降服硫化氢

○文/本刊记者 孙岩冰

●通过3000名科技工作者的齐心协力，“杀手”硫化氢被一举降服

摄影/马洪山 胡庆明

如果任其肆虐，硫化氢会举起死亡之镰，残酷地收割生命。但如果处置得当，它同样可以为人类效力。中国石化就成功地将剧毒硫化氢化害为宝。

普光气田有些强悍的设备。火苗能射出200米远的柴油点火机；和歼五战斗机一样发动机的强风机；超过白宫的监控密度——这不是一场战役，却胜似一场战役。这一切，都是为了对付高浓度硫化氢。

在普光，降服硫化氢的意义，就是打开了所有海相气田的大门。

“杀手”硫化氢

散发着一股臭鸡蛋味道的硫化氢，是一种令人讨厌的气体，但这仅限于浓度极低的情况下。浓度达到100 ppm时，它会摧毁你的嗅觉。

等达到1000 ppm时，它不再令人讨厌，而是令人生畏，甚至你都来不及对其有情绪上的反应。因为此时，硫化氢可以秒杀身处其中的几乎所有动物——包括人。

普光气田的工作者，面对的硫化氢浓度是15万ppm。

硫化氢可能躲在排污管道，化工装置，甚至未能及时清理腐烂鱼虾的船舱内……事实上，每年被硫化氢夺走生命的人都不在少数。而发生这些惨烈事故的现场硫化氢浓度，和15万ppm根本不在一个数量级上。

15万ppm，有多可怕？！

开发这样的高含硫气田，安全风险极高。一次小的事故，就可能带来灾难性的后果。普光安全控制管理，要求必须像神九飞船与天宫对接一样精确无误。

普光气田刚开始开发建设时，发生在重庆开县的硫化氢泄漏事故，刚刚过去一年多的时间。事故发生地距普光只有70公里远。这次事故一次致200多人死亡，几乎所有的罹难者都是瞬间死亡。

普光气田地处川东北的崇山峻岭之中，地形复杂。在钻井、投产及生产过程中高含硫天然气一旦泄漏，救援十分困难，极易发生人员伤亡等特大事故。因此， 必须攻克高含硫气田安全控制难题，确保普光气田的安全开发。

零容忍

道高一尺，魔高一丈。

在普光，“魔”是高压地层中剧毒的硫化氢，“道”则是川气东送工程运行的井控管理体系。

建设伊始，普光就用科学数据与硫化氢隔出安全的距离。

在井场设计上，井口距高压线及其他永久性设施距离大于80米，距民宅大于300米；井场周围500米内无学校、医院和大型油库设施和场所；井场设置风向标、井口安装机械通风设备及二氧化硫探测仪。

在工程设计上，采用“双+双”防喷器组合，提高防喷器级别；表层套管设计下深均大于700米；钻井液密度安全附加值取上限0.15；现场储备大于井筒容积两倍的高密度钻井液，储备加重剂不少于500吨。

这只是其中的一部分。普光气田自主创新的特大型高含硫气田安全控制技术，以 “零缺陷、零容忍”为管控理念，为安全开发建立了四道“门闩”，形成了“技术设计无缺失、监测控制无缺位、培训演练无缺员、应急救援无缺憾”的安全控制链，对气田开发生产实行全过程、全方位、全天候安全监控管理。

普光气田开发实现了钻井“喷不出”、作业“堵得住”、生产“不泄漏”、监测“测得准”、关断“关得严”、救援“反应快”。普光气田开发建设的几年间，钻井施工、投产作业零事故；天然气集输站场、管道、净化厂泄漏监测准确率100%。

不同浓度硫化氢对人体的危害程度

安插在现场的耳目

4110。这是普光安置在生产现场的监控设备总数。这还不算进入现场的人员随着携带的报警仪。

硫化氢检测仪1466个，可燃气体检测仪509个，感温感烟探测器1153个，腐蚀监测仪568个，视频摄像头414个……如果要问世界上监控最密集的地方在哪里？普光气田算一个。

这些遍布现场的耳目，能在发生泄漏和火灾时将检测报警信号即时上传。值班人员可通过视频监控或现场查看进行报警确认，迅速采取相应级别的控制措施。

针对可能危及气田安全生产的各种突发情况，普光气田准备了高度智能化的“四级关断体系”。一旦气田某个生产区域出现异常情况，“四级关断体系”能自动判断，迅速反应，完成“全气田关断、支线关断、单站关断、单井关断”的四级关断，确保气田生产的绝对安全。

普光气田经历的一次“险情”，真实验证了这套关断体系的可靠性。

当时，一次强烈的雷电导致供电线路闪停，净化厂运行的部分设备失去了动力。就在这一意外情况出现的瞬间，气田的四级关断系统紧急启动，第一时间切断高含硫天然气来源，避免了事态蔓延。

针对复杂山地特点，研发成功特种救援坦克、移动卫星通信指挥系统等应急救援装备，建立了覆盖全气田的企地联动紧急疏散与应急救援体系，定期演练，确保了及时疏散与快速救援。

安全守护神

2007年4月28日10时，位于四川宣汉县普光镇千河村境内的普光201井发生“事故”，“有害气体”向四周扩散。

当班人员立即发出三短一长硫化氢及溢流报警信号，70623钻井队立即向中原油田西南工委和普光镇政府报警。

企业与政府的联动应急预案立即启动。井队人员迅速佩戴呼吸器实施抢险，部分人员向逆风方向撤离，镇政府组织500米范围内的村民紧急疏散，交通管制、医疗救护、应急救援队伍迅速开展抢险工作……

这是一次例行的企地应急演练。这种不同规模的应急演练举办过多次，大大提高了企地双方的应对能力。

普光气田地处宣汉县普光镇，人口密集，地形复杂。为了提高风险防范能力，普光气田逐步完善形成了“横向到边，纵向到底”的应急预案体系，实现了“一点一案、一事一案”。

普光气田经过科学实验摸索出的“高含硫天然气泄漏复杂山地扩散数值模型”，通过对不同生产区域的安全防护距离进行科学测算和优化，将临管道100米、井站300米、净化厂800米范围划定为危险区域，组织居民搬迁撤离。

应用这套数值模型，气田同时还划定在站场、输气管道沿线1.5公里，净化厂围墙外2公里区域内的乡镇和村庄安装广播点，共设置9个基站387个广播点，预警范围覆盖了气田周边8个乡镇的8万余人口。

●化害为宝，硫化氢化身硫黄。 摄影/马洪山

普光应急救援中心和元坝应急救援中心配备了150名专业优秀救援人员，配有消防坦克、强风抢险车等各种救援车辆，器材1595套，可处理工区内各种复杂应急救援事故。

其中抢险强风车最大排风量达到22万立方米/小时，可吹散沉积二氧化硫，降低、稀释二氧化硫浓度，实施水雾灭火、除尘等，消防坦克可载水2立方米、泡沫2立方米。

死神变财神

如果任其肆虐，硫化氢会举起死亡之镰，残酷地收割生命。但如果处置得当，它同样可以为人类效力。

中国石化就成功地将剧毒硫化氢化害为宝。

要把高含硫化氢的天然气变成清洁能源，必须进行净化处理。普光天然气净化厂就承担着净化处理天然气的重要使命。

普光天然气净化厂建成之前，国内天然气净化厂规模小于30亿立方米/年，天然气含硫量低于10%。而普光气田产出的天然气，硫化氢含量高达15%，二氧化碳含量高达8%，集剧毒与强腐蚀性于一体。这种大型系列脱硫装置建设，在我国没有先例。

针对普光天然气所含的高浓度硫化氢和二氧化碳，中国石化与科研院所合作，完成了我国第一套大型天然气净化装置的工程设计，使我国大型高酸脱硫净化工艺设计水平达到世界先进水平。

为建成这座年处理能力120亿立方米的天然气净化厂，工程建设者动用了7984吨炸药、563万个雷管，开山平地215公顷，搬走8座山峰，改道1条河流，累计挖、填土石方4403万立方米。

经过净化环节之后，含有剧毒硫化氢天然气的“秉性”变了，杀气不再，财气渐生。目前，普光气田一年可生产210万吨硫黄，占我国硫黄产量的45%。

一年生产210万吨硫黄，这个生产规模居世界第二、亚洲第一。

如此之大的产量，储存、外运都是关键问题。如果采用传统的皮带输送、自动包装码垛、袋装储存方式，需要4000平方米的库棚16座及一定面积的堆场，叉车几十台，每天还需要消耗20多万只编织袋。

中国石化组织开展大型硫黄成型系统和运输方案的工程研究，形成了一套专业技术体系，实现了产品储存和运输的自动化。

开发利用圆形料场储存、定量装车楼装入列车，实现了输送、储存散装硫黄的机械化流水作业，为国内首创，对我国有关硫黄的生产、储运工程建设设计具有普遍指导意义。