گاز هیدروژن سولفوره (H2S)
گاز هیدروژن سولفوره (H2S)گاز هیدروژن سولفوره (H2S)
و راههای مقابله با آن
1- مقدمه
بررسی نتایج تحقیقاتی که در زمینه ریشه یابی حوادث در عملیات حفاری و احداث تونل صورت گرفته است نشان دهنده نقش عوامل اثر گذار مدیریتی و انسانی در بروز حوادث میباشد.
در این میان میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
· ضعف سازمان در برقراری سیستم پیوسته ( H.S.E ) مدیریت ایمنی، بهداشت و محیط زیست
· خطای انسانی و ضعف فرهنگی
· عدم رعایت دستورالعملها و مقررات و استانداردها
· عدم کفایت و نقص در سیستم های آموزشی کارگاهی
کتابچه آموزشی گاز هیدروژن سولفوره(H2S) و راههای مقابله با آن با هدف آگاه سازی و ایجاد زمینههای همکاری متقابل پرسنل و مجموعه مدیریت طرح تونل نوسود تهیه گردیده و میتواند ضمن کاهش خسارات مرگبار در بروز حوادث، مدیریت مؤسسه مهندسی رهاب را در اهداف بلند مدت توسعه اقتصادی و سازندگی یاری نماید.
2- H2S چیست؟
هیدروژن سولفوره با نامهای دیهیدروژن سولفاید، سولفورهیدروژن سولفورات، هیدروسولفوریک، گازترش، Swamp gas ، هپاتیک اسید، Sour gas ، Sewer gas و Stink damp خوانده میشود. نام شیمیایی آن سولفیدهیدروژن و از خانواده Inorganic میباشد.
هیدروژن سولفوره گازی بیرنگ و شدیداً سمی است که به آسانی در آب حل شده و دارای قابلیت اشتعال و انفجار است. سولفید هیدروژن (H2S ) گازی خطرناک و کشنده است که در غلظتهای پایین بوی تخممرغ گندیده و در غلظتهای بالا بوی شیرین دارد.
این گاز قابل انفجار بوده و چنانچه در غلظتهای بین 4% تا 44% در هوا، در معرض شعله باز و یا منبع تولید جرقه قرار گیرد باعث ایجاد حریق و انفجار میشود. شعله آن آبی رنگ است و با افزایش دما و حرارت، شدت اشتعال آن بیشتر میگردد. به هنگام نشت، چون سنگین تر از هواست، بدون اینکه به سمت بالا حرکت کند تا مسافت زیادی پخش شده و در صورت مشتعل شدن خسارات جانی و مالی فراوانی بر جای میگذارد.
3- مشخصات فیزیکی و شیمیایی گاز هیدروژن سولفوره
· وزن مولکولی: 08/34 گرم بر مول
· وزن مخصوصH2O=1)): 0.79 در60F(15.6C)
· نقطه ذوب: -75F (-60C)
· نقطه جوش ( 013/1 بار ): 02/6- درجه سانتیگراد
· دمای بحرانی: 100 درجه سانتیگراد
· دانسیته بخار((air = 1: 1.176 در60F (15.6C)
· دانسیته نسبی مایع (Water = 1): 92/0
· فشار بخار: 394.0 psia در100F (37.8C)
· شفافیت/ رنگ: بی رنگ
· بو: بویی مشابه تخممرغ گندیده
درجات خطر مواد:
جهت پیش بینی خطرات مواد و نحوه برخورد هنگام خطر، شامل حریق و مخاطرات شیمیایی و حتی بهداشتی، کدهای بین المللی پیش بینی شده است که باید علامتهای مربوطه بر روی ظروف و بسته بندی های مواد درج گردد. کلیه کدها در یک لوزی که به چهار بخش تقسیم شده است و به آن لوزی خطر گفته می شود درج می گردد. شکل زیر لوزی خطر را نشان می دهد:
کلیه درجات خطر بین 4-0 تعیین گردیده و مواد را از نظر مخاطرات به صورت زیر درجه بندی نموده اند:
درجه بندی مواد از نظر اشتعال
0- آتش نمی گیرد.
1- نیاز به حرارت قابل توجه دارد تا آتش گیرد.
2- نیاز به حرارت مختصری برای آتش گیری دارد.
3- احتمالا در شرایط عادی نیز آتش می گیرد.
4- مایعات با قابلیت اشتعال بالا یا گازهای مایع شده که به سرعت آتش می گیرند.
پایداری مواد از نظر واکنش های شیمیایی
در این ویژگی بیشتر واکنش با آب در هنگام حریق در نظر است:
0- در حالت عادی و حتی در مجاورت حریق پایدار بوده و با آب واکنش ندارد.
1- در درجات بالای حریق و فشار زیاد واکنش می دهند.
2- به آسانی دچار تغییرات شدید شیمیایی می شوند.
3- به خودی خود نیز ممکن است تجزیه شده و در صورتی که در محفظه بسته باشند، حالت انفجاری دارند.
4- در شرایط عادی حرارت و فشار، قابلیت انفجار و تجزیه دارند و برخی نیز در اثر ضربه منفجر می شوند.
مخاطرات بهداشتی مواد هنگام حریق:
0- به هنگام حریق خطر خاصی ندارند.
1- مخاطرات محدودی دارند و هنگام اطفاء حریق ترجیحا نیاز به ماسک است.
2- مخاطرات آنها محرز است و با ماسک تنفسی می توان به محیط آتش آنها رفت.
3- موادی که برای سلامت بسیار خطرناک هستند و ورود با احتیاط و لباس حفاظتی و ماسک امکان پذیر است.
4- به شدت مخاطره آمیز بوده و مرگ آور هستند حتی مخاطره پوستی نیز ایجاد می کنند.
خطرات ویژه مواد
عموما مخاطره یا محدودیتهای خاموش کردن با آب با علامتW یا مواد رادیو اکتیو با علامت ستاره علامت گذاری می شود.
4- منابع تولید گاز هیدروژن سولفوره
1- فرآیند عملیات حفاری، احداث تونل، معادن زغال سنگ، مردابها
2- عملیات حفاری در لایههای مختلف زمین جهت کشف نفت و گاز
3- تغییرات مواد آلی توسط باکتریهای موجود در فاضلاب و مجاری آب
4- بعنوان ماده جانبی در برخی از فعالیتهای صنعتی
5- همراه گازهای در فعالیت آتش فشانی
5- اثرات گاز H2S بر سلامتی انسان
– تماس حاد
در مسمومیت حاد، مقدار ماده شیمیایی وارد شده به بدن زیاد بوده و علائم در عرض چند دقیقه تا چهار ساعت ایجاد میشود و در صورت اقدام نکردن جهت درمان، در عرض چند ساعت تا چند روز به مرگ منتهی خواهد شد. میزان خطرات ناشی از مسمومیت حاد به سولفید هیدروژن، به غلظت این گاز بستگی دارد. زمانی که فرد گاز سولفیدهیدرژن را در غلظتهای پایین استنشاق میکند، این گاز از طریق ریه وارد جریان خون وی می گردد. مکانیسم تدافعی بدن برای حفاظت، شروع به تجزیه و اکسید کردن گاز سولفیدهیدروژن کرده و آن را به ترکیب بی ضرری تبدیل میکند.
در صورتی که فرد غلظت زیادی از این گاز را استنشاق کند و یا به مدت طولانی در این محیط قرار گیرد، H2S مانند سیانید به سیتوکروم اکسیداز موجود در میتوکندریها وصل شده و مانع فعالیت آن میشود و از این طریق از متابولیسم سلولی اکسیژن جلوگیری میکند. در نتیجه مرکز اصلی تنفس در مغز فلج شده و تنفس متوقف میگردد ( فرد دچار خفگی میشود )، درست مثل این که کسی گلوی او را با دست گرفته و فشار داده باشد. یک کارگر ممکن است در عرض چند دقیقه در اثرا غلظت زیاد گاز سولفیدهیدروژن بیهوش گردد و شانس نجاتش کم باشد.
علاوه بر اثرات خفقان آوری که به صورت تاکی کاردی، افزایش تعداد تنفس و در نهایت دپرسیون تنفسی است، افرادی که پس از تماس اولیه زنده بمانند، ممکن است به ادم ریوی تأخیری که ناشی ار اثرات تحریکی مستقیم H2S بر ریهها است، دچار شوند.
مسمومیت حاد با گاز سولفید هیدروژن ممکن است بدون هیچگونه هشداری اتفاق بیفتد زیرا حس بویایی در اثر این گاز سریعاً از کار میافتد و ظرف مدت چند ثانیه باعث مرگ میگردد.
هر چند در مسمومیت حادتر، مرگ آوری بیشتر است، اما در صورتی که عملیات نجات به موقع و سریع انجام شود احتمال زنده ماندن فرد وجود دارد.
– تماس مزمن
در مسمومیت مزمن با گاز H2S ، ماده سمی به مقدار کم و جزئی در دفعات متعدد و در زمان طولانی وارد بدن شده و علائم ممکن است پس از سالها بروز یابند. گاز سولفید هیدروژن اثرات مزمن و تحت حاد گستردهای دارد. در غلظتهای خیلی پایین، این گاز باعث سر درد، خواب آلودگی، بی حالی، حالت تهوع، استفراغ، تحریک چشمها و سیستم تنفسی ( ریهها و مسیر ورود هوا از دهان، بینی و راههای هوایی ) میگردد.
چشمها در اثر تماس با این گاز قرمز، ملتهب و دردناک گردیده و به نور حساس میشوند. اثرات مزمن این گاز بر روی سیستم تنفسی شامل سرفه، درد در بینی و گلو و درد هنگام تنفس میباشد.
در صورتیکه تماس با این گاز ادامه پیدا کند، کارگر ممکن است دچار مسمومیت مزمن گردد. در این حالت علاوه بر تحریک چشمها و ریهها، ممکن است کاهش ضربان قلب، خستگی، بیخوابی، مشکلات گوارشی و عرق سرد هم در اثر مواجهه با گاز به وجود آید. طبق تحقیقی که در کالیفرنیا بر روی کارگرانی که در تماس با سولفیدهیدروژن بودند انجام شده، مشخص گردید که کارگران مذکور از سردرد، حالت تهوع، استفراغ، افسردگی، تغییر شخصیت، خونریزی از بینی و مشکلات تنفسی رنج میبرند. در نتیجه مقایسه گروه در معرض خطر با گروه شاهد مشخص شد که مواد غیر طبیعی مثل عدم تشخیص رنگها، عدم هماهنگی بین چشمها و دست، عدم تعادل و مشکلات عصبی بر روی گروه در معرض خطر دیده شده است. طبق تحقیقات آزمایشگاهی گاز سولفید هیدروژن در غلظتهای پایین باعث ایجاد ناقصالخلقی در هوش می گردد.
– شواهد بالینی:
گاز H2S با توجه به آثار فوری خفقان آوری که دارد ممکن است باعث سنکوپ یک یا چند کارگر شود. به همین خاطر در صنایع به آن گاز از پای درآورنده میگویند.
جدول اثرات بیولوژیکی گاز هیدروژن سولفوره
اثرات بیولوژیکی
mg/m3
ppm
%VOL
بوی نامطبوع عموماً در غلظت ppm 13/0، قابل استشمام بوده و در غلظت ppm 6/4 به طور کامل قابل تشخیص است. به محض افزایش غلظت، حس بویایی از کار افتاده و تشخیص گاز از طریق استشمام غیر ممکن میگردد.
0.18
0.13
0.00013
در استانداردهای فدرال OSHA سقف غلظت مجاز شناخته شده است.
28.83
20
0.002
حد ماکزیمم قابل قبول بالاتر از سقف غلظت مجاز OSHA یک بار برای مدت 10 دقیقه به ازای هر هشت ساعت نوبت کاری، در صورتی که در این مدت گاز دیگری منتشر نگردد.
27.07
50
0.005
سرفه، سوزش چشمها و از دست دادن حس بویایی پس از 3 تا 15 دقیقه رخ میدهد. اختلال تنفسی، دردچشم و خواب آلودگی پس از 15 تا 30 دقیقه و سوزش گلو بعد از یک ساعت اتفاق می افتد. طولانی شدن زمان تماس با گاز تدریجاً منجر به افزایش صدمات میشود.
144.14
100
0.01
حس بویایی به طور کامل از کار افتاده، گلو و چشمها به شدت میسوزند.
288.06
200
0.02
سرگیجه، تهوع و از دست دادن حس تعادل و قدرت تشخیص، مشکل تنفس در عرض چند دقیقه نمایان میگردد. افراد مصدوم شدیداً به تنفس مصنوعی نیازمندند.
720.49
500
0.05
بیهوشی سریع، تنفس قطع شده و در صورت تاخیر در نجات مصدوم مرگ حتمی به وقوع میپیوندد.
1008.55
700
0.07
در صورت نجات ندادن سریع بیمار، بیهوشی قطعی بوده و مغز صدمه دائمی دیده و مرگ حتمی می باشد.
1440.98
1000
0.1
در تاریخ : 2014-04-16 06:04:44
