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摘要：石油鉆井井下情況復雜，地層氣體中可能含有硫化氫、二氧化硫等有毒有害氣體，當發生井噴事故時，有毒有害氣體分布在井場，危及現場作業人員人身安全。正壓式空氣呼吸器能夠有效保護作業人員安全，必須加強對正壓式空氣呼吸器的檢定檢測及日常管理，保證在極端條件下正壓式空氣呼吸器能夠發揮作用，為現場作業人員提供安全保障。
關鍵詞：石油鉆井；正壓式空氣呼吸器；檢測；管理
1 概述
石油鉆井施工在油氣田勘探與開發中發揮重要作用，通過鉆開井眼，為發現評價油氣層、后續完井作業及油氣井生產打下基礎。由于鉆井井下情況復雜，存在異常高壓層，當鉆開高壓地層后，地層中氣體在壓差作用下會返出地面，由于地層氣體中可能含有硫化氫、二氧化硫等有毒有害氣體，當發生井噴事故時，為了控制住井噴，井隊人員不得不在危險情況下作業，有毒有害氣體分布在井場，危及現場作業人員人身安全，可能會造成人員窒息、中毒等情況。2003 年發生的重慶開縣重大硫化氫中毒事件，造成多人死亡，在社會上造成惡劣影響。經此事件后，油田加大了企業安全管理，防止硫化氫中毒事故的發生。出臺了《含硫油氣田 H2S監測與人身安全防護規程》、《含 H2S 的油氣生產和天然氣處理裝置作業的推薦作法》等安全法規及操作規程，避免類似中毒事件的發生[1]。因此，在石油鉆井施工現場，必須配備安全防護裝置，正壓式呼吸器就是鉆井現場必備的安全防護這邊，它能夠在惡劣的氣體條件下使用，防護效果好、性能優良、設備穩定，能夠有效保護作業人員安全。在實際的使用過程中，由于正壓式呼吸器氣瓶屬于高壓氣體，長時間儲存氣體會泄漏，導致氣瓶內壓力不足，使用時間變短。再者，長時間使用面罩可能會發生形變，與臉部貼合性變差，容易漏氣。供氣閥門及管線也容易老化出現漏氣等情況[2]。因此，必須定期對正壓呼吸器面罩、氣瓶、供氣閥門、管線等進行檢定檢測，并加強設備的管理及保養，確保設備狀態良好，在出現危急情況時，能夠有效保護施工作業人員人身安全，為處理井噴施工提供安全防護條件，為人員安全有序撤離提供了條件，保護鉆井現場施工隊伍人員人身安全。
2 正壓式空氣呼吸器日常管理常見問題
鉆井現場由于條件惡劣，正壓式空氣呼吸器多因為管理不善，出現一些故障，主要表現在以下幾方面：①正壓式空氣呼吸器氣密性問題。由于長時間使用，正壓式空氣呼吸器出現配件老化、面罩變形、破損等情況，面罩密封性變差，與臉部貼合不嚴，出現漏氣等情況[3]。這種問題的存在，會導致出現安全隱患，在有毒有害氣體環境使用時，容易出現中毒情況；②減壓閥泄漏問題。減壓閥是在使用正壓式空氣呼吸器時，給氣瓶減壓的閥門，同時也可以給人體供應空氣，保證人體正常呼吸，氣瓶壓力可以緩慢降至0.5MPa。減壓閥處有橡膠圈，當減壓閥出現泄漏，會影響正壓式呼吸器整體的密封性，導致呼吸阻力增大；③供氣閥出現問題。供氣閥能夠對減壓閥的壓力進行二次減壓，然后通過面罩給人體供氣。供氣閥的密封圈容易老化，供氣閥跟面罩匹配性不好，供氣閥卡扣不嚴密等，這些問題的存在，會導致供氣閥出現泄漏，會導致氣密性變差。并且長時間使用，供氣閥容易出現磨損，導致密封性不好；④面罩密封性不嚴。面罩是佩戴在人體面部，起到隔絕外界有毒有害氣體，為使用者提供清潔空氣。面罩在長期使用過程中，橡膠容易老化，出現破損、變形等情況，勒帶容易斷裂，導致面罩與人體面部貼合性變差。此外，面罩的呼吸閥長時間使用彈性變差，呼吸閥上附著有污垢，導致呼吸阻力變大等，這些情況都會影響正壓式空氣呼吸器的正常使用。
3 正壓式空氣呼吸器檢測及維護
正壓式空氣呼吸器長時期使用后，要定期進行檢查，確保設備狀態良好。要檢查氣瓶使用時間是否超過設計年限，通常氣瓶的設計使用年限15年，如果使用超過年限，要進行更換。正壓式空氣呼吸器檢查內容較多，要從外觀到各個部件，都要進行檢查。
3.1 正壓式呼吸器氣瓶外觀檢查
正壓式呼吸器氣瓶是重要的組成部分，應該對氣瓶外觀進行檢查，查看氣瓶外觀是否被腐蝕，氣瓶上是否有裂縫，氣瓶是否存在變形情況，是否存在其它外部損傷情況。查看氣瓶閥門是否存在泄漏情況，螺紋是否存在變形等，只有氣瓶外觀合格，才可以進行充氣等操作。新氣瓶三年應該檢測，或者氣瓶出現腐蝕、裂紋及變形等情況，要及時送往有氣瓶檢測資質的單位進行檢查，只有檢查合格后才能進行充氣。正壓式空氣呼吸器氣瓶外觀檢查首先要查看是否存在損傷，例如是否存在劃痕、磨損、撞擊、結構損傷、化學腐蝕、熱損傷等，根據損傷情況不同，分為三個不同損傷級別：①一級損傷。是指氣瓶外部存在磨損，表面變粗糙，磨損深度小于0.25mm。氣瓶表面存在劃傷，劃痕深度小于 0.25mm。 氣 瓶 表 面 存 在 撞 擊 ，撞 擊 面 積 小 于50mm2。受到高溫影響，氣瓶出現熱損傷；②二級損傷。氣瓶表面存在磨損，磨損深度大于 0.25mm，到達氣瓶玻璃纖維層。氣瓶存在劃痕，劃痕深度大于0.25mm，到達氣瓶玻璃纖維層。撞擊導致氣瓶纖維層外露，纖維層未受到損傷。氣瓶存在分層損傷，纖維層和金屬內膽表面出現分離；③三級損傷。氣瓶存在磨損，磨損程度超過二級磨損，纖維層出現損傷。氣瓶存在劃傷，劃痕深度較大，到達纖維層，且劃傷纖維層。氣瓶存在撞擊損傷，導致出現較大面積的分層，使得碳纖維層出露，導致出現變形。氣瓶存在結構性損傷，氣瓶內膽出現凹凸變形，瓶閥處出現變形。氣瓶存在熱損傷，局部出現凸起，氣瓶發生變形。氣瓶遭受化學腐蝕，腐蝕較為嚴重。
3.2 正壓式空氣呼吸器水壓測試
正壓式空氣呼吸器氣瓶屬于高壓設備，要求充氣壓力達到 30MPa 以上。由于充氣壓力較高，為了保證氣瓶安全，要進行壓力測試，目的是測試氣瓶強度，通常采用水壓測試氣瓶強度，在水壓測試前，要對氣瓶的瓶口進行檢查，查看是否存在裂紋，密封圈老化要及時更換，如果氣瓶口存在裂紋且裂紋較大，需要對氣瓶進行更換，如果存在輕微劃痕或者毛刺，可以進行修復處理。還要檢查氣瓶內部是否完好，采用內窺燈，查看氣瓶內是否存在裂紋、凹坑或線性變形等，凹坑深度大于0.5mm，需要對氣瓶進行報廢處理。只有經過檢查合格的氣瓶才能進行水壓試驗，通過逐步加壓的方式，達到氣瓶水壓試驗要求的最大壓力（通常 45MPa），并且保持壓力在 1min 左右，在此過程中，氣瓶如果出現泄漏，就要進行報廢處理。水壓試驗同時還測定氣瓶容積彈性變量，當彈性變量超過氣瓶極限彈性膨脹量時，氣瓶應進行報廢處理。氣瓶如果經水壓測試合格，要進行干燥處理，保證氣瓶內部的干燥。
3.3 氣瓶充氣
氣瓶經過外觀檢查合格、水壓測試合格、烘干處理后，可以進行充氣。在充氣之前，要檢查氣瓶瓶閥的完整性，檢查是否存在裂紋、缺口及螺紋是否存在問題等，如存在以上情況，要更換瓶閥。氣瓶裝上瓶閥后，可以進行充氣，充氣達到工作壓力后，需要進行氣密性試驗，如果充氣后的氣瓶存在泄漏的情況，要更換密封圈或者瓶閥，重新安裝后，再進行氣瓶充氣。
4 結束語
在鉆井現場，正壓式空氣呼吸器是在緊急情況下使用的安全防護設備，是井場人員生命保障的重要防線。為了保證極端條件下正壓式空氣呼吸器能夠發揮作用，必須保證安全防護設備狀態良好。為此，要不斷完善與提升正壓式空氣呼吸器檢測手段，加強對正壓式呼吸器的日常維護與管理，加強對正壓式空氣呼吸器的使用培訓，確保在井場出現有毒有害氣體泄漏時，正壓式空氣呼吸器能夠有效保護現場作業人員安全，發揮安全防護設備的效用。
參考文獻：
[1] 單國良.石油企業正壓式空氣呼吸器的檢驗與管理[J].中國個體防護裝備,2011(6):27-30.
[2] 張勝華,馮軍,秦玲玲.正壓式空氣呼吸器管理及有關注意事項[J].化工管理,2018(32):279.
[3] 陳安德,盛哲,劉峰,劉小齊.正壓式空氣呼吸器常見質量問題及其防控措施[J].石油工業技術監督,2018,33(8):14-16.
作者：張超 單位：大慶油田鉆探工程公司地質錄井一公司地質研究中心