[技术基础]硫化氢分压与浓度的关系？ [复制链接]

请业内高手，解读标准中这段话：
《含硫化氢油气井安全钻井推荐作法》 SY/T 5087-2005第二页
含硫化氢天然气指天然气的总压等于或大于0.4MPa（60psi）,而且该气体中硫化氢分压等于或高于0.0003MPa（0.3kPa）；或H2S含量大于75mg/m3(50ppm)的天然气。
主要是想验证两组数据的关系，气体分压与浓度的关系，即天然气总压0.4MPa，硫化氢分压0.3kPa，与硫化氢含量75mmg/m3(或50ppm）的关系，是否有对应关系。

分压/总压=摩尔分数=分体积/总体积=体积分数 0.0003/0.4*10^6 =750 ppm ~=1150 mg/m3（常压下）
如果两者要吻合的话应该是写成“含硫化氢天然气指天然气的总压等于或大于0.4MPa（60psi）,而且该气体中硫化氢分压等于或高于0.00002MPa；或H2S含量大于75mg/m3(50ppm)的天然气。”
这样的话，0.00002/0.4*10^6 = 50 ppm
另：50ppm~=76.6mg/m3 圆整~=75 mg/m3（常压下）

谢谢，楼上朋友，
因为这牵涉到标准，现场井控要求和钻井设计都按照这个标准执行。
如果硫化氢分压0.3kPa，改成0.02kPa,倒是吻合50ppm,
这么重要的一个技术数据，应该不会出差错，也许是两组数据可能是想说明两个问题，前者是套管设计依据，后者是现场施工注意事项？

驰骋:谢谢，楼上朋友，
因为这牵涉到标准，现场井控要求和钻井设计都按照这个标准执行。
如果硫化氢分压0.3kPa，改成0.02kPa,倒是吻合50ppm,
这么重要的一个技术数据，应该不会出差错，也许是两组数据可能是想说明两个问题，前者是套管设计依据，后者是现场施工注意事项？
(2012-02-08 10:54)

如果是想说明两个问题的话，就会明确说明分别对应哪种情况；
像这样用“或”字连接表述的形式，明显是表示前后两种情况是对等的，只是表述所用单位不同。
否则的话，前后两种表述相差10多倍，在执行中就会出现巨大困扰：究竟应该按哪个执行呢？

不管怎么说，这个标准都是有问题的，至少是表述上给大家带来了困扰。
标准出现错误并不奇怪，特别是国内行业标准。看看国内的专家教授现状就知道了。

《QSH0015－2006 含硫化氢含二氧化碳气井油套管选用技术要求》也提到硫化氢分压大于0.0001MPa时必须考虑下防硫套管，其浓度略大于上述标准。

分压是根据相关气体含量的浓度计算的，PPM也是浓度的单位

学习了~~~

这两天又去翻查了一下相关标准和资料。国内的石油行业标准主要是参考了API，IADC，OSHA，ACGIH，OCS等标准修订而成。
上面提到的SY/T 5087-2005中关于含硫天然气的定义来源于API RP 49, RP55 和RP 68，原文如下：
D.1.0.1 Sour Gas
Materials shall be selected to be resistant to SSC or the environment should be controlled if the gas being handled is at a total pressure of 0.4 MPa (65 psia) or greater and if the partial pressure of hydrogen sulfide in the gas is greater than 0.0003 MPa (0.05 psia).
Systems operating below 0.4 MPa (65 psia) total pressure or below 0.0003 MPa (0.05 psia) hydrogen sulfide partial pressure are outside the scope of this standard.
翻译：
D.1.0.1 酸性气体（含硫天然气）
如果天然气达到如下特性，应该选择抗氢脆的材质/物资或者采取相应措施予以控制：
天然气总压达到或大于0.4 MPa (65 psi) ，且天然气中硫化氢的分压大于0.0003MPa (0.05 psi).
如果天然气总压小于0.4 MPa (65 psi) ，或天然气中硫化氢的分压小于0.0003MPa (0.05 psi)；则不在本标准涵盖范围。

接7楼~：
从以上表述来看，含硫天然气要满足两个条件，总压大于0.4mpa，分压大于0.0003mpa；只有两个条件同时满足，才定义为含硫天然气，但定义出的天然气只针对材质的氢脆（SSC：sulfide stress cracking硫化物应力破裂），这就有可能出现这样的情况：总压大于0.4mpa，浓度达到500ppm，但分压小于0.0003mpa，按照以上的定义其不属于含硫天然气！！！
显然这是荒谬的。所以需要在其基础上予以完善，把生物（人）的抗受性加入进去。
OSHA（职业安全与健康组织）的标准把20ppm作为可接受的安全暴露的浓度上限，50ppm作为安全暴露偶尔超过20ppm所允许的最大峰值（均指8小时时间加权）。
ACGIH（美国工业卫生专家官方协会）把10ppm作为安全暴露门限，可在达到10ppm的硫化氢环境下连续工作8小时，达到15ppm，只能每次暴露15分钟，每天最多暴露4次，且每次间隔至少60分钟。
OCS（外大陆架）的做法是把20ppm作为可安全工作8小时的临界浓度。
从生物研究表明，超过50ppm，人的鼻子，眼睛，咽喉等器官会受到强烈刺激；对于大多数人来说，暴露在50ppm以上的硫化氢环境中，超过15分钟以上是不能忍受的。

所以Y/T 5087-2005把50ppm加入作为针对人的一条定语条件。

谢谢轩辕狂刀，辛苦啦！
你所提供的资料，论证了我当初的猜测，如2楼发言
含硫化氢天然气指天然气的总压等于或大于0.4MPa（60psi）,而且该气体中硫化氢分压等于或高于0.0003MPa（0.05psi）；或H2S含量大于75mg/m3(50ppm)的天然气。
第一组数据气体压力数据表示，选用抗硫材质的套管，换算成浓度769ppm;
第二组数据H2S含量大于75mg/m3(50ppm)的天然气为现场施工极限的工作环境。
不过，标准表述还是存在问题。