淺談煤氣化生產(chǎn)過程中硫化氫的控制措施

吳 紅

(中國石化齊魯分公司第二化肥廠，山東淄博 255400)

以原料煤生產(chǎn)合成氣、氫氣產(chǎn)品的工藝路線，硫化氫存在于氣化、變換、甲醇洗以及原料氣脫硫單元，其中以甲醇洗單元中再生塔出來的酸性氣中含量最高。如果酸性氣管線發(fā)生泄漏，可造成較大的危害，容易引起人員中毒、呼吸麻痹甚至窒息死亡。依據(jù)煤氣化裝置硫元素平衡圖，分析了裝置硫化氫易泄漏部位、易中毒環(huán)節(jié)，提出了防止硫化氫泄漏、中毒的防護(hù)措施。

1 煤氣化裝置硫元素平衡流程

煤氣化裝置使用的原料煤，硫的質(zhì)量百分含量0.35%左右。氣化反應(yīng)中生成的硫化物主要以無機(jī)硫H2S的形式存在，有機(jī)硫COS的含量很少。圖1為煤氣化裝置硫元素平衡流程。

2 煤氣化裝置H2S易中毒環(huán)節(jié)

a)含有硫化氫的設(shè)備、管線、法蘭等泄漏，人員未及時向上風(fēng)向撤離至安全區(qū)域。

b)含硫化氫密閉采樣器閥門泄漏，未正確佩戴防護(hù)器材。

c)現(xiàn)場固定式硫化氫報警儀失靈或未全覆蓋。

d)個人便攜式硫化氫未攜帶或失靈。

e)硫化氫防毒面罩及正壓式空氣呼吸器未正確佩戴。

f)未對職工進(jìn)行硫化氫知識系統(tǒng)培訓(xùn)，自救互救能力欠缺。

g)應(yīng)急預(yù)案及應(yīng)急處置卡針對性、適用性不強(qiáng)。

h)涉硫化氫作業(yè)(盲板抽堵作業(yè)、受限空間作業(yè)等)許可風(fēng)險辨識不到位，安全防護(hù)措施未落實(shí)。

3 控制措施

3.1 工程技術(shù)措施

a)涉硫化氫管線應(yīng)考慮硫化氫的腐蝕性，低壓部分采用普通碳鋼，高壓部分采用15CrMo鋼，閥門、法蘭墊片根據(jù)壓力等級，高壓部分采用鋼質(zhì)八角墊，低壓部分采用纏繞墊，從本質(zhì)安全角度，杜絕泄漏。

圖1 煤氣化裝置硫元素平衡流程

b)根據(jù)裝置涉硫化氫設(shè)備、管線、閥門、法蘭、儀表、采樣器等泄漏密封點(diǎn)的要求，依據(jù)SH50493-2009《石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體監(jiān)測報警設(shè)計規(guī)范》，涉硫化氫區(qū)域共配套設(shè)計安裝固定式硫化氫聲光報警儀42套，確保裝置的全覆蓋。報警信號要引入操作室，報警畫面單獨(dú)設(shè)置，報警聲音要明顯區(qū)別于工藝報警等其他聲音。

c)煤氣化裝置涉硫化氫取樣點(diǎn)，為保障取樣人員的安全，采取密閉式取樣器，共8套。

d)凈化裝置存在硫化氫的場所，為便于觀察在不同方位共設(shè)置5個風(fēng)向標(biāo)。

3.2 管理措施

a)煤氣化裝置硫化氫風(fēng)險區(qū)域辨識和告知。涉及硫化氫介質(zhì)工作場所在入口處設(shè)置風(fēng)險區(qū)域圖，設(shè)置便于觀察的風(fēng)向標(biāo)。對識別出的硫化氫高風(fēng)險區(qū)域周邊用紅色警示線標(biāo)識，設(shè)置“當(dāng)心中毒”警示牌；含硫化氫介質(zhì)的高風(fēng)險管線用色環(huán)標(biāo)識。

b)做好密閉采樣器的日常維護(hù)，建立臺賬，確保設(shè)施完好投用，硫化氫檢測報警器的安裝率、使用率、完好率達(dá)到100%。嚴(yán)格執(zhí)行“兩人同行，一人作業(yè)、一人監(jiān)護(hù)”。

c)嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)的相關(guān)規(guī)定，對涉硫化氫的設(shè)備、管道、閥門、法蘭、連接件、測量儀表等應(yīng)從材質(zhì)、安裝、檢驗(yàn)、檢測等各方面加強(qiáng)管理，確保設(shè)備運(yùn)行正常，對易腐蝕設(shè)備的重點(diǎn)部位定期檢查測厚，建立檢測臺賬，做好預(yù)知性維修，及時消除硫化氫泄漏的苗頭。

d)加強(qiáng)裝置硫化氫危害因素的現(xiàn)狀監(jiān)測和評價。依據(jù)檢測技術(shù)規(guī)范結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際，選定具有代表性檢測點(diǎn)位4處(氣化裝置1處，凈化裝置3處)，每月自測1次，每年委托有資質(zhì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測和評價。

e)涉硫化氫作業(yè)過程的控制①涉硫化氫作業(yè)需辦理《接觸硫化氫作業(yè)許可證》，落實(shí)防范措施后方可作業(yè)，重點(diǎn)做好JSA分析；②對接觸硫化氫作業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場交底，落實(shí)生產(chǎn)和作業(yè)過程中接觸硫化氫作業(yè)的安全措施，監(jiān)督落實(shí)施工作業(yè)；③進(jìn)入含硫化氫區(qū)域的人員，必須佩戴相適應(yīng)的防護(hù)用品、攜帶便攜式硫化氫報警儀。正壓式空氣呼吸器應(yīng)滿足應(yīng)急狀態(tài)使用和備用需求，確保參與應(yīng)急人員每人1臺；④對原介質(zhì)涉硫化氫的受限空間作業(yè)，應(yīng)使用移動式聲光報警設(shè)施，全過程監(jiān)測受限空間內(nèi)部環(huán)境變化情況；⑤硫化氫泄漏中毒高風(fēng)險區(qū)域，設(shè)置全方位視頻監(jiān)控設(shè)施，信號遠(yuǎn)傳至控制室，列入重點(diǎn)監(jiān)控內(nèi)容；⑥可能接觸硫化氫的作業(yè)人員，應(yīng)在產(chǎn)生硫化氫源的上風(fēng)側(cè)操作，且具有便于逃生的通道；⑦涉硫化氫的檢維修作業(yè)，車間負(fù)責(zé)人組織安全、工藝、設(shè)備等有關(guān)技術(shù)人員與承包商負(fù)責(zé)人及作業(yè)人員一起，進(jìn)行全面的風(fēng)險辨識，分析工作危害，制訂并落實(shí)防范措施；⑧必要時應(yīng)在施工現(xiàn)場設(shè)置防爆風(fēng)機(jī)，順著風(fēng)向?qū)χ鳂I(yè)現(xiàn)場，吹散作業(yè)環(huán)境的硫化氫等有毒有害氣體。風(fēng)機(jī)下風(fēng)向不允許站有未戴防毒器材的人員；⑨施工作業(yè)所使用的工具、設(shè)備必須符合防火防爆要求；⑩密閉采樣作業(yè)，應(yīng)檢查采樣器是否完好無泄漏，佩戴適用的呼吸防護(hù)器，并有工藝操作人員專人監(jiān)護(hù)，上風(fēng)向作業(yè)，采樣過程中應(yīng)緩慢開啟閥門，切勿敲打閥門；受限空間作業(yè)，嚴(yán)格辦理《受限空間作業(yè)許可證》及《接觸硫化氫作業(yè)許可證》，佩戴適用的防護(hù)器材，做到“三不作業(yè)”，即沒有經(jīng)批準(zhǔn)的作業(yè)許可證不作業(yè)，防毒措施不落實(shí)不作業(yè)，安全監(jiān)護(hù)人不在場不作業(yè)；盲板抽堵作業(yè)，嚴(yán)格辦理《盲板抽堵作業(yè)許可證》及《接觸硫化氫作業(yè)許可證》，佩戴適用的防護(hù)器材，做到“三不作業(yè)”，即沒有經(jīng)批準(zhǔn)的作業(yè)許可證不作業(yè)，防毒措施不落實(shí)不作業(yè)，安全監(jiān)護(hù)人不在場不作業(yè)；生產(chǎn)裝置巡檢作業(yè)，嚴(yán)格執(zhí)行工藝紀(jì)律、操作紀(jì)律，防止超溫、超壓，杜絕跑、冒、滴、漏，加強(qiáng)機(jī)泵設(shè)備的維護(hù)管理，減少和消除泄漏，現(xiàn)場巡檢人員必須隨身攜帶便攜式報警儀及防爆對講機(jī)，首先在DCS中心控制室調(diào)出報警畫面，確認(rèn)現(xiàn)場硫化氫報警儀無泄漏報警，才按照正常巡檢路線進(jìn)行巡檢。

3.3 硫化氫知識的教育和培訓(xùn)

a)根據(jù)培訓(xùn)對象(職工、承包商、臨時訪客等)和目的(參觀、作業(yè)等)的不同，確定培訓(xùn)重點(diǎn)內(nèi)容。

b)接觸硫化氫的作業(yè)人員(職工、承包商)每年至少培訓(xùn)一次。

c)對臨時訪客、參觀人員等非直接接觸硫化氫的人員，根據(jù)需要應(yīng)重點(diǎn)培訓(xùn)硫化氫的健康危害、進(jìn)入場所硫化氫風(fēng)險分布圖、出口路線圖、緊急情況處理措施及個體防護(hù)用品使用方法等內(nèi)容。

d)涉硫化氫區(qū)域的新上崗人員、換崗人員及施工作業(yè)的承包商應(yīng)接受全面培訓(xùn)，經(jīng)考核合格(100分)方可進(jìn)入硫化氫工作場所。

e)培訓(xùn)內(nèi)容：硫化氫的理化性質(zhì)、毒性、健康危害、中毒表現(xiàn)；硫化氫危害防護(hù)知識及硫化氫作業(yè)現(xiàn)場監(jiān)護(hù)知識。硫化氫中毒人員現(xiàn)場急救方法，心肺復(fù)蘇術(shù)；企業(yè)有關(guān)硫化氫的防護(hù)管理規(guī)定；工作場所硫化氫的分布，可能泄漏或逸散部位；硫化氫檢測系統(tǒng)及報警信號；疏散線路；工作場所防護(hù)設(shè)施、性能、使用方法及維護(hù)；工作場所配備的個體防護(hù)用品的結(jié)構(gòu)、性能、使用及維護(hù)方法；各類涉及硫化氫作業(yè)的職業(yè)安全衛(wèi)生操作規(guī)程；硫化氫中毒事故案例；硫化氫中毒事故應(yīng)急救援預(yù)案。

3.4 個體防護(hù)措施

a)凡存在硫化氫的作業(yè)崗位，必須為每名作業(yè)人員配備完善適用的預(yù)防硫化氫中毒的防護(hù)器材，并制定使用操作規(guī)程。各類防毒防護(hù)器材應(yīng)定期進(jìn)行檢查，檢查不合格的器材應(yīng)及時維修或更換，確保完好、有效。

b)便攜式硫化氫報警儀應(yīng)滿足當(dāng)班職工每人一臺，空氣呼吸器及硫化氫防毒面具依據(jù)設(shè)計而定，但必須滿足現(xiàn)場作業(yè)人員的需用要求。

c)硫化氫濃度低于10mg/m3時，可以使用過濾式防毒用具；硫化氫濃度大于等于10mg/m3或發(fā)生介質(zhì)泄漏、硫化氫濃度不明的區(qū)域內(nèi)，必須使用隔離式呼吸保護(hù)用具。

d)用人單位應(yīng)做好各類防護(hù)用品的經(jīng)常性的使用培訓(xùn)，確保作業(yè)人員熟練使用。

e)過濾式硫化氫防毒面具只能適用于開放式環(huán)境的逃生，不適用于密閉空間使用。

f)使用供氣式呼吸防護(hù)用品，空氣源應(yīng)避免導(dǎo)入受污染的空氣，避免纏結(jié)空氣管線，含有硫化氫氣體的作業(yè)場所禁止摘下呼吸防護(hù)器具。

g)使用空氣呼吸器，每次使用前應(yīng)檢查氣瓶壓力，預(yù)計可使用時間，低壓力報警時應(yīng)及時撤出作業(yè)現(xiàn)場。

h)用人單位應(yīng)有專人做好個體防護(hù)用品的日常檢查和維護(hù)保養(yǎng)，做好正壓式空氣呼吸器壓力及氣密性檢查，及時更換防毒過濾元件及易損件，確保處于完好狀態(tài)。

3.5 應(yīng)急救援

a)一旦發(fā)生硫化氫泄漏或中毒事故，應(yīng)立即確認(rèn)，啟動硫化氫相關(guān)應(yīng)急預(yù)案及現(xiàn)場處置方案。搶險人員第一時間迅速找到現(xiàn)場中毒人員，轉(zhuǎn)移至上風(fēng)向空氣新鮮處，視情況進(jìn)行急救，嚴(yán)重時應(yīng)立即撥打急救電話，送往醫(yī)院進(jìn)行救治。

b)迅速撤離事故現(xiàn)場施工人員及其他人員至安全區(qū)域，劃出危險區(qū)域，設(shè)立警示標(biāo)識和警戒線。

c)為避免事故進(jìn)一步擴(kuò)大，首先考慮控制室遠(yuǎn)程切斷泄漏源的可能性，無法立即切斷或不能遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)切斷時，應(yīng)立即組織救援人員穿戴好硫化氫特殊防護(hù)用品進(jìn)入現(xiàn)場，迅速找到泄漏點(diǎn)進(jìn)行切斷。

d)在現(xiàn)場進(jìn)行硫化氫中毒應(yīng)急救援、處置時嚴(yán)禁使用過濾式防毒面具。

4 效果評價

煤氣化裝置自2008年11月投產(chǎn)以來，未發(fā)生一起硫化氫泄漏及中毒事故，裝置正常運(yùn)行期間，現(xiàn)場固定式報警儀無報警，年度現(xiàn)狀評價結(jié)果均為合格。