捕消技術處置硫化氫泄漏

文/圖 朱勝杰

硫化氫是一種高毒氣體，中毒死亡率高，事故多具突發性、群體性、偶然性等，一旦發生泄漏事故，將嚴重威脅周圍人群和職工的人身安全，并且次生災害影響大。中國石化青島安全工程研究院研究成功將泄漏在空氣中的硫化氫主動捕消的技術與設備，徹底清除硫化氫中毒危害。

硫化氫是一種高毒氣體，其毒性幾乎和氰化物一樣。高濃度時嗅覺神經很快被麻痹，無氣味，難發覺，吸入少量高濃度硫化氫可短時間致命。硫化氫中毒死亡率高，事故多具突發性、群體性、偶然性、滯后性等，一旦發生泄漏事故，將嚴重威脅周圍群眾和職工的人身安全，并且次生災害影響大，還嚴重污染附近空氣，破壞生態環境。

據原衛生部《職業危害通報》資料統計，近幾年來發生多起化學品中毒事件，引起中毒的化學物質約50余種，硫化氫僅次于砷及其化合物、一氧化碳占第三位，且硫化氫中毒死亡率居首位，高達42%。據安監總局2010—2015年8月統計數據，發生中毒事故38起，死亡132人，其中硫化氫中毒事故達17起，占中毒事故的44.7%，死亡64人，占中毒事故死亡人數的48.5%。

2003年12月23日，重慶開縣中石油川東北氣田羅家寨16#井的井噴事故，泄漏的硫化氫導致243人死亡，4 000多人中毒就醫，10萬人連夜疏散，造成了巨大的經濟損失和惡劣的社會影響。

硫化氫急性中毒事故多發生在煤礦及金屬選礦業、天然氣和石油開采、石油加工、造紙廠、化工廠、自來水廠、污水處理廠、市政污水、食品加工廠、耐火材料、冶煉等29個行業96個職業崗位。造成硫化氫中毒事故多發的主要原因有：辨識不清、處置不當、防護不全、盲目施救等。

圖1 硫化氫捕消器產品

表1 硫化氫泄漏處置方法對比

硫化氫捕消技術機理

傳統的硫化氫泄漏處置方法，有水噴淋、強制風驅散、堿液吸收等，但這些方法分別具有以下缺點：水噴淋，吸收不徹底，吸收后的含酸廢水（酸性水）存在環境污染和硫化氫再次釋放的風險；強制風驅散，僅對泄漏的硫化氫進行驅散，存在環境污染，可能造成群體事件；堿液吸收，堿液具有強腐蝕性，容易對操作人造成傷害，對設備產生腐蝕。

在硫化氫清除領域內，中國石化青島安全工程研究院（以下簡稱“青島安工院”）獨樹一幟，開創了硫化氫捕消系列裝備的新技術，將泄漏在空氣中的硫化氫主動捕消，徹底清除硫化氫中毒危害。硫化氫捕消器由一種干粉狀的硫化氫氣體捕消劑和噴射裝置組成，使用方便（見圖1）。硫化氫捕消劑能夠與泄漏在空氣中的硫化氫進行反應，生成穩定的硫化物。因此當硫化氫發生泄漏時，硫化氫捕消器可以在短時間內降低和控制硫化氫擴散的速度和范圍。和以往的諸多傳統方法相比，硫化氫捕消具有在空氣中懸浮效果好、清除效率高、不腐蝕生產設備、對操作人無害等優點（見表1）。

應用案例

青島某公司硫化氫泄漏捕消試驗

在一污水閥門井內進行硫化氫泄漏事故模擬試驗，井內設置了2臺量程為1 500 mg/m3的硫化氫檢測儀，一臺距井口約0.5 m，另一臺距井口約1.5 m，向該閥門井內加入了一定量的硫化氫氣體，經檢測硫化氫濃度達到了1 500 mg/m3以上。報警后，操作人員背負著空氣呼吸器迅速趕到事發地點，首先從閥門井口的小孔內向井內噴入一些硫化氫捕消劑對井內的硫化氫氣體進行清除，通過使用便攜式硫化氫報警儀檢測，待井內的硫化氫濃度下降到一定程度，達到安全濃度范圍以后，操作人員再進入到該閥門井內進行應急處置。

經檢測發現，噴入硫化氫捕消劑后，在距離井口0.5 m的報警儀在2 min內就由1 444.5 mg/m3下降到了7.8 mg/m3，距井口1.5 m的報警儀在2 min內由1 500 mg/m3下降到了17.6 mg/m3，捕消效果良好。

某公司現場硫化氫捕消

該公司污水站污水池體積約200 m3，其中硫化氫濃度較高，屬于硫化氫中毒高危場所。試驗人員向污水池中噴灑了130 kg捕消劑，進行捕消劑清除效果試驗。污水池中的硫化氫濃度在2 min后由5萬5 350 mg/m3減至129 mg/m3，硫化氫清除效率達到了99.8%。捕消效果非常顯著（見圖2）。

青島九盛紙制品有限公司硫化氫中毒事故現場處置

2015年12月15日，位于青島市即墨市大信鎮的青島九盛紙制品有限公司發生較大中毒事故，造成4人死亡，1人受傷。事故發生的直接原因已查明。回水循環池中含有硫化氫氣體，一員工未采取安全防護措施進入池內中毒暈倒，其他人員也未采取相應安全防護措施盲目入池施救，導致中毒事故發生。

2016年1月8日，即墨市安監局請青島安工院協助進行青島九盛紙制品有限公司“12·25”事故的后處理工作，青島安工院派員攜帶硫化氫捕消器趕赴現場。

經檢測，事故現場的回水循環池、污水池、紙漿池內仍存有硫化氫氣體，濃度高達42 mg/m3。經采用硫化氫捕消器捕消，硫化氫濃度降為零。由于采取措施得當，方案周全，事故后處理過程中未發生人員中毒等安全問題（見圖3）。

圖2 某公司現場硫化氫捕消

圖3 即墨九盛紙制品公司現場處置硫化氫

持續改進 管控硫化氫風險

青島安工院針對硫化氫特性、存在范圍、泄漏特點、現場處置方法等問題出發，結合油氣開采、石油加工全過程風險分析，開展了防止硫化氫泄漏的風險管控專題研究，開發出硫化氫風險管控整體解決方案，從安全培訓、風險辨識、個體防護、監測預警、作業管理和應急處置等6個方面展開針對性研究，解決了硫化氫預防、應急處置的風險管控問題。研發出的一系列產品在硫化氫風險防控方面應用效果良好，獲得了多項發明專利和獎勵。

鑒于硫化氫泄漏事故的嚴重危害性，硫化氫風險管控整體解決方案能有效預防硫化氫泄漏事故、防范個體中毒以及快速消除泄漏危害，從而有效提升石油化工行業應對硫化氫泄漏事故的應急處置能力，以保護生命、財產并實現企業安全生產。

硫化氫捕消產品應用范圍

硫化氫捕消器歷經10年研發與推廣，申報專利數十件，研發出手提式、推車式、固定式以及自動監測預警系統等，已獲得中國專利優秀獎、青島市技術發明獎、中國石化集團公司技術發明獎等多個獎項。

硫化氫捕消系列裝備適用于具有硫化氫泄漏風險的油氣開發、集輸、凈化和煉制等生產作業場所，油氣生產、社區生活排污系統清污清淤和改造施工，以及硫化氫泄漏應急搶險作業，能極大地加強石化企業硫化氫泄漏事故的防控能力。

硫化氫可防可控不可怕，在正確的硫化氫風險防控措施的指導下，硫化氫的危害風險將得到有效的控制和消除。