沼气系统改造工程的安全风险及防范措○董红卫（帕克环保技术〔上海〕有限公司）【摘要】沼气系统改造工程主要涉及沼气燃烧、爆炸和硫化氢中毒等安全风险，且一旦发生事故后果严重。在基于大量沼气系统改造工程经验的基础上，对施工过程中的安全风险进行了分析，对应采取的安全措施进行了探讨。理论和实践表明，使用氮气置换可以确保沼气被置换过程中不会产生爆炸性混合物；保持改造系统与外界系统的有效隔离，可消除系统在电焊作业时电焊回路对与之相连的外界设备和管道造成的燃烧和爆炸威胁；而对于改造施工时沼气中的毒性气体硫化氢，可通过加强气体检测和个人防护防止发生硫化氢中毒事故。【关键词】沼气改造工程燃烧爆炸硫化氢中毒【】S216.4【文献标志码】B引言现场阶段，厌氧生物技术广泛应用于我国各行业废水处理，废水中的有机物在厌氧生物的作用下分解产生以甲烷为主要成分的沼气，以及少量二氧化碳（CO2）和微量的硫化氢（H2S）、氢气（H2）等成份，产生的沼气可以经过脱硫等处理后作为能源加以利用。但由于沼气中的甲烷具有易燃易爆性质，沼气中的硫化氢具有毒性，因此，对沼气系统进行改造过程中，若对安全问题重视不够，或未采取有效的安全预防措施，极易导致发生安全事故。难点。（1）沼气性质沼气中主要成份是甲烷，本文涉及的废水处理工程沼气中甲烷含量约60%~90%，其它成份为CO2约5%~25%，H2S为0.1%~3%，以及其它微量CO、H2等成份。甲烷分子式CH4，是最简单的有机化合物。甲烷无色、无味，沸点-161.4℃，比空气轻，极难溶于水。1）沼气的燃烧爆炸风险沼气爆炸就其本质来说，是一定浓度的甲烷和空气作用产生的激烈氧化反应。沼气爆炸的条件是：一定浓度的沼气、高温火源的存在和充足的氧气。①沼气浓度沼气爆炸有一定的浓度范围，我们把在空气中沼气遇火后能引起爆炸的浓度范围称为沼气爆炸界限。沼气爆炸界限为5%~15%。沼气爆炸界限并不是固定不变的，它还受温度、压力以及其它可燃性气体、惰性气体的混入等因素的影响。施工风险分析1沼气系统改造工程在对生物反应器、沼气稳压柜、系统内的管道等进行热切割、电焊接等动火作业，以及对设备、管道进行抽堵盲板、拆卸阀门等直接接触沼气的操作过程，存在很大的安全风险，主要包括沼气燃烧、爆炸和H2S中毒两类重大安全风险以及高处坠落和起重伤害等其它施工安全风险，一旦发生事故后果不堪设想。因而安全施工是此类工程成功的关键，也是此类改造工程的重点和［作者简介］董红卫（1967-），男，工程师，硕士研究生，主要从事安全生产管理工作。41施工安全２０14年第9期②引火温度沼气的引火温度，即点燃沼气的最低温度。一般认为，沼气的引火温度为650℃~750℃。但因受沼气的浓度、火源的性质及混合气体的压力等因素影响而变化。③氧的浓度实践证明，空气中的氧气浓度降低时，沼气爆炸界限随之缩小，当氧气浓度减少到12%以下时沼气混合气体即失去爆炸性。因此，对厌氧作业区尤其是密封空间存在沼气的环境应严格安全管理。2）沼气的中毒窒息风险甲烷本身对人基本无毒，当浓度过高时，使空气中氧含量明显降低，使人窒息。沼气引起中毒的主要原因是由于沼气中通常含H2S气体。硫化氢是一种剧毒、无色（透明）、比空气重的气体，其毒性比一氧化碳更致命，几乎与氰化氢气（HCN）相同。低含量硫化氢具有一种类似臭鸡蛋的讨厌气味，含量稍高的硫化氢有令人恶心的气味。高含量时无气味，难被发觉，因为此时人的嗅觉神经已经很快的被麻痹而失去了知觉。因此绝对不能凭闻气味来检测硫化氢的存在与否。全世界每年都有硫化氢中毒死亡事故，硫化氢中毒已成为职业中毒杀手，在我国硫化氢中毒死亡仅次于一氧化碳，占到第二位。厌氧处理过程中因废水水质的不同产生的H2S浓度差异会很大，本文涉及的工程在厌氧处理过程产生的沼气含H2S的浓度约为在5000ppm~20000ppm，对施工人员的威胁很大。表1是不同浓度的硫化氢气体及其对人体的影响：2施工安全控制（1）系统隔离首先须将沼气系统与外界进行彻底隔离，可以采用盲板或拆除一段管道进行有效隔离。需要注意的是，由于阀门可能存在不能完全切断管路的情况，因此不可采用关断阀门的方式作为...