低合金高強(qiáng)度鋼。

76鋼材屈服強(qiáng)度與硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂臨界應(yīng)力之間的關(guān)系771.材料因素⑶合金元素及熱處理有害元素：Ni、Mn、S、P有利元素：Cr、Ti

碳（C）：增加鋼中碳的含量，會提高鋼在硫化物中的應(yīng)力腐蝕破裂的敏感性。鎳（Ni）：提高低合金鋼的鎳含量，會降低它在含硫化氫溶液中對應(yīng)力腐蝕開裂的抵抗力。原因是鎳含量的增加，可能形成馬氏體相。所以鎳在鋼中的含量，即使其硬度HRC＜22時，也不應(yīng)該超過1％。

含鎳鋼之所以有較大的應(yīng)力腐蝕開裂傾向，是因?yàn)殒噷﹃帢O過程的進(jìn)行有較大的影響。在含鎳鋼中可以觀察到最低的陰極過電位，其結(jié)果是鋼對氫的吸留作用加強(qiáng)，導(dǎo)致金屬應(yīng)力腐蝕開裂的傾向性提高。

781.材料因素⑶合金元素及熱處理

鉻（Cr）：一般認(rèn)為在含硫化氫溶液中使用的鋼，含鉻0.5％～13％是完全可行的，因?yàn)樗鼈冊跓崽幚砗罂傻玫椒€(wěn)定的組織。不論鉻含量如何，被試驗(yàn)鋼的穩(wěn)定性未發(fā)現(xiàn)有差異。也有的文獻(xiàn)作者認(rèn)為，含鉻量高時是有利的，認(rèn)為鉻的存在使鋼容易鈍化。但應(yīng)當(dāng)指出的是，這種效果只有在鉻的含量大于11％時才能出現(xiàn)。

鉬（Mo）：鉬含量≤3％時，對鋼在硫化氫介質(zhì)中的承載能力的影響不大。

鈦（Ti）：鈦對低合金鋼應(yīng)力腐蝕開裂敏感性的影響也類似于鉬。試驗(yàn)證明，在硫化氫介質(zhì)中，含碳量低的鋼(0.04％)加入鈦(0.09％Ti)，對其穩(wěn)定性有一定的改善作用。791.材料因素⑶合金元素及熱處理

錳：研究錳在硫化物腐蝕開裂過程的作用十分重要，錳元素是一種易偏析的元素。當(dāng)偏析區(qū)Mn、C含量一旦達(dá)到一定比例時，在鋼材生產(chǎn)和設(shè)備焊接過程中，產(chǎn)生出馬氏體／貝氏體高強(qiáng)度、低韌性的顯微組織，表現(xiàn)出很高的硬度，對設(shè)備抗SSCC是不利的。對于碳鋼一般限制錳含量小于1.6%。少量的Mn能將硫變?yōu)榱蚧锊⒁粤蚧镄问脚懦?，同時鋼在脫氧時，使用少量的錳后，也會形成良好的脫氧組織而起積極作用。在石油工業(yè)中是制造油管和套管大都采用含錳量較高的鋼，如我國的36Mn2Si鋼。801.材料因素⑶合金元素及熱處理

硫（S）：硫?qū)︿摰膽?yīng)力腐蝕開裂穩(wěn)定性是有害的。隨著硫含量的增加，鋼的穩(wěn)定性急劇惡化，主要原因是硫化物夾雜是氫的積聚點(diǎn)，使金屬形成有缺陷的組織。同時硫也是吸附氫的促進(jìn)劑。因此，非金屬夾雜物，尤其是硫化物含量的降低、分散化以及球化均可以提高鋼（特別是高強(qiáng)度鋼）在引起金屬增氫介質(zhì)中的穩(wěn)定性。磷（P）：除了形成可引起鋼紅脆（熱脆）和塑性降低的易熔共晶夾雜物外，還對氫原子重新組合過程（Had+Had→H2↑）起抑制作用，使金屬增氫效果增加，從而也就會降低鋼在酸性的、含硫化氫介質(zhì)中的穩(wěn)定性。811.材料因素⑷冷加工經(jīng)冷軋制、冷鍛、冷彎或其他制造工藝以及機(jī)械咬傷等產(chǎn)生的冷變形，不僅使冷變形區(qū)的硬度增大，而且還產(chǎn)生一個很大的殘余應(yīng)力，有時可高達(dá)鋼材的屈服強(qiáng)度，從而導(dǎo)致對SSCC敏感。一般說來鋼材隨著冷加工量的增加，硬度增大，SSCC的敏感性增強(qiáng)。

822.環(huán)境因素的影響⑴硫化氫濃度從對鋼材陽極過程產(chǎn)物的形成來看，硫化氫濃度越高，鋼材的失重速度也越快。

對應(yīng)力腐蝕開裂的影響碳鋼在硫化氫體積分?jǐn)?shù)小于5×10－2mL/L時破壞時間都較長。NACEMR0175－88標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為發(fā)生硫化氫應(yīng)力腐蝕的極限分壓為0.34×10-3MPa（水溶液中H2S濃度約20mg/L），低于此分壓不發(fā)生硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂。

高強(qiáng)度鋼即使在溶液中硫化氫濃度很低（體積分?jǐn)?shù)為1×10-3mL/L）的情況下仍能引起破壞，硫化氫體積分?jǐn)?shù)為5×10-2～6×10-1

mL/L時，能在很短的時間內(nèi)引起高強(qiáng)度鋼的硫化物應(yīng)力腐蝕破壞，不過這時硫化氫的濃度對高強(qiáng)度鋼的破壞時間已經(jīng)沒有明顯的影響了。硫化物應(yīng)力腐蝕的下限濃度值與使用材料的強(qiáng)度（硬度）有關(guān)。83

碳鋼在不同濃度硫化氫溶液中的破壞時間

842.環(huán)境因素的影響⑵pH值對硫化物應(yīng)力腐蝕的影響：

隨pH的增加，鋼材發(fā)生硫化物應(yīng)力腐蝕的敏感性下降pH≤6時，硫化物應(yīng)力腐蝕很嚴(yán)重；6＜pH≤9時，硫化物應(yīng)力腐蝕敏感性開始顯著下降，但達(dá)到斷裂所需的時間仍然很短；pH＞9時，就很少發(fā)生硫化物應(yīng)力腐蝕破壞。85含硫化氫溶液中鋼的破壞時間與pH值之間的關(guān)系

862.環(huán)境因素的影響⑶溫度

在一定溫度范圍內(nèi)，溫度升高，硫化物應(yīng)力腐蝕破裂傾向減小。

在22℃左右硫化物應(yīng)力腐蝕敏感性最大。溫度大于22℃后，溫度升高硫化物應(yīng)力腐蝕敏感性明顯降低。

對鉆柱來說，由于井底鉆井液的溫度較高，因此發(fā)生電化學(xué)失重腐蝕嚴(yán)重，而上部溫度較低，加上鉆柱上部承受的拉應(yīng)力最大，故而鉆柱上部容易發(fā)生硫化物應(yīng)力腐蝕開裂。87溫度對硫化物腐蝕的影響

882.環(huán)境因素的影響(4)流速

碳鋼和低合金鋼在含H2S流體中的腐蝕速率，通常是隨著時間的增長而逐漸下降，平衡后的腐蝕速率均很低，這是相對于流體在某特定的流速下而言的。如果流體流速較高或處于湍流狀態(tài)時，由于鋼鐵表面上的硫化鐵腐蝕產(chǎn)物膜受到流體的沖刷而被破壞或粘附不牢固，鋼鐵將一直以初始的高速腐蝕，從而使設(shè)備、管線、構(gòu)件很快受到腐蝕破壞。為此，要控制流速的上限，以把沖刷腐蝕降到最小。通常規(guī)定閥門的氣體流速低于15m/s。相反，如果氣體流速太低，可造成管線、設(shè)備低部集液，而發(fā)生因水線腐蝕、垢下腐蝕等導(dǎo)致的局部腐蝕破壞。因此，通常規(guī)定氣體的流速應(yīng)大于3m/s。

892.環(huán)境因素的影響(5)氯離子

在酸性油氣田水中，帶負(fù)電荷的氯離子，基于電價平衡，它總是爭先吸附到鋼鐵的表面，因此，氯離子的存在往往會阻礙保護(hù)性的硫化鐵膜在鋼鐵表面的形成。氯離子可以通過鋼鐵表面硫化鐵膜的細(xì)孔和缺陷滲入其膜內(nèi)，使膜發(fā)生顯微開裂，于是形成孔蝕核。由于氯離子的不斷移入，在閉塞電池的作用下，加速了孔蝕破壞。

在酸性天然氣氣井中與礦化水接觸的油套管腐蝕嚴(yán)重，穿孔速率快，與氯離子的作用有著十分密切的關(guān)系。90六、硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂和氫損傷的預(yù)防1.選用抗硫化氫材料

抗硫化氫材料主要是指對硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂和氫損傷有一定抗力或?qū)@種開裂不敏感的材料。同時采用低硬度（強(qiáng)度）和完全淬火＋回火處理工藝對材料抗硫化氫腐蝕是有利的。美國國家腐蝕工程師學(xué)會（NACE）標(biāo)準(zhǔn)MR－01－75(1980年修訂)中規(guī)定：含硫化氫環(huán)境中使用的鉆桿、鉆桿接頭、鉆鋌和其它管材的最大硬度不許高于HRC22；鉆桿接頭與鉆桿的焊接及熱影響區(qū)應(yīng)進(jìn)行淬火＋595℃以上溫度的回火處理；對于最小屈服強(qiáng)度大于655MPa的鋼材應(yīng)進(jìn)行淬火＋回火處理，以獲得抗硫化物應(yīng)力腐蝕開裂的最佳能力。91抗H2S腐蝕鋼材的基本要求

⑴成分設(shè)計合理：材料的抗H2S應(yīng)力斷裂性能主要與材料的晶界強(qiáng)度有關(guān)，因此常常加入Cr、Mo、Nb、Ti、Cu等合金元素細(xì)化原始奧氏體晶粒度。超細(xì)晶粒原始奧氏體經(jīng)淬火后，形成超細(xì)晶粒鐵素體和分布良好的超細(xì)碳化物組織，是開發(fā)抗硫化物應(yīng)力腐蝕的高強(qiáng)度鋼最有效的途徑。⑵采用有害元素(包括氫、氧、氮等氣體)含量很低純凈鋼；⑶良好的淬透性和均勻細(xì)小的回火組織，硬度波動盡可能小；⑷回火穩(wěn)定性好，回火溫度高(＞600℃)；⑸良好的韌性；⑹消除殘余拉應(yīng)力。92油氣田常用的抗SSC碳素鋼93油氣田常用的抗SSC低合金鋼94油氣田常用的抗SSCC油套管及輸送管標(biāo)準(zhǔn)操作溫度鋼級API規(guī)范5CT油管及套管用于所有溫度H-40，J-55，L-55C-75（1、2、3型），L-80（1型）用于大于或等于65℃

N80（Q和T級），C-95級（最大屈服強(qiáng)度不大于760MPa的專用Q和T級）用于大于或等于80℃P-105和P-110級（最大屈服強(qiáng)度達(dá)到965.5MPa的專用Q和T級）API規(guī)范5L管線鋼管（無縫管）用于所有溫度A、B、X42、X46、X52ASTM標(biāo)準(zhǔn)（無縫管）用于所有溫度A-53、A106（A、B、C）GB/T8163-1987用于所有溫度10、20、09MnV95六、硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂和氫損傷的預(yù)防2.添加緩蝕劑

實(shí)踐證明合理添加緩蝕劑是防止含H2S酸性油氣對碳鋼和低合金鋼設(shè)施腐蝕的一種有效方法。緩蝕劑對應(yīng)用條件的選擇性要求很高，針對性很強(qiáng)。不同介質(zhì)或材料往往要求的緩蝕劑也不同，甚至同一種介質(zhì)，當(dāng)操作條件(如溫度、壓力、濃度、流速等)改變時，所采用的緩蝕劑可能也需要改變。用于含H2S酸性環(huán)境中的緩蝕劑，通常為含氧的有機(jī)緩蝕劑(成膜型緩蝕劑)，有胺類、米唑啉、酰胺類和季胺鹽，也包括含硫、磷的化合物。如四川石油管理局天然氣研究所研制的CT2－l和CT2－4油氣井緩蝕劑及CT2—2輸送管道緩蝕劑，在四川及其他含硫化氫油氣田上應(yīng)用均取得良好的效果。963.控制溶液pH值提高溶液pH值降低溶液中H+含量可提高鋼材對硫化氫的耐蝕能力，維持pH值在9～11之間，這樣不僅可有效預(yù)防硫化氫腐蝕，又可同時提高鋼材疲勞壽命。

六、硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂和氫損傷的預(yù)防97第三單元防硫化氫安全設(shè)備

的基本位置

981、一號急救站應(yīng)位于上風(fēng)位置距井口大約90米的井場主入口處，主要設(shè)施包括：（1）總?cè)莘e大約8立方米的氣瓶組或空氣呼吸器（2）兩個備用的便攜式空氣呼吸裝置

（3）硫化氫和二氧化硫比色管氣體檢測器一套

（4）爆炸量表（5）帶備用架盒的點(diǎn)火槍（6）救生索(150米)和安全皮帶

（7）拖車的正面書寫“急救站NO

”(應(yīng)能在黑暗中發(fā)光)991、一號急救站（8）張貼：“醫(yī)療急救程序”和“緊急呼叫電話號碼”（9）插在拖車上有旋轉(zhuǎn)托架桿的風(fēng)向袋（10）黑板、粉筆或白板、水筆（11）便攜式輸氧袋和一個備用氧氣瓶（12）帶固定索的擔(dān)架，帶子和毯子（13）帶蒸餾水瓶的緊急眼睛沖洗臺

（14）蛇咬緊急處理工具箱

（15）骨折固定夾板箱

（16）二氧化碳滅火器

1001、一號急救站（17）帶電池的擴(kuò)音器（18）各種維修設(shè)備和備用低壓軟管，調(diào)節(jié)器等（19）在拖車上安裝聲音和燈光報警器

（20）能為氣瓶充氣的空氣壓縮機(jī)

1012、二號急救站設(shè)置于與一號急救站成90度角的出口路口處（1）總?cè)莘e大約8立方米的氣瓶組或空氣呼吸器（2）兩個備用的便攜式空氣呼吸裝置

（3）黑暗中發(fā)光的第二號急救站標(biāo)志（4）插在拖車上有旋轉(zhuǎn)托架桿的風(fēng)向袋

（5）如有必要在第二條逃生路口插上“只許出去”的標(biāo)志

1023、固定式硫化氫檢測儀

檢測儀主機(jī)應(yīng)安裝在錄井拖車和總監(jiān)或平臺經(jīng)理辦公室

探頭應(yīng)位于：（1）1號探頭：鉆臺臺板上，大約齊膝蓋高的位置；（2）2號探頭：鉆臺下靠近喇叭口處，但要便于取出和檢查以及校正；（3）3號探頭：靠近振動篩；（4）4號探頭：靠近泥漿混和裝置注意：探頭不要置放于能被化學(xué)或高濕度如蒸汽污染的地方或者置放于振動篩上方有煙霧；的地方探頭線應(yīng)保證暢通。1034、警報低級警報應(yīng)為視覺警報，視覺與聽覺警報一起出現(xiàn)時成為高級報警。

硫化氫的警報位置應(yīng)可見和可聽到： 司鉆操作臺（聲響、燈光）

動力間（聲響、燈光）

泥漿房（聲響）

生活區(qū)（每一層的聲響）

每個建筑層的中心區(qū)（聲響、燈光）

控制間注：高音量貫穿井場，區(qū)別于其它聲光源。

1045、便攜式呼吸器

應(yīng)放置于緊急救助和逃生用得著的地方。

1個放置于鉆井液座崗房內(nèi)；

4個放置于值班經(jīng)理房和監(jiān)督房內(nèi)；

2個放置于錄井拖車內(nèi)；

1個放置于泥漿工程師的辦公房內(nèi)；

2個放置于1號急救站；

2個放置于2號急救站；

1個放置于發(fā)電機(jī)房；

3個放置于鉆工值班房內(nèi)；

1個放置于井架二層平臺上；

2個放置于動力機(jī)房內(nèi)。1056、工作呼吸面罩

應(yīng)放置于工作人員可以在工作區(qū)域進(jìn)行有效工作的地方。設(shè)置情況為：

6個在鉆井臺上；

3個在1號急救站；

3個在2號急救站；

2個在靠近振動器的欄桿上；

2個在靠近泥漿混和區(qū)的托架上；

1個在井架(為井架工準(zhǔn)備)。1066、工作呼吸面罩

在情況出現(xiàn)變化時，放置位置可以改變，這些放置地點(diǎn)包括：

1)燃燒管線的點(diǎn)火器處；

2)遠(yuǎn)距離蓄電池處等等。注：每套呼吸器應(yīng)保持清潔衛(wèi)生，在室內(nèi)條件下應(yīng)掛起來，如果可能，鉆井工的工作呼吸器應(yīng)裝置一個對講裝置。

1077、風(fēng)向袋和風(fēng)向指示器

每個井場應(yīng)至少有3個裝在插竿上的風(fēng)向袋，它們的位置為：（1）每個急救站（2）井架頂（3）鉆工值班房的房頂；

風(fēng)向指示器應(yīng)在這些地方指示方向

1)高于鉆臺，鉆臺以外的位置

2)與第一個指示器成直角的位置

3)微風(fēng)情況下即可引起人們的注意1088、警告標(biāo)示

（1）大門入口處，至少有一個1.2米X1.2米大小的入口警告牌。（2）大門入口處，至少有一個1.2米X1.2米的指示牌，內(nèi)容如：黃色：表示有潛在危險桔紅色：表示中等程度危險紅色：表示極度危險有些公司使用兩種附加顏色：綠色：表示無危險；黑色：表示放棄(棄置)。1098、警告標(biāo)示

（3）至少一個“非經(jīng)培訓(xùn)者／未經(jīng)許可人員請勿進(jìn)入”警示牌（4）“警告：硫化氫有毒氣體”（5）此處嚴(yán)禁煙火（6）兩塊(黑暗中能發(fā)光)“第X號急救站”標(biāo)牌（7）張貼：“醫(yī)療急救程序”和“緊急電話號碼”于下述位置：

1)安全拖車(急救站)；

2)鉆工值班房；

3)甲方監(jiān)督、值班經(jīng)理辦公室；（8）如有必要“只準(zhǔn)出去”標(biāo)志設(shè)置于第二條逃生道路的入口1109、通風(fēng)與排氣

排氣扇在下述區(qū)域有作用：（1）地下室和通向坑洼區(qū)的地方。（2）振動篩。（3）鉆臺。（4）修井或試油中的集液罐。11110、鉆井架通訊聯(lián)絡(luò)

通訊裝置應(yīng)安裝在下述地點(diǎn)：

（1）司鉆操作臺（2）井架二層臺（3）鉆井液工程師室和座崗房（4）錄井房（5）現(xiàn)場監(jiān)督住處（6）儲存罐控制室（7）經(jīng)理值班房和生活區(qū)11211、輔助照明

輔助燈光應(yīng)考慮設(shè)置于下述位置：（1）入口警告標(biāo)志（2）風(fēng)向袋（3）臨時指揮站(急救站)

（4）生活居住區(qū)應(yīng)裝備一旦停電或因?yàn)橛途畣栴}斷電時，可自動啟動的電池供電緊急照明系統(tǒng)。11312、應(yīng)急發(fā)電機(jī)

在鉆遇（試油、修井）可能硫化氫超標(biāo)井時，就有必要考慮有一套獨(dú)立的30至50千瓦發(fā)電機(jī)，裝在可移動的滑輪上，離鉆井（試油、修井）架至少60米—90米的地方，提供動力給：（1）生活居住區(qū)；（2）硫化氫防護(hù)設(shè)備處；（3）排氣扇；（4）便攜式照明；（5）指揮站外的應(yīng)急燈光；（6）急救站。114第四單元呼吸裝備和硫化氫檢測系統(tǒng)風(fēng)向標(biāo)安全拖車

空氣軟管空氣分配器面罩

調(diào)節(jié)器

背帶

撤離氣瓶

115一、便攜式正壓空氣呼吸器正壓空氣呼吸器的主要結(jié)構(gòu)E.RPP—20B/12型1161、E.RPP-20B/12型空氣呼吸器主要結(jié)構(gòu)a.儲存壓縮空氣的氣瓶;b.支承氣瓶和減壓閥背托架;c.安裝在背托架上的減壓閥;d.面罩;e.

供氣閥。

117面罩包括用來罩住臉部的面框組件和用來固定面框的頭罩組件，面框組件包括：a.面窗b.面窗密封圈c.口鼻罩d.兩個傳聲器組件e.口鼻罩上有兩個吸氣閥頭罩包括：帽子組件和收緊面罩用的頭帶和頸帶118供氣閥a.紅色沖泄閥b.用橡膠罩保護(hù)的節(jié)氣開關(guān)

119氣瓶總成a.氣瓶總成是由氣瓶和氣瓶閥組成，氣瓶閥上裝有安全膜片，可在氣瓶內(nèi)壓力過高時自動卸壓b.碳纖維復(fù)合氣瓶是在鋁合金內(nèi)膽外用碳纖維和玻璃纖維等高強(qiáng)度纖維纏繞制成。

120減壓閥減壓閥安裝在背托架上，包括一個用以連接氣瓶總成的手輪、一個連接到肩部的壓力表、一個中壓安全閥、一個向供氣閥供氣的中壓管和一個報警器。121背托架a.背架b.肩帶c.腰帶d.固定氣瓶的瓶箍帶1222、便攜式正壓空氣呼吸器工作原理

打開氣瓶閥，充裝在氣瓶內(nèi)的高壓空氣經(jīng)減壓閥減壓，輸出0.7Mpa的中壓氣體，經(jīng)中壓管送至供氣閥。吸氣時供氣閥自動開啟，供使用者吸氣。呼氣時，供氣閥關(guān)閉，呼氣閥打開呼出體外。在一個呼吸循環(huán)過程中，面罩上的呼氣閥和口鼻罩上的單向閥門都為單方向開啟，所以整個氣流是沿著一個方向，構(gòu)成一個完整的呼吸循環(huán)過程。1233、使用方法及注意事項(xiàng)

（１）使用前緩慢打開氣瓶閥，隨著系統(tǒng)壓力上升，報警器會發(fā)出短暫哨音，氣瓶閥完全打開后，檢查壓力表上的讀數(shù)值，其值應(yīng)在28--30ＭＰa之間，關(guān)閉氣瓶閥門，觀察壓力表的讀數(shù)。在５分鐘內(nèi)壓力下降值不大于0.583ＭＰa，表明高中壓系統(tǒng)氣密性良好。

1243、使用方法及注意事項(xiàng)

（２）使用時氣瓶背在身后，拉緊肩帶，固定腰帶、系牢胸帶。1254、不同勞動強(qiáng)度下消耗空氣量

t=10pv/qv勞動強(qiáng)度空氣消耗量（L/min）輕15～20低強(qiáng)度20～30中強(qiáng)度30～40高強(qiáng)度35～50極度50～80126二、空氣呼吸站

它主要有氣瓶組、空氣壓縮機(jī)、減壓閥、拖車、軟管、分配器、面罩、調(diào)節(jié)器等組成。

風(fēng)向標(biāo)安全拖車

空氣軟管空氣分配器面罩

調(diào)節(jié)器背帶

撤離氣瓶

127硫化氫檢測儀１、比長式硫化氫測定管檢測法結(jié)構(gòu)如圖11所示128測定范圍0～250mg/m3。測定溫度30C～300C。使用方法注意事項(xiàng)129２、便攜式硫化氫檢測儀工作原理130便攜式硫化氫檢測儀131便攜式硫化氫檢測儀132便攜式硫化氫檢測儀133便攜式硫化氫檢測器134使用方法開啟電源檢查電源電壓零點(diǎn)校正正常測試135使用注意事項(xiàng)1、硫化氫監(jiān)測儀為精密儀器,不得隨意拆動,一免破壞防暴結(jié)構(gòu)2、使用前應(yīng)詳細(xì)閱讀使用說明書，嚴(yán)格遵守使用方法3、特別潮濕環(huán)境中存放請加防潮袋。4、防止從高出跌落，或受到劇烈震動。5、儀器長時間不用也應(yīng)定期對儀器進(jìn)行充電處理（每月一次）6、儀器使用完后應(yīng)關(guān)閉電源開關(guān)7、一般儀器校正電位器“S1”出廠時已標(biāo)定好不得隨意136３、固定式硫化氫檢測器工作原理137固定式硫化氫檢測器1384、移動式硫化氫檢測儀139固定式硫化氫檢測器140固定式硫化氫檢測儀探頭141硫化氫檢測儀校驗(yàn)臺142安裝安裝探頭a.安裝位置:一般安裝在離可能泄漏硫化氫氣體地點(diǎn)處一米范圍內(nèi)b.安裝方法∶遵守一個原則∶將傳感器防雨罩的圓柱面指向地面143主機(jī)的安裝

一般將主機(jī)安放到有人堅守的值班室內(nèi)144主機(jī)的安裝

一般將主機(jī)安放到有人堅守的值班室內(nèi)145零點(diǎn)調(diào)節(jié)經(jīng)極化穩(wěn)定后，在現(xiàn)場沒有被檢測氣體的情況下，將探頭頂蓋打開，調(diào)節(jié)調(diào)零電位器“Z”，使主機(jī)先是為“000”，并測量探頭輸出信號應(yīng)為+400±5mv探頭校正探頭一般每三個月校正一次146使用維護(hù)及注意事項(xiàng)硫化氫檢測儀屬于精密安全儀器，不得隨意拆動，以免破壞防爆結(jié)構(gòu)每月校準(zhǔn)一次零點(diǎn)保護(hù)好防爆部件的隔爆面，不得損傷為保證傳感器探頭的檢測精度用戶應(yīng)根據(jù)要求定期進(jìn)行標(biāo)定(具體時間按說明書要求)經(jīng)?；蚨ㄆ谇逑刺筋^的防雨罩，用壓縮空氣吹掃防蟲網(wǎng)，防止堵塞在通電情況下嚴(yán)禁拆卸探頭在更換保險管時要關(guān)閉電源147生產(chǎn)作業(yè)過程中的防硫化氫措施一、設(shè)計的特殊要求二、井場的布置三、管材的選擇四、設(shè)備的安裝五、工作人員的準(zhǔn)備六、防硫化氫演習(xí)七、硫化氫超標(biāo)后的防護(hù)措施148急救應(yīng)急程序離開此地打開報警器戴上正壓式呼吸器搶救受害者使中毒者蘇醒爭取醫(yī)療救援149當(dāng)硫化氫濃度達(dá)到30mg/m3（20ppm）的安全臨界濃度時，應(yīng)執(zhí)行以下程序1、戴上空氣呼吸器；2、向上級（第一責(zé)任人及授權(quán)人）報告；3、指派專人至少在主要下風(fēng)口距井口100m、500m和1000m處進(jìn)行硫化氫監(jiān)測，需要時監(jiān)測點(diǎn)可適當(dāng)加密；4實(shí)施控制程序，控制硫化氫泄露源；5撤離現(xiàn)場的非應(yīng)急人員；6、清點(diǎn)現(xiàn)場人員；7、切斷作業(yè)現(xiàn)場可能的著火源；8、通知救援機(jī)構(gòu)。150第五單元鉆井、試油、修井過程中硫化氫的防護(hù)

151一、設(shè)計的特殊要求

１、在設(shè)計中應(yīng)注明含硫化氫地層及其深度和估計含量。不能在硫化氫含量超過20mg/m3地層進(jìn)行欠平衡鉆井。

2、若預(yù)計硫化氫分壓大于0.21Kpa時，必須使用抗硫套管、鉆桿、油管等其它管材，井下溫度高于930的井段，可不考慮套管的抗硫性能。硫化氫分壓是指在相同溫度下，一定體積天然氣中所含硫化氫，單獨(dú)占有該體積時所具有的壓力1523、裸眼地層能承受較大的井底壓力。4、含硫地層測試管柱設(shè)計的抗拉安全系數(shù)應(yīng)大于2.0，抗外擠安全系數(shù)應(yīng)大于1.25，抗內(nèi)壓安全系數(shù)應(yīng)大于1.25。油管應(yīng)采用氣密性好的特殊絲扣油管，管柱下部應(yīng)接高溫高壓伸縮補(bǔ)償器、開關(guān)式循環(huán)閥和封隔器。壓井液中應(yīng)有緩蝕劑。5、鉆井液密度應(yīng)有較大的安全附加壓力當(dāng)量值6、必須有足量的重鉆井液和加重材料儲備1537、嚴(yán)格限制設(shè)計在含硫地層用常規(guī)中途測試工具進(jìn)行地層測試工作，若必須進(jìn)行時，必須控制管柱在硫化氫中的浸泡時間。8、設(shè)計時必須對井場周圍一定距離（2KM）以內(nèi)的居民住宅、學(xué)校、廠礦等進(jìn)行勘測，并在設(shè)計上標(biāo)明位置。1549、在煤礦、金屬礦等非油氣礦藏開采區(qū)鉆井，應(yīng)標(biāo)明地下礦井、礦道的分布、深度和走向及地面井位與礦井、礦道的關(guān)系。10、在鉆井設(shè)計中還要有棄井設(shè)計。對于無工業(yè)開采價值而含硫化氫的井應(yīng)采取永久性棄井。155防護(hù)室二、井場的布置156１、在井場選址時應(yīng)盡量遠(yuǎn)離民房、學(xué)校、工廠、醫(yī)院等公共區(qū)域，井口距以上位置至少要在500米以上，距井隊(duì)生活區(qū)要在300米以上。在江、河、干渠附近布井應(yīng)符合水利部門有關(guān)安全、環(huán)保要求。2、井場入口處要有防護(hù)設(shè)計和急救站，以便一旦發(fā)生硫化氫緊急情況時使用。井場要有一條輔助的安全通道以便遇到風(fēng)向轉(zhuǎn)變，造成災(zāi)禍時通行，井場所有入口處都要安裝適當(dāng)?shù)膱缶盘柡推鞄谩?、井場所有設(shè)備的安放必須留有空間。1574、氣測車、酸化壓裂車等輔助設(shè)備和機(jī)動車輛，應(yīng)盡量遠(yuǎn)離井口，至少在２５米以外。井場值班室、工程室、地質(zhì)室和鉆井液室等，應(yīng)設(shè)置在井場盛行風(fēng)的上風(fēng)向。在上風(fēng)向較遠(yuǎn)處專門設(shè)置活動拖車式防護(hù)室。防護(hù)室要配備足夠的呼吸裝置、急救箱、擔(dān)架、氧氣袋和供氣設(shè)備。供氣呼吸設(shè)備在空氣中含硫化氫任何濃度下，能給作業(yè)工人以保護(hù)，當(dāng)氣壓不足時還能發(fā)出警告信號。所有防護(hù)器具應(yīng)放在使用方便、清潔衛(wèi)生的地方。并有專人定期檢查以保證這些器具處于良好的備用狀態(tài)，同時做好記錄。海洋上，鉆井船的首尾部都要設(shè)立防護(hù)室。158

5、在無風(fēng)和微風(fēng)的時候，應(yīng)當(dāng)用大的鼓風(fēng)機(jī)或排風(fēng)扇對一定方向吹風(fēng)。

6、發(fā)電機(jī)必須與井眼保持一段有效距離

7、確保通訊２４小時暢通

8、在防溢管、鉆井液罐、振動篩附近、鉆臺和試油、修井集液罐等常有人員的地方，應(yīng)安裝數(shù)臺硫化氫監(jiān)測儀及音響報警器。9、開鉆、試油、修井前應(yīng)繪制一張包括距井口一定距離（２公里）范圍內(nèi)所有建筑物的地圖。159１、井控裝置的配備

（１）以液壓防噴器為主體的鉆井井口裝置（包括四通、套管頭、過渡法蘭等）和控制裝置。高溫高壓的含硫井應(yīng)使用雙四通。（２）以節(jié)流管匯為主的井控管匯（包括放噴管線，注水管線和滅火管線）。（３）管柱內(nèi)防噴工具（包括鉆具回壓閥、方鉆桿上、下旋塞閥等、沖砂管柱旋塞閥等）。三、井控裝置的配備及安裝要求160

（４）以監(jiān)測和預(yù)報地層壓力為主的井控儀器、儀表。（５）鉆井液凈化、鉆井液加重、起下鉆灌鉆井液設(shè)備。起鉆灌鉆井液計量罐是必不可少的（試油可不配備此類設(shè)備）。（６）適于特殊作業(yè)和井噴失控后處理事故的專用設(shè)備和工具（包括自封頭、不壓井起下鉆裝置、滅火設(shè)備等）。

161２、井控裝置的安裝要求

（1）井口和套管的連接，每條防噴管線的高壓區(qū)都不允許現(xiàn)場焊接。（３）放噴管線至少應(yīng)裝兩條，高壓井應(yīng)裝四條，其夾角為９０0，并接出井場１００米以外。（４）壓井管線至少有一條在盛行風(fēng)的上風(fēng)方向。（５）井控裝置和管材在使用前應(yīng)進(jìn)行無損探傷。（6）雙閘板組合應(yīng)為上全封、下半封，雙閘板與單閘板組合中為一半封、一全封、一半封。同時對井口裝置要進(jìn)行等壓氣密檢驗(yàn)。對于含硫井應(yīng)裝有鉆具剪切閘板。162１、鋼材。由于鋼材的強(qiáng)度越大，對硫化物應(yīng)力腐蝕開裂越敏感。因而要求鋼的屈服極限不得大于６５５Mpa，硬度最大為ＨＲＣ２２。若鋼材經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，其屈服極限和硬度可以比上述規(guī)格略高。２、非金屬材料。應(yīng)具有在硫化氫環(huán)境中能長期使用而不失效的性能。３、硫化物應(yīng)力腐蝕開裂主要是在鋼材受拉力時產(chǎn)生，并隨拉應(yīng)力的增大，硫化物應(yīng)力腐蝕開裂的時間就縮短，因而其使用拉應(yīng)力應(yīng)盡量控制在鋼材屈服極限的６０％以下。四、管材的選擇163

４、由于厚壁鉆桿或油管可以降低內(nèi)應(yīng)力，延長其使用壽命，因而，在高壓含硫地區(qū)可采用厚壁鉆桿或油管。5、幾乎所有金屬與硫化氫反應(yīng)都生成金屬硫化物。暴露于硫化氫之中的金屬的這些部分，首先不斷地潮解。硫化氫腐蝕對于鐵、鋼、鉛、鎳、鋅、鉻、鉆、鈀和鉭的腐蝕程度比銀、銅、鎘、汞、鉛要小。164

五、防硫化氫呼吸器及監(jiān)測儀的配備1、陸地鉆井鉆井過程中，宜使用供氣系統(tǒng)，作業(yè)人員使用帶快速接頭的正壓式空氣呼吸器；配備正壓式空氣呼吸器及與空氣呼吸器氣瓶壓力相應(yīng)的空氣壓縮機(jī)，呼吸器和壓縮機(jī)應(yīng)有專人管理。鉆井隊(duì)至少應(yīng)配備15套正壓式空氣呼吸器。井場應(yīng)配備空氣鋼瓶(40L)和充氣機(jī),以作快速充氣用。鉆井現(xiàn)場在井口、鉆井液出口及其它硫化氫容易逸出部位應(yīng)設(shè)置固定式多點(diǎn)硫化氫監(jiān)測儀和4臺便攜式硫化氫監(jiān)測儀。1652、海洋鉆井在鉆井船或鉆井平臺上，一般應(yīng)配備15—20套空氣呼吸器。同時也應(yīng)為守護(hù)船提供適量的空氣呼吸器。在鉆井船或鉆井平臺應(yīng)配備空氣鋼瓶(40L)和充氣機(jī),以作快速充氣用。固定式探頭至少應(yīng)安裝在喇叭口附近、鉆臺上、鉆井液池附近（鉆井液艙）、生活區(qū)、發(fā)電及配電房的抽風(fēng)口處也應(yīng)安裝。空氣呼吸器的存放位置為：平臺經(jīng)理室4—5套；鉆井隊(duì)長室1—2套；鉆井監(jiān)督室1—2套；鉆臺5—6套；鉆井液池附近（鉆井液艙）2套；氣測房2—3套。醫(yī)務(wù)室應(yīng)配有處理硫化氫中毒的醫(yī)療用品、復(fù)蘇器和氧氣瓶。1663、試油和修井過程的配備可按鉆井過程中的標(biāo)準(zhǔn)配備。4、集輸站集輸站應(yīng)配備正壓式空氣呼吸器及與空氣呼吸器氣瓶壓力相應(yīng)的空氣壓縮機(jī)，正壓式空氣呼吸器配備數(shù)量應(yīng)與當(dāng)班人數(shù)相等。作業(yè)人員進(jìn)入油氣進(jìn)站區(qū)、低凹區(qū)、污水區(qū)及其硫化氫易于積聚的區(qū)域時，應(yīng)佩戴正壓式空氣呼吸器。集輸站應(yīng)在硫化氫易于積聚的區(qū)域設(shè)置固定式多點(diǎn)硫化氫監(jiān)測儀和報警設(shè)備。1675、天然氣凈化廠作業(yè)人員進(jìn)入天然氣凈化廠的脫硫、再生、硫回收、排污防空區(qū)域時，應(yīng)配戴正壓式空氣呼吸器。天然氣凈化廠應(yīng)配備正壓式空氣呼吸器及與空氣呼吸器氣瓶壓力相應(yīng)的空氣壓縮機(jī)，正壓式空氣呼吸器配備數(shù)量應(yīng)與當(dāng)班人數(shù)相等。天然氣凈化廠應(yīng)在硫化氫易于積聚的區(qū)域設(shè)置固定式多點(diǎn)硫化氫監(jiān)測儀和報警設(shè)備。

168六、工作人員的準(zhǔn)備

１、每個工作人員應(yīng)經(jīng)過專門的培訓(xùn)，明確硫化氫的特性及其危害。明確硫化氫存在的地區(qū)應(yīng)采取的安全措施和急救程序。２、對井隊(duì)、試油、修井工作人員進(jìn)行現(xiàn)有防護(hù)設(shè)備的使用訓(xùn)練和防硫化氫演習(xí)。使每個人做到非常熟練的使用防護(hù)設(shè)備，達(dá)到在沒有燈光的條件下正確佩戴呼吸器。３、在進(jìn)入懷疑有硫化氫存在的地區(qū)前，應(yīng)先進(jìn)行檢測，以確定其是否存在及其濃度。監(jiān)測時要佩戴正壓式空氣呼吸器，除此之外任何呼吸裝置都是不安全的。169４、當(dāng)你準(zhǔn)備在一個被告有硫化氫存在的環(huán)境中工作時，你必須對危險情況有全面的思想準(zhǔn)備。你可以提前準(zhǔn)備一個對付緊急情況，幫你及時逃生的方案。５、井隊(duì)工人應(yīng)相互密切關(guān)注。可能的話，應(yīng)兩人結(jié)對工作，以互相照應(yīng)。同時應(yīng)為在可能存在硫化氫地區(qū)內(nèi)工作的工人身邊準(zhǔn)備一些防護(hù)設(shè)施。170

６、所有工作人員應(yīng)明確自身應(yīng)急程序：如果發(fā)生硫化氫泄露，必須：——離開此地——打開警報器——戴上防毒呼吸器——搶救受害者——使中毒者蘇醒——爭取醫(yī)療救援171

７、沒有戴上合適的防毒器具的人，切記不要進(jìn)入硫化氫可能積聚的封閉地區(qū)。。8、耳鼓膜穿孔的人不能帶上防毒器具在含硫化氫氣體的環(huán)境里工作。10、在鉆井液錄井過程中若發(fā)現(xiàn)硫化氫顯示時，應(yīng)及時向鉆井監(jiān)督報告。11、在硫化氫地層取心時，當(dāng)取心筒起出地面之前10—20個立柱時，以及從巖心筒取出巖心時，操作人員要戴好空氣呼吸器。12、鉆井隊(duì)在鉆遇含硫化氫地層后，起鉆要使用鉆桿刮泥器，必要時工作人員要佩帶空氣呼吸器。試油和修井起管柱時，要使用刮油器，必要時工作人員要佩帶空氣呼吸器。172七、H2S防護(hù)演習(xí)步驟1、啟動警報2、所有必要人員都要戴上呼吸器，按緊急程序所指示的那樣采取必要的措施。3、開動鼓風(fēng)機(jī)，熄滅明火。4、按監(jiān)督的指示進(jìn)行工作。5、如果有不必要的人員在井場，他們必須戴上呼吸器并離開現(xiàn)場6、關(guān)掉井場入口處的大門173發(fā)出“全部清除”信號，實(shí)施下列步驟１、檢查供氣系統(tǒng)。２、給自持式呼吸器充氣。３、檢查軟管線的出口裝置是否損壞。４、檢查H2S傳感器和檢測設(shè)備。５、檢查有無H2S聚集。６、檢查發(fā)現(xiàn)的問題都必須上報。174八、硫化氫的處理1、合理的鉆具結(jié)構(gòu)2、壓差法

3、油基鉆井液

4、清除鉆井液或修井液中硫化氫的方法（1）維持一定的ＰＨ值，加成膜防腐蝕劑Ｈ2Ｓ+NaOH

ＮaHS+Na0HNa2S+H2O

NaHS+H2O175（2）海綿鐵海綿鐵是一種人造的多孔的鐵的氧化物，與硫化氫的反應(yīng)為：Ｆe3O4+6H2S=３FeS2+4H2O+2H2（3）堿式碳酸鋅堿式碳酸鋅與硫化氫反應(yīng)生成的硫化鋅不可溶解性和不影響鉆井液性能而成為一種好的清硫劑

（4）鉻酸鹽為了消除淡水或咸水中硫化物污染，可用鉻酸鈉或鉻酸鉀處理。

176（5）堿式碳酸銅用堿式碳酸銅來沉淀硫化物，生成硫化銅。硫化銅具有隋性且不溶解的硫化物。但是銅的硫化物易引起電流激勵腐蝕。（6）氫氧化銨或過氧化氫為了人員安全，氫氧化銨或過氧化氫作為一種應(yīng)急的，處理硫化氫的方法是在出口管處加３５％的氫氧化銨或過氧化氫，溶解的硫化物被氧化。1775、硫化氫超標(biāo)地層的鉆進(jìn)井控工作（1）鉆開含硫地層前應(yīng)對井控設(shè)備和壓井業(yè)的儲備情況進(jìn)行一次全面的檢查和試運(yùn)行。同時對所有工作人員進(jìn)行一次全面的井控演習(xí)，檢查其對付突發(fā)情況的能力。（2）打開含硫地層最多1米，停止鉆進(jìn)15—20分鐘檢查井口溢流情況。如果無溢流，再鉆進(jìn)3米停鉆10—20分鐘檢查井口溢流情況，若無溢流，則繼續(xù)小心鉆進(jìn)。如果有溢流出現(xiàn)應(yīng)立即關(guān)井，并記錄下立壓、套壓及鉆井液池增量，準(zhǔn)備實(shí)施壓井。178

（3）打開含硫地層或在含硫油氣井修井需要起鉆時，必須進(jìn)行短期下作業(yè)，起鉆時要灌滿鉆井液，記錄灌入量。以檢查井底壓力的平衡情況。在進(jìn)行短期下循環(huán)時，至少循環(huán)一周。井上的其他特殊作業(yè)要服從井控安全的需要。（4）打開含硫地層后對井控設(shè)備的可靠性和日常檢查是必不可少的。要由專人負(fù)責(zé)，鉆井監(jiān)督有義務(wù)檢查井隊(duì)對井控設(shè)備的檢查記錄，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)令其停鉆整改。179（5）鉆井液中脫出的硫化氫氣體盡可能集中排放。井隊(duì)或修井隊(duì)在現(xiàn)有條件下不能實(shí)施井控作業(yè)，放噴點(diǎn)火必須指派專人慎重進(jìn)行。當(dāng)硫化氫濃度超過安全臨界濃度時，點(diǎn)火人員應(yīng)佩帶防護(hù)器具。點(diǎn)火人員應(yīng)在上風(fēng)方向，離火口距離不得少于１０米，需用點(diǎn)火槍或電子點(diǎn)火裝置遠(yuǎn)程點(diǎn)火。在井口失控的條件下，應(yīng)按應(yīng)急預(yù)案中的授權(quán)進(jìn)行評估點(diǎn)火。180

6、試油（氣）

含硫化氫井試油時應(yīng)掌握的原則

試含硫化氫的油層而不試硫化氫氣層

測試工藝能有效地控制硫化氫

對低含量的硫化氫井可進(jìn)行試油

對高含量的硫化氫井必須采取有效措施后才能進(jìn)行試油

181天然氣凈化廠正壓式空氣呼吸器配備數(shù)量應(yīng)與當(dāng)班人數(shù)相等與空氣呼吸器氣瓶壓力相應(yīng)的空氣壓縮機(jī)固定式硫化氫監(jiān)測儀一套182第六單元含硫天然氣集氣站的管理要求183一、集氣站的設(shè)計安裝要求二、有關(guān)集氣站試運(yùn)及驗(yàn)收的相關(guān)內(nèi)容三、生產(chǎn)管理的有關(guān)要求四、檢修要求184第七單元含硫油氣井安全管理生產(chǎn)要求185一、含硫氣井安全管理生產(chǎn)要求1、含硫化氫天然氣井設(shè)計準(zhǔn)則（1）采氣井口裝置選擇(2)閥門的選擇(3)壓力容器材質(zhì)選擇(4)集氣管線材質(zhì)選擇(5)儀表及其他零件金屬材料選擇1862、安裝準(zhǔn)則(1)焊接(2)放空管線的安裝(3)安全閥的安裝(4)緩蝕劑注入裝置的安裝(5)零部件的更換1873、生產(chǎn)操作技術(shù)要求(1)采氣井口裝置閥門配置及編號（2）采氣井口裝置的操作（3）井口緩蝕劑和加注井口緩蝕劑操作要求（4）采氣井口裝置、地面管線、設(shè)備的內(nèi)外防腐188二、含硫化氫油井（單井）安全管理生產(chǎn)要求1、含硫化氫油井（單井）井場選址要求2、含硫化氫油井（單井）井場的布置3、含硫化氫油井（單井）井場的防護(hù)設(shè)施4、含硫化氫油井（單井）井場操作人員培訓(xùn)5、含硫化氫單井井場的安全管理制度189第八單元含硫天然氣管道輸送安全管理要求一、設(shè)計要求二、建造要求三、投產(chǎn)試運(yùn)管理四、生產(chǎn)管理五、系統(tǒng)檢驗(yàn)190一、設(shè)計1、含硫天然氣工藝管道的設(shè)計應(yīng)由專業(yè)技術(shù)資質(zhì)的單位按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定組織。2、含硫天然氣輸氣管道的設(shè)計應(yīng)充分考慮到硫化氫的腐蝕因素，并按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)組織專業(yè)人員實(shí)施。3、管道附件的設(shè)計也應(yīng)充分考慮到硫化氫的腐蝕因素。4、嚴(yán)格劃分干、濕含硫天然氣的界限，在設(shè)計時應(yīng)分別提出相應(yīng)的技術(shù)要求、措施、配套設(shè)置和操作要點(diǎn)。1915、含硫天然氣宜經(jīng)脫水后輸送，其水露點(diǎn)應(yīng)比輸送條件下的最低環(huán)境溫度低5攝氏度。6、輸氣管道安全系統(tǒng)宜包括如下內(nèi)容：a．硫化氫、可燃?xì)怏w監(jiān)測系統(tǒng)；b．管道防腐保護(hù)措施。7、管道及管道附件的設(shè)計既要符合工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，又要符合防硫化氫腐蝕的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。192二、建造1、管道的加工與建造要求具有專業(yè)資質(zhì)的廠家進(jìn)行。2、管道焊接前，其焊縫應(yīng)作抗硫評定試驗(yàn)；如設(shè)計有特殊要求，還應(yīng)按設(shè)計文件規(guī)定執(zhí)行。3、管道驗(yàn)收前，建造單位應(yīng)向使用單位提供以下竣工資料：a)焊縫的抗硫評定試驗(yàn)報告；b)焊縫的熱處理報告和焊縫硬度檢查報告。4、管道建造過程中，應(yīng)執(zhí)行國家工程監(jiān)理制度并由國家主管部門認(rèn)可的質(zhì)量監(jiān)督單位進(jìn)行第三方質(zhì)量監(jiān)督。193三、投產(chǎn)試運(yùn)1、投產(chǎn)前的準(zhǔn)備工作1）制定并完善各項(xiàng)安全生產(chǎn)的規(guī)章制度。2）對操作人員進(jìn)行安全技術(shù)培訓(xùn)(包括硫化氫防護(hù)措施)，考核合格者方可持證上崗。3）氣源、氣量應(yīng)落實(shí)，并定時對氣質(zhì)進(jìn)行分析，以保證天然氣的質(zhì)量達(dá)到管輸要求。4）針對硫化氫中毒和腐蝕破壞，應(yīng)制定切實(shí)可行的事故應(yīng)急預(yù)案，并組織好搶修隊(duì)伍，配備好搶修用的設(shè)備和各種安全設(shè)施(包括防護(hù)用品和藥品)。1942、投產(chǎn)試運(yùn)的安全措施1）對職工及沿線群眾應(yīng)進(jìn)行安全宣傳和教育。2）管道投產(chǎn)前，宜對管道進(jìn)行干燥。3）天然氣置換的主要要求：a)天然氣置換過程中操作應(yīng)平穩(wěn)，天然氣進(jìn)氣速度或清管球的運(yùn)行速度不應(yīng)超過5m／s；b)站內(nèi)管線置換時，壓力宜控制在0.1Mpa；c)置換放空時，應(yīng)控制放空氣量，不應(yīng)站內(nèi)放空；d)在放空口附近應(yīng)設(shè)取樣點(diǎn)，定時化驗(yàn)，直至天然氣中含氧量小于2％時，方能結(jié)束置換。4）在通球、置換及試壓的升壓過程中，無關(guān)人員不得進(jìn)入管道兩側(cè)50m以內(nèi)。3、管道試運(yùn)投產(chǎn)應(yīng)組織專家組進(jìn)行綜合評審，合格后方可運(yùn)行投產(chǎn)。195四、生產(chǎn)管理1、管道安全技術(shù)管理工作主要包括：a)硫化氫防護(hù)技術(shù)培訓(xùn)內(nèi)容的規(guī)定；b)硫化氫防護(hù)技術(shù)培訓(xùn)和考核報告的技術(shù)檔案；c)編制安全防護(hù)用品計劃及制定管理、使用制度。2、管道使用單位，在管道投入使用前應(yīng)向企業(yè)的主管部門申報和辦理使用登記手續(xù)，同時將管道走向圖上報地方政府規(guī)劃部門備案。1963、安全操作要求：a)應(yīng)有硫化氫監(jiān)測和報警系統(tǒng)；b)應(yīng)進(jìn)行防硫化氫安全教育，并制定一套完整的防硫化氫救援計劃；c)當(dāng)裝置報警后，對操作人員需進(jìn)入的場所應(yīng)進(jìn)行硫化氫濃度檢測；只有在安全濃度以下時，操作人員方可進(jìn)入；d)當(dāng)在硫化氫含量超過安全臨界濃度的污染區(qū)進(jìn)行必要的作業(yè)時，應(yīng)配帶防護(hù)器具；且至少應(yīng)有兩人在一起工作，以便相互救援；e)應(yīng)制定事故應(yīng)急預(yù)案。1974、生產(chǎn)管理中應(yīng)制定相應(yīng)的規(guī)章制度和安全操作規(guī)程。5、含硫天然氣管道的保護(hù)應(yīng)按《石油天然氣管道保護(hù)條例》執(zhí)行。6、采氣井口裝置、地面管線、設(shè)備的內(nèi)外防腐1）外防腐采氣井口裝置、地面管線、設(shè)備應(yīng)定期涂漆防腐。各閥門(包括井場的高低壓切斷閥)應(yīng)定期加注黃油、密封脂。2）內(nèi)防腐采氣井口裝置、地面管線、設(shè)備除上述緩蝕劑保護(hù)外，集氣管線、輸鹵水管線的內(nèi)壁可采用AC-1防硫涂料進(jìn)行內(nèi)壁涂層保護(hù)。198

7、零部件的更換采氣井口裝置總成各零部件損壞時，不得采用焊接方式來修補(bǔ)，應(yīng)更換新的零部件。新購設(shè)備或零部件的材料，牌號、機(jī)械性能及抗硫性能應(yīng)與原裝置或零部件的性能一致，且應(yīng)有質(zhì)量保證書。199五、檢驗(yàn)1、硫化氫監(jiān)測和報警系統(tǒng)檢驗(yàn)應(yīng)每年進(jìn)行一次。2、焊縫硬度和焊縫裂紋抽驗(yàn)應(yīng)每五年進(jìn)行一次。3、有下列情況之一的管道，全面檢驗(yàn)的周期宜縮短：a)多次發(fā)生事故；b)腐蝕損壞較嚴(yán)重；c)檢修、修復(fù)和改造后；d)受自然災(zāi)害破壞；e)投用于含硫天然氣超過15年，濕含硫天然氣超過8年。并應(yīng)按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定定期檢驗(yàn)。200第九單元作業(yè)應(yīng)急預(yù)案201一、制定應(yīng)急預(yù)案的必要性1、制定預(yù)案是國家法律、法規(guī)的要求。2、制定預(yù)案是減少事故中人員傷亡和財產(chǎn)損失的需要。3、制定預(yù)案是事故預(yù)防和救援的需要。4、制定預(yù)案是實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全行管理的需要。通過預(yù)案的編制，可以發(fā)現(xiàn)預(yù)防系統(tǒng)的缺陷，更好的促進(jìn)事故預(yù)防工作。202二、制定應(yīng)急預(yù)案的原則▲遵循預(yù)防為主的原則

▲必須堅持統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)一指揮的原則

▲堅持單位自救和社會救援相結(jié)合的原則▲制定預(yù)案前進(jìn)行調(diào)查203二、制定應(yīng)急預(yù)案的