硫化氢防护技术讲义(一)一、术语与定义1、阈限值(TLV)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。硫化氢的阈限值为15mg/m3(10ppm)。此浓度为硫化氢检测的一级报警值。二氧化硫的阈限值为5.4mg/m3(2ppm)。一氧化碳30mg/m3(25ppm)。2、安全临界浓度工作人员在露天安全工作8h可接受的硫化氢最高浓度。硫化氢的安全临界浓度为30mg/m3(20ppm)。此浓度为硫化氢检测的二级报警值。一氧化碳60mg/m3(50ppm)。3、危险临界浓度达到此浓度时,对生命和健康会产生不可逆转的或延迟性的影响。硫化氢的危险临界浓度为150mg/m3(100ppm)。此浓度为硫化氢检测的三级报警值。一氧化碳375mg/m3(300ppm)。4、氢脆化学腐蚀产生的氢原子,在结合成氢分子时体积增大,致使低强度钢和软钢发生氢鼓泡、高强度钢产生裂纹,使钢材变脆。5、硫化物应力腐蚀开裂钢材在足够大的外加拉力或残余张力下,与氢脆裂纹同时作用发生的破裂。6、硫化氢分压在相同的温度下,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。7、含硫化氢天然气指天然气的总压等于或大于0.4MPa,而且该气体中硫化氢分压等于或高于0.0003MPa;或H2S含量大于75mg/m3(50ppm)的天然气。8、气体浓度概念对大气中的污染物,常用体积浓度和质量-体积浓度来表示其在大气中的含量。(1)体积浓度体积浓度是用每立方米的大气中含有污染物的体积数(立方厘米/立方米)或(毫升/立方米)来表示。常用的表示方法是ppm,即1ppm=1立方厘米/立方米=10-6。(2)质量-体积浓度用每立方米大气中污染物的质量数来表示的浓度叫质量-体积浓度,单位是毫克/立方米或克/立方米。它与ppm的换算关系是:X=M.C/22.4C=22.4X/M式中:X—质量-体积浓度单位是毫克/立方米;C—体积浓度单位是ppm;M—污染物的分之子量。由上式可得到如下关系:1ppm=M/22.4(mg/m3)二、硫化氢的特征、特性和危害性(一)物理性质1、颜色:无色气体2、气味:极其难闻的臭鸡蛋味3、密度:15℃(59°F)、0.10133MPa(1atm)下蒸气密度(相对密度)为1.189。比空气略重。因硫化氢比空气重,所以能在低洼地区聚集。4、沸点:-60.2℃(-76.4°F)。5、熔点:-82.9℃(-117.2°F)。6、溶解性:溶于水和油、醇类,溶解度随溶液温度升高而降低。(二)化学性质1、可燃性:燃烧时火焰呈蓝色,生成二氧化硫(燃烧充分)2H2S+3O2=2SO2+2H2O(燃烧不充分)2H2S+O2=2S+2H2O2、可爆范围:空气中蒸气体积分数4.3%~46%。3、自燃温度:260℃(500°F)。4、毒性:硫化氢是一种强烈的神经毒气,也是窒息性和刺激性气体,是会导致呼吸停止和死亡的致命的气体,硫化氢的毒性比一氧化碳大5—6倍,可与氰化物相比。5、不稳定性:H2S=H2+S(加热)6、酸性:H2S水溶液叫氢硫酸,是一种二元弱酸。(三)危害性1、吸入一定浓度的硫化氢会伤害身体,甚至导致死亡。硫化氢是一种强烈的神经毒气,也是窒息性和刺激性气体,是会导致呼吸停止和死亡的致命的气体,硫化氢的毒性比一氧化碳大5—6倍,可与氰化物相比。2、腐蚀硫化氢及其水溶液对金属有强烈的腐蚀作用,使橡胶、油浸石墨等非金属材料的老化。对金属材料的破坏——氢脆、硫化物应力腐蚀开裂。对非金属材料的老化——橡胶会产生鼓泡胀大,失去弹性,浸油石墨及石棉绳上的油被溶解而导致密封件失效。3、对钻井液的污染主要对水基钻井液的污染较大,使密度下降,pH值下降,粘度上升,以至形成流不动的冻胶,颜色变为瓦灰色,墨色和墨绿色。(四)警示应充分认识到硫化氢能使嗅觉失灵,使人不能发觉危险性高浓度硫化氢的存在。在低浓度(0.13—4.6ppm)下,通过硫化氢的气味特性能检测到它的存在,但随着浓度的增加,嗅觉就会疲劳。长时间处于低硫化氢浓度的大气中也会使嗅觉灵敏度减弱。处于高浓度【超过150mg/m3(100ppm)】的硫化氢环境中,人会由于嗅觉神经受到麻痹而快速失去嗅觉。所以不能依靠气味来警示危险浓度。(五)硫化氢对人体的危害1、硫化氢侵入人体的途径(1)通过呼吸道吸入;(2)通过皮肤吸收;(3)通过消化道吸收。硫化氢主要通过人的呼吸道,经肺部,由血液运送到人体各个器官,既:口鼻、气管、肺部、血液、全身各器官。只有少量经过皮肤和消化道进入人的肌体。2、对人体危害的部位(1)刺激呼吸道,使嗅觉钝化、咳嗽,严重时将灼伤。(2)刺激眼睛,刺痛、流泪、畏光、视物模糊,严重时将失明。(3)刺激中枢神经,出现头晕、头痛、恶心、呕吐、晕倒、乏力、意识模糊等症状,严重时会昏迷,导致呼吸困难。(4)心脏跳动加速,严重时心脏缺氧而死亡。3、硫化氢中毒症状—慢性中毒(1)人体暴露在低浓度硫化氢环境(50-100ppm)下,将会慢性中毒。症状:头痛、晕眩、兴奋、恶心、口干、昏睡、眼睛剧痛、连续咳嗽、胸闷及皮肤过敏等。(2)长时间在低浓度硫化氢条件下工作,也可能造成人员窒息死亡。长期低浓度接触,可出现神经衰弱综合症和植物神经功能紊乱。即使在低浓度(10ppm~50ppm)时,硫化氢也会刺激眼睛和呼吸道。(3)当人受硫化氢伤害时,往往神智不清、肌肉痉挛、僵硬,随之摔倒、碰伤。4、硫化氢中毒症状—急性中毒(1)吸入高浓度(100ppm)以上的硫化氢气体会导致气喘,脸色苍白,肌肉痉挛;(2)当硫化氢浓度大于700ppm时,人很快失去知觉,几秒钟后就会窒息,呼吸和心脏停止工作,如果未及时抢救,会迅速死亡。(3)而当硫化氢浓度大于2000ppm时,人体只需吸一口气,就很难抢救而立即死亡。人经硫化氢中毒后,对其敏感性提高,如人肺受硫化氢中毒后,即使空气中硫化氢浓度较低时,也会引起新的中毒。三、硫化氢的来源和暴露征兆(一)硫化氢的来源硫化氢(H2S)是硫和氢结合而成的气体。硫和氢都存在于动植物的机体中,在高温、高压及细菌作用下,经分解可产生硫化氢。常在天然气生产、高含硫原油生产、原油馏分、伴生气和水的生产中遇到硫化氢可能遇到。油气井中的硫化氢主要来源于以下几个方面:1.热作用于油气层时,油气中的有机硫化物分解,产生出硫化氢。2.石油中的烃类和有机质通过储集层水中的硫酸盐的高温还原作用而产生硫化氢。3.通过地层裂缝等通道,下部地层中硫酸盐层的硫化氢上窜而来。4.油气井钻井作业中,钻井液的某些处理剂在高温作用下发生热分解以及钻井液中细菌的作用都可产生硫化氢。(二)硫化氢的暴露征兆人体暴露在低浓度硫化氢环境(如50~100ppm)下的征兆是头痛、晕眩、兴奋、恶心、口干、昏睡、眼睛剧痛、连续咳嗽、胸闷及皮肤过敏等。吸入高浓度的硫化氢气体会导致气喘,脸色苍白,肌肉痉挛;当硫化氢浓度大于700ppm时,人很快失去知觉,几秒钟后就会窒息,呼吸和心脏停止工作,如果未及时抢救,会迅速死亡。硫化氢在空气中的浓度暴露于硫化氢的典型特性%(体积分数)ppm每100标准立方英尺的格令数Mg/m30.0000130.130.0080.18通常,在大气中含量为0.195mg/m3(0.13ppm)时,有明显和令人讨厌的气味,在大气中含量为6.9mg/m3(4.6mm)时就相当显而易见。随着浓度的增加,嗅觉就会疲劳,气体不再能通过气味来辨别0.001100.6314.41有令人讨厌的气味。眼睛可能受刺激。美国政府工业卫生专家联合会推荐的阈限值(8h加权平均值)0.0015150.9421.61美国政府工业卫生专家联合会推荐的15min短期暴露范围平均值0.002201.2628.83在暴露1h或更长时间后,眼睛有烧灼感,呼吸道受到刺激,美国职业安全与健康局的可接受上限值0.005503.1572.07暴露15min或15min以上的时间后嗅觉就会丧失,如果时间超过1h,可能导致头痛、头晕和(或)摇晃。超过75mg/m3(50PPM)将会出现肺浮肿,也会对人员的眼睛产生严重刺激或伤害0.011006.30144.143min~15min就会出现咳嗽、眼睛受刺激和失去嗅觉。在5min~20min过后,呼吸就会变样、眼睛就会疼痛并昏昏欲睡,在1h后就会刺激喉道。延长暴露时间将逐渐加重这些症状0.0330018.90432.40明显的结膜炎和呼吸道刺激注:考虑将此浓度定为立即危害生命或健康浓度,参见(美国)国家职业安全和健康学会DHHSNO85—114《化学危险袖珍指南》0.0550031.49720.49短期暴露后就会不省人事,如不迅速处理就会停止呼吸。头晕、失去理智和平衡感。患者需要迅速进行人工呼吸和(或)心肺复苏技术0.0770044.081008.55意识快速丧失,如果不迅速营救,呼吸就会停止并导致死亡。必须迅速进行营救,应用人工呼吸和(或)心肺复苏0.10+1000+62.98+1440.98+立即丧失知觉,结果将会产生永久性的脑伤害或脑死亡。必须迅速进行营救,应用人工呼吸和(或)心肺复苏注1:表A.1中的数据只作为指导的近似值,公布的数据会稍为不同。注2:资料来源于APIRP55(第二版,1995)表A.1四、硫化氢受害者的救援技术和急救方法(一)硫化氢环境下的人员防护1、培训凡在可能含有硫化氢场所工作的人员均应接受硫化氢防护培训,并取得“硫化氢防护技术培训合格证”。2、硫化氢监测应采用固定式和携带式硫化氢监测仪监测硫化氢浓度。3、呼吸保护设备当环境空气中硫化氢浓度超过30mg/m3(20ppm)时,应佩带正压式空气呼吸器,正压式空气呼吸器的有效供气时间应大于30mim。4、安全距离疏散人群至安全地带。(二)现场硫化氢中毒救护程序1、离开毒气区(1)了解硫化氢气体的来源地。(2)确定风向。(3)确定进出线路,避免自身中毒。2、警报器报警(1)按动报警器,发出警报。(2)如果报警器在毒气区里,或附近没有合适的报警系统,就大声警告在毒气区的其它人。3、戴上空气呼吸器(1)在安全地区,就近放置空气呼吸器。(2)按要求的配戴程序戴好呼吸器。4、抢救中毒者(1)估计中毒情况。(2)根据你所知道的中毒者的状态及位置,选择一个合适的救护技术。(3)同时寻求帮助,共同救护中毒者。(4)仔细注意中毒者的状态变化。5、使中毒者苏醒(1)检查中毒者的中毒情况。(2)进行口对口人工呼吸直到:A、另一个人换班。B、你的身体不能再继续做了。C、中毒者苏醒。4、争取医疗救援(1)对每一个受害者进行医疗帮助,不管他是否中毒倒下。(2)继续抢救使受害者复活,一直到医疗帮助人员到达。(3)如果中毒者已经救活或送入医院,以至他们能让医生诊断救护。(4)一直到把中毒者送入医院,直到他们让医生诊断救护。(三)现场急救的原则1、在试图进行任何救护之前,你自己必须首先离开毒气区,按响报警器,戴上呼吸器,然后抢救受害者。2、现场就地抢救,救活病员或维持病员生命。3、尽快送往医院。(四)中毒者的搬运方式1.拖两臂—如果中毒者无严重受伤,两臂拖拉法可使一个人救护有知觉或无知觉的中毒者。2.拖衣服——这种救护方法的好处是不用弯曲中毒者的身体,就可以立刻将中毒者移开。3.两人抬四肢——当有几个救护人员时,这种方法就可被使用,中毒者可以是有知觉的,也可以是神智不清的。这种救护方法可以在一些受限的救护情况下采用。(六)心肺复苏心肺复苏简称CPR。是心跳呼吸骤停后,现场进行的紧急人工呼吸和心脏胸外按压(也称人工循环)的技术,是最基本的生命支持。1、心肺复苏的A、B、C步骤A:判断有无意识、畅通呼吸道。B:人工呼吸——口对口人工呼吸和口对鼻人工呼吸。C:人工循环——胸外心脏按压2010年10月18日-美国心脏协会(AHA)公布最新心肺复苏(CPR)指南。此指南重新安排了CPR传统的三个步骤,从原来的A-B-C改为C-A-B。2、A:畅通呼吸道(1)判断中毒者有无意识——可以轻拍中毒者面部或肩部,并大声喊叫名字或其他称呼。如果没有反应,说明意识已丧失。(2)呼救——确定意识丧失即为危险状态,