Факельні установки (адаптовано)

Факельна установка [flare system] призначена для утилізації горючих парів або газів [flammable gases and vapors]. також використовується для скидання [relief] і подальшого спалювання [combustion] вуглеводнів, одержуваних при порушенні технологічного режиму. Такі порушення можуть бути обумовлені відмовами електропостачання, несправністю устаткування або пожежею на заводі. Область застосування ФУ: нафтогазовидобувна, нафтохімічна, нафтопереробна, хімічна та інші галузі промисловості.

Факельні установки бувають:

общезаводские, в яких спалюють близькі за складом газові викиди (наприклад, вуглеводні) з різних виробництв підприємства;
спеціальні (у складі окремих технологічних установок або виробництв).

Конструкції факельних установок можуть бути різними. Існує 2 основних види подібних пристроїв - це факельні установки закритого і відкритого типу [enclosed flare system, open flare system].

Факельна установка закритого типу

Відкрита факельна система, як правило, має на увазі прямолінійний прохід газу через факельний ствол [flare stack]. встановлений вертикально і має висоту не менше 4 метрів.

Закриті факельні системи (звані також наземними факелами [ground flares]. Факелами для густонаселених районів [populated area flares] або «факелами термічного окислення» [thermal oxidizer flares]) виготовляються мобільними (на трейлерах [trailer]), на триногах [tripods]. горизонтальними [horizontal] і рідко - висотними [elevated]. Закриті факельні установки отримали ще одну назву: «наземні» [ground].

Горизонтальні факельні установки призначені для бездимного утилізації [smokeless combustion] постійних, аварійних і періодичних факельних скидів [continuous, emergency, intermittent relief].

У зв'язку з тим, що нафтопереробні заводи [oil refinery] часто розташовані недалеко від населених пунктів або безпосередньо в населених пунктах, то на НПЗ, як правило, застосовуються закриті смолоскипи.

Переваги закритих факельних систем:

відсутність диму, пара, видимого полум'я, запаху,
низький рівень шуму,
невеликі і контрольовані викиди,
відсутність теплового шлейфа [thermal plume],
проста система управління з легким доступом до всіх керуючим органам
зручність обслуговування всіх вузлів з землі (наприклад, чергові пальники [pilots] можуть бути зняті без зупинки всієї системи),
відсутність теплового випромінювання [thermal radiation] (немає необхідності споруджувати спеціальний тепловий екран [heat shield]),
безпечне і надійне знищення будь-яких рідких і газоподібних відходів.

Закрита факельна система може бути оснащена однією з двох типів систем утилізації тепла [heat recovery system]. це може бути попередній нагрів [preheat] (через теплообмінник [heat exchanger]) потоку холодних відходів [cold waste flow] з метою більш ефективного їх спалювання або котел [boiler] для отримання водяної пари.

Якщо рекуперативна енергія [restored energy] на даному об'єкті може бути використана, то при проектуванні є сенс розглядати питання про застосування і тієї й іншої системи утилізації.

комплектність:

Стовбур факела [flare stack];

Оголовок [flare tip] (в одинарному [single] і суміщеному [multiple] варіанті);

Система автоматизації [automation system]. забезпечує автоматичний розпал [autoignition] і підтримку полум'я [to sustain combustion];

Майданчики обслуговування [service platforms];

Газовий розширювач [gas expander];

Дренажна ємність [knockout drum] з насосом відкачування і комплектом засобів автоматизації та арматури.

ПБ 09-12-92: Правила будови і безпечної експлуатації факельних систем.

Факельна установка призначена для скидання і подальшого спалювання горючих газів і парів у випадках:

спрацьовування пристроїв аварійного скидання, запобіжних клапанів [relief valves]. гідрозатворів [liquid seals]. ручного стравлювання [manually initiated depressurization]. а також звільнення технологічних блоків від газів і парів в аварійних ситуаціях автоматично або з застосуванням дистанційно керованої запірної арматури [shut-off valves] та ін .;
постійних, передбачених технологічним регламентом здування [discharge];
періодичних скидів газів і парів, пуску, наладки та зупинки технологічних об'єктів.

ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ

Аварійні скиди [emergency relief] - горючі гази і пари, що надходять в факельну систему при спрацьовуванні робочих запобіжних клапанів і інших пристроїв аварійного скидання. Величина аварійного скидання приймається рівною максимально можливого скидання з технологічної установки.

Газовий затвор [gas seal] - пристрій для запобігання попаданню повітря в факельну систему через верхній зріз факельного стовбура і зниження витрати продувочного газу [purge gas].

Початок факельної системи - ділянки факельних трубопроводів (колекторів), що безпосередньо примикають до кордону технологічної установки.

Загальна факельна система [common flare system] - факельна система, яка обслуговує групу технологічно які пов'язані виробництв (установок).

Окрема факельна система [single flare system] - система, яка обслуговує одне провадження, один цех, одну технологічну установку, один склад або кілька технологічних блоків, які зв'язані єдиною технологією в одну технологічну нитку і можуть зупинятися одночасно (одне джерело скидання).

Періодичні скиди [intermittent relief] - горючі гази і пари, що направляються в факельну систему при пуску, зупинки обладнання, відхиленнях від технологічного режиму.

Постійний (е) скиди [continuous relief] - горючі гази і пари, що надходять безперервно від технологічного обладнання та комунікацій при нормальній їх експлуатації.

Постійне відведення рідини [continuous liquid removal] - безперервне її видалення з сепаратора самопливом без використання насосів.

Робочий запобіжний клапан [operating pressure relief valve] - клапан, встановлений відповідно до Правил будови і безпечної експлуатації посудин, що працюють під тиском, для запобігання зростанню тиску в апараті.

Резервний робочий клапан [back-up operating valve] - запобіжний клапан, встановлений паралельно робочому і включається в роботу блокувального пристрою «закрито-відкрито».

Скидна труба [cold vent stack] - вертикальна труба для скидання газів і парів в атмосферу без спалювання.

Скиди (скидні пари і гази) [waste gases and vapors] - відходять від виробництва, цеху, технологічної установки, складу або іншого джерела горючі гази і пари, які не можуть бути безпосередньо використані в даній технології.

Свічка [vent stack] - пристрій для випуску продувочного газу в атмосферу.

Спеціальна факельна система [dedicated flare system] - система для спалювання газів і парів, які за своїми властивостями і параметрами не можуть бути спрямовані в загальну або окрему факельну систему. Скиди в цьому випадку мають такі особливості: скидаються гази містять речовини, схильні до розкладання з виділенням тепла; полимеризующиеся продукти, агресивні речовини, механічні домішки, що зменшують пропускну здатність трубопроводів; продукти, здатні вступати в реакцію з іншими речовинами, що направляються в факельну систему; сірководень в концентраціях понад 8%. Використовується також, якщо тиск у технологічній установці не забезпечує скид в загальну факельну систему і т. Д.

Спеціальний факельний трубопровід [dedicated flare header] - трубопровід для подачі скидного газу до факельної установки (факельних оголовка) при особливих умовах, що не збігаються з умовами в факельній колекторі.

Установка збору вуглеводневих газів і парів [hydrocarbon gas and vapor recovery unit] - сукупність пристроїв і споруд, призначених для збору і короткочасного зберігання скидаються газів загальної факельної системи, повернення газу і конденсату на підприємство для подальшого використання.

Факельний колектор [flare collection header] - трубопровід для збору і транспортування скидних газів і парів від декількох джерел скидання.

Факельний оголовок [flare tip] - пристрій з жароміцної стали з черговими пальниками і запальник, оснащене пристроями для подачі водяної пари, розпорошеної води і повітря.

Факельний ствол [flare stack] - вертикальна труба з оголовком і газовим затвором.

Факельний трубопровід [process unit header] - трубопровід для подачі скидних газів і парів від одного джерела скидання.

Факельна установка [flare system] - сукупність пристроїв, апаратів, трубопроводів і споруд для спалювання скидаються газів і парів.

Принципова схема скидання газів (парів) в факельну систему від запобіжних клапанів

1 - захищається апарат; 2 - цехової сепаратор; 3 - факельний сепаратор; 4 - факельний ствол; 5 - газовий затвор; 6 - блокувальний пристрій «закрито-відкрито»; 7 - цехової колектор; 8 - факельний колектор; 9 - продувний газ; 10 - лінія ручного скидання; 11 - межа цеху; 12 - скидання газів від ПК на ін. Апаратах цеху; 13 - скидання газів від ін. Цехів виробництва