硫化氫的監(jiān)測方法和監(jiān)測儀器

1、預(yù)防硫化氫安全管理培訓(xùn),羅先志四川石油管理局川東鉆探公司地址：重慶市江北區(qū)大石壩辦公電話：023-67324979電子郵箱：LXZ02367320470@163.com,第三章硫化氫的監(jiān)測方法和監(jiān)測儀器,第一節(jié) 硫化氫監(jiān)測的重要意義,硫化氫對人體有很大危害性，低濃度下就可以造成人體多種疾病，甚至死亡。因此，在有可能出現(xiàn)硫化氫的地區(qū)進(jìn)行作業(yè)，必須對作業(yè)環(huán)境中的硫化氫進(jìn)行檢測，了解硫化氫的存在和濃度，以便及時(shí)作好人員的防護(hù)和

2、及時(shí)控制住硫化氫的來源，確保作業(yè)人員和設(shè)備的安全。,第二節(jié) 濃度的表示和兩種濃度換算方法,硫化氫的濃度常用兩種方法進(jìn)行表示： 一種是PPM（即百萬分之一，1/106），為體積比，意思是一百萬體積的空氣中含有一體積的硫化氫氣體。這種方法表示的數(shù)據(jù)不受溫度變化的影響。如便攜式報(bào)警儀的測量結(jié)果通常用PPM表示。,第二節(jié) 濃度的表示和兩種濃度換算方法,另一種為mg/m３ （即一立方米空氣中含有多少毫克硫化氫氣體），這種表示

3、方法的數(shù)據(jù)受溫度和壓力的影響較大，如SY5087-93《含硫油氣田安全鉆井法》規(guī)定安全臨界濃度為20mg/m３ ，一般用實(shí)驗(yàn)室方法測量的結(jié)果用這種單位表示。，,第二節(jié) 濃度的表示和兩種濃度換算方法,由于這兩種濃度分別在不同地方使用，我們有必要對其換算關(guān)系進(jìn)行一定的了解。 首先要明白，根據(jù)氣體狀態(tài)方程，由于氣體體積受溫度和壓力的影響，不同的溫度和壓力下是有區(qū)別的，只能用氣態(tài)方程進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算。

4、下面的計(jì)算公式是假定在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下。（即攝氏0度和1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下）,第二節(jié) 濃度的表示和兩種濃度換算方法,1、由PPM換算成mg/m３ 的公式X1=34×C/22.4C：硫化氫的百萬分之幾濃度34：硫化氫的分子量例：10PPM等同于34 ×10/22.4=15.18 mg/m３(假定標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下） 。,第二節(jié) 濃度的表示和兩種濃度換算方法,2、由mg/m３換算成PPM的公式X2 =A×22.4/3

5、4A：硫化氫的mg/m３濃度34：硫化氫的分子量例：10 mg/m３ 等同于10 ×22.4/34= 6.59PPM(假定標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）,第三節(jié) 硫化氫實(shí)驗(yàn)室測定,為了較準(zhǔn)確掌握某一作業(yè)區(qū)域石油天然氣含硫化氫的情況，需要通過實(shí)驗(yàn)室的方法來對天然氣中硫化氫含量進(jìn)行較準(zhǔn)確測量。由環(huán)境監(jiān)測站等有關(guān)專業(yè)監(jiān)測單位，在現(xiàn)場取樣，進(jìn)行分析、存檔。,這種測定主要依據(jù)如下三個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T11060.1-1998天然氣中硫化氫含

6、量的測定 碘量法GB/T11060.2-1998天然氣中硫化氫含量的測定 亞甲藍(lán)法GB/T18605.1-2001天然氣中硫化氫含量的測定 第1部分 醋酸鉛反應(yīng),下面簡單介紹碘量法的大致原理，僅供大家作一個(gè)簡單的了解。 向一個(gè)已取硫化氫樣本的瓶里加入乙酸鋅或氯化鉻，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后生成硫化鋅或硫化鉻沉淀；再加入已知濃度的碘液，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，利用單質(zhì)碘的還原性比單質(zhì)硫強(qiáng)的原理，將硫化鋅或硫化鉻中的硫置換出來。由于反

7、應(yīng)消耗了碘，只需測出反應(yīng)后碘的濃度，就可測出原硫化氫樣本瓶里硫化氫的含量。,第四節(jié) 硫化氫監(jiān)測報(bào)警簡介,硫化氫監(jiān)測儀與報(bào)警裝置組成硫化氫監(jiān)測自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。監(jiān)測儀還能顯示硫化氫的即時(shí)濃度，當(dāng)空氣中硫化氫的濃度達(dá)到預(yù)定的警報(bào)值時(shí)，便發(fā)出聲、光報(bào)警信號，根據(jù)濃度大小來確定相應(yīng)的防護(hù)措施。硫化氫監(jiān)測儀的類型較多，下面介紹幾種常用的監(jiān)測儀的情況。,1、 機(jī)械式監(jiān)測儀,機(jī)械式輕便監(jiān)測儀分電動(dòng)和手動(dòng)操作兩種。這種監(jiān)測儀由一個(gè)抽吸裝置和一個(gè)裝有硅膠

8、和醋酸鉛顆粒帶標(biāo)度的玻璃試管組成，鑲在吸入杯上的玻璃管被壓入抽吸裝置，并轉(zhuǎn)到正常的靜止位置。監(jiān)測時(shí)，由抽氣泵抽取一定量的空氣進(jìn)入試管。如果空氣中含有硫化氫氣體，便于試管中的化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)，并指出硫化氫的濃度。為了測定高濃度和低濃度的硫化氫的體積百分比，通常要用幾個(gè)刻度盤和試管。,2、 硫化氫徽章式監(jiān)測儀,這種儀器內(nèi)裝有用醋酸鉛浸染的細(xì)長紙片，當(dāng)試紙接觸硫化氫氣體，浸染在試紙上的醋酸鉛就會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成硫化鉛，使試紙的顯色從白色變成不

9、同深淺的棕色，顏色的深淺可以反應(yīng)出硫化氫氣體的濃度，將觀察到的顏色與色卡或色表對比，即可估計(jì)出硫化氫的濃度。,3、 硫化氫電子監(jiān)測儀,電子監(jiān)測儀是一種先進(jìn)的硫化氫監(jiān)測儀器。目前市面上已出現(xiàn)了多種電子監(jiān)測儀。這種儀器具有反應(yīng)靈敏，適用范圍廣，可以監(jiān)測出任意濃度的硫化氫，顯示即時(shí)濃度，并按預(yù)設(shè)的值進(jìn)行報(bào)警。,電子監(jiān)測儀的工作原理：硫化氫氣體通過一個(gè)帶孔眼的金屬罩?jǐn)U散進(jìn)入傳感器內(nèi)，與熱敏元件的表面發(fā)生作用，使傳感器的電阻按照硫化氫的總量等比

10、例地減小，然后經(jīng)信號放大器將電信號放大，并轉(zhuǎn)換為硫化氫的濃度顯示在儀表上。同時(shí)，傳感器還將信號輸入報(bào)警電路，當(dāng)硫化氫達(dá)到預(yù)先調(diào)節(jié)的報(bào)警值時(shí)，視覺和聽覺報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號，大多數(shù)儀器設(shè)計(jì)的報(bào)警濃度為10PPM。 后面詳細(xì)介紹北京德爾格和德康機(jī)電生產(chǎn)的兩種便攜式監(jiān)測報(bào)警儀的情況。,單點(diǎn)主機(jī)—SAM,復(fù)合式—JR,復(fù)合式—MAX,復(fù)合式—PRO,MT-TOX系列有毒氣體檢測儀 ◇ 袖珍式超小型結(jié)構(gòu)，本安型設(shè)計(jì)。 ◇

11、進(jìn)口小型電化學(xué)傳感器，典型壽命２～３年。 ◇ 液晶數(shù)字顯示，清晰直觀。 ◇ 濃度超限和電池欠壓時(shí)聲，光報(bào)警。 ◇ 擴(kuò)散式采樣，工作溫度寬（-10℃~50℃)?！?可選檢測品種:O2、H2S、SO2、NO、NO2等。,,Responder Mini CO/ H2S/ O2氣體檢測儀◇ 原裝進(jìn)口儀表，采用長壽命電化學(xué)傳感器，傳感器典型壽命兩年以上。 ◇ 袖珍式超小型結(jié)構(gòu)，本安型設(shè)計(jì)。 ◇ 使用方便，全部操作（包括標(biāo)定）僅由三只按

12、鍵完成?！?液晶數(shù)字顯示，清晰直觀。 ◇ 濃度超限和電池欠壓時(shí)聲，光報(bào)警。 ◇ 擴(kuò)散式采樣，工作溫度寬。 ◇ 另有帶振動(dòng)報(bào)警功能的最新型儀表可供選擇。,,ULTIMA氣體監(jiān)測儀 ◇ ULTIMA是監(jiān)測可燃?xì)怏w，有毒有害氣體的全自動(dòng)化儀表，它能與MSA的5000、6000或Toxgard系統(tǒng)控制儀表配套使用，亦可連接至用戶自己的讀出裝置上使用。 ◇ 可檢測的毒害氣體有：CO、H2S、CI宵、HCN、HCI、NO、NO2、SO2

13、等。 ◇ 低漂移、長壽命、工作穩(wěn)定可靠。 ◇ 氣體濃度數(shù)字顯示和工作狀態(tài)顯示。 ◇ 可燃?xì)鉂舛瘸蓿↙EL）檢測。 ◇ 三級電平報(bào)警，具有繼電器輸出功能。 ◇ 傳感器接近終了壽命時(shí)能發(fā)出"更換探頭"的信號。,,TDT系列 有毒氣體檢測變送器,***,****,TDA系列 便攜式氣體檢測報(bào)警器,,MINI-SA 迷你型有毒氣體檢測報(bào)警器,,,檢測原理：電化學(xué)式檢測氣體：H2S 測量范圍：0～50ppm報(bào)

14、警設(shè)定：低限12ppm（可在2ppm到50ppm之間任意設(shè)定），高限25ppm報(bào)警方式：聲、光報(bào)警防爆標(biāo)志：ExibⅡCT3報(bào)警輸出：二段報(bào)警光電耦合輸出（觸點(diǎn)容量相對濕度：20%～95%RH功　　耗：3.5W/路重　　量：約2.5kg/路,,SCOTT4600(MB)系列有毒氣體檢測變送器,第五節(jié) 硫化氫監(jiān)測儀按固定與否分類,可分為固定式和攜帶式硫化氫監(jiān)測儀，兩種方式各有優(yōu)點(diǎn)。1、固定式硫化氫監(jiān)測儀：現(xiàn)場需要24小時(shí)

15、連續(xù)監(jiān)測硫化氫濃度時(shí)，應(yīng)采用固定式硫化氫監(jiān)測儀，探頭數(shù)可以根據(jù)現(xiàn)場氣樣測定點(diǎn)的數(shù)量來確定。監(jiān)測儀探頭置于現(xiàn)場硫化氫易泄漏區(qū)域，主機(jī)可安裝在遠(yuǎn)離現(xiàn)場的控制室。,第五節(jié) 硫化氫監(jiān)測儀按固定與否分類,2、攜帶式硫化氫監(jiān)測儀作業(yè)人員在危險(xiǎn)場所應(yīng)配帶攜帶式（便攜式）硫化氫監(jiān)測儀，用來監(jiān)測工作區(qū)域內(nèi)硫化氫的濃度變化情況。,第六節(jié) 報(bào)警濃度設(shè)置,固定式和攜帶式硫化氫監(jiān)測儀的第1級報(bào)警閾（YU）值應(yīng)設(shè)置在10mg/m3，第2級報(bào)警閾值應(yīng)設(shè)

16、置在50mg/m3。SY5087-93標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的安全臨界濃度為 20mg/m3。,第七節(jié) 硫化氫監(jiān)測儀的性能測試,硫化氫監(jiān)測儀使用前應(yīng)對下列主要參數(shù)進(jìn)行測試： 1、滿量程不響應(yīng)時(shí)間； 2、報(bào)警響應(yīng)時(shí)間； 3、報(bào)警精度。,硫化氫監(jiān)測儀的參數(shù),第八節(jié) 硫化氫監(jiān)測儀的校驗(yàn),硫化氫監(jiān)測儀使用過程中要定期校驗(yàn)。固定式硫化氫監(jiān)測儀一年校驗(yàn)一次，攜帶式硫化氫監(jiān)測儀半年校驗(yàn)一次。校驗(yàn)應(yīng)由國家法定計(jì)量部門進(jìn)行。,第九節(jié)

17、 含硫化氫作業(yè)環(huán)境中硫化氫的監(jiān)測,一、鉆井、試油過程中的監(jiān)測 1、鉆井、試油過程中，鉆到含硫油氣水層前，應(yīng)充分做好硫化氫監(jiān)測和防護(hù)的準(zhǔn)備工作。在井口、鉆井液出口、除氣器口及其他硫化氫容易逸出部位應(yīng)設(shè)置固定式多點(diǎn)硫化氫監(jiān)測儀。2、探頭信號送到儀表間的監(jiān)測儀，報(bào)警信號通過喇叭報(bào)警。3、對可能沉積有硫化氫氣體的危險(xiǎn)區(qū)域應(yīng)設(shè)置醒目的警示標(biāo)志。4、井場應(yīng)設(shè)立風(fēng)向標(biāo)。5、鉆井現(xiàn)場至少應(yīng)配備4臺(tái)攜帶式硫化氫監(jiān)測儀，尤其是鉆臺(tái)和泥漿振動(dòng)篩處

18、的作業(yè)人員應(yīng)配備。,二、集輸站的監(jiān)測1、集輸站中的硫化氫監(jiān)測應(yīng)采取固定式與攜帶式硫化氫監(jiān)測儀相結(jié)合使用的方式。2、在各單井進(jìn)站的高壓區(qū)、油氣取樣區(qū)、排污放空區(qū)、油水罐區(qū)等易泄漏硫化氫區(qū)域應(yīng)設(shè)置醒目的警示標(biāo)志，并設(shè)置固定探頭，在探頭附近同時(shí)設(shè)置喇叭。3、作業(yè)人員巡檢時(shí)應(yīng)配戴攜帶式硫化氫監(jiān)測儀，進(jìn)入上述區(qū)域應(yīng)注意是否有報(bào)警信號。4、固定式多點(diǎn)硫化氫監(jiān)測儀放置于儀表間，探頭信號通過電纜送到儀表間，報(bào)警信號通過電纜從儀表間傳送到危險(xiǎn)區(qū)域

19、。,三、天然氣凈化廠 、油氣田水處理站及回注站的監(jiān)測 天然氣凈化廠硫化氫監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在脫硫、再生、硫回收、放空排污等區(qū)域，監(jiān)測方法按集輸站的監(jiān)測管理規(guī)定執(zhí)行。,第十節(jié) 兩種型號的便攜式硫化氫介紹,由于現(xiàn)在市面上便攜式監(jiān)測儀種類較多，而且新產(chǎn)品不斷提出。這里只介紹各具特色兩種便攜式監(jiān)測儀，起到拋磚引玉的作用。,第十節(jié) 兩種型號的便攜式硫化氫介紹,一、AIM450 H2S監(jiān)測報(bào)警儀1、廠家：北京德康機(jī)電科技開發(fā)公司2、用途：適用于

20、工礦作業(yè)環(huán)境空氣中連續(xù)監(jiān)測H2S濃度。儀表反應(yīng)靈敏，體積精巧，采用液晶屏幕顯示硫化氫濃度的數(shù)值。單位：PPM。若濃度超過設(shè)定的報(bào)警值，儀表將發(fā)出聲光報(bào)警信號。,AIM450硫化氫監(jiān)測報(bào)警儀外形,AIM450硫化氫監(jiān)測報(bào)警儀,3、工作原理：采用電化學(xué)傳感器，以擴(kuò)散方式直接與環(huán)境中硫化氫氣體反應(yīng)產(chǎn)生線性電壓信號。電路由多塊集成電路構(gòu)成，信號經(jīng)放大、A/D轉(zhuǎn)換，暫存處理后在液晶屏上直接顯示出氣體濃度值。當(dāng)氣體濃度達(dá)到預(yù)先設(shè)置的報(bào)警值時(shí)，蜂鳴

21、器和發(fā)光二級管將發(fā)出聲、光報(bào)警信號。,AIM450硫化氫監(jiān)測報(bào)警儀,4、主要技術(shù)參數(shù)環(huán)境溫度：-20℃-45 ℃壓力：大氣壓± 10%量程：0-100PPM分辨率：0.1PPM報(bào)警音量：85分貝電源：3V，2/3 A鋰電池，使用壽命18個(gè)月。,5、使用說明 開機(jī)：按“ON”健，儀表鳴叫同時(shí)顯示“000”或數(shù)字，這時(shí)儀表處于監(jiān)測狀態(tài)； 監(jiān)測：顯示屏出現(xiàn)即時(shí)的硫化氫濃度；當(dāng)濃度>10PPM時(shí)儀表發(fā)出聲光報(bào)警；

22、當(dāng)濃度>100PPM時(shí)顯示全部空白，表示濃度已超量程，使用人員應(yīng)盡快撤離現(xiàn)場。以避免對傳感器不必要的損害。 更換電池：當(dāng)電池電壓過低時(shí)，報(bào)警紅燈閃亮，但沒有報(bào)警聲，提醒你更換電池（儀表仍可使用約8小時(shí)）。確認(rèn)儀表處于關(guān)機(jī)狀態(tài)下，取下橡膠套，打開三個(gè)固定螺釘，小心打開機(jī)蓋，按電路板上的極性標(biāo)記，換好新電池，切勿裝反。,AIM450硫化氫監(jiān)測報(bào)警儀,6、維護(hù)使用使用中應(yīng)避免有害物質(zhì)如水、金屬粉末、油或大量塵埃對儀表的侵害，長期不用

23、時(shí)應(yīng)取下電池，將儀表置于較好的環(huán)境中，放在原包裝盒內(nèi)保存好。,二、德爾格單一氣體檢測報(bào)警儀,1、生產(chǎn)廠家：北京吉祥德爾格安全設(shè)備有限公司2、特點(diǎn)測量范圍：0-100PPM為數(shù)字顯示濃度。一級報(bào)警閾值為10PPM，二級報(bào)警閾值為20PPM。,德爾格單一氣體檢測報(bào)警儀,3、氣體濃度預(yù)報(bào)警與主報(bào)警當(dāng)測量值達(dá)到一級報(bào)警閾值或二級報(bào)警閾值時(shí)，儀器將報(bào)警；在測量值達(dá)到一級報(bào)警閾值時(shí)，聲光報(bào)警器鳴閃報(bào)警；在測量值達(dá)到二級報(bào)警閾值時(shí)，

24、聲光報(bào)警器將雙聲雙閃重復(fù)報(bào)警；儀器交替顯示測量值與一級閾值及二級閾值；,德爾格單一氣體檢測報(bào)警儀,4、儀器使用壽命報(bào)警當(dāng)儀器使用時(shí)間還剩余60天時(shí)，開機(jī)后，顯示屏上閃現(xiàn)“SEL”字樣 。按住“|”下一健1秒鐘可取消此信息的顯示，文字顯示消失后，儀器可以繼續(xù)正常使用。儀器使用壽命結(jié)束后， “SEL”將保留在顯示屏上，無法消除，此時(shí)儀器無法正常使用，請送回德爾格維修部，進(jìn)行更新。,德爾格單一氣體檢測報(bào)警儀,5、維護(hù)該儀器基本上無需

25、維護(hù)；在發(fā)出儀器使用壽命報(bào)警或電池電量主警報(bào)后，必須由德爾格維修部檢查儀器，更換傳感器或電池。,三、兩種監(jiān)測儀主要功能對比,本章思考題,1、H2S監(jiān)測儀分為哪兩類？ 分別在什么情況下使用？2、 按SY6277-1997和SY5087-93規(guī)定， H2S監(jiān)測儀的報(bào)警值應(yīng)怎樣設(shè)置？3、 H2S監(jiān)測儀的校驗(yàn)頻率是怎樣規(guī)定的？4、應(yīng)重點(diǎn)在鉆井、試油、集輸站 、凈化廠、油氣田水處理站及回注站的何處設(shè)置探頭和安全警示標(biāo)志？5、鉆井、試油現(xiàn)