潘跃东
(中国石化上海石油化工股份有限公司,上海 200540)
硫化氢是石油加工中普遍产生和存在的有毒气体,由安全防护和操作不当而造成的硫化氢中毒事故时有发生,应该引起高度重视。随着市场经济的不断发展,我国炼制国外进口含硫原油的比例不断提高,特别是近年来随着炼油产能的提高、国外进口含硫原油量持续增加,使预防硫化氢中毒问题更加突出。
2017年11月18日19时15分,河南某石化机械设备有限公司9名工人在某石化公司硫黄装置做设备检修和换热器管束清洗作业时,发生一起硫化氢中毒事故,造成6人中毒,3人死亡。2017年3月28日14时,某石油化工总厂加氢重整车间催化重整装置,在界区管廊脱硫系统酸性气管线盲板作业过程中,发生一起硫化氢中毒事故,造成1人死亡。2016年7月9日9时45分,某石化分公司联合三车间60×104t/a连续重整装置按计划停工消缺,承包商员工在进行抽堵盲板作业时发生一起硫化氢中毒事故,造成1人死亡、1人受伤。
以上事故都不同程度存在风险识别不全、现场监管不到位、安全措施不落实、安全意识淡薄等问题。为吸取事故教训,杜绝硫化氢中毒事故,企业应该高度重视石油化工企业的硫化氢防治工作,从硫化氢的理化性质、硫化氢的产生机理、硫化氢的危害、预防硫化氢中毒的对策措施上来探讨石油化工企业的硫化氢防治。
硫化氢常温下是一种无色、易燃的酸性气体,燃烧时可产生蓝色火焰;浓度低时带臭鸡蛋气味,浓度高时反而没有气味(因为高浓度的硫化氢可以麻痹嗅觉神经);密度:相对空气密度1.19;溶点:-85.5℃;沸点:-60.4℃;闪点:-50℃;爆炸极限:4.0%~46.0%。
炼制含硫原油时,在高温和催化剂的作用下,高分子有机硫化物被分解还原为H2S和其它低分子硫化物,主要集中在石油气汽油馏分中,在催化裂化、加氢裂化、催化重整、焦化、加氢精制等装置的石油气和酸性水中都含有硫化氢。
硫化氢是强烈的神经毒物,对黏膜有明显的刺激作用,低浓度时对呼吸道及眼的局部刺激明显,浓度越高,对人全身性作用越明显,表现为中枢神经系统症状和窒息症状。
人对硫化氢嗅觉度为0.012~0.03 mg/m3,远低于生产现场空气中最高允许浓度10 mg/m3。硫化氢臭味的增强与浓度的升高成正比,但当浓度超过10 mg/m3左右之后,浓度继续升高臭味反而减弱。在高浓度时,因很快引起嗅觉疾劳而不能觉察硫化氢的存在,故不能依靠其臭味强弱来判断有无危险浓度出现。
从本质安全的角度来看,防止硫化氢中毒事故的发生,必须从工艺设计和源头抓起,在工艺上采用脱硫装置进行源头控制。该工艺通过吸收、解吸过程,将瓦斯气、液态烃中的硫化氢脱除干净,并将脱除出来的硫化氢送到硫黄回收装置进行处理,酸性水通过气提装置将溶于水中的硫化氢脱除后也送到硫黄回收装置进行处理。
在硫元素的监控方面应建立动态硫分布图并采取对应措施。对存在硫化物的生产工艺应从原油评价开始,加强对生产过程中总硫和硫化氢分布、生产环境和作业点的硫化氢浓度调查,产生的数据应建立动态硫分布图,以此制订相应的加工方案及工艺、管理措施,并严格执行设备维护保养规定。
加强硫化氢过程管控。为防止因原料组分、加工流程、装置或操作条件发生变化可能导致硫化氢浓度超过允许含量,控制室应设置含硫原料(介质)硫或硫化氢含量动态显示牌;含硫污水应密闭送入污水汽提装置处理,禁止排入其他污水系统或就地排放;脱硫和硫黄回收装置应做好设备、管线密封,避免硫化氢气体直接排入大气。
硫化氢毒性很强,快速、准确、可靠性高的检测监控技术是防止硫化氢中毒的检测技术保证。近年来,在国外应用最广泛的是金属氧化物半导体(MOS)固态传感检测器,它与最新的电子技术结合形成便携式硫化氢报警仪和在线连续固定式硫化氢检测报警仪。固定式硫化氢检测报警仪对硫化氢泄漏危险源的地点采用在线连续固定式检测报警。在可能有硫化氢泄漏的工作场所按照GB50493-2009《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》要求配置固定式硫化氢检测报警仪,具备声光报警功能,报警信号要引入操作室,报警画面单独设置,报警声音要明显区别于工艺报警等其他声音,现场硫化氢检测探头的数量和位置按照有关设计规范进行布置。固定式硫化氢检测报警仪低位报警点应设置在10 mg/m3,高位报警点应设置在50 mg/m3。上述场所操作岗位应配置便携式硫化氢检测报警仪,其低位报警点应设置在10 mg/m3,高位报警点应设置在30 mg/m3。固定式硫化氢检测报警仪的安装率、使用率、完好率应达到100%。
a)组织职工开展安全知识宣传教育活动,重点是预防硫化氢中毒、抢救知识的培训教育。岗位操作人员应熟练佩戴空气呼吸器的操作,应掌握硫化氢中毒的一般急救知识,并组织职工定期开展预防硫化氢中毒事故应急预案的演练,逐步提高职工的安全素质和防范意识,及对突发事件的应变能力和自我保护能力。
b)全面识别风险区域。石油化工企业的工艺、设备、安全等相关专业必须组织开展硫化氢泄漏中毒风险区域和部位的辨识工作。针对装置的特点,把硫化氢危险源散发点在装置的位置区域标出来,绘制成硫化氢分布图,在各硫化氢危险源散发点设置硫化氢警告牌。涉及硫化氢介质工作场所应在入口处设置风险区域图,便于观察处设置醒目的风向标。要对识别出的高风险区域周边用红色警示线标识,设置“当心中毒”警示牌。定期对可能存在硫化氢的工作场所进行硫化氢浓度检测,并将结果向员工公布、存档。
c)在各装置的控制室和现场配备一定数量防毒面具和空气呼吸器,以确保现场作业人员的安全和健康。底部残存有污泥、污水时,或密闭空间四周有残留物的,作业过程要全程佩戴正压式空气呼吸器或送风式长管呼吸器,携带便携式硫化氢报警仪、通讯设备、生命绳等个体防护和应急设施。当硫化氢浓度低于50 mg/m3时可以使用过滤式防毒用具;当硫化氢浓度大于50 mg/m3在发生介质泄漏、浓度不明的区域内应使用隔离式呼吸保护用具,供气装置的空气压缩机应置于上风侧。过滤式防毒用具应选用防硫化氢型的滤毒罐。禁止任何人员未佩戴合适的防护器具进入可能发生硫化氢中毒的区域,禁止在有毒区内脱卸防毒用具。
d)进行含硫化氢介质设备检维修前,应切断一切物料,彻底冲洗、吹扫、置换,加好盲板;取样分析硫化氢含量及氧含量合格,落实好安全防护措施,在有人监护的情况下方可进行作业,涉及含硫化氢介质设备、管线拆装盲板作业,作业人员应全程佩戴空气呼吸器和便携式报警仪,必要时进行消气防现场监护。当必须作业时,要按照GB30871-2014《化学品生产单位特殊作业安全规范》办理作业许可证,经审批签发后在落实监护人的情况下方可作业。作业时应控制作业人数和作业时间,每次作业时间宜少于1 h。
e)硫化氢检测仪报警时、现场情况不明或现场处置没有防护手段时,现场人员必须首先撤离现场,及时报告现场情况,疏散危险区域人员,禁止一切用火作业,作业人员应佩戴好防护用具检查泄漏点,查明泄漏原因并控制泄漏;抢救人员立即进入戒备状态。当硫化氢浓度持续上升无法控制时,立即向上级报告并启动应急方案。
f)发生硫化氢中毒时,救(监)护人员应佩戴适用的防护用具,立即将中毒人员脱离危险区,到上风口对中毒人员进行现场人工呼吸或心肺复苏术,并及时送有条件的医疗单位进行抢救,同时通知气防站和有关单位。
防止硫化氢中毒的安全管理是石油化工企业一项重要工作,从石油化工企业现状和硫化氢固有危险性而言,都必须加强对硫化氢的管理,制定详细而可操作的安全规程、制度、标准、方案,以此来规范石油化工企业的安全生产,保障职工人身安全。
6 参考文献
[1] 刘强.危险化学品从业单位安全标准化工作指南[M].北京:中国石化出版社,2006.
[2] 郑燕豪. 炼油污水处理场硫化氢产生原因分析及预防措施[J].安全、健康和环境,2017,17(04):22-25.
[3] 王军,穆海涛,张岳峰.加氢装置硫化氢腐蚀问题分析及对策[J].安全、健康和环境,2016.16(10):13-17.