含硫化氢的油气生产和天然气处理装置作业的推荐作法 Recommended practices for oil and gas producing and gas processing plant operation involving hydrongen sulfide |
自 2005-5-1 起执行 |
目 次 前言 1范围 2规范性引用文件 3术语和定义 4适用性 5人员培训 6个人防护设备 7应急预案（包括应急程序）指南 8设计和建造 9作业方法 10硫化氢连续监测设备的评价和选择指南 11海上作业 12密闭空间的操作 13天然气处理装置的操作 附录A（资料性附录） 本标准章条编号与API RP55：1995章条编号对照 附录B（资料性附录） 本标准与API RP55：1995技术差异及其原因 附录C（资料性附录） 硫化氢的物理特性和对生理的影响 附录D（资料性附录） 二氧化硫的物理特性和对生理的影响 附录E（资料性附录） 硫化氢扩散的筛选方法 附录F（资料性附录） 酸性环境的定义 前 言 本标准修改采用美国石油学会API RP 55（1995，英文版）《含硫化氢的油气生产和气体处理工厂作业的推荐作法》。 本标准根据API RP 55（1995，英文版）重新起草，在附录A中列出了本标准章条编号与API RP 55 1995章条编号的对照一览表。 本标准代替SY 6137-1996《含硫气井安全生产技术规定》、SY 6278-1997《天然气净化厂安全规范》和SY 6456-2000《含硫天然气集气站安全生产规定》。 考虑到我国国情，在采用API RP 55时，本标准做了一些修改。主要是引用我国相关的国家标准和石油天然气行业标准，以有利于我国石油天然气工业的发展和保持采标的连续性。有关技术差异已编入正文中，并在它们所涉及的条款的页边空白处用垂直单线标识（注：本网将这些技术性差异用蓝颜标识它们所涉及的条款）。在附录B中给出了这些技术性差异及其原因的一览表供参考。 本标准对技术内容的修改主要包括以下内容： ——“规范性引用文件”中增加了我国相关的国家标准和石油天然气行业标准； ——在第8章“设计和建造”的相关条款中，增加了我国国家标准或石油天然气行业标准或有关技术法规文件，对有变更的相关条款作了标识。 为便于使用，本标准对API RP 55还做了下列编辑性修改： ——用“本标准”代替“本推荐作法”； ——增加了我国的法定计量单位； ——按GB/T1.1－2000的要求编制表格； ——删除了API RP 55的前言，重新起草前言。 本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E、附录F都是资料性附录。 本标准由石油工业安全专业标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：中国石油西南油气田分公司天然气研究院、中国海洋石油总公司健康安全环保部、中油集团工程设计有限责任公司西南分公司。 本标准主要起草人：李士安、向启贵、王裕康、陈戎、左柯庆、苟天华、郑维田、胡平、原励、张玉坤、王秦晋、原青民、周志岐、牛世广、戴忠良、施岱艳、夏永生、张维臣。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： ——SY 6137－1996 ——SY 6278－1997 ——SY 6456－2000。 含硫化氢的油气生产和天然气处理装置作业的推荐作法 1 范围 本标准规定了含硫化氢油气生产和气体处理作业中的人员培训、个人防护装备、材料选择、紧急情况下的作业程序等要求。 本标准适用于流体中含硫化氢的油气生产和气体处理作业。由于在作业中存在的硫化氢燃烧，本标准也适用于硫化氢燃烧产生二氧化硫的作业环境。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB 150 钢制压力容器 SY/T 0025－95 石油设施电器装置场所分类 SY/T 0599 天然气地面设施抗硫化物应力开裂金属材料要求 SY/T 5087 含硫化氢油气井安全钻井推荐作法 SY/T 6230 石油天然气加工 工艺危害管理 SY/T 6458 石油工业用油轮受限空间进入指南 SY/T 6499 泄压装置的检测 SY/T 6507 压力窗口检验规范 维护检验、定级、修理和改造 ANSI B31.3 化学工厂和炼油厂管道 ANSI B31.4 液体石油输送管道系统 ANSI B31.8 输气和分配管线系统 API Publ 2217A 在石油工业含惰性气体限制空间内工作的指南 API RP 12R1 储罐的安装、维护、检查和修理作业的推荐作法 API RP 14C 海洋生产平台基础表面安全系统分析、设计、安装和测试的推荐作法 API RP 500 石油设施上的电气安装分区推荐作法 ISA-S12.15 检测仪器的性能要求 NACE MR 0175 油田用设备的抗硫化物应力开裂金属材料的标准要求 NFPA 496 毒性物质环境（分级）中的电气设备的吹扫和封闭加压 《压力容器安全技术监察规程》质量技术监督局锅发〔1999〕154号 《海洋石油作业硫化氢防护安全要求》（1989）原中华人民共和国能源部海洋石油作业安全办公室 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 可接受的上限浓度（ACC）acceptable ceiling concentration 在每班8h工作的任意时间内，人员可以处于空气污染低于该浓度的工作环境。但是，当高于以8h为基准的可承受上限浓度时，规定了一个可承受的最高峰值浓度和相应的时间周期。 3.2 呼吸区 breathing zone 肩部正前方直径在15.24cm～22.86cm（6in～9in）的半球型区域。 3.3 硫化氢连续监测设备 continuous hydrogen sulfide monitoring equipment 能连续测量并显示大气中硫化氢浓度的设备 3.4 紧急反应二级指标 emergency response planning guide-level (ERPG-2) 空气中传播的最大浓度，低于此限时，确保人在此环境中暴露1h不会出现不可逆转的或严重的健康影响或妨碍人采取保护措施的能力。 3.5 封闭设施 enclosed facility 一个至少有2/3的投影平面被密闭的在维空间，并留有足够尺寸保证人员进入。对于典型建筑物，意味着2/3以上的区域有墙、天花板和地板（见SY/T 0025－95）。 3.6 基本人员 essential personnel 进行正确的、谨慎的安全操作所需要的人员以及对硫化氢和二氧化硫状况进行有效控制所需的人员。 3.7 气体检测仪gas detection instrument 由电子、机械和化学元件构成，能对空气混合物中化学气体进行连续检测和响应的仪器。 3.8 硫化氢 hydrogen sulfide 化学分子式为H2S，一种可燃、有毒气体，通常比空气重，有时存在于油气开采和气体加工的流体中。 警示：吸入一定浓度硫化氢会导致受伤或死亡（参见附录C）。 3.9 立即威胁生产和健康的浓度（IDLH）immediately dangerous to life and healty 有毒、腐蚀性的、窒息性的物质在大气中的浓度，达到此浓度会立刻对生命产生威胁或对健康产生不可逆转的或延迟性的影响，或影响人员的逃生能力。（美国）国家职业安全和健康学会（NIOSH）规定硫化氢的立即威胁到生命和健康的浓度（IDLH）为450mg/m3（300ppm），二氧化硫的立即威胁到生命和健康的浓度（IDLH）为270mg/m3（100ppm）。API Publ 2217A规定氧含量低于19.5％为缺氧，低于16％为IDLH浓度。 3.10 不良通风inadequately ventilated 通风（自然或人工）无法有效地防止大量有毒或惰性气体聚集，从而形成危险。 3.11 显长度检测仪 lengty-0f-stain detector 特殊设计的泵及比指示剂试管探测仪，带有检测管。将已知体积的空气或气体泵入检测管内，管内装有化学剂，可检测出样品中某种气体的存在并显示其浓度。试管中合成的长度反映样品中指定化学物质的即时浓度。 3.12 允许暴露极限（PEL）permissible exposure limit 相关国家标准中规定的吸入暴露极限。这些极限可以以8h时间加权平均数（TWA）、最高限制或15min短期暴露极限（STEL）表示。 PEL可以变化，用户宜查阅相关国家标准的最新版本作为使用依据。 3.13 应 shall 表示“推荐作法”对该特定的活动具有普遍的适用性。 3.14 就地庇护所 shelter-in-place 该概念是指通过让居民呆在室内直至紧急疏散人员到来或紧急情况结束，避免暴露于有毒气体或蒸气环境中的公众保护措施。 3.15 宜 should 指一种推荐作法：1）该作法是一种可用的安全而可比较的选择作法；2）该作法在某一特定的环境下可能不实际；3）该作法在某一特定的环境下可能不必要。 3.16 二氧化硫 sulfur dioxide 化学式为SO2。燃烧硫化氢时产生的有毒产物，通常比空气重。 警示：吸入一定浓度二氧化硫会导致受伤或死亡（参见附录D）。 3.17 阈限值 threshold limit value（TLV） 几乎所有工作人员长期暴露都不会产生不利影响的某种有毒物质在空气中的最大浓度。硫化氢的阈限值为15mg/m3（10ppm），二氧化硫的阈限值为5.4 mg/m3（2ppm）。 3.18 安全临界浓度 safety critical concentration 工作人员在露天安全工作8h可接受的硫化氢最高浓度〔参考《海洋石油作业硫化氢防护安全要求》〕（1989）中硫化氢的安全临界浓度为30mg/m3（20ppm）。 3.19 危险临界浓度 dangerous threshold limit value 达到此浓度时，对生命和健康会产生不可逆转的或延迟性的影响〔参考《海洋石油作业硫化氢防护安全要求》〕（1989）中硫化氢的安全临界浓度为150 mg/m3（100ppm）。 3.20 含硫化氢天然气 nature gas with hydrogen sulfide 指天然气、凝析油或酸性原油系统中气体总压等于或高于0.4MPa，而且该气体中的硫化氢分压等于或高于0.0003MPa。 4适用性 4.1人员和设备保护 在油气生产和处理加工中，应评估环境的苛刻程度。环境评估中至少要执行以下的方法： a）如果工作场所的硫化氢浓度超过15 mg/m3（10ppm）或工作场所的二氧化硫浓度超过5.4 mg/m3（2ppm），宜提供人员保护。以下为本条款不适用的情况： 1）硫化氢在大气中的浓度不会超过15 mg/m3（10ppm），或 2）二氧化硫在大气中的浓度不会超过5.4 mg/m3（2ppm）。 b）应在耐硫化物应力开裂和腐蚀的基础之上选择设备和材料，参见第8章NACE MR0715关于材料和设备选择的推荐作法。当气体中硫化氢分压不超过0.35kPa（0.05psia）或者在酸性原油的气相中不超过68.95 kPa（10psia）时，本设备和材料的选择方法条款不适用（参见附录F中的F.1.1及F1.2）。 某些条件下可能需要采取更多个人安全措施，但可以使用常规设备和材料；其他条件下可能需要使用特殊设备和材料，但个人安全措施要求最低；而有些条件下对两者都有要求。 本标准使用了不同动作的“启动水平”用于保证人员与公众的安全。启动水平的建立参考了阈限值。 本标准推荐硫化氢阈限值为15 mg/m3（10ppm）（8hTWA），推荐二氧化硫阈限值为5.4 mg/m3（2ppm）（体积分数）。 4.2法律要求 本标准提供了有利于保护公众暴露于潜在的危险浓度的硫化氢和二氧化硫之中的推荐作法和预防方法，并附以可信的参考资料。这些推荐的作法认识到业主、生产经营单位、承包商和他们的雇员有不同的责任，这可能实际上是包含在契约中的。推荐作法的目的不是要改变各方面的契约关系。这里有些推荐方法是政府法律和规则规范强制要求的。由于这些要求在功能上和地理上不同，没有指明这些推荐作法中哪些是可选的，哪些是要求的。在有冲突的情况下，本标准的使用者应查阅各地区的相关规则，确保在特殊作业中正确的使用。 4.3危险性告知（员工知情权） 执行本标准作业的所有员工应经常了解和掌握所在环境危险性的基本情况。 业主或生产经营单位应按照7.6c）的内容发布所发生的危险情况及危险程度和要求。 4.4公众知晓权 作业场所附近的居民对紧急情况下生产设施向环境释放有毒物质有知情权。业主或生产经营单位应按照7.6c）的规定向政府有关部门报告。 4.5危险废弃物处理 油气作业中，对某些危险废弃物品（如果有的话）的清除、处理、储存和丢弃应符合有关规范和政府法令的要求。 5人员培训 5.1概述 涉及潜在硫化氢的油气开采区域的生产经营单位应警示所有人员（包括雇主、服务公司和承包商）作业过程中可能出现硫化氢的大气浓度超过15 mg/m3（10ppm）、二氧化硫的大气浓度超过5.4 mg/m3（2ppm）的情况。在硫化氢或二氧化硫浓度可能会超过4.1a）中规定值的区域工作的所有人员开始工作前都宜接受培训。所有雇主，不论是生产经营单位、承包商或转包商，都有责任对他们自己的雇员进行培训和指导。被指派在可能会接触硫化氢或二氧化硫区域工作的人员应接受硫化氢防护安全指导人（见5.6）的培训。 5.2基本培训 在油气生产和气体处理中，培训和反复训练的价值怎么强调都不过分。特定装置或作业的特定性或复杂性将决定指定员工所要进行培训的程度和范围，然而，下面的几点是对定期作业人员的最低限度的培训要求： a）硫化氢和二氧化硫的毒性、特点和性质（参见附录C、附录D）； b）硫化氢和二氧化硫的来源； c）在工作场所正确使用硫化氢和二氧化硫检测设备的方法； d）对现场硫化氢和二氧化硫检测系统发出的报警信号及时判明并作出正确响应； e）暴露于硫化氢的症状（参见附录C），或暴露于二氧化硫的症状（参见附录D）； f）硫化氢和二氧化硫泄漏造成中毒的现场救援和紧急处理措施； g）正确使用和维护正压式空气呼吸器以便能在含硫化氢和二氧人硫的大气中工作（理论和熟练的实际操作）； h）已建立的保护人员免受硫化氢和二氧化硫危害的工作场所的作法和相关维护程序； i）风向的辨别和疏散路线（见6.7）； j）受限空间和密闭设施进入程序（如适用）； k）为该设施或作业制定的紧急响应程序（见第7章）； l）安全设备的位置和使用方法； m）紧急集合的地点（如果设定了的话）。 5.3现场监督人员的培训 现场监督人员还需要增加以下培训： a）应急预案中监督人员的责任（见第7章）； b）硫化氢对硫化氢处理系统的影响，如腐蚀、变脆等。 5.4再次培训 执行一个正式的重新培训的计划，以熟练掌握5.2和5.3中提到的各项内容。 5.5来访者和其他临时指派人员的培训 来访者和其他临时指派人员进入潜在危险区域之前，应向其简要介绍出口路线、紧急集合区域、所用报警信号以及紧急情况的响应措施，包括个人防护设备的使用等。这些人员只有在对应急措施和疏散程序有所了解后，有训练有素的人员在场时，才能进入潜在危险区域。如出现紧急情况，应立即疏散这些人员或及时向他们提供合适的个人防护设备。 5.6硫化氢防护安全指导人 硫化氢防护安全指导人指已圆满地完成了某机构或组织进行的硫化氢安全培训课程，或接受过公司指定的硫化氢安全监督人员/培训人员的同等程度的指导，或有同等安全监督人员/培训人员资历的人。为了保证安全指导人的熟练性和全面性，应进行再培训。 5.7安全交底 根据现场具体状况召开硫化氢防护安全会议，任何不熟悉现场的人员进入现场之前，至少应了解紧急疏散程序。 5.8补充培训 对于在工作中可能暴露在硫化氢和二氧化硫环境中的人员来说，安全培训是一个连续的计划。有效的连续进行的培训能够保证人员了解工作中潜在的危险、怎样进出封闭设施、怎样在密闭装置中工作、相关的维护程序及清洁方法。在这些培训计划中，一些适当的辅助材料是非常有用的。在培训计划中，可以采用影片、手册、出版物或文件，还有讲座、示范及咨询等辅助材料。 5.9记录 所有培训课程的日期、指导人、参加人及主题都应形成文件并记录，其记录宜至少保留两年。 5.10其他有关人员安全的考虑 5.10.1封闭设施和有限空间的进入 进入封闭设施和有限空间作业应进行培训，培训内容见SY/T6458。 含有已知或潜在的硫化氢危险的密闭空间，应对其实施严格的进出限制。通常这些地方没有良好的通风，也没有人操作。此类密闭区包括罐、处理容器、罐车、暂时或永久性的深坑、沟等。进入有限空间必须经过许可。进入有限空间的许可至少包括： a）表明作业位置。 b）许可证发放日期和有效期。 c）指定测试要求和其他保障安全地进行工作的条件。 d）保证进行足够的监测以便能够确认硫化氢、氧或烃的浓度不会着火或对健康构成危害。 e）拟定的操作程序得到批准。 作为对上述的5.10.1d）的替代，可以是在操作过程中正确地穿戴了个人正压式空气呼吸器；但是应保证足够的监测以确认密闭装置内不存在可燃的烃类混合物。有限空间的进入许可要求参见SY/T6458。 在进入密闭装置（如装有含有危险浓度的硫化氢的储存油气、产出水加工处理设备的厂房）之前应特别地小心。人员在进入时，应该确定不穿戴正压式空气呼吸器是安全的；或者必须穿戴正压式空气呼吸器。此外，良好的通风可以减小密闭装置内有害气体的浓度。 5.10.2呼吸问题 已知其生理或心理状况会影响正常呼吸的人员，如果使用正压式空气呼吸器或接触硫化氢或二氧化硫会使其呼吸问题复杂化，不应指派其到可能接触硫化氢或二氧化硫的环境中工作。 日常工作需要使用正压式空气呼吸器的人员应进行定期检查以确定其生理及心理的健康情况是否适用于使用正压式空气呼吸器。 6个人防护装备 6.1概述 本章讨论了一些用于油气生产和气体处理的工作环境中使用的个人防护装备，这些工作环境中硫化氢浓度有可能超过15 mg/m3（10ppm）或二氧化硫浓度有可能超过5.4 mg/m3（2ppm）。在配备有个人防护装备的基础上，应对员工进行选择、使用、检查和维护个人防护装备的培训。 6.2固定的硫化氢监测系统 用于油气生产和气体加工中的固定的硫化氢监测系统包括可视的或能发声的警报，要安装在整个工作区域都能察觉到的位置。直流电系统的电池在使用中要每天检查，除非有自动的低压报警功能。有关硫化氢监测系统的评价和选择见第10章。 6.3便携式检测装置 如果大气中的硫化氢浓度达到或超过15 mg/m3（10ppm），就应配置便携式检测装置。评价、选择和维护硫化氢监测装置详见第10章。当大气中的硫化氢浓度超过所用的硫化氢检测装置的测量范围，就应配置带有泵和检测管的比指示管检测仪（显长度），以便取得瞬时气体样品，确定密闭装置、储罐、容器等中的硫化氢浓度。 如果大气中的二氧化硫浓度会达到或超过6.1中规定的值，应有便携式二氧化硫检测装置或带检测管的比指示管检测仪，以确定此地区的二氧化硫浓度，并监测受含有硫化氢的流体燃烧所产生的二氧化硫影响的地区。在此环境中的人员应使用呼吸装备见6.4，除非能确认工作区的大气是安全的。 6.4呼吸装备 所有的正压式呼吸器都应达到相关的规范要求。下面所列全面罩式呼吸保护设备，宜用于硫化氢浓度超过15mg/m3（10ppm）或二氧化硫浓度超过5.4 mg/m3（2ppm）的作业区域。 a）自给式正压/压力需求型正压式空气呼吸器：在任何硫化氢或二氧化硫浓度条件下均可提供呼吸保护。 b）正压/压力需求型空气管线正压式空气呼吸器：配合一带低压警报的自给式正压式空气呼吸器，额定最短时间为15min。该装置可允许使用者从一个工作区域移动到另一个工作区域。 c）正压/压力需求型空气管线正压式空气呼吸器：带一辅助自给式空气源（其额定工作时间最短为5min）。只要空气管线与呼吸空气源相连通，就可穿戴该类装置进入工作区域。额定工作时间少于15min的辅助自给式空气源仅适用于逃生或自救。 若作业人员在硫化氢或二氧化硫浓度超过4.1a）中规定值的区域或空气中硫化氢或二氧化硫含量不详的地方作业时，应使用带有出口瓶的正压/压力需求型空气管线或自给式正压式空气呼吸器，适当时应带上全面罩。 警示：在可能会遇到硫化氢或二氧化硫的油气井井下作业中，不应使用防毒面具或负压压力需求型正压式空气呼吸器。 6.4.1储存和维护 个人正压式空气呼吸器的安放位置应便于基本人员能够快速方便地取得。基本人员是指那些必须提供正确谨慎安全操作的人员以及需要对有毒硫化氢或二氧化硫条件进行有效控制的人员（见7.5）。针对特定地点而制定的应急预案可要求配备额外的正压式空气呼吸器（见第7章。） 正压式空气呼吸器应存放在方便、干净卫生的地方。每次使用前后都应对所有正压式空气呼吸器进行检测，并至少每月检查一次，以确保设备维护良好。每月检查结果的记录，包括日期和发现的问题，应妥善保存。这些记录宜至少保存12个月。需要维护的设备应作好标识并从库房中拿出，直到修好或更换后再放回。正确保存、维护、处理与检查，对保证个人正压式空气呼吸器的完好性非常重要。应指导使用者如何正确维护该设备，或采取其他方法以保证该设备的完好。应根据生产商的推荐作法进行操作。 6.4.2面罩式呼吸装备的限制 符合6.4要求的全面罩正压式空气呼吸器宜用于硫化氢浓度超过15 mg/m3（10ppm）或二氧化硫浓度超过5.4 mg/m3（2ppm）的工作区域。使用者不应配戴有镜架伸出面罩密封边缘的眼镜。采用合格的适配器，可将校正式镜片安装在正压式空气呼吸器面罩内。 在使用呼吸保护设备之前，应确保戴上指定或随意选择的未指定正压式空气呼吸器后面部密封效果良好。如果某一正压式空气呼吸器的面部密封效果不好，必须向该员工提供另一满意的正压式空气呼吸器，否则该员工不能在存在或可能存在危险的作业区域工作。 6.4.3空气的供给 呼吸空气的质量应满足下述要求： a）氧气含量19.5％～23.5％； b）空气中凝析烃的含量小于或等于5×10－6（体积分数）； c）一氧化碳的含量小于或等于12.5 mg/m3（10ppm）； d）二氧化碳的含量小于或等于1960 mg/m3（1000ppm）； e）没有明显的异味。 6.4.4空气压缩机 所用的呼吸空气压缩机应满足下述要求： a）避免污染的空气进入空气供应系统。当毒性或易燃气体可能污染进气口的情况发生时，应对压缩机的进口空气进行监测。 b）减少水分含量，以使压缩空气在一个大气压下的露点低于周围温度5℃～6℃。 c）依照制造商的维护说明定期更新吸附层和过滤器。压缩机上应保留有资质人员签字的检查标签。 d）对于不是使用机油润滑的压缩机，应保证在呼吸空气中的一氧化碳值不超过12.15 mg/m3（10ppm）。 e）对于机油润滑的压缩机，应使用一种高温或一氧化碳警报，或两者皆备，比监测一氧化碳浓度。如果只使用高温警报，则应加强入口空气的监测，以防止在呼吸空气中的一氧化碳超过12.5 mg/m3（10ppm）。 6.4.5呼吸装备的使用 进入硫化氢浓度超过安全临界浓度30 mg/m3（20ppm）或怀疑存在硫化氢或二氧化硫但浓度不详的区域进行作业之前，应戴好正压式空气呼吸器（参见附录C、和附录D），直到该区域已安全或作业人员返回到安全区域。 警示：在进行救援或进入危险环境之前，应首先在安全的地方戴上正压式空气呼吸器。 6.5待命的救援设备 当人员在立即威胁生命和健康的硫化氢或二氧化硫环境中工作时（参见附录C、附录D），应有经过救援技术培训的和配有救援装备包括呼吸装备的救援人员待命。 6.6救援设备 在硫化氢、二氧化硫或氧气浓度被认为是对生命或健康有即时危险的浓度（IDLH）的场所，应配备合适的救援设备，如自给式正压式空气呼吸器、救生绳及安全带等。不同情况所需的救援设备的类型有所不同，具体取决于工作类型。宜咨询熟悉救援设备的合格人员来确定某一特定现场作业环境中宜配备何种救援设备。 6.7风向标 在油气生产和天然气的加工装置操作场地上，应遵循有关风向标的规定，设置风向袋、彩带、旗帜或其他相应的装置以指示风向。风向标应置于人员在现场作业或进入现场时容易看见的地方。 6.8警示标志 在加工和处理含硫化氢采出液的设施的适当位置（例如进口处），可能会遇到硫化氢气体时，应遵循设置标志牌的规定，在明显的地方（如入口）张贴如“硫化氢作业区——只有监测仪显示为安全区时才能进入”，或“此线内必须佩戴呼吸保护设备”等清晰的警示标志。 7应急预案（包括应急程序）指南 7.1概述 生产经营单位应评估目前的或新的涉及硫化氢和二氧化硫的作业，以决定是否要求有应急预案、特殊的应急程序或者培训。这种评价应确定潜在的紧急情况和其对生产经营单位及公众的危害。如果需要应急预案，应按政府的有关要求制定。 7.2范围 应急预案应包括应急响应程序，该程序提供有组织的立即行动计划以警报和保护现场作业人员、承包方人员及公众。应急预案应考虑硫化氢和二氧化硫浓度可能产生危害的严重程度和影响区域；还应考虑硫化氢和二氧化硫的扩散特性（参见附录E或其他公认的扩散模型）；包括本章所列的所有可适用条文的预防措施。另外，要求设施作业者指定一位应急协调人，以便在应急预案编制中与当地应急预案委员会协调。 7.3应急预案的可获得性 所有有责任执行应急预案的人员都应得到应急预案，不论平时他们的岗位在哪里。 7.4应急预案的信息 应急预案宜包括但不限于下述条款： a）应急程序： 1）人员责任（见7.5）。 2）立即行动计划（见7.6）。 3）电话号码和（见7.7）。 4）附近居民点、商业场所、公园、学校、宗教场所、道路、医院、运动场及其他人口密度难测的设施等的具体位置。 5）撤离路线和路障的位置。 6）可用的安全设备（呼吸装备的数量及位置）。 b）硫化氢和二氧化硫的特性： 1）硫化氢的特性参见附录C。 2）二氧化硫的特性参见附录D。 c）设施描述、地图、图纸： 1）装置。 2）注水站。 3）井、油灌组、天然气处理装置、管线等。 4）压缩设备。 d）培训和演练（见7.8） 1）基本人员的职责。 2）现场和课堂训练。 3）告知附近居民在紧急情况下的适当保护措施。 4）培训和参加人员的文件记录。 5）告知当地政府官方有关疏散或就地庇护所等的要点。 7.5人员的责任 应急预案应指出所有训练有素人员的职责。要禁止参观者和非必要人员进入大气中硫化氢浓度超过15 mg/m3（10ppm）或二氧化硫浓度超过5.4 mg/m3（2ppm）的区域（见4.1、参见附录C和附录D）。 7.6立即行动计划 每个应急预案都宜包括一个简明的“立即行动计划”，在任何时间接到硫化氢和二氧化硫有潜在泄漏危险时，应由指定的人员执行计划。为了保护工作人员（包括公众）和减轻泄漏的危害，立即行动计划宜包括并且不仅包括以下内容： a）警示员工并清点人数。 1）离开硫化氢或二氧化硫源，撤离受影响区域。 2）戴上合适的个人正压式空气呼吸器。 3）警示其他受影响的人员。 4）帮助行动困难人员。 5）撤离到指定的紧急集合地点。 6）清点现场人数。 b）采取紧急措施控制已有或潜在的硫化氢或二氧化硫泄漏并消除可能的火源。必要时可启动紧急停工程序以扭转或控制非常事态。如果要求的行动不能及时完成以保护现场作业人员或公众免遭硫化氢或二氧化硫的危害，可根据现场具体情况，采取以下措施。 c）直接或通过当地政府机构通知公众，该区域井口下风方向100m处硫化氢或二氧化硫浓度可能会分别超过75 mg/m3（50ppm）和27 mg/m3（10ppm）。 d）进行紧急撤离。 e）通知电话号码单上最易联系到的上级主管。告知其现场情况以及是否需要紧急援救。该主管应通知（直接或安排通知）电话号码单上其他主管和其他相关人员（包括当地官员）。 f）向当地官员推荐有关封锁通向非安全地带的未指定路线和提供适当援助等作法。 g）向当地官员推荐疏散公众并提供适当援助等作法。 h）若需要，通告当地政府和国家有关部门。 i）监测暴露区域大气情况（在实施清除泄漏措施后）以确定何时可以重新安全进入。 在出现另外的更为严重情况时，7.6应作更改，以使之适应。某些行动，特别是涉及公众的行动，应该同政府官员协商。 7.7应急电话号码表 作为应急预案的一部分，宜准备一份应急电话号码表，以便出现硫化氢或二氧化硫紧急情况时与以下单位联系： a）应急服务： 1）救护车； 2）医院； 3）医生； 4）直升机服务； 5）兽医。 b）政府组织： 1）地方应急救援委员会； 2）国家应急救援中心； 3）消防部门； 4）其他相关政府部门。 c）生产经营单位和承包商： 1）生产经营单位； 2）承包商； 3）相关服务公司。 d）公众。 7.8培训和训练 在涉及硫化氢和二氧化硫的油气作业应急相应程序中，培训和训练的价值怎么强调也不过分。在应急预案中列出的人员都应进行适当的培训。重要的是，培训能提供对每一项任务的重要性的了解，以及对执行有效应急响应的每个人的作用的了解。 在紧急情况的训练中，可以以演练和模拟的方式进行。学员演练或演示他们的职责是一个重要的方法，使他们意识到应急预案的重要性并保持警惕。演练可以是讲课或是课堂讨论，或是在设备上进行真实的训练，检查通信设备，将“伤员”送到医院。这些演练应该通知地方官员（最好有他们参加）。在测试一个方案之后，还要进行修订和再测试，直到确认它的可行性和可靠性。 7.9条款的更新 应急预案应定期检查，并在其规定条款和范围变化时随时更新（见9.24）。 8设计和建造 8.1设计指南 本章的推荐方法用于流体中硫化氢和二氧化硫含量在SY/T0599和NACE MR 0175范围内的气体处理和加工。NACE MR 0175在设计和建造其他处理硫化氢的设施时也是很有用的参考。酸性环境（含硫化氢和二氧化硫）的定义见附录F。所有的压力容器设计和建造必须执行GB 150和《压力容器安全技术监察规程》。所有的管输系统的设计和建造应与ANSI B31.1，ANSI B31.4和ANSI B31.8适用条款一致。 加工制造的设备必须在设计、建造、测试和通过等方面达到或超过在硫化氢环境下服务的系统要求，安装必须达到与有关规范和工业上采用的标准。 8.1.1处理和机械上的考虑 装置设计中要考虑的因素包括但不限于：硫化氢浓度、大气和作业温度的影响、系统压力、pH值、系统流体的水分含量、系统部件的机械应力、由于腐蚀和结垢引起的作业和系统部件、物理强度的变化以及某个作业中可能会导致系统产生伤害的特殊条件。 8.1.2设计上的考虑 为了使内部腐蚀最小化，管路和容器宜设计和安装得使流体流动充分（包括管路尽头），如果达不到这个要求，宜采取措施排出积液。排出含硫化氢液体的系统宜设计为能够防止硫化氢装置的一个地方运移到另一个地方。 8.1.3材料上的考虑 当用于硫化氢条件下时，很多材料会由于脆性而不能使用，这是被称为硫化物应力开裂（SSC）的脆化引起的。一定材料对SSC的敏感性随着强度和拉力的增加而增加。材料的硬度通常用作其强度的直接测量方法并且有时作为限制因素。天然气开发和气体加工处理用装置的某些部件在发生硫化物应力开裂时会引起不可控制的硫化氢释放，这些部件的材料要求能抗硫化物应力开裂。（见8.14）。 8.1.4材料选择 能够在硫化氢条件下使用的金属材料在SY/T 0599和NACE MR 0175中都进行了描述，在选择材料时应查阅这些标准的最新版本。这些标准应作为起码的标准，以便于设备作业人员在更苛刻的条件下使用。但是其他形式的腐蚀和破坏（如坑蚀、氢诱发裂纹和氯化物引起的断裂）在设计和作业设备的时候都应加以考虑。控制除SSC外的机械破坏还可以采用化学防护、材料选择和环境控制等方法。附录F给出了酸性环境的定义和什么条件应采用抗SSC材料的曲线图。本标准的使用者应该查阅上述标准的最新版本。 8.1.4.1由于使用条件的严格性，使用者应要求设备生产厂家具有用于含硫化氢条件使用的设备制造资质。需要充分的质量保证步骤以确认制造商具有生产设备原件和改进设备的能力。 8.1.4.2 SY/T 0599和NACE MR 0175中都没有列出可用于硫化氢条件下的材料，在使用者或制造者经过认证和可接受的实验程序测试之后，也可用于硫化氢条件。在制造商和用户之间应有一个书面的协议。认证和可接受的实验程序是指能够证明该材料的性能好于或等同于SY/T 0599和NACE MR 0175中所列出的材料的实验程序，进行实验室试验或在模拟真实条件下进行测试。材料的适合性必须有适当的文件说明，其中要包括对材料的详细描述、加工处理和试验步骤。实验室、现场或其他环境下的结果或使用性能宜记录形成书面材料。使用者和制造商都要保存并能够提供材料适合性的文件。材料的使用要满足可适用规范的要求。 8.1.5地点的选择 在选择设施地点的时候，要考虑到主风向、气候条件、地形、运输路线及可能人口稠密地区和公共地区，也要考虑到维持进口和出口路线的清楚无障碍，使有限的空间区域最小。在场地的选择中，还应考虑适用的法规对于位置、空间距离、火炬高度或放空排空烟囱的高度的要求。 8.1.6警告方法 装置设计的时候要提供对于危害性事故和条件的警告方法。宜提供以下仪器和设备：硫化氢监测仪、报警器（可视或发声的）、工艺监测装置（如压力和流速传感器）等。对于在安装地点将出现的自然和环境条件，生产经营单位宜详细说明，设计者也宜加以考虑。 8.2建造指南 在8.1中所描述装置的建造应服从以下适用的推荐作法。 8.2.1制造和连接部件 在焊接连接管线和系统部件时，宜使用其组成和尺寸都适合于推荐温度下的焊条。预热、后加热、应力解除和硬度控制的要求与焊接程序规范一致。宜选择符合SY/T 0599和NACE MR 0175要求的螺栓和垫圈。所有的管线排列宜合理，所有的系统部件宜有正确的支撑以减轻应力。 8.2.2人员资质 系统部件的制造和管线的连接宜由经验在丰富并有资质的工人来完成，要求焊工通过技术考试并取得国内权威部门认可的相应资质。焊接工人只能从事他们所取得的有效资质的材料和工艺的焊接。 8.2.3设备的作业和保管 用于装置建造、重建、修理和日常维护的材料和设备在保管和作业的时候要注意不要破坏其整体性。设备安装好后没有立即使用或要求保管一段时间时，要采取预防措施以防止腐蚀、污垢、变质和其他有害的影响。可靠的仓库保管控制方法要保证不要将不能够在硫化氢条件下使用的材料和设备错误地用于硫化氢条件。 8.2.4检查 带压的部件应清洁和进行压力测试。连接部分要进行非破坏性试验（如超声波和X光检测）。最终的装置检查要由有资历的人来完成，检查该装置是否按照设计规范和法规规定的材料建筑的，标识所用的材料是否适合于服务目的。 8.2.5修理 设备或系统受到的损害或磨损超过一定范围，其安全性和可靠性值得怀疑时，不应继续使用或放置于使用环境中。容器、管线和设备的修理应由有经验的、如有需要应具有资质的人按照有关规范来完成。只有兼容的并能够在硫化氢条件下使用的材料才能使用或替换原有的材料。 8.3电气设计上的考虑 除了有毒之外，硫化氢在空气中的体积浓度在4.3％～46％范围内是可燃的。用于甲烷－硫化氢混合物，硫化氢体积浓度达到25％或更高的条件下的电子设备应满足1级C组地区分级的要求，见SY/T 0025－95中4.5。 9作业方法 9.1概述 本章讨论在涉及硫化氢条件下为保持设备完整性和作业连续性而要求遵从的作业方法参见4.1。每套设备的安装和工作程序都应尽可能经常检查，以发现诸如作业方法或设备上需要改变的地方。油气生产中的注水和其他增产作业会导致细菌的繁殖而引起水中溶解的硫化氢随时间而增加，出现在产出流体中。 9.2紧急程序 应急作业和关停程序应张贴，或易于为作业人员取得。 9.3测试程序 产出液体中的气相组分测试应定期进行以检测其中的硫化氢浓度。要求建立程序，对硫化氢检测和监测设备、报警装置、强制排空系统及其他安全装置的作业进行定期的常规性能检测。这些检测的结果要记录下来。 9.4安全工作方法 宜为操作和维护（如罐的测量、水管线爆裂、线路维修、换阀门、取样等）设计安全操作程序，这样才能避免由于硫化氢释放引起的危险。当人员要在硫化氢或二氧化硫浓度可能超标（见4.1）的条件下进行维护和操作工作时，事先要进行安全检查。显眼的警告标志，如“硫化氢操作区——只有硫化氢监测设备表示该区域安全时才能进入”或“超过此线必须穿戴正压式呼吸器”等，在处理和加工含有硫化氢的产出流体区域要一直竖立这些标志（应用细节见4.1）。 9.5泄漏检查 在处理产出流体的系统中，如果有可能引起大气中的硫化氢浓度超过15 mg/m3（10ppm），宜使用硫化氢监测系统或程序（如可视观察、肥皂泡测试、便携式检测仪、固定监测设备等）来监测硫化氢的泄漏。对于密闭装置尤其重要（见第12章）。 9.6安全工作许可 对于没有事先建立操作程序的工作，宜使用一个概述了经过特别认可的规定的安全预防措施的文件资料（加热工作许可证、按照所列条目进行的检查表）。文件资料宜包括：要求的个人防护设备；宜被正确盲封、空置或解脱连接的设备；应该正确排空的设备和管线，在处理加工区域挖掘掩埋的管线的操作程序等。 9.7阀门、连接件和测量仪表 阀门、法兰、连接件、测量仪表和其他部件都宜经常检查以发现需要检测、修理和维护。要调查和确定设备运转不良的原因。如果原因是由于不适应在硫化氢条件下工作，就宜考虑更换设备和工作方法。 9.8机械采油井 宜观察机械采油井在有可能发生泄漏或故障的操作条件的任何变化。井口压力、油气水比例、流速以及其他参数的明显变化都宜被评价，以防止泄漏或故障。 9.9自喷井 宜定期对自喷井的环型空间进行测试，看是否有压力变化。压力的变化也许预示着井筒内封隔器、油管或套管的故障。宜评价流体体积或流速、流体腐蚀性和地面压力来确定是否需要整改措施。 9.10生产管线和集气管线 对生产管线和集气管线以及沿线路面的观察，有利于发现如由于挖掘、建筑、侵入或表面侵蚀造成的管线的故障。 9.11压力容器 卸压阀和其他压力容器的部件应按照规范要求或公司要求进行检查，见GB 150、SY/T 6499和SY/T 6507。 9.12卸压和通常的排放装置 卸压和通常的排放装置应该修建在远离工作区的地方，宜设计成使有毒气体得到最大限度的扩散和尽量减少作业人员暴露于含硫化氢环境之中，使用的材料见8.1.4。 9.13储存罐 宜注意观察产出液体的储存罐以确定是否需要修理或维护。对罐顶取样器出口密封、检查和清洗板密封、排出管线回压阀等，宜作适宜的维护或更换，参见API RP 12 R1。 9.14火炬系统 处理硫化氢达到有害浓度的火炬系统的点火装置要定期检查和维修以保证操作正常。 9.15监测设备的维护、检测和校准 用于职业硫化氢暴露级别的监测设备应按照制造商的推荐进行定期保养和检查，如果使用环境的湿度高、温度高和粉尘大，那么检查更应频繁。硫化氢监测设备宜定期由具有检验资质的人校准，其校准的频率应当是操作者认可的。设备宜每3个月校准一次，不能超过100d。 9.16腐蚀监测 宜建立腐蚀监测程序来探测和减轻内外表面的腐蚀，腐蚀会影响在硫化氢条件下工作的设备。 9.17有限空间的进入 含有已知或潜在的硫化氢危险的密闭空间和严格的进出限制是值得特别注意的。通常这些地方没有良好的通风，也没有人操作。在油气生产和气体加工处理中的此类密闭区包括罐、处理容器、罐车、暂时或永久性的深坑、沟和驳船等。进入有限空间必须经过许可。进入有限空间的许可至少包括： a）表明作业位置。 b）日期和许可证的有效期。 c）指定测试要求和其他保障安全地进行工作的条件。 d）保证进行足够的监测以便能够确认硫化氢、氧或烃的浓度不会构成健康或着火危害。 e）拟定的操作程序得到批准。 作为对上述的9.17d）的替代，可以是在操作过程中正确地穿戴了个人正压式空气呼吸器；但是，应保证足够的监测以确认密闭装置内不存在可燃的烃类混合物。有限空间的进入许可要求参见SY/T 6458。 9.18进入密闭装置 在进入密闭装置（如装有含有危险尝试的硫化氢的储存油气、产出水加工处理设备的厂房）之前应特别地小心。个人在进入时，应该确定不穿戴正压式空气呼吸器是安全的，或者必须穿戴正压式空气呼吸器，详见第12章。 9.19硫化铁预防措施 硫化铁是一种硫化氢与铁或者废海绵铁（一种处理材料）的反应产物，当暴露在空气中，会自燃或燃烧。当硫化铁暴露在空气中时，要保持潮湿直到其按适用的规范要求进行了废弃处理。硫化铁垢会在容器的内表面和脱硫过程的胺溶液的过滤元件上积累下来，当暴露在大气中时，就有自燃的危险。硫化铁的燃烧产物之一是二氧化硫，必须采取正确的安全措施处理这些有毒物质。 9.20钻井操作 涉及硫化氢钻井和钻杆测试操作的推荐作法见SY/T 5087。 9.21取样和测量罐操作的安全预防措施 如果取样或计量的系统含有硫化氢，宜遵守特别的安全预防措施。应测试生产罐内的浓度以确定硫化氢含量（见9.3）。宜测试通常工人呼吸区的浓度，看是否超出了4.1中所给出的级别，是否需要通过过程控制、管理程序或个人呼吸装备（见6.4）来保证取样或计量的操作。测试宜在操作和大气条件下进行，以检测出最大的硫化氢暴露级别。 如果在通常工人呼吸区的硫化氢浓度超过了450 mg/m86gan3（300ppm），除了使用呼吸装备（见6.4）之外，还应采用救援警告和程序（见6.5和6.6）。 9.22设施的废弃－地面装置 宜采取预防措施以确保达到有害程度的硫化氢不会遗留在废弃的地面设备里，包括埋地管线和地面流程管道。留下的埋地管线和地面流程管道宜经过吹扫净化、封堵塞或加盖帽。容器要用清水冲洗、吹扫并排干，敞开在大气中。宜采取预防措施以防止硫化铁燃烧（见9.19）。 在废弃之前，宜检查容器中是否有天然存在的放射性材料，并要使用正确的安全和处理程序。 9.23井的废弃 在计划和对井进行永久性废弃时，宜考虑废弃方法和井的条件。推荐用水泥封隔已知或可能产生达到危险浓度的硫化氢的地层。 9.24应急预案的修订 操作者宜对变化具有敏锐的观察力，这些变化会导致对应急预案内容的重新考虑和可能的修订，如计划覆盖范围、改变监测设备的安装位置和油田设备的位置。有些变化是宜注意和考虑的，如新的居民、住宅区、商店、公园、学校或道路，还有油气井操作和矿场装置的变化。应急预案和补充预案及其程序的建议见第7章。 10硫化氢连续监测设备的评价和选择指南 10.1概述 本章是使硫化氢监测设备的使用者认识到关于设备的一些限定特性和对它们的特性的要求。对于大气环境中的硫化氢含量可能达到危害健康的浓度的监测，已有若干监测原理和分析程序。本指南旨在为选择和应用硫化氢监测设备方面提供帮助。名词“硫化氢连续监测设备”在这里的意思是能够连续测量和显示周围环境中的硫化氢浓度。本章不适用于个人用硫化氢检测器或显长度检测器或比型检测装置。 10.2概要 所有的监测器，不论是便携式的还是固定的，都应是在可靠的技术和科技原理的基础上设计的，并且材料要符合要求。设计和制造便于其维护和修理。仪器要经过有资质机构的检验，以达到规定的性能要求。设备的安装、操作和维护要符合规定的要求。 通常推荐（往往要求）硫化氢监测设备和其他气体检测器等安全系统的电子控制部分安装要达到常供电型（自动防止故障）。意思就是在正常操作过程中要保证电源供应，这样当浓度达到某设定值的时候，设备能发出警告和做出正确的反应。在此条件下，有准备的安全设备的断电和无准备的断电发生时，设备都能够做出正确的反应。如果能够提供在不影响油气生产和气体处理的条件下进行设备测试（或校准）的方法，将是比较理想的。但是要使操作人员明白系统是处于测试（旁通）模式。 为保证正确的应用，推荐提供给制造商一个环境和应用的清单。 10.3制造特点 以下的制造和可使用性的特点是硫化氢监测设备所希望的。 10.3.1轻便性 便携式监测仪，包括所有要求部分和部件，其最大质量是4.54kg（101b），最大体积是0.0283m3（1ft3）。 10.3.2便携式监测仪的电源供给 便携式硫化氢监测设备是指自带电源、电池动力的、可以携带或运输的设备。电池组的规范为，在－10℃下干净空气中，可以供电至少8h，包括15min的最大负荷条件（报警、发光等激活状态）。如果要求连续工作超过8h或在低于－10℃的环境工作中，应由最终用户向制造商特别提出。 10.3.3数据显示 监测设备应提供直接的硫化氢浓度的读数〔mg/m3（ppm）〕。 10.3.4数据输出 在某些场合，有时要求监测设备提供与硫化氢浓度成正比例的信号输出（4mA～20mA）到记录仪或用于其他目的。 10.3.5操作的简单性 监测设备和检测仪要求容易操作，使那些没有学历背景和并非训练有素的人员也能操作。 10.3.6操作手册 制造商宜为每台设备提供操作手册。操作手册宜包含完整的操作指导，包括启动程序、预热时间设置、零位校正、校准、报警设备和测试、预防性维护、性能检查和故障检修。带有可充电电源的检测器宜配备充电、蓄电和维持电源的指令。还宜有关于设备用于硫化氢条件下的恢复时间的信息。制造商应提供响应时间的数据和对正确操作、设备性能有不利影响的干扰物、污染物、降低设备敏感性物质、水蒸气浓度的清单（见10.4.7）。操作手册宜包括线路图和易损件预期使用寿命的估计，还宜有所有可替换部件的列表及采购资源。 10.3.7电气设备编码 任何安装用于或打算用于危险（分级）地点的固定安装的硫化氢监测设备的部件或便携式的硫化氢监测仪都应经过批准并相应地标识。 10.3.8耐用性 便携式监测仪要有足够的耐用性以承爱用户所要求的日常运输、处理和现场环境。详见ISA-S12.15推荐的“推荐试验”来评价便携式监测仪的耐用性和“振动试验”来评价固定和便携式监测仪的耐用性。 10.3.9校准设备 仪器校准所需要的所有附件都宜由制造商负责提供。制造商要提供在任何硫化氢测试浓度下的设备的使用寿命和特殊处理要求。 10.3.10归零和量程调整 零位和测量范围的调节控制宜于现场调节，监测仪设计宜包括在非实验室环境的用零位和校准气对传感器进行校准的要求。宜提供校准和零位校准需要的所有零部件，并能够在现场环境下使用。 10.3.11报警系统 固定的监测设备应有外部报警器。便携式监测仪宜包含完整的、可发声的、可视的或物理表达（如振动信号）报警器，具体要求由用户提出。硫化氢的报警信号在该安装地点与其他报警信号有区别。 10.3.12报警回路的测试 宜提供报警和报警输出的测试方法。在操作手册中宜包括测试程序。 10.3.13远距离取样 便携式监测仪有可能需要配有远距离取样的部件（如探头等）。 便携式监测仪的可选件探头附件，可以允许操作者手动取远处的样品，而不用一直在所取样的位置的环境监测。当使用非连续监测设备时，操作者宜参考使用手册来确定正确的远距离取样的样品个数。当设备回到连续监测模式时，宜移开远距离取样的附件。 10.3.14设备故障报警 所有监测仪都宜有故障信号（指示器或输出）。 10.3.15测试范围的指示 测试范围宜显著地标识在设备上。 10.4性能指南 以下推荐的性能参数适用于固定和便携式监测仪。 10.4.1精确度 设备的精确度应满足规定的精确度测试的要求。使用者应该知道适用于现场的设备精度等级不是实验室级别的，不要指望两者的精度一样。 10.4.2零点漂移 设备要求达到规定的“长期稳定性测试”的要求。过大的零点漂移是不正常的，会导致设备的校准周期过短。 10.4.3预热时间 设备操作手册宜指出电源接通后最短的预热时间。有“预热完毕”的指示是监测设备的理想特征。 10.4.4响应时间 硫化氢的毒性要求设备具有迅速的响应时间来警告人员潜在的硫化氢浓度超标危险。因此，响应时间在选择和评估这类监测仪是一个重要参数。 10.4.5操作湿度的范围 监测仪宜满足规定的“湿度变化测试”的要求。使用者宜根据特定的使用条件向制造商提出操作湿度范围的要求。 立云购物商城 10.4.6操作温度的范围 监测仪宜能适应－20℃～55℃（电化学式）和－40℃～55℃（氧化式）的湿度范围。如果要在超出此范围的条件下使用，使用者应特别提出。 10.4.7干扰 操作手册宜列出制造商所有知道的对测试有干扰的物质，如一氧化碳、二氧化硫、芳香族硫醇、甲醇、氮氧化物、醛类、二硫化碳、单乙醇胺、二氧化碳、苯和甲烷等，还宜包括影响设备正常操作的水蒸气浓度。 监测和检测设备及传感器不允许液体喷溅也不能灌洗，这会影响设备性能和可靠性。 10.4.8现场性能测试 监测仪的现场性能测试宜在“安装”或“使用”的条件下进行。在测试过程中，所有设备和系统部件都宜安装好并进行操作。现场性能测试应包括但不限于：将传感器暴露在含有足够硫化氢的样品中引起系统的响应；现场性能测试不必进行包括零位和量程调整，现场性能测试中硫化氢浓度不能超过最大测试浓度。 10.4.9气流速度 监测仪要达到规定的“气流速度变化试验”的要求。通常可获得的附件可与安装在高气流区的探测器连用。 10.4.10电磁干扰（EMI） 有些监测仪容易受到EMI的影响，尤其是射频干扰（RFI）。在接近无线电传播和电磁抗干扰源的地方要警惕。 11海上作业 11.1概述 本章介绍一些仅在海上作业的额外的推荐作法。本标准其他各章的内容也适用于海上作业。参见API RP 14C附录F“有毒气体”。 11.2海上作业的独特性 有些在陆上作业时看来不大的问题在海上作业时就成为严重的问题，这是由于其地点偏远、空间狭窄、逃离和撤离路线受限及复杂的逃离和撤离设备所造成的。 11.3法律法规的要求 见《海洋石油作业硫化氢防护安全要求》。 11.4应急预案 在潜在的硫化氢有毒物质大气浓度会出现在海上地方，由于仅有的设施就是海上平台，应急预案就非常重要。第7章介绍的应急预案也是适用的，但宜增加内容，它们包括但不限于以下项目： a）培训：所有人员都应对所在位置、路线和逃离设备的使用非常熟悉。在海上经常工作的人员的培训按5.2的要求进行，并应熟练使用氧气复苏设备。 b）撤离程序：海上作业紧急撤离宜准备好海面和空中运输，以在可能有危险或危险出现时撤离访问者和非专业人员，并运进专家和救援设备。要监控可燃性气体（主要是甲烷）和硫化氢，以在运输和转移过程中避免不必要的人员和设备面临起火、爆炸和有毒浓度超标的危险。如果硫化氢浓度超标的危险迫在眉睫，船和直升飞机尽可能从上风方向到达。 必须为直升飞机和船上所有人员提供合适的个人正压式空气呼吸器。要计划好撤离路线和登船次序并执行。应定期进行撤离演习。 11.5同步的操作 当钻井、修井、生产和建造这些操作中的两个或以上在同时进行时，必须强调它们之间的协调配合。应指定专人负责同步的操作，指令应传达到所有的工作人员。 12密闭空间的操作 12.1概述 本章给出了一些专门针对涉及硫化氢的密闭装置的油气生产和气体加工操作的推荐作法。密闭的装置可能简单如有盖的设备，也可能复杂如寒冷地区的综合的地面或海上的密闭工作区。 12.2在密闭装置进行操作的独特性 由于密闭装置进行油气生产和气体处理的独特性，存在着含有硫化氢的烃类气体的逸出，尤其是通风不好的时候。通常少量的含有硫化氢的气体泄漏会在密闭的空间内保留，这样一来就会增加对进入密闭空间内的人员的危险，良好的通风能够减少这样的危险。 12.3 设计注意事项 第8章介绍了一般密闭装置的设计和建造方法，这里补充在特定的操作条件下的设计考虑，其内容包括但不限于： a）防止可燃性流体进入并接触到高温表面从而引起燃烧。天然气的自燃温度大约是482℃（900°F）。其他天然气混合物自燃温度大约是371℃～482℃（700°F～900°F）。硫化氢自燃温度大约是260℃（500°F）。 b）通风。 c）现场正压式空气呼吸器。 d）电气设备（可能是C组与D组设备要求），参见SY/T 0025－95。 e）紧急释放和卸压装置及其设置点。 f）通过隔膜阀、机械阀和压力调节器进行烃类物质的排空。 g）压缩机卸压和排放管线。 h）地面排水沟。 i）处理排放（人工和自动）。 j）从气体处理设备中排出的乙二醇和胺。 k）硫化氢监测系统。 12.4固定式的硫化氢监测系统 在通常人员进出频繁的地方，或长时间设置密闭装置的地方，固定式的硫化氢监测系统（带有足够的报警）能够提高安全性。在其他一些地方，执行人员进入程序可以替代固定式的硫化氢监测系统。 固定式的硫化氢监测系统宜安装在有加工处理含硫化氢流体的设备（如容器和机械设备等）的工作区内，因为当场地是处于下述两种情况时，这些流体释放会使大气中的硫化氢浓度超过15mg/m3（10ppm）： a）12.1和API RP 500中描述的密闭环境（房间、建筑或空间）。 b）排空不良（自然或人工），不能防止硫化氢－空气混合物中硫化氢浓度超过15 mg/m3（10ppm）。是否通风良好要根据具体情况评估。 固定式的硫化氢监测系统应带有报警器（在噪音大的地方还应使用发出可视信号的报警器，见10.3.11），当硫化氢浓度达到预设值的时候报警，设置值不能超过15 mg/m3（10ppm）。硫化氢监测系统的校准见9.15。 在特定的情况下，固定的可燃性气体监测系统能够先于固定式的硫化氢监测系统〔报警值为15 mg/m3（10ppm）〕发现大气环境中潜在的危险。例如，在甲烷混合物中含有450 mg/m3（300ppm）的硫化氢释放时，设置的报警值在20％LEL（爆炸低限）的可燃性气体监测系统，能够在硫化氢浓度为4.5 mg/m3（3ppm）时发出警报。 在这些情况下，宜建立常规的测试程序来监测处理流体的成分，以确认硫化氢浓度没有增加。如果确认硫化氢浓度增加，使用者宜校验使用中的监测设备的灵敏度。校验时应考虑到所有会影响监测设备性能的不同变化因素及导致硫化氢浓度在工作环境中增加的因素，同时也宜考虑一旦监测设备的工作异常或失效，工作场地大气硫化氢浓度增加的因素。 该选项限定在界定的范围内，并且是在所有限定条件和地点的特定参数都被适当地考虑到了才宜使用。 当空气进入密闭装置或对其进行加压时，固定式的监测系统也可以用于对密闭装置进口空气的监测，参见NFPA 496。 12.5人员防护技术 要对在所有含有加工处理含硫化氢流体以至大气中硫化氢浓度可能超过15 mg/m3（10ppm）的设备（容器、机械设备等）的密闭装置内工作的人员提供保护方法，以防止人员暴露在硫化氢浓度超过15 mg/m3（10ppm）的大气中。可接受的方法包括： a）要求人员在进入密闭装置之前和停留在其内时要穿戴正确的正压式空气呼吸器（见6.4）。 b）安装固定式的硫化氢监测系统（见6.2，第10章及12.4）。 c）使密闭装置正确通风，以维持固定式的硫化氢监测系统所监测的硫化氢浓度不超过15 mg/m3（10ppm）。空气可以循环使用，但是要通过固定式的硫化氢监测系统来保证循环空气中的硫化氢浓度不超过15 mg/m3（10ppm）。 d）在进入密闭装置前和停留在内时连续使用便携式硫化氢监测仪（见6.3）监测硫化氢浓度，确保其不超过15 mg/m3（10ppm）。 注：应该确认，一种是不需呼吸保护设备就可以安全进入，另一种是必须穿戴个人正压式空气呼吸器（见6.4）。 12.6警告标识 清晰的警告标识，如“硫化氢操作区域——监测仪显示安全时方可进入”，可“越过此区域必须穿戴正压式空气呼吸器”，这些标识必须永远张贴在通往生产加工含硫化氢流体的密闭装置的所有门口。 注：应遵守法规对标志的要求。 13天然气处理装置的操作 13.1概述 本章给出一些只有在涉及硫化氢的天然气处理装置才适用的方法。本标准介绍的其他方法也适用于天然气处理装置。 13.2一般考虑 典型的天然气处理装置包括比现场操作（例如，油气分离装置）更复杂的过程，这些不同在于： a）含有硫化氢的气体体积可能高于现场条件； b）硫化氢浓度可能高于现场条件； c）一般情况下人员和设备都比现场多； d）人员的工作安排更固定。 这些不同之处通常要求特殊的考虑来保证涉及如容器和管道开口部位操作及有限空间进入等的安全。当上述活动准备进行时，宜召开包括操作、维护、承包人和其他涉及方参加的协调会以保证设施人员了解其所涉及的活动、它们对装置操作的影响及应遵守的必要的安全预防措施。 13.3天然气处理装置 天然气处理厂内进行着许多气体处理和硫磺回收过程。这些处理可以分为化学反应、物理溶解和吸收过程，还可以细分为再生和非再生过程。再生过程的化学剂包括胺溶液、热碳酸钾、分子筛和螯合剂。非再生过程的化学剂包括海绵铁、碱吸收液、金属氧化物、直接氧化和其他各种硫磺回收过程。由于这些方法的大多数会导致含硫化氢气流的浓度提高或生成反应产物，操作者应该熟悉该特定装置处理过程中的各种化学和物理特性。如果某一处理装置中所存在的硫化氢总量已经达到了一定界限，应执行国家相关的法律法规要求。 13.4建造的材料 天然气处理装置的部件故障会导致不可控制的硫化氢向大气中的释放。这些设备的零部件由于处于硫化物应力环境中，应由抗硫化物应力开裂的材料制造。 13.5腐蚀监测 宜建立腐蚀监测程序来最小化内部和外部的腐蚀，腐蚀会影响硫化氢的处理设备。 13.6泄漏检测 在所含有的硫化氢浓度可能引起其在大气中的浓度超过15 mg/m3（10ppm）或更高的气体或液体处理系统中，监测技术或程序（如可视观察、肥皂泡实验、便携式监测仪或固定式监测仪）宜用于监测硫化氢的泄漏。对于密闭装置要格外注意，如控制室、压缩机、储藏室和储槽等（见第12章）。推荐进行规定程序的定时泄漏检查，如对泵的密封检查。其检查的结果作为装置或设备操作和维护的记录的一部分，至少要保存一年。在靠近人口居住区的气体处理装置推荐使用固定式的硫化氢监测系统（见第10章并参见附录E），以便早期检测，必要时对公众报警。 13.7应急预案 天然气处理装置的应急预案应包含可能暴露于泄漏的硫化氢中的装置操作人员和公众（见SY/T 6230）。操作人员必须熟悉紧急情况下装置关停程序、救援措施、通知程序、集合地点和紧急设备的位置（见第7章）。应向来访者简要介绍天然气处理装置的平面图、所使用的警告信号和如何在紧急情况下作出反应。 附录A （资料性附录） 本标准章条编号与API RP 55：1995章条编号对照 表A.1 给出了本标准章条编号与API RP 55：1995章条编号对照一览表。 表A.1本标准章条编号与API RP 55：1995章条编号对照 附录B （资料性附录） 本标准与API RP 55：1995技术性差异及其原因 表B.1给出了本标准与API RP 55：1995技术性差异及其原因的一览表。 表B.1 本标准与API RP 55：1995技术性差异及其原因 续表B.1 续表B.1 续表B.1 </CENTER 续表B.1 </CENTER 续表B.1 附录C （资料性附录） 硫化氢的物理特性和对生理的影响 C.1物理数据 化学名称：硫化氢。 化学文摘服务社编号：7783－06－4。 同义词：硫化氢、氢硫酸、二氢硫。 化学分类：无机硫化物。 化学分子式：H2S。 通常物理状态：无气体，比空气略重，15℃（59°F）、0.10133MPa（1atm）下蒸气密度（相对密度）为1.189。 自燃温度：260℃（500°F）。 沸点：－60.2℃（－76.4°F）。 熔点：－82.9℃（－117.2°F）。 可爆范围：空气中蒸气体积分数4.3％～46％。 溶解度：溶于水和油，溶解度随溶液温度升高而降低。 可燃性：燃烧时火焰呈蓝，生成二氧化硫，参见附录D。 气味和警示特性：硫化氢有极其难闻的臭鸡蛋味，低浓度时容易辨别出。但由于容易很快造成嗅觉疲劳和麻痹，气味不能用作警示措施。 C.2暴露极限 美国职业安全与健康局（OSHA）1）规定硫化氢可接受的上限浓度（ACC）为30mg/m3（20ppm），75 mg/m3（50ppm）为超过可接受的上限浓度（ACC）的每班8h能接受的最高值（参见29CFR2） Part1910.1000，Subpart Z，table Z－2）。美国政府工业卫生专家联合会（ACGIH）3）推荐的阈限值为15 mg/m3（10ppm）（8h TWA），15min短期暴露极限（STEL）为22.5 mg/m3（15ppm）。每天暴露于短期暴露极限（STEL）下的次数不应超过4次，连续2次间隔时间至少为60min。对于外大陆架的油气作业，即使偶尔短时间暴露于30 mg/m3（20ppm）的硫化氢环境，根据美国内政部矿产管理部门的规定，要求使用呼吸保护装置。详细资料详见The NOISH Recommended Standard for Occupational Exposure to Hydrogen Sulfide。参阅表C.2暴露值的附加资料。向雇主了解特定情况下的暴露值。 1）美国职业安全与健康局（美国劳工部）。可从U.S. Government Printing Office, Washington, D.C. 20402获得。 2）美国联邦法规。 3）美国政府工业卫生专家联合会。 C.3生理影响 警示：吸入一定浓度的硫化氢会伤害身体（参阅表C.1），甚至导致死亡。 硫化氢是一种剧毒、可燃气体，常在天然气生产、高含硫原油生产、原油馏分、伴生气和水的生产中可能遇到。因硫化氢比空气重，所以能在低洼地区聚集。硫化氢无、带有臭鸡蛋味，在低浓度下，通过硫化氢的气味特性能检测到它的存在。但不能依靠气味来警示危险浓度，因为处于高浓度〔超过150 mg/m3（100ppm）〕的硫化氢环境中，人会由于嗅觉神经受到麻痹而快速失去嗅觉。长时间处于低硫化氢尝试的大气中也会使嗅觉灵敏度减弱。 警示：应充分认识到硫化氢能使嗅觉失灵，使人不能发觉危险性高浓度化氢的存在。 过多暴露于硫化氢中能毒害呼吸系统的细胞，导致死亡。有事例表明血液中存在酒精能加剧硫化氢的毒性。即使在低浓度〔15 mg/m3（10ppm）～75 mg/m3（50ppm）〕时，硫化氢也会刺激眼睛和呼吸道。间隔时间短的多次短时低浓度暴露也会刺激眼、鼻、喉，低浓度重复暴露引起的症状常在离开硫化氢环境后的一段时间内消失。即使开始没有出现症状，频繁暴露最终也会引起刺激。 C.4 呼吸保护 美国职业安全与健康局审查了正压式空气呼吸器测试标准和正压式空气呼吸器渗漏源，建议暴露于硫化氢含量超过OSHA规定的可接受的上限浓度的任何人都要配戴正压式（供气式或自给式）带全面罩的个人正压式空气呼吸器。有关油气井服务和修井作业中推荐使用的适当正压式空气呼吸器见6.5。 表C.1 硫化氢 续表C.1 表C.2 硫化氢的职业暴露值 附录D （资料性附录） 二氧化硫的物理特性和对生理的影响 D.1物理数据 化学名称：二氧化硫。 化学文摘服务社编号：7446－09－05 化学分类：无机物。 化学分子式：SO2。 通常物理状态：无气体，比空气重。 沸点：－10.0℃（14°F）。 可燃性：不可燃，由硫化氢燃烧生成。 溶解性：易溶于水和油，溶解性随溶液温度升高而降低。 气味和警示特性：有硫燃烧的刺激性气味，具有窒息作用，在鼻和喉粘膜上形成亚硫酸。 D.2暴露极限 校园一卡通设备 美国职业安全与健康局规定二氧化硫8h时间加权平均数（TWA）的允许暴露极限值（PEL）为13.5 mg/m3（5ppm），而美国政府工业卫生专家联合会（ACGIH）推荐的阈限值为5.4 mg/m3（2ppm）（8hTWA），15min短期暴露极限（STEL）为13.5 mg/m3（5ppm）。参阅表D.2暴露值的附加资料。向雇主了解特定情况下的暴露值。 D.3生理影响 D.3.1急性中毒 吸入一定浓度的二氧化硫会引起人身伤害甚至死亡。暴露浓度低于54 mg/m3（20ppm），会引起眼睛、喉、呼吸道的炎症，胸痉挛和恶心。暴露浓度超过54mg/m3（20ppm）可引起明显的咳嗽、打喷嚏、眼部刺激和胸痉挛。暴露于135 mg/m3（50ppm）中，会刺激鼻和喉，流鼻涕、咳嗽和反射性支气管缩小，使支气管黏液分泌增加，肺部空气呼吸难度立刻增加（呼吸受阻）。大多数人都不能在这种空气中承受15min以上。据报道，暴露于高浓度中产生的剧烈的反映不仅包括眼睛发炎、恶心、呕吐、腹痛和喉咙痛，随后还会发生支气管炎和肺炎，甚至几周内身体都很虚弱。 D.3.2慢性中毒 有报告指出，长时间暴露于二氧化硫中可能导致鼻咽炎、嗅、味觉的改变、气短和呼吸道感染危险增加，并有消息称工作环境中的二氧化硫可能增加或其他致癌物4）的致癌性，但至今还没有确凿的证据。有些人明显对二氧化硫过敏。肺功能检查发现在短期和长期暴露后功能有衰减。 4）Criteria for Recommended Standard for Occupational Exposure to Sulfur Dioxide,1974, p.26。 D.3.3暴露风险 尚不清楚多少浓度的低量暴露或多长时间的暴露会增加中毒风险，也不清楚风险会增加多少。宜尽量少暴露于二氧化硫中。宜坚决阻止暴露于二氧化硫环境中的人吸烟。 注：工作安排应考虑任何原有慢性呼吸伤害，因暴露于二氧化硫中能使其病情恶化。 D.4呼吸保护 美国国家职业安全与健康局审查了正压式空气呼吸器测试标准和正压式空气呼吸器渗漏源，建议暴露于二氧化硫含量超过OSHA规定的允许暴露极限（PEL）的任何人都要配戴正压式（供气式或自给式）带全面罩的个人正压式空气呼吸器。有关含二氧化硫的油气生产和处理过程中适用的呼吸装备见6.4。 表D.1 二氧化硫 表D.2 二氧化硫的职业暴露值 附录E （资料性附录） 硫化氢扩散的筛选方法 注1：美国石油学会（API）空气模拟工作小组（AQ7）采用简单的筛选模型及模拟技术给出了暴露半径的预计值（图E.1～图E.4）。对于硫化氢和携带气体的平衡悬浮混合物的低速释放，这些模型较准确。图E.1～图E.4对于高速释放的、以轻的气体为硫化氢携带气的混合物，可用作一种较保守的筛选处理方式。但不推荐将图E.1～图E.4用于低速释放、携带气和硫化氢混合物重于空气的场合，或可能产生气溶胶的场合，因为此时可能会得出偏小的暴露半径预测值。宜对具体的应用条件进行评价，以决定是否需要使用条件更为苛刻的模拟技术。使用者宜对他们自己的作业过程进行评价，以选择适合的模型用于具体的应急预案。 E.1概述 本附录列出的内容是一般性的，以供编制应急预案时，保守地估计硫化氢扩散达到的浓度时使用。图E.1～图E.4给出了纯硫化氢连续释放或瞬时释放时，由计算模型算出的其在大气中呈屏幕平面的浓度为15mg/m3（10ppm），45mg/m3（30ppm），150 mg/m3（100ppm），450 mg/m3（300ppm），750 mg/m3（500ppm）的暴露半径。暴露半径描述了释放源与沿着羽毛状的地面中心线到达所关心的浓度之间的距离。已开发出了一些作为释放的硫化氢的质量/速率和不同的释放方式（连续释放或瞬时释放）的函数的暴露半径的关系式，来预测不同浓度的暴露半径。方程式和相关系数在E.8和表E.1中给出。模拟了最坏的气象条件下的白天和夜晚的情况。 涉及硫化氢操作的不同规范都给出了一个暴露半径（ROE）的预测方法和技术，应考虑这些方法，因为为了符合某些特殊要求，规范可能会规定特定的方法，除非允许使用其他方法。 E.2方法 图E.1、图E.2、E.3和图E.4中的暴露半径（ROE）是用基于Gaussian扩散理论经美国环保署批准的模型预测所得，图E.1和图E.2的暴露半径（ROE）是在连续、稳定的释放100％硫化氢的模式上预测出来的，图E.3和图E.4的暴露半径（ROE）是在硫化氢瞬时释放的模型上预测出来的。两种硫化氢释放类型都是用中等浮升介质在稳定的气象条件下模拟的。所有的模拟工作中均采用了3.048m（ft）的有效烟羽高度（释放高度加上烟羽抬升高度）。假设预测的暴露半径（ROE）值在0m～15.24m（0ft～50ft）的有效烟羽高度内没有明显变化。 为了进行扩散模拟，空气中的紊流程度被分为增加的或稳定的两类，应用最广泛的分类是Pasquill-Gifford(PG)稳定级别为A、B、C、D、E、F(Pasquill，F.，Atmospheric Diffusion，Second Edition，John Wiley & Sons ，New York ，1974)。PG稳定级别A是指最不稳定的（最强紊流）空气条件，PG稳定级别F是指最稳定的（最少紊流）空气状态，PG稳定级别D是指中间的空气状态，温度的梯度几乎与绝热下降速度相同。在这样的条件下，上升或下降的热的或冷的空气包的速度与周围空气相同，不会加剧或抑制气空气的垂直运动。 平坦、开敞草原的标准PG扩散系数用于连续硫化氢释放模式，平坦、开敞草原的Slade扩散系数（参见NTIS5）－TID24190：Slade，D.H.，Meteorology and Atmic Energy，1968）用于瞬时硫化氢释放模式。在建立瞬时硫化氢释放模式时，假定下风向（X）和上风向（Y）扩散系数相同。这样的假设得到最保守（最坏情况）的暴露半径（ROE）预测值。以下的气象条件也假设代表了白天和夜晚最坏的情况。选择了稳定的中间级别PG D级，风速8.045km/h（5mile/h）作为白天硫化氢连续释放条件。对于夜晚硫化氢连续释放情况，选择了稳定的中间级别PG D，风速3.540 km/h（2.2mile/h）。对于白天瞬时释放，选择了稍微不稳定的级别SladeA 级，风速8.045km/h（5mile/h）。对于夜晚的瞬时释放，选择了中间稳定的级别Slade B，风速3.540km/h（2.2mile/h）。 5）美国国家技术情报中心。 45mg/m3（30ppm），150 mg/m3（100ppm），450 mg/m3（300ppm），750 mg/m3（500ppm）的硫化氢连续释放时的暴露半径（ROE）值适用于10min～1h的平均时间，10×10-6（体积分数）（连续释放）的暴露半径（ROE）值为基于8h的平均浓度，因10×10-6（体积分数）代表了硫化氢8h的时间加权平均数（TWA）值。为了取得8h 15 mg/m3（10ppm）平均浓度，需用系数0.7转化1h的浓度（参见EPA6）－450/4－88－009：A Workbook of Screening Techniques for Assessing Impacts of Toxic Air Pollutants）。45 mg/m3（30ppm），150mg/m3（100ppm），450mg/m3（300ppm），750mg/m3（500ppm）的硫化氢瞬时释放的暴露半径（ROE）值适用于1min～10min的平均时间；EPA的转换因子0.7用于转换模型预测的瞬时峰值以获得10min 15mg/m3（10ppm）时间平均浓度。对于连续释放，美国环保署（EPA）认为10min和1h的平均时间是相同的。本附录所述的模拟假定瞬时排放时间极短（最多10min～15min）。 6）美国环抱署。 用于预测硫化氢连续释放和瞬时释放的暴露半径（ROE）值的模型的简要描述见E.13。 表E.1 下风向时硫化氢浓度及其释放的量/速率所对应的暴露半径（ROE）数学预测的线性回归系数 E.3结论 硫化氢连续释放和瞬时释放所产生的羽状中心线和地面硫化氢浓度的暴露半径（ROE）值的预测和表示见图E.1～图E.4。其中图E.1和图E.2分别是最坏气象条件下的白天和夜晚硫化氢连续释放的暴露半径（ROE）预测值，而图E.3和图E.4分别是最坏气象条件下的白天和夜晚硫化氢瞬时释放的暴露半径（ROE）预测值。两种释放模式都分别包括了浓度为15 mg/m3（10ppm），45 mg/m3（30ppm），150 mg/m3（100ppm），450 mg/m3（300ppm），750 mg/m3（500ppm）的暴露半径（ROE）值。15mg/m3（10ppm）的暴露半径（ROE）值表示硫化氢连续释放8h平均时间和瞬时释放1min平均时间的暴露半径（ROE）值。45mg/m3（30ppm），150 mg/m3（100ppm），450mg/m3（300ppm），750 mg/m3（500ppm）的暴露半径（ROE）值表示硫化氢连续释放10min平均时间和瞬时释放1min平均时间的暴露半径（ROE）值。对硫化氢连续释放，模拟了4.536kg/h～4536kg/h（10 lb/h~10000lb/h）（111.8SCFH~111 768 SCFH）的速率。对硫化氢瞬时的释放，模拟了0.454kg~454kg（0.1lb~1000lb，1.1SCF~11177 SCF）的释放量。如果硫化氢的释放量以磅为单位，可以通过乘以转换因子11.2转换为标准立方尺（SCF）。 注2：图E.1~图E.4中的暴露半径（ROE）均为依据硫化氢的释放量绘制的曲线。对于含有多种成分气流的释放，应使用实际的硫化氢释放量确定暴露半径（ROE） 图E.1白天持续释放硫化氢的预测暴露半径〔PG D级——风速8.045km/h （5mile/h）〕 图E.2夜晚持续释放硫化氢的预测暴露半径〔PG F级——风速3.540km/h （2.2mile/h）〕 图E.3白天瞬时释放硫化氢的预测暴露半径〔Slade A级——风速8.045km/h （5mile/h）〕 图E.4夜晚瞬时释放硫化氢的预测暴露半径〔Slade B级——风速3.540km/h （2.2mile/h）〕 表E.1描述了下风向时硫化氢浓度及其释放的量/速率所对应的暴露半径（ROE）数学预测的线性回归系数，方程式见E.8。这些系数只有在图E.1~图E.4中所给出的范围内才可以采用，如果用外推法，将导致对暴露半径（ROE）值过于保守的估计。任何超过15min以上的释放应视为连续释放。本附录中模型建立基于气象条件是稳定的假设。长平均时间（8h）和长下风距离预测出的暴露半径（ROE）值是保守的，这是因为不可能在此其间气象条件一直不变。 E.4其他考虑 本附录中建模工作是假设平衡浮力的气态硫化氢稳定的气象条件下释放在平坦的乡村地形。图E.1～图E.4所示的暴露半径（ROE）值代表包括各种场所和释放条件下硫化氢释放的一般情况。实际暴露半径（ROE）值取决于具体释放类型、释放条件和场所。如在有较多建筑物等的城区附近的场所硫化氢释放的暴露半径（ROE）值将大大减小，这是由于建筑物导致的紊流所致。一些其他可能明显影响实际暴露半径（ROE）值的情况包括：液体/气体悬浮物的释放、密集的云雾、烟羽抬升、喷射释放、不稳定释放（井喷、管线破裂等）和复杂的地形等。如果有上述任何一种情况存在，应建立更加严格的模式。 当扩散的硫化氢和所携带气混合物的密度比空气重得多，并且释放速度很慢时，图E.1～图E.4中的暴露半径（ROE）曲线不能用。如果硫化氢和携带气混合物的相对密度高于1.2左右，图E.1～图E.4可能不能对所有释放速度和气象条件都给出保守的暴露半径（ROE）。在石油工业中经常遇到的硫化氢，通常在携带气体，如天然气或二氧化碳中含量都较低。二氧化碳的相对密度是1.52。硫化氢/二氧化碳混合物的扩散预测，低速释放的情况下，使用密集气体模式有时会得到过低的硫化氢暴露半径（ROE）预测值。低速率的气体释放应包括初如速度低于60.96m/s（200ft/s）和因气体从释放源喷射出撞击附近表面而使喷射动力下降的高于60.96m/s（200ft/s）的释放。同样地，图E.1～图E.4不能用于潜在的含有气溶胶的硫化氢/携带气体的释放。 背胶橡皮布 图E.1～图E.4也可能过高地预测暴露半径（ROE）。对于当硫化氢/携带气混合物比空气轻得多（例如相对密度低于0.8）的低速释放，使用这些图例其暴露半径（ROE）的高估系数可达2～3。使用这些图例会导致对高速释放的硫化氢/携带气混合物〔例如气体释放速率大于60.96m/s（200ft/s）〕暴露半径（ROE）值的过高预测，无论其释放方向如何。其过量预测对垂直调整释放十分明显，可以达到2个数量级的差异。使用者宜参考更加严格的大气扩散模式。 当计算危险气体稀释浓度的暴露半径（ROE）时，可能导致过高的预测。例如，实际上不可能指望下风向的大气浓度高于稳定释放流束中的浓度。使用者宜参考更加严格的大气扩散模式。 总之，硫化氢/携带气混合物的组成、释放速率和方向都是关键的变量，能极大地影响硫化氢的暴露半径（ROE）预测值。当然，其他变量，如释放气体的温度、含有硫化氢溶解液的闪蒸和气溶胶形成等，都会对暴露半径（ROE）预测产生大的影响。精确的大气扩散模拟技术十分必要，同时也是复杂的。在某些环境下，如上所述，可能要求建立更加严格的模型。 已有一些参考资料和模型可用于描述特定的释放情况。E.5和E.6列出了部分可用于这些情况的模型。美国石油学会（API）没有认可任何具体模型。可以从模型开发者或该领域内有经验的人士处获得有关模型选择和使用的更多指导。加拿大艾得蒙顿的阿尔伯塔大学机械工程系的Wilson，D.J.所著“Release and Dispersion of Gas from Pipeline ruptures”是有关井喷和管线破裂的参考资料。 当使用者计算出的硫化氢的释放量低于图E.1～图E.4的范围时，暴露半径（ROE）曲线可以延伸到最小的暴露半径（ROE）值15.24 m（50ft）。在某些情况下，15.24m（50ft）以下的值可以由外推曲线的方法得出。图E.1～图E.4由一个假设的释放高度加上3.048 m（10ft）烟羽抬升高度而得出。若实际不是3.048 m（10ft）的释放高度将会得到不同的暴露半径（ROE）。 如果用户计算的硫化氢释放量低于图E.1～图E.4所显示的范围，允许暴露半径（ROE）曲线延伸到最低暴露半径（ROE）值15.24m（50ft）。在某些情况，低于15.24m（50ft）的暴露半径（ROE）可通过外推曲线而得出，采用假设释放高度加上3.048 m（10ft）的上升热柱，发展了图E.1～图E.4。实际释放高度导致不同的暴露半径（ROE）。 E.5专利扩散模型 注3：使用者宜仔细地评估这些模型对主导条件的适用性。 以下为可以用于特定场合的一些专利模型： CHARM（Radian Corporation）：CHARM是一个可以用于连续地或瞬时地释放气体或液体的Gaussian模型。该模型设计为处理悬浮、平衡悬浮和重于空气的化学物的扩散。重质气体的扩散由Eidsvik模型估算。本模型组件的来源包括壳牌公司的SPILLS模型的改进版本（Radian Corp.，850MOPAC Blvd.，Austin，Tx78759）。 FOCUS（Quest Consultants，Inc.）：FOCUS是一个包括发散速率模型（两相排出、储存池蒸发、喷气释放排出等）和用于平衡悬浮和致密气体烟羽扩散型的软件包。该模型可以分别使用或联合使用（Quest Consultants，Inc.，908 26 th Avenue，NW，Suite 103，Norman，OK 73069-6216）。 TRACE（Dupont）：TRACE使用多重的Lagrangian Wall扩散模型处理间歇和连续释放，可以将风道结合考虑，也可以将液体蒸发和悬浮效果考虑进去（E.I.Dupont de Nemours & Company，5700 Corea Avenue，Westlake Village，CA91362）。 WHAZAN（Technical International）：WHAZAN是一个用于平衡悬浮和致密气体烟羽扩散模型的软件包，它同时含有可以处理两相排出、蒸发和自由喷射式蒸气扩散的子模型。这些模型可以单独运行，也可以连接运行（Technical International Associates，Inc.，Box187，Woodstock，GA 30128-4420）。 E.6公众可以获得的模型 注4：使用者宜仔细地评估这些模型对主导条件的适用性。 以下为公众可以获得的一些可以用于特定场合的模型： DEGADIS（美国海岸警卫队）：DEGADIS为重于空气气体的扩散模型。它可以用于液体池蒸发气体和扩散和喷射扩散。基本上是一个稳态的，但却是用系列稳态计算的方法模拟过渡态。蒸气产生的速率、池的面积、气象参数等都是重要的输入数据。可以由美国商务部的NTIS（国家技术情报中心）获得有关资料，Springfield,VA22161。 HEGADAS（Shell ResearchB.V.）：HEGADAS是一个用于平衡悬浮和致密气体扩散的模型。其基本的模型是对平流/扩散方程式和标准形式的高斯扩散模型求解。该模型的适用范围宽，包括瞬时水平喷射。可以由美国商务部的NTIS（国家技术情报中心）获得有关资料，Springfield，VA 22161。 SLAB（Lawrence Livemore National Laboratory）：SLAB设计用于由溢出液体所产生的致密气体发散，该模型考虑了在垂直于羽状中心线的截面处的浓度聚集。计算了下风方向的浓度变化。溢出液体所产生的致密气体发散的量和速率是模型要求输入的数据，可以从Lawrence Livermore National Laboratory，Box808，Livermore，CA94550，或API，Health & Environmental Sciences Department，1220 L Street，NW，Washington，DC20005获得有关资料。 E.7图E.1～图E.4的计算示例 下列的计算式可用于当已知总体积及其硫化氢含量时，估算硫化氢的体积和质量。 对连续释放： 假设：释放141584m3（5000 000SCFD）的天然气，所含硫化氢为12000mg/ m3（8000ppm）。 注5：用户应知道天然气体积（或流动速率）和硫化氢的浓度，以便有效利用图E.1～图E.4。 为了计算以SCFH（标准立方英尺每小时）为单位的硫化氢释放量，需进行下式计算： 为了计算以磅每小时（1b/h）为单位的硫化氢释放量，需进行下式计算： 对瞬时释放： 假设：释放2831.68 m3（100 000SCFD）的天然气，所含硫化氢为12000 mg/ m3（8000ppm）。同样假设在白天释放，风速为8.045km/h（5mile/h）（见图E.3）。 为了计算以SCF（标准立方尺）为单位的硫化氢释放量，需按下式计算： 自动上料玉米脱粒机 在通过适当的计算和已知的参数得到硫化氢释放的速率或释放量后，参考图E.1～图E.4或E.8的方程式（E.9～图E.12给出计算示例）可获得暴露半径（ROE）数据。 以下公式是把硫化氢的体积分数转化成ppm。 硫化氢的体积分数×10 000＝ppm 使用E.8的方程式时，表E.1中的系数取：A=0.40；B=2.40。 E.8暴露半径（ROE）的计算 使用表E.1中的系数“A”和“B”，经过下列方程式的数学计算，可以得到各种硫化氢释放率（硫化氢）下的暴露半径（ROE）： ROE＝lg－1[Alg(硫化氢)+B] 对连续释放，输入的硫化氢释放速率（硫化氢）为SCFH，对瞬时释放输入的硫化氢的释放量（硫化氢）为SCF。 E.9计算示例——连续释放（白天） 白天（稳定性为PG D），风速为8.045 km/h（5mile/h）时，100％的硫化氢连续释放，计算在释放速率为316.33 m3/h（11170 SCFH）时的ROE100ppm。使用表E.1，适用的系数值为：A=0.58，B=0.45，代入E.8中的方程式： ROE100ppm＝lg－1[0.58×lg11170＋0.45]＝628ft（191.41m） E.10计算示例——连续释放（夜晚） 夜晚（稳定性为PG F）风速为3.540 km/h（2.2mile/h）时，100％的硫化氢连续释放，计算在释放速率为316.33 m3/h（11170 SCFH）时的ROE100ppm。使用表E.1，适用的系数值为：A=0.66，B=0.69，代入E.8中的方程式： ROE100ppm＝lg－1[0.66×lg11170＋0.69]＝2300ft（701.04m） E.11计算示例——瞬间释放（白天） 白天（稳定性为Slade A级），风速为8.045km/h（5mile/h）时，100％的硫化氢瞬时释放，计算在释放速率为31.63 m3（1117SCF）时的ROE100ppm。使用表E.1，适用的系数值为：A=0.39，B=1.91，代入E.8中的方程式： ROE100ppm＝lg－1[0.39×lg1117＋1.91]＝1255ft（373.38m） E.12计算示例——瞬间释放（夜晚） 夜晚（稳定性为Slade B级），风速为3.540 km/h（2.2mile/h）时，100％的硫化氢瞬时释放，计算在释放速率为31.63 m3（1117SCF）时的ROE100ppm。使用表E.1，适用的系数值为：A=0.40，B=2.40，代入E.8中的方程式： ROE100ppm＝lg－1[0.40×lg1117＋2.40]＝4161ft（1268.27m） E.13高斯模型和瞬时扩散模型概述 E.13.1 概述 应急反应的高斯模型和瞬时扩散筛选模型用于预测在稳定的气象条件下，平衡悬浮的、稳态点源的气态物的下风向扩散（羽状中心线及与下风向距离相关的地面水平浓度和最大地面水平烟羽宽度）。由EPA（美国环保局）批准的经典高斯扩散理论被用于此模型中。该程序在BASIC中被设计为个人电脑使用。该程序在使用中应该使用对生命或健康有即时危险的浓度（IDLH）、ERPG－2、阈限值（TLV）和短期暴露极限（STEL）等作为浓度水平，因为这些是人们所关注的浓度。两个程序中的以上浓度水平都可以通过输入替代的浓度所代替。可以向美国石油学会（API）的勘探与生产部（700 North Pearl Street，Suite 1840，Dallas，Texas 75201－2845）索取示例程序清单和计算机演算实例。 E.13.2高斯模型 该模型计算在稳定的气象条件下，平衡悬浮的、羽状中心线、地面水平浓度和最大地面水平烟羽宽度的稳态单一点源的连续扩散，其稳态气象条件下和下风向距离由计算者给出。该模型使用标准的高斯模型并采用Pasquill-Gifford扩散系数。使用者输入释放率、有效释放高度（释放高度加烟羽抬升）、名义风速、计算所用的各段递增的下风向距离、释放物的类型和稳定度等级。该模型目前可以处理的物质有8种。另外需要加入时，可以采用将模型中已有的物质替代的方法加入。模型的预设稳定性等级为D。但Pasquill-Gifford稳定性等级的所有6个等级（A、B、C、D、E和F；A为最不稳定，F为最稳定）都可以输入使用。 E.13.3瞬时释放模型 该模型计算在稳定的气象条件下，平衡悬浮的、羽状中心线、地面水平浓度和最大地面水平烟羽宽度的稳态单一点源瞬时扩散，其稳态气象条件和下风向距离由计算者给出。该模型使用标准的高斯模型并采用Slade扩散系数。计算者所需要输入的量值，除输入释放的总量而不是释放率外，其他都和高斯模型一样。模型可以接受的稳定性等级为3个（A、B、C；A为最不稳定，C为最稳定）。 附录F （资料性附录） 酸性环境的定义 F.1酸性环境 酸性环境7）定义为含有液态水和硫化氢含量超过F.1.1和F.1.2中规定值的流体，这些环境可能造成敏感性材料的硫化物应力开裂（SCC）。 7）引自NACE MR0175-94, Standard Material Requirements Stress Cracking Resistant Metallic Materials for Oilfield Equipment. 注意：应该指出，高敏感性的材料可能会在比上述条件好的环境下失效。SCC现象受到一系列复杂参数的相互作用影响，包括： a）化学组成、强度、热处理和材料微观结构； b）环境的氢离子浓度（pH）； c）硫化氢浓度和总压； 线圈电磁铁 d）总拉伸应力； e）温度； f）时间。 使用者应该判明，所处的环境条件是否属于本标准所述范围之内。* * F.1.1和F.1.2中以及图F.1与图F.2所给出的临界硫化氢水平由低合金钢数据得出。——译者 F.1.1酸性气体 当被处理的气体的总压达到或高于0.4MPa（65psia）并且其中所含的硫化氢分压高于0.0003 MPa（0.05psia）时，应选用抗SCC材料或对该环境进行控制。系统的总压低于0.4 MPa（65psia），或者其中所含的硫化氢分压低于0.003 MPa（0.05psia）时，则不在本标准的范围之内。分压由系统的总压乘以硫化氢的摩尔分数而得到。图F.1给出一个确定在酸性环境中硫化氢分压是否超过0.0003 MPa（0.05psia）的简便方法。以下是两个例子： a）在一个系数中，硫化氢的摩尔分数为0.01％[150mg/m3（100ppm）或6.7格令每100标准立方英尺]，总压为7MPa（1000psia），其硫化氢的分压超过0.0003 MPa（0.05psia）（图F.1中的点A）。 b）在一个系统中，硫化氢的摩尔分数为0.005%[75 mg/ m3（50ppm）或3.3格令每100标准立方英尺]，总压为1.4 MPa（200psia），其硫化氢的分压不超过0.0003 MPa（0.05psia）（图F.1中的点B）。 F.1.2酸性油和多相流体 在酸性原油系统中，当只有原油，或含有油、水、气的两相或三相流体时，使用标准设备能够满意地运行，且具备下列条件，则不在本标准的范围内： a）最大气油比为1000 m3 /t [5000SCF：bbl（原油重量单位桶）]； b）气相中硫化氢的体积含量最高为15％； c）气相中硫化氢的分压最高为0.07 MPa（10psia）； d）地面操作压力最高为1.8 MPa（265psia）（见图F.2）； e）当操作压力超过1.8 MPa（265psia）时见F.1.1。 一般认为，标准设备在这些低压系统中之所以能够满意地运行是因为油的缓蚀作用和低压条件下所处的低应力两者的原因。 图F.1 酸性气体系统（见F.1.1） 图F.2 酸性多相系统（见F.1.2） |
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