二氧化硫的危害及预防措施信息化分析

摘 要 伊朗的油气井很大部分都含有大量硫化氢，其含量小至10ppm，高达400000ppm以上。由于产层压力高，H2S和CO2的分压也高，一般均达到酸性天然气界线，因此含硫气井一般也为酸性天然气井。酸气中的硫，既可以元素的形式存在，也可以多硫化合物的形式存在。此类高含硫井会给油气井测试带来一系列复杂的问题，对设备的防硫能力以及各项HSE关键设备都会有极大的要求。在测试作业过程中首先要考虑H2S对人体及环境的危害性并做好各项防护和应急措施。但其燃烧主要衍生物SO2对人和环境的危害却往往被大家所忽视。世界上有很多城市发生过二氧化硫危害的严重事件，造成很多人中毒或死亡。二氧化硫对眼和呼吸道有强烈刺激作用，吸入高浓度二氧化硫可引起喉水肿、肺水肿、声带水肿及（或）痉挛导致窒息。所以在油气井测试过程中，必须深刻认识SO2对人和环境的危害并采取正确的预防措施。

关键词 油气井测试；二氧化硫；危害性；预防；SO2报警仪

1 二氧化硫的基本性质

1.1 油气井测试现场的二氧化硫

油气井测试包括钻井中途测试、完井测试以及油气井生产过程中的测试，是在钻井和开发生产过程中测量被测试井段的地层压力、温度、地层流体类型、产量、流体性质等动态资料，为油气藏评价提供最后的资料。通俗地讲，即是我们用建立负压（底层压力大于液垫压力）的方式将地层流体诱喷至地面，在地面对其进行计量并取样，并最终得到地层的压力恢复曲线，用以分析油藏的储能。这就涉及地层生产的油气如何处理的问题。一直以来，我们可以采用储罐进行回收，也可以在测试现场燃烧处理。在伊朗，由于高含硫的原因，油气井测试所生产的原油和天然气都是通过在燃烧池燃烧来处理的。当地层含硫时，硫化氢是一种可燃气体，在空气充足的条件下，硫化氢能完全燃烧发出淡蓝色的火焰，生成SO2。如果氧气不足，硫化氢发生不完全燃烧，生成水和单质硫。其化学方程式如下所示：

2H2S+3O2==2H2O+2SO2 （條件为点燃，氧气充足）

2H2S+O2==2H2O+2S（条件为点燃，氧气不足）

1.2 二氧化硫的基本性质

二氧化硫又名亚硫酐，为无色有强烈辛辣刺激味的不燃性气体。分子量64.07，密度2.3g/L，溶点-72.7℃，沸点-10℃。它可溶于水、甲醇、乙醇、硫酸、醋酸、氯仿和乙醚。易与水混合，生成亚硫酸 （H2SO3），随后转化为硫酸。室温时，在392.266～490.3325kPa（4～5kg/cm2）压强下为无色流动液体。

二氧化硫适用于酒精和干果的防腐剂，可以抵抗微生物的侵袭，可以使水果可口。它还是一个很好的还原剂，在水作用下它可以使物品褪色，是一种漂白剂，常用于对纸张和一些像布一样柔软的物质漂白。但这种漂白作用不会持续太久，可以被转化为三氧化硫，用于制取发烟硫酸[1]。

2 二氧化硫的危害性

2.1 二氧化硫对人体的危害

二氧化硫进入呼吸道后，因其易溶于水，故大部分被阻滞在上呼吸道，在湿润的黏膜上生成具有腐蚀性的亚硫酸、硫酸和硫酸盐，使刺激作用增强。上呼吸道的平滑肌内因有末梢神经感受器，遇刺激就会产生窄缩反应，使气管和支气管的管腔缩小，气道阻力增加。上呼吸道对二氧化硫的这种阻留作用，在一定程度上可减轻二氧化硫对肺部产生的刺激作用。

二氧化硫可被吸收进入血液，对全身产生毒作用，它能破坏酶的活力，从而明显地影响碳水化合物及蛋白质的代谢，对肝脏有一定损害。

二氧化硫对人体的影响分急性中毒和慢性影响两种。

2.2 二氧化硫对环境的影响

二氧化硫是大气的主要污染物之一。二氧化硫容易与水蒸气化合成酸雾，在降雨时则成为酸雨，酸雨会对自然环境、建筑物、人类的生活以及工业生产造成严重损害。对人类而言，酸雨的一个间接影响就是使溶解在水中的有毒金属被水果、菜蔬和动物的组织吸收。虽然这些有毒金属不直接影响这些动植物，但是吃下这些动、植物却对人类的健康危害极大。

二氧化硫与飘尘一起被吸入，飘尘气溶胶微粒可把二氧化硫带到肺部使毒性增加3-4倍。若飘尘表面吸附金属微粒，在其催化作用下，使二氧化硫氧化为硫酸雾，其刺激作用比二氧化硫增强约1倍。长期生活在大气污染的环境中，由于二氧化硫和飘尘的联合作用，可促使肺泡壁纤维增生，如果增生范围波及广泛，形成肺纤维性变，发展下去可使纤维断裂形成肺气肿。二氧化硫可以增强致癌物苯并（a）芘的致癌作用，具有促癌作用。

2.3 二氧化硫对植物的危害

根据资料显示：一般植物对二氧化硫的抵抗力都比较弱，少量的二氧化硫气体就能影响植物的生长机能，发生落叶或死亡现象。在一些有色金属冶炼厂或硫酸厂的周围，由于长期受二氧化硫的危害，树木大都枯死[2]。

3 二氧化硫中毒的预防

通过以上对二氧化硫的性质及其危害性的阐述，相信大家都已经对SO2有了很清楚的认识。在高含硫油气井的测试过程中，我们一直以来疏忽了对SO2的防治工作。所以我认为可以通过以下几个方面来加强对二氧化硫中毒的预防。

（1）必须将二氧化硫的基本性质和其对人和环境的危害性传达到公司所有作业员工，提高大家的安全意识，不能因为对其的忽视而导致意外的发生。

（2）在现场测试作业时，一定要控制好燃烧池和井场的距离。尽量将燃烧此选在离井场较远的低洼地带。测试过程中，严禁任何人员以任何理由靠近燃烧池，以免造成SO2中毒事故发生。

（3）建议为测试队配备一定数量的SO2报警仪。此类报警仪能在不同浓度的SO2时实现报警功能，提示测试人员做出正确的应急反应。

（4）作业环境加强通风，为消除SO2对大气的污染，向外排入前必须设法净化回收。

（5）在进入高浓度SO2和SO3场所检修时，应戴供氧或防毒面具，或在普通口罩内夹上数层浸湿碳酸氢钠饱和液及10%甘油的纱布，以阻止吸入。

（6）有明显鼻、喉、支气管炎及支气管哮喘或肺气肿等呼吸系统疾病及心血管疾病患者应列为禁忌就业。

4 结束语

总之，含硫气井测试作业属于高风险作业，在测试作业过程中要对员工做好定期安全教育工作，对SO2危害性重点贯彻，提高员工的防护意识；要根据作业施工井的具体情况配套相应的防护措施，以QHSE体系管理为基础，对到人、设备、环境的保护到位，提高现场作业的安全自我管理能力，为员工的健康搭建保护屏障，为企业的长远发展保驾护航。

参考文献

[1] 张瑾，戴猷元.环境化学导论[M].北京：化学工业出版社，2008： 227.

[2] 曾凡刚.大气环境监测[M].北京：化学工业出版社，2003：81.