硫化亚铁自燃在检修中的危害及预防
硫化亚铁自燃危害与防范技术研究进展

质量和热流的同步分析实验所得 TG-DSC 曲线进
第4期
高建村等. 硫化亚铁自燃危害与防范技术研究进展
行分析,较系统地研 究 了 FeS 氧 化 自 燃 的 热 效 应 及
动力学,计 算 了 反 应 的 活 化 能 平 均 值;通 过 Ma
l
ek
法 y(
α)-α 曲线得到 FeS 最概然机理函数为 f(
一是高温条件下(
240℃ 以上)重 质 原 油 所 含 单
质硫、硫化氢和硫醇与金属直接发生化学腐蚀,这是
性有重 要 影 响,当 水 分 适 量、气 流 量 较 大 且 FeS 粒
形式 [7]:
最常见的硫腐蚀形式。
H2S+Fe=FeS+ H2 ↑
S+Fe=FeS(高温)
RCH2CH2SH +Fe=RCHCH2 +FeS+ H2 ↑
有国外学者认 为,储 罐 壳 层 材 料 在 有 水 存 在 条
件下可腐蚀生成 α
-FeO(
OH),之后与酸性气体硫化
氢反应生成 FeS,其他介 质(
CO2 、溶 解 氧 等)的 存 在
加速了整个化学腐蚀过程
。
[
12]
二是低温条件下的电化学腐蚀。在潮湿环境下
或溶液中,储罐 内 极 易 发 生 严 重 的 电 化 学 腐 蚀。 硫
收稿日期:
2020
08
07;修回日期:
2020
09
24
基金项目:中国博士后科学基金资助项目(
2020M670202);国家级大学 生 创 新 创 业 计 划(URT)项 目(
2020J
00082);北 京 高 等 学 校 高 水 平 人 才
石化装置停工大检修防硫化亚铁自燃的对策和措施

石化装置停工大检修防硫化亚铁自燃的对策和措施
1、硫化亚铁性质。
干燥的硫化亚铁在空气中的自燃温度一般为300-350℃。
当硫化亚铁含水量在20%以下时,会导致硫化亚铁的自热,从而使硫化亚铁发生自燃。
但当硫化亚铁含水60%以上时,则可以有效抑制硫化亚铁自热和自燃现象的发生。
2、各单位在装置停工前,应根据装置特点,制定落实防止硫化亚铁自燃措施,对存在硫化亚铁自燃风险的设备、管线,要进行危害识别,并制定钝化清洗方案,通过采取化学处理的方法,消除硫化亚铁自燃的风险。
对未进行钝化清洗的塔、容器、换热器等设备,要采取有效的防范措施,防止硫化亚铁自燃。
3、含有硫化亚铁的设备、管线,在温度降至常温后方可打开,设备在拆开接触空气后,应及时安排人员用水冲洗和清洗,并在现场配置消防水带,一旦发现硫化亚铁自燃现象应立即采取喷淋等应急措施,防止硫化亚铁自燃烧坏设备和管线。
4、设备、容器未经有效彻底置换清扫前,其附属的热电偶不得提前拆除。
进入受限空间作业期间,操作人员应随时在DCS显示屏上关注设备容器内温度的变化,监控硫化亚铁自燃情况。
一旦出现异常,作业人员必须立即撤出,停止作业。
5、清扫出来的硫化亚铁应用水浇湿,进行妥善处理并及时运走,防止硫化亚铁氧化自燃引发火灾。
五、。
硫化亚铁自燃在检维修中的危害及预防

硫化亚铁自燃在检维修中的危害及预防摘要:本文分析了油气集输生产过程中硫化亚铁的主要产生途径及自燃机理,简单介绍了防止硫化亚铁产生和清洗的方法,提出了检维修中硫化亚铁自燃事故的预防措施。
关键词:硫化亚铁自燃预防措施一、前言在原油开发生产过程中,随着设备设施的长期运行,石油、天然气中的硫对工艺设备和储罐设备的腐蚀也日益加重,其中比较常见的腐蚀产物硫化亚铁危害最大。
硫化亚铁自燃案例2012年8月19日,石西气站全站停机,石西集中处理站对两台除油器进行清洗,下午18点30分放压结束,对关联工艺管线进行隔离封堵后,打开除油器人孔,再次检查隔离封堵措施确定并无问题,准备用蒸汽车对除油器内进行蒸煮,就在此时现场监护人员突然发现2#除油器的人孔有黑烟冒出并带有刺激性气味。
现场监护王某判断冒烟现象是由于打开人孔后,空气进入除油器内,与除油器内部罐壁的硫化亚铁发生氧化反应,放出大量热量引发硫化亚铁自燃,随即将现场情况逐级汇报,同时启动了应急预案。
二、硫化亚铁产生途径及自燃机理1.硫化亚铁产生途径硫化亚铁(FeS)是黑褐色六方晶体,难溶于水,密度4.74g/cm3,熔点1193℃。
硫化亚铁产生的途径比较多,大致可归纳为以下几方面:1.1硫与铁直接发生化学反应生成硫化亚铁。
化学反应方程式为:Fe+ S= FeS生成的硫化亚铁结构比较疏松, 均匀地附着在设备及管道内表面,容易人工清除。
1.2大气腐蚀生成硫化亚铁装置停工或闲置过程中,设备附件长期暴露于空气之中,会造成大气腐蚀,从而生成铁锈。
铁锈由于不易彻底清除掉,在生产中就会与硫化氢作用生成硫化亚铁。
化学反应方程式为:Fe+ O2+ H2O → Fe2O3+H2OFe2O3+H2O +H2S→FeS + H2O该反应比较容易进行, 防腐不好的设备产生硫化亚铁的可能性较大。
1.3电化学腐蚀反应生成硫化亚铁当有水存在时,储存介质内含有的硫化氢和硫醇对油罐罐底、罐壁和罐顶内侧金属有很明显的腐蚀性。
FeS自燃现象在检修作业中的危害及预防(3篇)

FeS自燃现象在检修作业中的危害及预防FeS在检修作业中的自燃现象可能带来严重的危害,因此需要采取预防措施。
本文将从危害以及预防措施两个方面进行详细阐述。
一、危害1. 火灾危险:FeS自燃时会产生大量的热量和可燃气体,一旦遇到火源或者氧气,就可能引发火灾,导致严重的人员伤亡和财产损失。
2. 爆炸危险:FeS自燃时会产生可燃气体,如果在密闭空间中积聚过多,一旦遇到火源,就会引发爆炸,造成更大的破坏。
3. 烟雾危险:FeS自燃时会产生大量有毒烟雾,对人体健康造成威胁。
长时间暴露在有毒烟雾环境中,会引发呼吸道疾病、中毒甚至死亡。
4. 环境污染危险:FeS自燃时产生的废气和废渣会对环境造成严重的污染,污染空气、土壤和水源。
二、预防措施1. 防止FeS氧化:FeS自燃的前提是FeS与氧气接触,因此必须采取措施防止FeS与氧气直接接触。
在检修作业中,可以使用惰性气体(如氮气)对FeS进行保护,以减少氧气引发自燃的可能性。
2. 控制温度:FeS自燃的发生需要一定的温度,因此在检修作业中,要注意控制温度,避免过高的温度引发FeS的自燃。
可以使用冷却装置对FeS进行降温,确保不超过自燃温度。
3. 储存与运输注意:在检修作业中,如果需要储存或运输FeS,要选择合适的储存与运输方式,并采取相应的防护措施。
储存和运输过程中应尽量避免FeS与氧气接触,防止自燃的发生。
4. 加强监测:在FeS检修作业中,应加强监测,及时发现FeS自燃的迹象。
可以使用气体检测仪等设备对FeS周围空气中的气体浓度进行监测,一旦发现异常情况,立即采取措施进行处理。
5. 做好防护措施:在进行FeS检修作业时,必须做好安全防护工作。
操作人员应穿戴防护服等个人防护装备,确保自身安全。
同时,要进行有效的通风措施,及时将有毒气体排出,保持作业现场的安全。
6. 废弃物处理:处理FeS自燃产生的废弃物时,必须采取正确的方法进行处理,避免对环境造成污染。
废弃物应进行分类和密封包装,然后交由专业机构进行处理。
FeS自燃现象在填料塔检修中的危害及预防

清洗 剂 , 能有 效 除去 聚 结 在设 备 上 的 F S F 2 3 e 、 e0
等无 机垢 , 防止 F S 自燃 烧 毁 填料 或 设 备 。具 有 e 在设 备 上不 沉积 、 对设 备腐 蚀性 小 , 对环保 无 特殊 影 响 , 质稳 定 , 性 无毒 无 害 , 使用 安 全方便 等 特点 。
() 3 检修 时严 格控 制 温度 这 是 目前 装 置 内填 料 塔安全 停 工检修 采 取 的
最 经济 、 常用 , 最 也是 最有 效 的方 法 。因为影 响硫
律 : 质 中硫含 量越 高 , F S腐 蚀产 物越 多 。对 介 其 e
于塔 设备 , 内物料 流 速低 , 化 亚铁 的腐 蚀产 物 器 硫
断产生 有 较大 影 响。如果 生 成 的硫 化 亚铁 结 构疏
松, 对钢铁无保护性 , 则加速硫化亚铁的生成。
的 目的 。 目前 1 蒸 馏减 压塔 采 用 了该 技 术 , 环 # 循
使 用 , 果 明显 。 效
2 硫 化亚 铁 白燃 的危害 .
F S在 工 艺 设 备 中 的分 布 一 般 遵 循 这 一 规 e
应 。如果垢 污 中存 在 碳 和 重 质油 , 它 们 在 硫 化 则
亚铁 的作 用下 . 迅速 燃烧 , 出更 多 的热量 。这 会 放 种 自燃 现象易 造成 火灾 爆 炸事故 。
民经济 的发 展 , 国对原 油 的需求 急剧 增加 , 我 全球
范 围 内轻质 油逐 渐减 少 , 高硫 原油 逐渐 增 多 , 使得
于单 套装 置来 说 , 可 能在 原 料 进 装 置 前单 独 设 不
防措 施 , e F S遇 空 气 会 迅 速 发 生 氧 化 甚 至 燃 烧 。
FeS自燃现象在检修作业中的危害及预防

FeS维修作业中自燃的危害及预防石化企业因高含硫原料比例的提高,硫腐蚀的问题日益严重。
硫腐蚀产物多以FeS的形式出现,在设备停工检修阶段,若不采取有效预防措施,FeS遇空气会迅速发生氧化甚至燃烧。
所以,消除FeS它已成为高硫原料加工设备停机和维护的第一个必要安全流程。
1 FeS填料塔的形成机理FeS是深棕色或黑色固体,难溶于水,密度4.74g/cm3,熔点1193℃。
油品中的硫大致可分为活性硫和非活性硫。
活性硫包括单质活性流(S)、硫化氢(H2S)、硫醇(RSH)。
其特征是与金属直接反应形成金属硫化物。
在200℃以上,干硫化氢可和铁发生直接反应生成FeS。
360~390℃之间生成率最大,至450℃左右减缓而变得不明显。
在350~400℃下,单质硫很容易与铁直接化合生成FeS。
在这个温度下,H2S可以发生分解:H2S→S+H2分解的活性硫和铁有很强的作用。
在200℃以上,硫醇也能与铁直接反应:RCH2CH2SH+Fe==RCHCH2+FeS+ H2非活性硫包括硫醚、二硫醚、环硫醚、噻吩、多硫化物等。
其特点是不能直接和铁发生反应,而是受热后发生分解,生成活性硫,这些活性硫根据上述规则与铁反应。
不同温度下不同硫化物的分解,产生不同程度的硫腐蚀。
复杂的硫化物在115~120℃开始分解,生成H2,120~210℃比较强烈,350—400℃达到最大程度,480℃基本完全分解。
在工艺系统内,只要有硫存在,必然会产生硫化亚铁,它受介质的温度、流速、硫含量、硫的存在形式所影响。
硫化亚铁的组成和性质对硫化亚铁的连续生产也有很大影响。
如果生成的硫化亚铁结构疏松,对钢铁无保护性,则加速硫化亚铁的生成。
2024年FeS自燃现象在检修作业中的危害及预防

2024年FeS自燃现象在检修作业中的危害及预防摘要:2024年,由于铁矿石中存在的硫元素与空气中的氧气反应引起的FeS自燃现象频繁发生,给矿山检修作业带来了巨大危害。
本文将探讨FeS自燃的危害以及预防措施。
第一节:FeS自燃现象的危害1.1 安全风险:FeS自燃往往发生在密闭的环境中,一旦发生自燃,可能引发爆炸,造成人员伤亡和设备损坏。
1.2 火灾风险:FeS自燃产生的火焰高温,会引发周围物体的燃烧,导致火灾发生。
1.3 毒性气体风险:FeS自燃产生的烟气中含有硫化物、硫醇等有毒气体,对人体和环境都具有严重的危害。
1.4 经济损失:一旦发生火灾或爆炸,会造成设备的损坏和停工,给矿山生产带来巨大的经济损失。
第二节:预防FeS自燃的措施2.1 质量管理:加强铁矿石的质量管理,降低硫含量,减少FeS自燃的可能性。
2.2 实施检查和维护计划:定期对矿山设备和环境进行检查和维护,及时发现并修复潜在的问题,降低自燃风险。
2.3 加强通风系统:在密闭空间内加强通风,降低FeS自燃的可能性。
2.4 防火隔离:对易燃物料进行隔离,避免与FeS接触,减少火灾发生的可能性。
2.5 防火措施:安装火灾报警器、消防设备等,提前发现和控制火灾,减少火灾对人员和设备的危害。
2.6 培训与教育:加强员工的安全培训和教育,提高其对FeS 自燃及火灾的认识和应对能力。
2.7 建立应急预案:制定完善的应急预案,包括火灾事故的处理流程、应急救援措施等,提高对突发事件的处理能力。
第三节:FeS自燃的防范经验3.1 深入研究FeS自燃机理:对FeS自燃机理进行深入研究,提高对自燃的认识,寻找合适的预防方法。
3.2 学习借鉴国内外经验:学习借鉴其他矿山在FeS自燃预防方面的经验,吸取他们的成功经验和教训。
3.3 强化法律法规的落实:加强对有关安全生产法律法规的落实,确保安全生产的合规化。
3.4 加强矿山管理与监督:加强对矿山的管理和监督力度,确保预防措施的实施和有效性。
硫化亚铁自燃在检维修中的危害及预防

三、预 防硫 化亚铁 自燃事 故的措 施
1 . 从源 头治理 ,控制硫 化亚铁 生产 单井 井 口脱 硫工 艺 单 井井 口脱 硫工 艺就 是在 天然 气 中硫化 氢 含量 高 的单井 安装 脱 硫 装置 ,添 加强 氧化 性脱 硫剂将 单 质硫 、硫 化氢 及 其他 类型 的硫 化物 氧
、
在 设 备检修 过程 中 ,当油 罐排 液 、放空 泄压 后 ,一般 都 会打 开 人 孔 ,进行 蒸罐 或通 风作 业 ,这 时氧气 就会 不断 进 入罐 内 ,为燃 烧或 爆 炸创 造了条件 。 2 . 3点 火源 由于 油品未 经 去杂质 处理 或 杂质 处理 不彻 底 ,里面 含有 一 些还 原 性杂 质 。通常 天然 油品含有 的还 原性杂质 主要 是低价 态 的硫的化 合物 , 比 如硫化 氢 ( H 2 S ) ,它 和钢 制 油罐容 易发 生 氧化 还 原反 应 , 随 着 反应 温 度升 高 ,放 出的热 量也 相应 增 加 ,氧化还 原反 应 产生 的能 量足 以 引起 油气 的燃 烧或 爆炸 。随 着气 温升 高 ,热 量不 断积 累 ,使铁 锈表 面 油膜 及水 分蒸发掉 ,与 空气直接 接触 ,最后 引起 干燥 的硫化 亚 铁发 生 自燃 , 并 引燃油罐 油气发生 闪爆 。
生 成 的硫化 亚铁 结构 比 较疏 松, 均 匀地 附着 在 设备及 管道 内表 面, 容易 人工清 除 。 1 . 2 大气 腐蚀生 成硫化 亚铁 装 置停工 或闲置过 程 中, 设备 附件长期 暴露于 空气之 中, 会造 成大气 腐蚀 , 从而 生成铁 锈。铁 锈 由于不 易彻底 清除 掉, 在生产 中就 会与硫 化氢 作用 生成硫化 亚铁 。 化学 反应方 程式 为:
Fe + S= Fe S
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价值工程
1概述
普光气田位于四川省宣汉县境内,是目前国内探明最大的高含
硫化氢(13%~18%
)和二氧化碳气田。
由于原料气中含有浓度较高的硫化氢从而带来一系列设备、管线的硫腐蚀问题。
并在运营期间形成硫化亚铁,硫化亚铁自燃现象在检修过程中最为常见,给检修人员的人身安全和设备的安全带来很大的危害。
2硫化亚铁(FeS )的化学特性
FeS 是深棕色或黑色固体,难溶于水,密度4.74g/cm 3,熔点1193℃。
2.1硫化亚铁(FeS )生成机理
硫化氢(H 2S
)与铁反应生成硫化亚铁(FeS )。
Fe+H 2S=FeS+H 2硫与铁反应生成硫化亚铁(FeS )。
Fe+S=FeS
2.2硫化亚铁自燃机理及危害设备在含硫环境中运行,经长时间积累,设备中硫化亚铁含量越来越多,一旦停产检修打开设备人孔时,空气中的氧气和硫化亚铁发生反应,产生大量的热量,导致局部温度过高,在高温环境下,硫化亚铁与氧气反应速度加快,形成连锁反应。
这时周围一旦有可燃介质(如设备填料、可燃气体等),会迅速燃烧,发生火灾爆炸事故。
硫化亚铁在燃烧过程中,会产生大量的有害气体———硫化氢,硫化氢可以与人体内的某些酶发生作用,抑制细胞呼吸,造成人体组织缺氧,使人体器官因缺氧而中毒,甚至死亡。
所以在检修过程中,防硫化氢中毒也是重中之重。
硫化亚铁及铁的其他硫化物在空气中发生反应如下:FeS+2/3O 2=FeO+SO 2+49kj 2FeO+1/2O 2=Fe 2O 3+271kj FeS 2+O 2=FeS+SO 2+222kj Fe 2S 3+2/3O 2=Fe 2O 3+3S+586kj
2.3硫化亚铁自燃案例分析2010年1月25日,某厂因配电室配电柜需要进行检修,造成硫磺成型机停机,再熔器需切换至伴热状态备用,温度控制在140℃左右。
2010年1月26日值班人员发现:再熔器温度控制器高报,显示温度160℃。
当班班长立即组织人员到装置现场进行检查,打开再熔器观察口发现再熔器容器内液硫着火。
值班干部立即启动应急处置预案,利用现场配备的水管线实施紧急扑救,终于将再熔器内火势全部扑灭,再熔器温度降至130℃。
原因分析:①再熔器为常压容器,空气可通过烟筒及螺旋输送器进入再熔器;再熔器及其内部的蒸汽盘管均采用碳钢材质,材料中的铁与空气中的氧气反应生成Fe 2O 3,Fe 2O 3与再熔器内残留的微量硫化氢反应生成FeS ,空气中的O 2充分进入与FeS 中发生化学反应生成Fe 2O 3和单质硫并释放大量的热,造成局部温度过高从而引
发自燃着火事故(硫磺燃点:
190℃-220℃)。
②细粉硫与水的混合物通过螺旋输送器输送至再熔器,少量水(硫化亚铁中含水20%以下)的引入会导致硫化亚铁的起始自热温度降至常温,从而使硫化亚铁在常温下也能发生自热和自燃;少量的水进入再熔器会导致再熔器内伴热盘管及容器壁腐蚀速度加快,生成大量的FeS 。
3硫化亚铁自燃的预防措施
3.1选择抗硫管材降低钢材中的硫元素及磷元素含量,提高钢材的耐腐蚀能力,是现在含硫气田管道和设备在选材上采用比较多的一种方式。
选取抗硫管材,减缓硫化亚铁生成速度,在检修中可以一定程度上预防硫化亚铁自燃。
3.2设备管道内表面防腐通过对设备内表面进行喷镀耐腐蚀金属或涂耐腐蚀材料等,减少硫化物与铁物质接触面积,降低硫化亚铁的产生,也可达到预防硫化亚铁自燃的目的,但在生产过程中如果设备或管道里的介质流速较大或设备中易磨损的部位不宜采用喷镀隔离技术。
3.3使用钝化剂,消除硫化亚铁活性在设备检修过程中,使用硫化亚铁钝化剂,消除硫化亚铁活性,是现在较为常见阻止硫化亚铁自燃所采用的一种方式。
3.4检修中控制氧含量,防止硫化亚铁自燃硫化亚铁氧化必须在有氧环境中才能发生放热反应,所以在检修之前,用氮气对设备内部的可燃气体进行置换,使硫化亚铁不能与空气中的氧接触发生氧化反应。
进设备作业时,不能同时打开上下人孔,只打开需作业处人孔,否则空气会形成对流,使设备内氧含量大大提高。
但需要特别注意的是为了防止人员进入设备内窒息,检修人员应佩戴长管空气呼吸器进入。
3.5降低温度、保持湿润高温环境能加速硫化亚铁氧化,所以在检修时,应安排专人时刻监测设备的温度变化,一旦发现设备温度升高,必须采取有效的降温措施,决不能让人员进入设备内作业,须在设备内温度冷却至室温以下,且采取防止硫化亚铁自燃的必要措施后才可进行施工。
3.6其他预防措施①检修时应做好硫化亚铁自燃应急预案,一旦发生自燃事故,立即采取措施,防止事故范围扩大,减小经济损失。
②加强巡检。
检修期间,特别是在气温较高的环境下,必须加强检查,及时发现,及时处理。
③清除的硫化亚铁应装入袋中浇湿后运出设备外,并尽快采取深埋处理。
④从人为因素上减少事故发生,如缩短设备运行周期,提高设备检修频次,检查防腐涂层的腐蚀情况,并及时恢复脱落的防腐涂层。
4结论
通过以上分析,我们掌握了硫化亚铁产生的机理,硫化亚铁自燃的原理和危害,并阐述了防止硫化亚铁自燃的措施。
在工程检修或施工中,我们按照设计要求和技术防范措施进行施工,保证了人身和设备的安全,未发生一起因硫化亚铁自燃引起的事故。
参考文献:
[1]张振华,李萍,赵杉林等.硫化亚铁引发储油罐火灾危险性的研究[J].中国安全科学学报.
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—作者简介:宋继勇(1979-),男,河南濮阳人,助理工程师,现在中原石油勘探
局工程建设总公司西南工程处,主要从事地面工程建设技术管
理;彭志林(1968-)
,男,河南濮阳人,助理工程师,现在中原石油勘探局工程建设总公司西南工程处,主要从事地面工程建设;曾兰芳(1980-),女,河南濮阳人,助理工程师,现在中原油田分公司采油三厂,主要从事生产运营技术管理。
硫化亚铁自燃在检修中的危害及预防
The Hazards in the Maintenance of Spontaneous Combustion of Ferrous Sulfide and Its Prevention
宋继勇Song Jiyong ;彭志林Peng Zhilin ;曾兰芳Zeng Lanfang
(中原石油勘探局工程建设总公司西南工程处,濮阳457003)
(SINOPEC Exploration Bureau Engineering Construction Company Southwest Agency ,
Puyang 457003,China )摘要:普光气田为高含硫气田,自投产以来,检维修单位经常接触到各种涉硫作业,这给作业人员安全带来一定的影响,本文通过对硫化亚
铁自燃产生的危害及采取预防措施进行了分析,最终成功保证了作业期间的安全。
Abstract:Puguang gas field has high sulfur.Since the production,the prosecution service units have access to the various operations involved in sulfur,which gives operators some impact on safety.The paper analyzed the hazards produced by spontaneous combustion of ferrous sulfide and the preventive measures and at last ensured the security during operation.
关键词:硫化亚铁;硫化氢;自燃;预防措施Key words:ferrous sulfide ;hydrogen sulfide ;spontaneous combustion ;preventive measures
中图分类号:O6
文献标识码:A
文章编号:1006-4311(2011)25-0310-01
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