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硫化氢H2S的性质、危害与防治

2011-02-09   来源:安全文化网    热度:   收藏  

  硫化氢(H2S)是一种较常见有毒气体,居我国中毒发病人数的第4位(在CO、有机磷和Cl2之后),死亡人数居第2位(第一位是CO)。而在石油化工行业中,H2S中毒及死亡人数均为第1位。近几年,我国大量进口高含硫原油,而在防治H2S中毒综合能力上,同国外相比存在较明显的差距与不足,H2S中毒事故未能得到有效的控制。

  H2S中毒事例

  近年来,因H2S中毒导致人员死亡的恶性事故在石油化工行业频繁发生,以下是2个典型案例。

  (1)1992年12月8日8时20分,兰州炼油总厂某装置南侧的含硫污水管线的主干线进行人工挖掘时,7人下到沟内,从东侧一下水井边开始一字向西排列作业。因违反了下水井管理的有关规定,为掏水、排水方便,将下水井盖打开,在井的西方向又打掉了一个长约1m的“V”形缺口。由于含硫污水排放的不均衡,从“V”形缺口处处溢的H2S沉积、蔓延至施工人员作业处,至9时40分造成最东面的3人倒下,接着另2名民工也被熏倒,施工人员下到沟内救人,也倒下。最终造成6名民工中毒,经现场和医院抢救无效死亡。

  (2)2003年1月1日7时30分,因停电事故,至使沧州分公司焦化、重整加氢、空压站等生产装置和公用工程系统全面紧急停工,大量燃料气涌向气柜和火炬。为防止气柜上升过快,在控制室内气柜入口气缸阀未关的情况下,一操作人员到现场关气柜入口阀,在操作过程中,气柜水封突然被瓦斯气冲破,使大量的含硫(事后化验气柜内燃料气中的H2S含量为9%)燃料气连同凝析油、含硫污水急剧冲出,在距气柜15m处,将该操作人员熏倒,送至医院抢救无效死亡。另外3名现场和操作人员轻度中毒。

  从上述2起事故可以看出,在含硫化氢区域的工作人员中毒危险是时刻存在的。那么,油品罐区作为此类生产区域,是日常作业直接接触H2S较频繁的场所,应如何避免H2S中毒事故的发生呢?

  H2S中毒的防治对策

  1加强培训,增强自身防范意识

  1.1认识H2S中毒特点

  通过培训使职工熟练掌握H2S中毒及救护知识,不仅能够全面掌握其危害、性质和特征,尤其是充分认识人对H2S的嗅觉阈为0.012~0.03mg/m 3。起初臭味的增强与浓度的升高成正比,当浓度>1000mg/m 3后,反而随着浓度的升高而减弱。在高浓度时,人会因很快引起嗅觉疲劳而不能够察觉H2S的存在,不能依靠其臭味的强烈与否来判断有无中毒的危险。

  1.2掌握急救要点

  通过培训,使职工掌握事故现场急救要点,提高应急处理能力,并定期进行演练,及时正确地做好事故现场的抢救工作,能使中毒者起死回生,为进一步治疗创造条件。

  急救要点为:

  ①急救人员应佩戴合适的防护用具,并设专人监护;

  ②迅速将患者移至空气新鲜处,如呼吸停止,应立即进行人工呼吸;如心跳停止,则要立即进行心胸外挤压;呼吸困难者应予以吸氧治疗。

  2配备完善的防护用具,并熟练使用

  2.1常用防护用具

  H2S中毒事故95%以上是因吸入性中毒引起。过滤式防毒面具、口罩和隔离式防毒面具为常用的防护用具,佩载防毒面具时,要选用适宜的滤毒罐。

  当H2S浓度>1000mg/m 3,O 2浓度<18%时,应佩戴氧气或空气呼吸器等隔离式防毒面具。

  2.2防毒器具要定期检查、维护,确保整洁完好

  每次使用前后都应检查防毒器具完好情况。不用时,应至少每月检查、维修一次,使其终处于齐全、完好的备用状态,并做到定点放置、定人保管,不得随意用。存放地点要远离热源和易燃物,注意防潮、防晒;避免与酸、碱、油类和有毒物料接触,存放处应有明显的标识。

  2.3人员体检

  对日常工作中要求佩戴各种防护器具的人员,每年应进行1次肺功能检验,确定职工是否具备佩載防护器具的要求。

  3加强日常巡检及现场作业的安全管理

  (1)在进行巡检过程中,应随身携带便携式H2S检测仪,当出现报警(≥10ppm)时,应立即撤离现场至安全地方。

  (2)在储罐收/付料过程中,严禁进行人工检尺、测温等作业。须进行罐上检查、人工检尺、测温等作业时,操作人员应站在上风口,远离呼吸阀排放口。佩戴防毒救护器材(如:手套、防H2S的4#防护面罩及空气呼吸器),并设专人监护。

  (3)严禁在边收边付的状态下上罐取样,取样时应随身携带便携式H2S检测仪。一人取样,一人监护,站在上风口,佩戴防毒救护器材

  硫化氢(H2S)主要来自生产过程或日常生活中产生的废气。硫化氢是有强烈的臭蛋气味的无色气体。易溶于水,生成氢硫酸(一种弱酸)。溶于醇类、甘油、石油制品中。化学性质不稳定,在空气中容易燃烧及爆炸。硫化氢对铁等金属有强腐蚀性,也易吸附于各种织物。与许多金属离子作用,生成不溶于水或酸的硫化物沉淀。硫化氢用于分离和鉴定金属离子、精制盐酸和硫酸(除去重金属离子)以及制元素硫等。

  职业危害

  1.接触机会:在工业生产中,主要见于硫化反应(如有机磷农药生产)或合成硫化物怕口硫化染料、磺胺药物等);石油和煤中均含有一定量的硫,加热分解过程中可有硫化氢产生。含硫量较高的石油,在开采过程中硫化氢气体即可大量喷出;人造丝生产中,以及矿石:台炼、硫化法提取某些金属时,可有大量硫化氢产生精制盐酸或硫酸时需通入硫化氢气体以沉淀重金属;制革工业用硫化钠脱毛,遇酸即可产生硫化氢。

  日常生活中也有不少可产生硫化氢气体的机会,如处理变质的鱼、肉、蛋制品,咸菜淹渍,清理粪池、垃圾、阴沟等,均易发生硫化氢中毒。

  2.中毒表现:硫化氢具有刺激作用和细胞窒息作用,但由于全身毒性作用剧烈而发病迅速,故在吸入硫化氢浓度较低时,可见到较明显的刺激作用,吸入浓度较高时,嗅神经末梢麻痹,可使硫化氢臭味“消失”,继则发生昏迷,甚至死亡。

  轻度中毒:接触较低浓度(70~150mg/m3)硫化氢时,表现为明显的眼及上呼吸道刺激症状,如眼痛、流泪、羞明、眼睑痉挛、视力模糊或有彩环出现,流涕、呛咳、胸痛、胸闷、恶心等;并有逐渐加重的全身症状,如头晕、头痛、乏力、心悸、呼吸困难、冷汗淋漓,甚至发生晕厥。

  此时如将患者移至空气新鲜处,可自行缓解,但头痛、乏力等全身症状,要延续数日方渐消失。

  中度中毒:在接触较高浓度(300~600mg/m3)硫化氢时,可出现化学性肺炎和化学性肺水肿,患者呼吸困难,胸闷、气短、心悸、头痛、头晕、恶心等明显加重,并很快由意识模糊陷入昏迷:吠态。查体可见患者面色灰白或发绀,皮肤湿冷,意识丧失,呼吸浅快,脉搏频弱,心音低钝,肺内可闻及干性或湿性罗音;血压初可正常或偏高,继则下降;瞳孔常散大,各种生理反射减弱或消失;体温升高。

  重度中毒:因吸入高浓度的(700mg/m3以上)硫化氢引起.重者可在吸入后数秒钟内昏迷倒地,似电击样,甚至造成呼吸中枢麻痹、死亡。病人常表现为深度昏迷,全身痉挛或强直,大小便失禁,皮肤湿冷发绀。瞳孔散大或缩小,生理反射全部消失呼吸浅快而不规则,肺内可闻及散在的湿罗音心音低钝,心律快而不齐;肌张力多增高。此期病人往往有多种合并症存在,如肺炎、肺水肿、脑水肿、酸中毒、休克、心肌损伤、肝肾损害等。治疗难度大,愈后可留后遗症,如神经衰弱、植物神经功能紊乱、性功能障碍等。

  急救措施

  1.迅速将病人移离中毒现场至空气新鲜处,保持呼吸道通畅.保暖。

  2.心肺复苏:病人昏迷及呼吸心跳停止,立即进行心肺复苏术.如人工呼吸、注射呼吸兴奋剂、胸外按压、静脉注入肾上腺素、阿托品、利多卡因等。

  3.吸氧,如有条件尽快施行高压氧治疗。

  4.加强抗休克措施,以减轻硫化氢的损伤作用,如应用激素、补足血容量、纠正

  酸中毒、改善微循环状况、低温冬眠疗法等。

  5.支持疗法.可给予谷胱甘肽、半胱氨酸、维生素C、细胞色素C、三磷酸腺苷等药物。

  6.预防肺水肿发生,可早期投用糖皮质激素,适当利尿脱水,注意防治感染等。

  预防措施

  1.工程控制:严加密闭.加强局部充分排风和全面通风。

  2.泄露应急处理:迅速撤离污染区的人员至上风侧。处理人员戴好空气呼吸器,穿防毒衣.从上风处进入现场,切断火源,切断泄露源。合理通风,加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。如有可能,将毒气用排风机送入水洗塔或与塔相连的通风橱内。漏气容器要妥善处理.修复、检验后再用。

  3.储运注意事项:硫化氢属易燃有毒的压缩气。储存于阴凉、通风仓内。仓温不宜超过30℃。远离火源、热源。保持容器密封。禁止使用易产生火花的器械和工具。搬运时轻装、轻卸。运输按规定路线行驶,勿在居民区和人口稠密区停留。

  4.个体防护:配备防毒面具、防化学眼镜、防化学品手套,岗位有空气呼吸器。

  5.定期检测:硫化氢作业环境空气中硫化氢浓度要定期测定。卫生标准为10mg/m3。

  6.职业性体检:硫化氢作业工人应进行就业前体检和定期体检(每二年一次)。

  职业禁忌证

  明显的呼吸系统疾病:神经系统器质性疾病及精神疾患;明显的器质性心、肝、肾疾患。

  H2S相关:

  硫化氢; Hydrogen sulfide; CAS:7783-06-4

  理化性质

  为无色气体。具有臭蛋味。分子式H2S。分子量34.08。相对密度 1.19。熔点-82.9℃。沸点-61.8℃。易溶于水,亦溶于醇类、石油溶剂和原油中。可燃上限为45.5 %,下限为4.3%。燃点292℃。

  侵入途径

  硫化氢经粘膜吸收快,皮肤吸收甚慢。

  毒理学简介

  人吸入LCLo: 600 ppm/30M, 800 ppm/5M。人(男性)吸入LCLo: 5700 ug/kg。大鼠吸入LC50: 444 ppm。小鼠吸入LC50: 634 ppm/1H。属中等毒。硫化氢主要经呼吸道吸收, 进入体内一部分很快氧化为无毒的硫 酸盐和硫代硫酸盐等经尿排出; 一部分游离的硫化氢则经肺排出。无体内蓄积作用。人吸入70~150mg/m3/1~2小时, 出现呼吸道及眼刺激症状, 吸2~5分钟后嗅觉疲劳,不再闻到臭气。吸入300mg/m3/1小时, 6~8分钟出现眼急性刺激症状,稍长时间接触引起肺水肿。 吸入760mg/m3/15~60分钟, 发生肺水肿、支气管炎及肺炎,头痛、头昏、步态不稳、恶心、呕吐。吸入1000mg/m3/数秒钟,很快出现急性中毒,呼吸加快后呼吸麻痹而死亡。硫化氢对粘膜的局部刺激作用系由接触湿润粘膜后分解形成的硫化钠以及本身的酸性所引起。对机体的全身作用为硫化氢与机体的细胞色素氧化酶及这类酶中的二硫键(-S-S-)作用后, 影响细胞色素氧化过程,阻断细胞内呼吸,导致全身性缺氧, 由于中枢神经系统对缺氧最敏感,因而首先受到损害。但硫化氢作用于血红蛋白,产生硫化血红蛋白而引起化学窒息, 仍认为是主要的发病机理。急性中毒早期, 实验观察脑组织细胞色素氧化酶的活性即受到抑制,谷胱甘肽含量增高,乙酰胆碱酯酶活性未见变化。

  临床表现

  急性中毒起病快。可出现流泪、眼痛、眼内异物感、畏光、视物模煳、流涕、咽喉部灼热感、咽干、咳嗽、胸闷、头痛、头晕、乏力、恶心、意识模糊,部分患者可有心脏损害。重症者可出现脑水肿或肺水肿。胸部X线检查可见支气管炎、肺炎或肺水肿的表现。极高浓度(1000mg/m^3以上)时可在数秒钟内突然昏迷、呼吸骤停, 继而心跳骤停,发生闪电型死亡。

  处理

  迅速将患者移离中毒现场至空气新鲜处,松开衣领,气温低时注意保暖, 密切观察呼吸和意识状态。对呼吸、心跳停止者同时立即施行人工呼吸(勿用口对口呼吸)、胸外心脏按压等心肺复苏。立即给氧,保持呼吸道通畅,短程应用糖皮质激素,及时合理的采用对症、 支持等综合疗法。中、重度中毒有条件时可应用高压氧治疗。注意防治脑水肿和肺水肿 参见&1391200<急性化学物中毒性脑病的治疗>#和&1391200<急性刺#&1391200激性气体中毒性肺水肿的治疗>#。

  标准

  车间空气卫生标准: 中国 MAC 10mg/m^3; 美国 ACGIH TLV-TWA 14mg/m3(10ppm), STEL 21 mg/m3 (15 ppm)职业病诊断国家标准:职业性急性硫化氢中毒诊断标准及处理原则GB8789-88

  危规:GB2.1类21006。原铁规:剧毒气体,31009。UN NO. 1053。IMDGCODE 2078页, 2.3类。副危险3类及6.1 类。

  H2S无色气体,有臭鸡蛋味,能溶于水(2.6体积),比空气重,有毒。

  化学性质:

  1)受热易分解:H2S=H2+S

  2)可燃烧:

  空气充足时发生充分燃烧:2H2S+3O2=2SO2+2H2O(条件:点燃)

  空气不充足时发生不充分燃烧:2H2S+O2=2S+2H2O

  3)还原性:硫化氢中硫显最低价、有强还原性,易被氧化,是强还原剂。

  2H2S+SO2=2H2O+3S

  H2S+Cl2=2HCl+S(Br2、I2发生类似反应)

  H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2+2H2O (H2S不能用浓硫酸干燥)

  4)酸性:硫化氢的水溶液叫氢硫酸,氢硫酸是弱酸、有酸类通性和较强还原性。

  强还原性:2H2S+O2=2S(沉淀)+2H2O(此反应说明了S的非金属性比O弱)

  酸性:H2S+2NaOH=Na2S+2H2O

  硫化氢,H2S,是可燃性无色气体,具有典型的臭蛋味。工业生产中很少使用硫化氢,接触的硫化氢一般是某些化学反应和蛋白质自然分解过程的产物,或以杂质形式存在。本市接触硫化氢较多的行业有污水处理、造纸、石油加工、化肥制造、化学纤维制造以及某些化工原料制造等。

  人体吸入硫化氢可引起急性中毒和慢性损害。急性硫化氢中毒可分为三级,轻度中毒、中度中毒和重度中毒,不同程度的中毒,其临床表现有明显的差别。轻度中毒表现为畏光、流泪、眼刺痛、异物感、流涕、鼻及咽喉灼热感等症状,检查可见眼结膜充血、肺部干性罗音等,此外,还可有轻度头昏、头痛、乏力症状,中度中毒表现为立即出现头昏、头痛、乏力、恶心、呕吐、共济失调等症状,可有短暂意识障碍,同时可引起呼吸道粘膜刺激症状和眼刺激症状,检查可见肺部干性或湿性罗音,眼结膜充血、水肿等。重度中毒表现为明显的中枢神经系统的症状,首先出现头晕、心悸、呼吸困难、行动迟钝,继而出现烦躁、意识模糊、呕吐、腹泻、腹痛和抽搐,迅速进入昏迷状态,最后可因呼吸麻痹而死亡。在接触极高浓度硫化氢时,可发生“电击样”中毒,接触者在数秒内突然倒下,呼吸停止。长期反复吸入一定量的硫化氢可引起嗅觉减退,以及出现神经衰弱综合征和植物神经功能障碍。

  患有明显的呼吸系统疾病、神经系统器质性疾病、精神病和严重的神经官能症、明显的心血管疾病的人,不宜从事硫化氢作业。

  进入可能存在硫化氢的作业场所前,特别是下水道、蓄粪池、井底等场所,可先进行强制性通风,再放入小动物观察有无中毒现象,或用直读式测定仪或醋酸铅试纸测试一下现场空气,确认作业场所安全或不存在硫化氢气体时方可进入作业。

  硫化氢(Hydrogen sulfide)为无色气体。具有臭鸡蛋气味。分子式H2S。分子量34.08。相对密度1.19。可燃上限为45.5 %,下限为4.3%。

  接触机会 :在采矿和从矿石中提炼铜、镍、钴等,煤的低温焦化,含硫石油的开采和提炼,橡胶、人造丝、鞣革、硫化染料、造纸、颜料、菜腌渍、甜菜制糖、动物胶等工业中都有硫化氢产生; 开挖和整治沼泽地、沟渠、水井、下水道、潜涵、隧道和清除垃圾、污物、粪便等作业,以及分析化学实验室工作者都有接触硫化氢的机会; 天然气、矿泉水、火山喷气和矿下积水,也常伴有硫化氢存在。由于硫化氢可溶于水及油中,有时可随水或油流至远离发生源处,而引起意外中毒事故。

  毒理学简介

  硫化氢是一种神经毒剂。亦为窒息性和刺激性气体。其毒作用的主要靶器是中枢神经系统和呼吸系统。

  硫化氢的急性毒作用靶器官和中毒机制可因其不同的浓度和接触时间而异。浓度越高则中枢神经抑制作用越明显,浓度相对较低时粘膜刺激作用明显。人吸入70~150 mg/m3/1~2小时,出现呼吸道及眼刺激症状,吸2~5分钟后嗅觉疲劳,不再闻到臭气。吸入300 mg/m3/1小时,6~8分钟出现眼急性刺激症状,稍长时间接触引起肺水肿。吸入760 mg/m3/15~60分钟,发生肺水肿、支气管炎及肺炎,头痛、头昏、步态不稳、恶心、呕吐。吸入1000 mg/m3/数秒钟,很快出现急性中毒,呼吸加快后呼吸麻痹而死亡。