Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Факельное хозяйство промысла представляет собой комплекс технических сооружений для безопасного аварийного сброса и сжигания попутных газов на нефтегазовых месторождениях. Система включает факельные установки с вертикальными стволами, оснащенные автоматикой розжига, сепараторами и средствами контроля. Факельное хозяйство обеспечивает утилизацию избыточных углеводородных газов при аварийных ситуациях, плановых остановках оборудования и технологических сбросах согласно требованиям промышленной безопасности.
Факельное хозяйство на нефтяном или газовом промысле представляет собой систему коммуникаций и технических устройств для проведения контролируемых огневых работ по утилизации углеводородных газов. Система предназначена для сжигания газа при освоении скважин, аварийного сброса давления и других технологических операций, связанных с удалением избыточных газов из производственного процесса.
В состав факельного хозяйства входят факельный коллектор для сбора газов, факельные сепараторы для отделения капельной жидкости и механических примесей, система трубопроводов и факельные установки для сжигания. Комплекс обеспечивает промышленную безопасность и предотвращает неконтролируемые выбросы горючих газов в атмосферу.
Основное назначение факельного хозяйства заключается в безопасной утилизации горючих газов и паров, которые невозможно использовать в производственном процессе. Система работает в трех основных режимах: аварийные сбросы от предохранительных клапанов при превышении давления, периодические продувки аппаратов перед ремонтом и остановкой, постоянные технологические сбросы при нормальной эксплуатации.
Важно: Факельное хозяйство является обязательным элементом промысловой инфраструктуры согласно требованиям Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности. К системе предъявляются требования по обеспечению пожарной и взрывобезопасности.
Факельная установка состоит из нескольких ключевых элементов, каждый из которых выполняет определенную функцию в процессе безопасного сжигания газа. Конструкция разработана с учетом высоких температур, агрессивных сред и требований взрывобезопасности согласно ГОСТ Р 53681-2009.
Факельный ствол представляет собой вертикальную трубу, по которой сбросной газ подается к зоне горения. Высота ствола определяется расчетом плотности теплового потока. Ствол изготавливается из жаропрочной стали и оснащается лестницами, площадками обслуживания и системой растяжек для обеспечения устойчивости конструкции.
Для высотных факелов применяется мачтовая конструкция с промежуточными платформами, обеспечивающими безопасный подъем персонала для обслуживания. Металлоконструкция включает вертикальные лестницы и систему молниезащиты.
Факельный оголовок устанавливается на вершине ствола и представляет собой устройство из жаропрочной стали с дежурными горелками и запальниками. Оголовок оснащен приспособлениями для подачи водяного пара или воздуха, обеспечивающих бездымное сжигание газа.
Современные оголовки эжекционного типа обеспечивают полное сгорание газа без образования дыма и копоти во всем диапазоне расходов. Конструкция включает газовый затвор, предотвращающий попадание воздуха в факельную систему.
Факельный сепаратор устанавливается перед факельным стволом и предназначен для отделения капельной жидкости и механических примесей от газа, направляемого на сжигание. Сепаратор представляет собой горизонтальный цилиндрический аппарат с эллиптическими днищами, внутри которого размещены уголковая и вертикальная сетчатые насадки.
Оборудование сепаратора:
Гидрозатвор устанавливается в факельной системе для предупреждения подсоса воздуха в факельный коллектор или трубопровод. Устройство работает с постоянным протоком затворной жидкости, создавая гидравлический барьер. При разрежении в системе гидрозатвор предотвращает образование взрывоопасной смеси внутри трубопроводов.
Высота факельного ствола определяется расчетом плотности теплового потока согласно методике, установленной в Руководстве по безопасности факельных систем. Расчет учитывает максимальный аварийный сброс газа, расстояние до прилегающих объектов и допустимые нормы теплового излучения на работающий персонал и оборудование.
Основные параметры для расчета высоты факела включают массовый расход сбрасываемого газа, его состав и теплотворную способность, скорость истечения газа из оголовка, скорость ветра на уровне центра пламени и расстояние до защищаемых объектов. При расчете для аварийных сбросов используется коэффициент 1,5 для установки с наибольшей величиной выброса.
Высота факельного ствола рассчитывается с учетом плотности теплового потока и возможного загрязнения окружающей территории вредными продуктами сгорания. При определении высоты также учитывается возможность зажигания пламенем факела выбросов горючих и взрывоопасных веществ при авариях на соседних технологических установках.
Расстояние между факельным стволом и зданиями, сооружениями объектов определяется исходя из допустимой плотности теплового потока и противопожарных норм. Размещение факельной установки осуществляется с учетом розы ветров и минимальной длины факельных трубопроводов.
Средства контроля автоматизации факельной системы обеспечивают автоматический дистанционно управляемый розжиг факела, регулирование давления топливного газа, подаваемого на дежурные горелки, а также дистанционный контроль и управление факельной системой из операторной технологической установки.
Система автоматического розжига обеспечивает дистанционный запуск факельной установки без участия оператора. При поступлении команды на розжиг происходит подача топливного газа на дежурные горелки, включение высоковольтного блока для создания искры и воспламенение газовоздушной смеси.
Автоматика обеспечивает многократность запуска при непрерывном контроле пламени. При погасании пламени дежурной горелки система автоматически выполняет повторный розжиг. Устройство дистанционного розжига размещается на безопасном расстоянии от факельного ствола.
Дежурные горелки устанавливаются на факельном оголовке и выполняют роль постоянных источников огня для воспламенения сбросного газа. Количество горелок определяется расчетом в зависимости от диаметра оголовка и производительности установки по сжиганию газа.
Состав системы автоматизации:
Контроль пламени осуществляется непрерывно во время работы факельной установки. Система обнаруживает наличие пламени на дежурных горелках и выдает сигналы в систему управления. Датчики пламени размещаются в конструкции оголовка факельной установки.
При потере пламени система автоматически переключается с режима контроля на режим розжига, выдавая одновременно аварийные сигналы в систему безопасности объекта. Технические устройства управления, контроля и автоматизации факельных систем относятся к потребителям первой категории по надежности электроснабжения.
Эксплуатация факельного хозяйства включает регулярное техническое обслуживание, контроль параметров работы и соблюдение требований промышленной безопасности. Персонал проходит специальное обучение по безопасному обслуживанию факельных установок.
Факельная система работает в различных режимах в зависимости от технологической необходимости. Постоянный режим предусматривает сжигание регулярных технологических сбросов при нормальной работе установок. Периодический режим активируется при плановых продувках оборудования, пуске и остановке технологических установок. Аварийный режим включается автоматически при срабатывании предохранительных клапанов и других устройств аварийного сброса.
Перед каждым пуском факельная система продувается для снижения содержания кислорода внутри ствола. Замер концентрации кислорода проводится внутри факельного ствола, у его основания. Для предупреждения образования взрывоопасной смеси используется продувочный газ.
Регулярное техническое обслуживание факельной установки включает осмотр металлоконструкций ствола и растяжек, проверку работоспособности автоматики розжига и контроля пламени, очистку сепаратора от накопившегося конденсата, ревизию запорной и предохранительной арматуры, проверку состояния огнепреградителей.
Устройство и содержание лестниц и площадок должны обеспечивать удобство и безопасность работников при обслуживании оборудования факельного ствола. Количество, конструкция и способы крепления растяжек факельного ствола должны обеспечивать их защиту от возможного повреждения.
Факельное хозяйство проектируется с учетом максимального улавливания и утилизации горючих газов и паров. Современные установки обеспечивают бездымное сжигание за счет подачи водяного пара или воздуха в зону горения, что предотвращает образование сажи и копоти.
При работе факельной установки обеспечивается стабильное горение в широком интервале расхода газов и паров, бездымное сжигание постоянных и периодических сбросов. Для бездымного сжигания углеводородных газов оголовок факела оснащается устройствами подачи пара или воздуха. Конструкция эжекционного оголовка обеспечивает подсос необходимого количества воздуха для полного сгорания.
Факельные оголовки для бездымного сжигания работают в полном рабочем диапазоне расходов. Устройство ветрозащиты факельного оголовка обеспечивает стабильность горения при различных погодных условиях. Не рекомендуется подавать на сжигание горючие газы и пары с объемным содержанием инертных газов более 5 процентов.
Конденсат, уловленный в факельном сепараторе, направляется на утилизацию. Жидкость сливается через дренажную систему в специальные емкости и далее возвращается на переработку. В зависимости от состава конденсат может направляться на установку подготовки нефти или другие технологические объекты.
Включение и выключение насосов для откачки конденсата из сборников и сепараторов предусматривается как автоматическое, так и с места их установки. Насосы оснащаются контрольно-измерительными приборами и средствами автоматики согласно рекомендуемым схемам.
Факельное хозяйство промысла является критически важным элементом обеспечения промышленной безопасности на нефтегазовых объектах. Современные факельные установки оснащены автоматикой розжига и контроля пламени, обеспечивающей надежную работу без постоянного присутствия оператора.
Правильный расчет высоты факельного ствола, применение бездымного сжигания и утилизация конденсата позволяют минимизировать воздействие на окружающую среду. Соблюдение требований ГОСТ Р 53681-2009 и Руководства по безопасности факельных систем гарантирует безопасную эксплуатацию факельного хозяйства на протяжении всего срока службы.
Отказ от ответственности: Данная статья носит исключительно информационно-ознакомительный характер и предназначена для технических специалистов. Информация не является проектной документацией и не может использоваться для проектирования, монтажа или эксплуатации факельных систем без привлечения специализированных организаций. Автор не несет ответственности за любые последствия, возникшие в результате использования представленной информации. Проектирование и эксплуатация факельного хозяйства должны осуществляться в строгом соответствии с действующими нормативными документами и требованиями промышленной безопасности.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.