捕消技术处置硫化氢泄漏

文/图 朱胜杰

硫化氢是一种高毒气体，中毒死亡率高，事故多具突发性、群体性、偶然性等，一旦发生泄漏事故，将严重威胁周围人群和职工的人身安全，并且次生灾害影响大。中国石化青岛安全工程研究院研究成功将泄漏在空气中的硫化氢主动捕消的技术与设备，彻底清除硫化氢中毒危害。

硫化氢是一种高毒气体，其毒性几乎和氰化物一样。高浓度时嗅觉神经很快被麻痹，无气味，难发觉，吸入少量高浓度硫化氢可短时间致命。硫化氢中毒死亡率高，事故多具突发性、群体性、偶然性、滞后性等，一旦发生泄漏事故，将严重威胁周围群众和职工的人身安全，并且次生灾害影响大，还严重污染附近空气，破坏生态环境。

据原卫生部《职业危害通报》资料统计，近几年来发生多起化学品中毒事件，引起中毒的化学物质约50余种，硫化氢仅次于砷及其化合物、一氧化碳占第三位，且硫化氢中毒死亡率居首位，高达42%。据安监总局2010—2015年8月统计数据，发生中毒事故38起，死亡132人，其中硫化氢中毒事故达17起，占中毒事故的44.7%，死亡64人，占中毒事故死亡人数的48.5%。

2003年12月23日，重庆开县中石油川东北气田罗家寨16#井的井喷事故，泄漏的硫化氢导致243人死亡，4 000多人中毒就医，10万人连夜疏散，造成了巨大的经济损失和恶劣的社会影响。

硫化氢急性中毒事故多发生在煤矿及金属选矿业、天然气和石油开采、石油加工、造纸厂、化工厂、自来水厂、污水处理厂、市政污水、食品加工厂、耐火材料、冶炼等29个行业96个职业岗位。造成硫化氢中毒事故多发的主要原因有：辨识不清、处置不当、防护不全、盲目施救等。

图1 硫化氢捕消器产品

表1 硫化氢泄漏处置方法对比

硫化氢捕消技术机理

传统的硫化氢泄漏处置方法，有水喷淋、强制风驱散、碱液吸收等，但这些方法分别具有以下缺点：水喷淋，吸收不彻底，吸收后的含酸废水（酸性水）存在环境污染和硫化氢再次释放的风险；强制风驱散，仅对泄漏的硫化氢进行驱散，存在环境污染，可能造成群体事件；碱液吸收，碱液具有强腐蚀性，容易对操作人造成伤害，对设备产生腐蚀。

在硫化氢清除领域内，中国石化青岛安全工程研究院（以下简称“青岛安工院”）独树一帜，开创了硫化氢捕消系列装备的新技术，将泄漏在空气中的硫化氢主动捕消，彻底清除硫化氢中毒危害。硫化氢捕消器由一种干粉状的硫化氢气体捕消剂和喷射装置组成，使用方便（见图1）。硫化氢捕消剂能够与泄漏在空气中的硫化氢进行反应，生成稳定的硫化物。因此当硫化氢发生泄漏时，硫化氢捕消器可以在短时间内降低和控制硫化氢扩散的速度和范围。和以往的诸多传统方法相比，硫化氢捕消具有在空气中悬浮效果好、清除效率高、不腐蚀生产设备、对操作人无害等优点（见表1）。

应用案例

青岛某公司硫化氢泄漏捕消试验

在一污水阀门井内进行硫化氢泄漏事故模拟试验，井内设置了2台量程为1 500 mg/m3的硫化氢检测仪，一台距井口约0.5 m，另一台距井口约1.5 m，向该阀门井内加入了一定量的硫化氢气体，经检测硫化氢浓度达到了1 500 mg/m3以上。报警后，操作人员背负着空气呼吸器迅速赶到事发地点，首先从阀门井口的小孔内向井内喷入一些硫化氢捕消剂对井内的硫化氢气体进行清除，通过使用便携式硫化氢报警仪检测，待井内的硫化氢浓度下降到一定程度，达到安全浓度范围以后，操作人员再进入到该阀门井内进行应急处置。

经检测发现，喷入硫化氢捕消剂后，在距离井口0.5 m的报警仪在2 min内就由1 444.5 mg/m3下降到了7.8 mg/m3，距井口1.5 m的报警仪在2 min内由1 500 mg/m3下降到了17.6 mg/m3，捕消效果良好。

某公司现场硫化氢捕消

该公司污水站污水池体积约200 m3，其中硫化氢浓度较高，属于硫化氢中毒高危场所。试验人员向污水池中喷洒了130 kg捕消剂，进行捕消剂清除效果试验。污水池中的硫化氢浓度在2 min后由5万5 350 mg/m3减至129 mg/m3，硫化氢清除效率达到了99.8%。捕消效果非常显著（见图2）。

青岛九盛纸制品有限公司硫化氢中毒事故现场处置

2015年12月15日，位于青岛市即墨市大信镇的青岛九盛纸制品有限公司发生较大中毒事故，造成4人死亡，1人受伤。事故发生的直接原因已查明。回水循环池中含有硫化氢气体，一员工未采取安全防护措施进入池内中毒晕倒，其他人员也未采取相应安全防护措施盲目入池施救，导致中毒事故发生。

2016年1月8日，即墨市安监局请青岛安工院协助进行青岛九盛纸制品有限公司“12·25”事故的后处理工作，青岛安工院派员携带硫化氢捕消器赶赴现场。

经检测，事故现场的回水循环池、污水池、纸浆池内仍存有硫化氢气体，浓度高达42 mg/m3。经采用硫化氢捕消器捕消，硫化氢浓度降为零。由于采取措施得当，方案周全，事故后处理过程中未发生人员中毒等安全问题（见图3）。

图2 某公司现场硫化氢捕消

图3 即墨九盛纸制品公司现场处置硫化氢

持续改进 管控硫化氢风险

青岛安工院针对硫化氢特性、存在范围、泄漏特点、现场处置方法等问题出发，结合油气开采、石油加工全过程风险分析，开展了防止硫化氢泄漏的风险管控专题研究，开发出硫化氢风险管控整体解决方案，从安全培训、风险辨识、个体防护、监测预警、作业管理和应急处置等6个方面展开针对性研究，解决了硫化氢预防、应急处置的风险管控问题。研发出的一系列产品在硫化氢风险防控方面应用效果良好，获得了多项发明专利和奖励。

鉴于硫化氢泄漏事故的严重危害性，硫化氢风险管控整体解决方案能有效预防硫化氢泄漏事故、防范个体中毒以及快速消除泄漏危害，从而有效提升石油化工行业应对硫化氢泄漏事故的应急处置能力，以保护生命、财产并实现企业安全生产。

硫化氢捕消产品应用范围

硫化氢捕消器历经10年研发与推广，申报专利数十件，研发出手提式、推车式、固定式以及自动监测预警系统等，已获得中国专利优秀奖、青岛市技术发明奖、中国石化集团公司技术发明奖等多个奖项。

硫化氢捕消系列装备适用于具有硫化氢泄漏风险的油气开发、集输、净化和炼制等生产作业场所，油气生产、社区生活排污系统清污清淤和改造施工，以及硫化氢泄漏应急抢险作业，能极大地加强石化企业硫化氢泄漏事故的防控能力。

硫化氢可防可控不可怕，在正确的硫化氢风险防控措施的指导下，硫化氢的危害风险将得到有效的控制和消除。