غاز كبريتيد الهيدروجين H2S وأخطاره والوقاية منه

ما هو كبريتيد الهيدروجين (H2S) ؟

- كبريتيد الهيدروجين هو غاز عديم اللون ذو سمية عالية .
- غاز كبريتيد الهيدروجين معروف في مجال صناعة البترول بعدة أسماء منها:
- الغاز ذو الرائحة الكريهة.
- الغاز الحمضي.
- غاز البيض الفاسد.
- حامض الهيدروكبريتيك

- غاز كبريتيـد الهيدروجيـن من الغازات المصاحبة لبعـض أنواع الزيت الخام والتي تحتـوى على نسبة عالية من هذا الغاز - هذه الأنـواع من الزيت الخام تسمى
بالخام الحمضي .(Sour Crude)
- عنــد استعمال مثل هذه النوعية من الزيت الخام بالخزانات في معامل التكرير فان غاز كبريتيد الهيدروجين يتصاعد ويتحرر من الزيت الخام ويعرف برائحته
الكريهة التي تشبه رائحة البيض الفاسد .

كما يتكون غاز كبريتيد الهيدروجين أثناء بعض عمليات التكرير أو التكسير الهيدروجيني حتى في حالات الزيت الخام الخالي من غاز كبريتيد الهيدروجين بسبب احتوائه على مركبات الكبريت - كذلك في عمليات المعالجة أو التنقية بالهيدروجين لبعض المنتجات البترولية للتخلص من هذه المركبات الكبريتية - أو في عمليات الغسيل بالصودا الكاوية لبعض المنتجات مثل البنزين والكيروسين للتخلص أيضا من مثل هذه المركبات الكبريتية .

أين نجد كبريتيد الهيدروجين؟

يوجد غاز كبريتيد الهيدروجين بكميات كبيرة في صناعة البترول والغاز الطبيعي أثناء:-
- الحفر في منطقة غازات حمضية.
- عمليات التخزين.
- عمليات التكرير.
- عمليات النقل.

- غاز كبريتيد الهيدروجين أثقل من الهواء لذلك يتراكم في الأماكن المنخفضة.

- يتم الحصول علي كبريتيد الهيدروجين كمنتج ثانوي ناتج عن عمليات آخري.

خصائص غاز كبريتيد الهيدروجين

- سام جدا ويعتبر في المقام الثاني بعد غاز سيانيد الهيدروجين وله (5-6 ) اضعاف سمية غاز اول اوكسيد الكاربون .
- عديم اللون.
- ذو رائحة كريهة تشبه الى حد كبير رائحة البيض الفاسد عند تواجده بنسب منخفضة.
- اثقل من الهواء ووزنه النوعي (1.189 ) وابخرته تنتقل لمسافات بعيدة .
- يتراكم في الأماكن المنخفضة.
- غاز قابل للإشتعال والإنفجار.
- درجة الإشتعال الذاتى ( (500°F / 260 °C
- المدى الإنفجارى 46%- 4.3 بالحجم.
- يسبب تآكل شديد لبعض المعادن.
- يشتعل معطيا لهب أزرق، وينتج عنه غاز سام آخر (ثاني أكسيد الكبريت SO2 ) الذي هو اقل خطورة من غاز (H2S ) ولكن مخدش جدا للعيون والرئة ويمكن انه
يسبب التهاب الرئة بعد ساعات قليلة .
- سريع الذوبان في الماء والسوائل الهيدروكاربونية .
- التركيز المسموح به للبقاء لفترة ثمان ساعات لمدة خمسة ايام بدون استعمال اجهزة التنفس هو 10 ppm .
- درجة غليانه – 79 فْ.
- درجة ذوبانه – 117 فْ .

اخطار التسمم

- تكمن خطورة هذا الغاز في انه يقتل حاسة الشم بصورة سريعة - مما يعطى الإحساس الكاذب بعدم وجود الغاز .
- ان الرائحة المميزة لهذا الغاز يمكن اكتشافها عند وجوده في تركيزات تتراوح بين 0.025 جزء في المليون - إلى 200 جزء في From About 0.025
to 200 PPM
- فى حالة التعرض لتركيزات تصل إلى 150 جزء في المليون قد تتسبب في حدوث تهيج شديد في العينين والجهاز التنفسي أما في حالة التعرض لتركيزات
تترواح بين 800 إلى 1000 جزء في المليون فأنها قد تتسبب في الوفاة خلال 30 دقيقة .
- أما في حالات التعرض لتركيزات أعلى من ذلك فأنها قد تتسبب في حدوث صعوبة في التنفس في وقت قصير مع شلل في الجهاز التنفسي وحدوث الوفاة فورا .

الاعراض

هناك أعراض أخرى للتسمم بغاز كبريتيد الهيدروجين تبعا لتركيزات التعرض لهذا الغاز والتي منها:
- الصداع .
- الدوار أو الدوخة .
- الإثارة والتهيج .
- الغثيان .
- النعاس .
- التيبس.
- جفاف الحلق مع الشعور بالألم فى الانف والحنجرة والصدر .

التعرض لتركيز أكبر من 600 ppm يؤدى الى الوفاة في نفس اللحظة.

حدود التعرض PEL - Permissible Exposure Limit

PEL(H2S) --- 10 ppm

الحد الأقصى للتعرض لمدة يوم عمل ( 8 ساعات ) STEL - Short Term Exposure Limit

STEL (H2S) --- 15 ppm

تـذكــر

عند إكتشاف غاز كبريتيد الهيدروجين أو إحتمال تواجده في مكان العمل بتركيز أكثر من 10 ppm

1. لابد من إرتداء جهاز تنفس مناسب.
2. لابد من تطبيق BUDDY SYSTEM والذي يضمن وجود فرد يعمل واخر يتابعه

تأثيره على الأشخاص

- 10 جزء من مليون يمكن شمه بأمان لمدة 8 ساعات
- 100 جزء من مليون يفقد الشخص حاسة الشم في غضون 15-20 دقيقة.
- 200 جزء من مليون يسبب تهيج بالعين والحنجرة.
- 500 جزء من مليون يفقد الشخص وعيه ويمكن أن يسبب الوفاة في غضون 30 دقيقة.
- 700 جزء من مليون يفقد الشخص وعيه ويتوقف عن التنفس.
- 1000 جزء من مليون خلل دائم في المخ إذا لم يتم الإسعاف فورا.

كيف يؤثر كبريتيد الهيدروجين علي الأشخاص؟

يعتمد تأثير كبريتيد الهيدروجين علي الأشخاص على عدة عوامل وهي:-

1. الفترة الزمنية
2. عدد مرات التعرض
3. شدة تركيز الغاز
4. الإستعداد الشخصي.

تصنيف مواقع الحفر

تقسم معايير API مواقع الحفر المختلفة تبعا لأحتمالية أو واقع وجود غاز كبرتيد الهيدروجين الى الأقسام التالية:

1. مواقع أمنة
2. API Condition I – خطورة منخفضة
3. API Condition II – خطورة متوسطة
4. API Condition III – خطورة عالية

تختلف درجة الإستعداد و متطلبات السلامة فى مواقع الحفر طبقا هذا التصنيف الى :

المواقع الآمنة

- المواقع التى يتم الحفر في طبقات معروفة بعدم إحتمالية وجود غاز الهيدروجين
- لايتطلب وجود أجهزة خاصة للكشف عن كبرتيد الهيدوجين

خطورة منخفضة API Condition –

مواقع العمل التى يكون فيها تركيز غاز كبرتيد الهيدروجين فى الجو أقل من 10 ppm.

متطلبات السلامة:

1. علامات تحذيرية واضحة مع تميز موقع العمل ب“ علم أخضر“.
2. التأكد من أن أجهزة الكشف (غير ثابتة ) و الوقاية الشخصية بحالة جيدة.
3. تخزين أجهزة الوقاية فى أماكن يسهل الوصول إليها.

خطورة متوسطة API Condition – II

مواقع العمل التى يكون فيها تركيز غاز كبرتيد الهيدروجين فى الجو أكثر من 10 ppm و أقل من 30 ppm.

متطلبات السلامة:
- علامات تحذيرية واضحة مع تميز موقع العمل ب ”علم أصفر“.
- الحفاظ على مسافة أمنة من مناطق الخطر مالم يكون هناك ضرورة.
- أجهزة أنذار مرئية و مسموعة .
- التأكد من أن أجهزة الكشف و الوقاية الشخصية و أجهزة التنفس بحالة جيدة.
- تخزين أجهزة الوقاية فى أماكن يسهل الوصول أليها.
- أجهزة تنفس صناعى.
- وجود أجهزة كشف مع الحفاظ على المعايرة

خطورة عالية API Condition – III

مواقع العمل التى يكون فيها تركيز غاز كبرتيد الهيدروجين فى الجو أكثر من 30 ppm.

- علامات تحذيرية واضحة مع تميز موقع العمل ب ”علم أحمر“.
- وضع علامات تحذيرية تشير إلى خطر كبرتيد الهيدروجين على مسافة 500 قدم فى جميع الطرق المؤدية موقع العمل.
- التأكد من سلامة و إستعداد جميع أجهزة السلامة قبل بدء الوردية.
- وجود خطة طوارئ بالموقع تحتوى على التعليمات و خريطة الإتصال فى حالة الطوارئ
- التأكد من وجود مخرجين للطوارئ.
- لا يسمح بالعمل فى الموقع قبل إجراء تدريب خاص بمخاطرH2S وسبل التعامل و الوقاية.
- أجهزة إنذار مرئية و مسموعة.
- وجود كلا من أجهزة الكشف الثابتة معايرة و أخرى محمولة.
- جهاز تنفس صناعى.
- جهاز تنفس محمول (30 دقيقة) مطابق لمواصفات NIOSH/MSHA للإستخدام فى حالة الهروب من مناطق الخطرة.

تأثير كبريتيد الهيدروجين علي المعادن

أن قدرة كبريتبد الهيدروجين على تكوين تفاعلات تؤدي إلى فقد المعدن لصلابته وتعرضه للتآكل ويعتمد ذلك علي الآتي:
- صلابة المعدن.
- البيئة المحيطة بالمعادن.
- الحمل الواقع علي المعدن.
- قدرة المعدن علي التفاعل مع كبريتيد الهيدروجين.

الكشف عن كبريتيد الهيدروجين

توجد وسائل عديدة يمكن استخدامها للكشف عن وجود غاز كبريتيد الهيدروجين. وهي:

- الكواشف الورقية (الشرائط الحساسة).
- الكبسولات.
- الأنابيب المدرجة ذات التركيزات المختلفة.
- كاشف الحزام (الكاشف الشخصي).
- نظام مراقبة أجهزة الحفر.

باستخدام كواشف الغاز الثابتة - الكواشف المحمولة - الكاشف الشخصى - الكواشف الثابتة

الكواشف الاسلكية

- تستخدم موجات الراديو.
- تعتمد على الطاقة الشمسية.
- تستخدم فى الأماكن المعزولة.
- تعمل الكواشف عند 10 ppm

إتجاه الريح

- إتجاه الريح من العوامل المهمة التى تعتمد عليها طرق التصرف فى الطوارئ.
- توضع الأعلام و أكمام الريح فى الأماكن التالية:
طبلية الحفر / خزانات الطفلة / وحدات الأسمنت / المكاتب

أما العوامل التى تؤثر على تشتت الغاز فى الجو فهي : درجة الحرارة / الرطوبة / سرعة الريح / نسبة و تركيز الغاز

نقاط التجمع

الوقاية من غاز كبريتيد الهيدروجين . يمكن الوقاية من مخاطر الغاز باتباع الخطوات التالية:-

أ) الوعي التخطيطي:

- فتح قنوات إتصال.
- خطط الطوارئ.
- إستخدام مهمات وقاية مناسبة.
- التجارب الوهمية علي الطوارئ.
- الإشراف المسئول.
- طرق التصرف في حالات الطوارئ.
- طرق العمل الآمنة

ب) إحتياطات الأمان الإضافية

- يجب مراعة العلامات التحذيرية ومعرفة نوع الإنذار.
- يجب التأكد من معرفة إتجاه الريح.
- يجب مراقبة الطقس باستمرار.
- يجب التخلص من مصادر الاشتعال.
- إستخدام نظام تهوية مضادة للإنفجار.
- يجب تجنب الأماكن المنخفضة.
- أختيار نقط تجمع الطوارئ علي بعد 250 قدم (علي الأقل) من مصدر الغاز.
- يجب أن تكون أرقام تليفونات الطوارئ واضحة و معروفة.
- يمكن التخلص من التركيزات الخطرة التي يتواجد بها غاز كبريتيد الهيدروجين عن طريق الإحراق التلقائي ياستخدام الشعلة.
- يجب التعرف علي خطة الطوارئ الخاصة بالشركة.
- يجب التعرف علي كيفية إستخدام أجهزة التنفس.

الاحتياطات

- مع توفير أجهزة الكشف والإنذار طوال فترة وجود الأشخاص داخل مثل هذه الأماكن.
- يجب استخدام أجهزة تنفس مزودة باسطوانة هواء ومن النوع الذي يعطى ضغط موجب داخل قناع التنفس .
- يجب أن يزود الأشخاص أيضا بأحزمة سلامة وحبل للنجاة حتى يمكن إنقاذهم بسهولة في حالة تعرضهم لأي طارئ .
- يجب وضع الاشخاص العاملين فى هذة الاماكن تحت مراقبة اشخاص اخرى عن بعد و مجهزين باجهزة تنفس .
- يجب التخطيط المسبق لاعمال الصيانة وخاصة في حالة العمل على معدات حية وعمل الترتيبات الخاصة المسبقة والتي تضمن اتخاذ الاحتياطات اللازمة لأجراء
مثل هذه العمليات الخطرة.
- في كافة الظروف التي يحتمل فيها التعرض لنسب عالية من غاز كبريتيد الهيدروجين أثناء ألاعمال الطارئة يجب توفير أجهزة أكسجين مع شخص مدرب على
استخدامه لتقديم المساعدة الفورية لأي شخص يتعرض لنسبة عالية من غاز كبريبتيد الهيدروجين أثناء العمل قبيل نقله إلى العيادة الطبية.
- قد يوجد غاز كبريتيد الهيدروجين ممتصا أو محصورا فى رواسب بالقاع أو ملتصقا بالجدران للخزانات لذا يجب أتخاذ الاحتياطات اللازمة وأستخدام الاقنعة
المزودة بالهواء.
- يجب وضع علامات مميزة على المعدات والخطوط التى تحتوى على نسب عالية من غاز كبريتيد الهيدروجين مع تزيد هذه المناطق بأجهزة الكشف الاتوماتيكى
لغاز كبريتيد الهيدروجين بحيث تعطى تحذير صوتى عندما يصل التركيز إلى (20-40 جزء فى المليون).
- يجب إصدار النشرات الدورية التي تحذر من أخطار غاز كبريتيد الهيدروجين مع تدريب الأفراد فى العمليات أو الصيانة على كيفية الوقاية من أخطار الغاز -
وكيفية استخدام أجهزة التنفس - والإسعافات الأولية في حالة التعرض لمثل هذا الغاز السام.

الإخلاء

- لاحظ إتجاه الريح.
- حدد الطريق الأمن لأقرب نقطة تجمع.
- دائما تحرك أعلى الريح.
- أبدا لا تتحرك نحو منطقة الخطر.
- أقصر الطرق لا تعنى آمنها.
- تحرك نحو الأماكن المرتفعة قدر الإمكان.

الاسعافات الاولية

* نظرا للتأثير الخطير والسريع لغاز كبريتيد الهيدروجين على الأفراد الذين يتعرضون لاستنشاق هذا الغاز - لذلك قد لا تكون هناك فرصة لإنقاذ الشخص المصاب بنقلة
إلى اقرب عيادة طبية ما لم يتم إسعافه فورا في موقع العمل قبيل نقلة إلى العيادة الطبية أو استدعاء الطبيب.

لذلك يجب توفير أجهزة الاوكسجين (Oxygen Resuscitators) بمناطق العمليات التي يوجد بها نسبة عالية من غاز كبريتيد الهيدروجين استعداد لأى طارئ - مع
تدريب جميع العاملين بهذه المناطق على كيفية استخدام هذه الأجهزة - وكيفية تقديم الإسعافات الأولية في حالة تعرض أي شخص لهذا الغاز.

في حالة تعرض أي شخص لغاز كبريتيد الهيدروجين يجب اتخاذ الخطوات التالية فورا:
أ - انقل المصاب فورا إلى الهواء الطلق بعيدا عن مصدر الغاز.
ب - إذا كان تنفس المصاب متوقفا، ابدأ فورا في عمل التنفس الصناعي له ودون إبطاء أو توقف حتى يعود المصاب إلى التنفس الطبيعي أو لحين وصول الطبيب.
في مثل هذه الحالات يفضل استخدام أجهزة الأكسيجين لسرعة إنقاذ حياة المصاب.
ج - حاول تدفئة المصاب إلى حين نقلة إلى اقرب عيادة أو مستشفى.

وقاية التنفس للأشخاص

أ) المشاكل الخاصة التي قد تواجه مستخدم أجهزة التنفس

1. العدسات اللاصقة
2. النظارات الطبية
3. الإضطرابات النفسية.
4. المشاكل التي قد تصيب الإطار العازل لقناع التنفس.
5. عدم الشعور بالراحة

ب) إرشادات استخدام أجهزة التنفس

1. طريقة الاستخدام المثلى المدونة على الجهاز.
2. سجل التعليمات والتدريب للأشخاص.
3. تخصيص جهاز لكل شخص إن أمكن.
4. التنظيف المستمر للجهاز.
5. التفتيش الدوري لأجهزة التنفس.
6. التخزين المناسب لأجهزة التنفس.
7. مراقبة أماكن العمل.
8. إستخدام جهاز تنفس معتمد.