- Факельная установка — схемы и чертежи
- Производство и монтаж факельных установок
- Преимущества факельных установок нашего производства
- Характеристики факельных установок
- Типы факельных установок
- Принцип работы установок факельного сжигания выбросов
- Схема* факельных установок
- Как купить факельную установку производства Саратовского резервуарного завода?
- Факельные установки/оборудование
- Факелы (факельные системы) с подачей пара
- Факелы (факельные системы) с подачей воздуха
- Различные инжиниринговые проекты по факельным установкам и системам
- Вариант-1
- 2«>Вариант-2
- Вариант-3
- Факел закрытого типа
- Факельная установка с оголовком и системой розжига
Факельная установка — схемы и чертежи
Факельные установки — это системы, которые используются на нефтегазодобывающих и перерабатывающих предприятиях для бездымного сжигания выбросов. В зависимости от объекта они могут работать постоянно, периодически или аварийно.
В результате многих технологических процессов образовываются отработанные газы, которые нельзя просто сбросить в атмосферу из-за большого содержания вредных для экологии химических веществ. Чтобы процесс утилизации проходил безопасно, используются факельные установки, в которых происходит полное сгорание.
Производство и монтаж факельных установок
Для изготовления применяются различные марки стали с учетом их устойчивости к повышению температуры при нагреве. Дополнительно при выборе стали учитывается химический состав сгораемых продуктов: материал должен выдерживать тепловые и химические нагрузки.
В зависимости от размера ствола, ветровых нагрузок, сейсмоактивности района и плотности потока рассчитываются толщина стенки и масса.
Оголовок принимает на себя максимальные температурные нагрузки, поэтому трубопроводы изготавливаются из стальных бесшовных труб.
Точная конструкция, геометрические размеры и состав факельной системы проектируются индивидуально в зависимости от производительности (максимального и минимального в единицу времени), скорости, давления, плотности, температуры, химического состава, условий работы, а также в соответствии с государственными нормами:
- ГОСТ Р 53681-2009 «Детали факельных устройств для общих работ на нефтеперерабатывающих предприятиях. Общие технические требования»
- ВНТП 3-85 «Нормы технологического проектирования объектов сбора, транспорта, подготовки нефти, газа и воды нефтяных месторождений»
Преимущества факельных установок нашего производства
Их использование обеспечит:
- бездымное сгорание постоянных или периодических сбросов
- низкую плотность газового потока
- стабильное горение без пропуска пламени
- предотвращение попадания воздуха через верх
- стабильное и полное сжигание с автоматическим регулированием объема и давления
- соответствие природоохранному законодательству
Характеристики факельных установок
| № | Параметры | Значения |
|---|---|---|
| 1 | Рабочая среда | природный, нефтяной и другие горючие газы |
| 2 | Производительность, тыс. м 3 /сут. | 61-8000 |
| 3 | Давление, МПа |
|
| 4 | Температура среды, ºС | от -30 до +300 |
| 5 | Температура горения, ºС | до 12000 |
| 6 | Высота ствола, м | 7-120 |
| 7 | Диаметр ствола, мм | 100-1400 |
| 8 | Диаметр оголовка, мм | 100-900 |
| 9 | Количество горелок, шт. | 1-5 |
| 10 | Количество дежурных горелок, шт. | 1-3 |
| 11 | Срок службы, лет | 15-30 |
Типы факельных установок
Основными видами по своей конструкции и принципу действия являются:
- факельные установки закрытого типа, в основном, изготавливаются горизонтальными или мобильными (транспортабельными на шасси) и применяются в населенных пунктах, рядом с жилыми объектами и обеспечивают полное отсутствие пламени, запаха, дыма, шума, теплового шлейфа и излучения, позволяя использовать образовавшуюся энергию в котлах или при нагреве холодных сжигаемых газов
- факельные установки открытого типа предполагают прямое движение сгораемого продукта по вертикальному стволу длиной более 4 м
Каждый тип рассчитывается по индивидуальному заказу на основании требований и условий эксплуатации. Например, сепаратор и конденсатосборник могут оснащаться подогревателем или теплоизоляцией, чтобы не допустить попадания конденсата при низкой температуре атмосферного воздуха. Это может касаться и трубопроводов подачи топливного газа к дежурным горелкам.
Конструкция ствола зависит от высоты и диаметра и может быть самонесущим или монтироваться на растяжках. Для выбросов низкого и высокого давления необходимо устанавливать сдвоенный ствол для разграничения потоков.
| Факельная установка | Оголовок | Ствол самонесущий | Ствол на растяжках | Сепаратор |
|---|---|---|---|---|
Принцип работы установок факельного сжигания выбросов
Для беспрерывного розжига рекомендуется устанавливать дежурные горелки с подводящими топливный газ и воздух трубопроводами. Общее количество горелок рассчитывается исходя из радиуса оголовка, скорости и объема потока, а также из необходимости обеспечения непогасаемости пламени.
Схема* факельных установок
Состав* должен обеспечивать полноту сгорания и взрыво-, пожаро- и экологическую безопасность:
| А1 — вход газа на сжигание, Б1 — вход топливного газа, В1 — дренаж газового конденсата, Г1 — отбор газа |
*точный состав и схема зависят от разработанного проекта, условий эксплуатации и должны отвечать требованиям «Руководства по безопасности факельных систем»
Как купить факельную установку производства Саратовского резервуарного завода?
Расчет факельной установки осуществляется на основании условий эксплуатации и требований Заказчика. Для Вашего удобства Вы можете:
- позвонить по телефону 8-800-555-9480
- скачать Опросный лист и прислать на электронную почту
- воспользоваться формой «Запрос цены»
Являясь производителем, Завод также осуществляет и другие услуги по строительству нефтегазовых объектов:
- разработку проектов нефтегазовых объектов
- доставку
- монтаж
Источник
Факельные установки/оборудование
Изготовление, сборка, тестирование и испытание факельных систем и установок/оборудования
производится на заводах в Швейцарии, Германии, Франции, Турции, США, Японии и Кореи
Инжиниринговая компания Интех ГмбХ (Intech GmbH) является официальным дистрибьютором различных производителей факельного оборудования, предлагает под заказ осуществить подбор и поставку «под ключ» различные факельные установки/оборудование и факельные системы с подачей пара и воздуха, наиболее точно отвечающих особенностям производства Вашего предприятия и всем современным требованиям по защите окружающей среды.
Факелы (факельные системы) с подачей пара
Особенности факельных систем с подачей пара:
- Бездымная работа при сверхвысокой нагрузке
- Низкий уровень шума
- Отсутствие внутреннего горения
- Отсутствие необходимости в охлаждающем паре
- Литые профили используются для инжекции пара
- Уменьшение скачков пламени
- Низкое соотношение пар/газ для бездымной работы
- Возможность работы с низкой нагрузкой
- Стабильность пламени в рабочем диапазоне
- Разнообразие вариантов конструкции
Преимущества факелов с подачей пара:
- Снижение негативного воздействия факельных систем на экологию
- Увеличение срока службы оголовка факела
- Энергоэффективность
- Удобство в эксплуатации и уменьшение потребления пара
- Безопасность работы факельных систем
Факелы (факельные системы) с подачей воздуха
Особенности факельных систем с подачей воздуха:
- Эффективное смешивание газа и воздуха для бездымной работы
- Минимальный расход воздуха при нахождении в резервном режиме
- Непрерывный поток воздуха защищает факельный оголовок от перегрева
- Эффективная смесительная головка для максимального контакта газа и воздуха
- Низкий уровень шума
- Отсутствие внутреннего горения
- Уменьшение скачков пламени
- Низкое соотношение пар/газ для бездымной работы
- Возможность работы с низкой нагрузкой
- Стабильность пламени во всем рабочем диапазоне
- Разнообразие вариантов конструкции
Преимущества факелов с подачей воздуха:
- Уменьшается негативное воздействие факела на окружающую среду
- Увеличивается срок службы оголовка факела
- Малая потребляемая мощность
- Эксплуатационная гибкость и уменьшение потребления пара
- Безопасность работы факела
- Выбор конструкции, наиболее полно соответствующей конкретным условиям процесса и эксплуатационным требованиям
Различные инжиниринговые проекты по факельным установкам и системам
Вариант-1
В состав факельной установки входят следующие компоненты:
1. Высотный факел;
2. Факельный оголовок с пилотными горелками;
3. Спиральное уплотнение Вентури;
4. Система автоматического зажигания и управления;
5. Вертикальный сепаратор
1. Высотный факел (высотная конструкция)
| Максимальный расход газа Высота факела | 300314 кг/час 41 м |
| Низшая теплотворная способность Коэффициент излучения | 1884 ккал/кг .20 |
| Относительная влажность | 67% |
| Скорость ветра Солнечное излучение | 10 м/с 790 Вт/м²* |
Геометрия факела по API 521
| L=Максимальная длина факела DX=Расстояние от центра излучения до оси факела DY= Расстояние от центра излучения до оси устья факела | 50,26 м 3,28 м 24,8 м |
Излучение на уровне земли по API 521 последняя версия
| Максимальное излучение | 2641 Вт/м² |
| Расстояние от факела | 3,28 м |
Сравнительная таблица интенсивности излучения в зависимости от расстояния от факела
| Расстояние от факела, м | Излучение | |
|---|---|---|
| ккал/м²час | Вт/м² | |
| 0 | 2265 | 2637 |
| 10 | 2252 | 2622 |
| 20 | 2170 | 2526 |
| 30 | 2038 | 2372 |
| 40 | 1881 | 2190 |
| 50 | 1723 | 2005 |
| 60 | 1575 | 1834 |
| 70 | 1446 | 1683 |
| 80 | 1335 | 1554 |
| 90 | 1242 | 1446 |
| 100 | 1164 | 1355 |
| 110 | 1099 | 1280 |
| 120 | 1046 | 1217 |
| 130 | 1000 | 1165 |
| 140 | 963 | 1120 |
| 150 | 931 | 1083 |
| 160 | 903 | 1051 |
| 170 | 880 | 1024 |
| 180 | 860 | 1001 |
| 190 | 843 | 981 |
| 200 | 828 | 963 |
| Максимальный расход газа | 300314 кг/час |
| Температура газа | 360 °С |
| Средний молекулярный вес газа | 15,8 кг/кмоль |
| Cp/Cv | 1,22 |
| Скорость газа при максимальном расходе | 267,64 м/с |
| Число Маха при максимальном расходе | .42 |
| Падение давление при максимальном расходе | 3359,6 мм в. ст. (0,33 бар) |
| Поз. | Наименование | Кол-во | Диаметр | Соединение | Материал |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Оголовок | 1 | 1168 мм | 150# RF | AISI 310 S |
| 2 | Уплотнение | 1 | 1168 мм | — | AISI 316L |
| 3 | Зажигание/панель управления | 1 | — | 150# RF | AISI -316 / углеродистая сталь |
| 4 | Факел | 1 | — | 150# RF | A-350 LF |
| верхняя секция | 1 | 1168 мм | — | A-516 Gr 60 | |
| 5 | Пилотные трубопроводы | 4 | |||
| трубы непрерывного пилотного газа | 1 | 25 | 150# RF | AISI 304L | |
| трубы линии зажигания | 4 | 25 | 150# RF | AISI 304L | |
| защита для кабелей | 1 | 38 | резьбовое | Оцинкованная углеродистая сталь | |
| слив для уплотнения | 2 | Внутри отв. | — | — | |
| 6 | Верхняя платформа 360° | 1 | — | — | A-36 или аналог с цинковым покрытием |
| 7 | Промежуточные платформы | 4 | — | — | A-36 или аналог с цинковым покрытием |
| 8 | Вертикальные лестницы | 5 | — | — | A-36 или аналог |
| 9 | Входное газовое соединение | 1 | 914 | 150# RF | A-350 LF |
| 10 | Сливное соединение | 1 | 50 | 150# RF | A-350 LF |
| 11 | Основание | 1 | — | — | A-36 или аналог |
| 12 | Растяжки и соединения | 6 | — | — | Оцинкованная углеродистая сталь |
| 13 | Дедвейт соединение | 3 | — | — | A-515 Gr.60 |
| 14 | Талрепы | 6 | — | — | Углеродистая сталь |
2. Факельный оголовок с пилотными горелками
Факельный оголовок представляет собой стандартную конструкцию с пилотными горелками подходящим для сжигания газа с очень низкой теплотворной способностью.
Эффективность сгорания факельного оголовка — более 99% с помощью поддержания необходимой температуры пламени. Необходимое количество газа для поддержания горения очень низкое по сравнению с обычными оголовками, которые требуют непосредственного впрыска газа для увеличения низшей теплотворной способности.
| Максимальный расход газа | 300314 кг/час |
| Температура газа | 360 °С |
| Средний молекулярный вес газа | 15,8 кг/кмоль |
| Cp/Cv | 1,2 |
| Скорость газа при максимальном расходе | 267,6 м/с |
| Число Маха при максимальном расходе | .4 |
| Падение давление при максимальном расходе | 1246 мм в. ст. (0,12 бар) |
| Эффективность сжигания | более 99% |
| Поз. | Наименование | Кол-во | Диаметр | Соединение | Материал |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Корпус оголовка | 1 | 1168 мм | AISI-310 S | |
| 2 | Соединительный фланец | 1 | 1168 мм | 150# SO RF | AISI-310 S |
| 3 | Поддержка пилотных труб | 8 | — | — | AISI-310 S |
| 4 | Пилотные | ||||
| трубы зажигания | 4 | 25 | 150# SO RF | AISI-321/AISI-304 | |
| трубы непрерывного газа | 4 | 38-19 | 150# SO RF | AISI-321/AISI-304 | |
| 5 | Поддержка камеры сгорания | 4 | — | — | AISI-310 S |
| 6 | Камера сгорания | 1 | AISI-310 S | ||
| 7 | Пламя удерживающее кольцо | 1 | — | — | AISI-310 S |
| 8 | Направляющие термопар | 8 | — | — | Incoloy 800 H |
| 9 | Термопары | 4 | 6,35 | 1/2″-NPT-F | Incoloy 600 H |
| 10 | Подъемные крюки | 2 | — | — | AISI-310 S |
| 11 | Система поддержки газа с газовыми эжекторами | 1 | 25 | 150# SO RF | AISI-321/AISI-304 |
Примечание:
1) Пилотный газ CH4 или эквивалент по ккал;
2) Части из углеродистой стали обработаны пескоструйным методом, прогрунтованы и покрашены.
3) Оголовок будет поставляться в комплекте со всеми компонентами, собран и готов к полевой установке.
3. Спиральное уплотнение Вентури
Форма уплотнения SVS (спиральное уплотнение Вентури) является системой, позволяющей избежать подсоса воздуха в факел при использовании минимально возможного количества продувочного газа.
Указанный минимальный расход продувочного газа (38,98 нм³/час) необходим для поддержания концентрации кислорода ниже уплотнения менее 6%. Внутри уплотнения расположены четыре пластины, которые производят расширение на выходе газа.
Расширение потока производится непосредственно в верхней части оголовка. Конечным результатом этого эффекта является улучшения эффективности сгорания и сокращение потребления воздуха.
Таки образом, с возрастанием скорости выхода газа эффект увеличивается и эффективность сгорания не изменятся при любом потоке.
| Падение давление при максимальном расходе | 747,2 мм в. ст. (0,07 бар) |
4. Система автоматического зажигания и управления
Оборудование для автоматического зажигания, повторного зажигания и контроля пилотных горелок.
Панель управления может быть расположена на уровне земли, на расстоянии от факела на максимальном расстоянии около 800 метров.
Розжиг пилотных горелок будет активироваться с пульта в ручном или автоматическом режиме:
- Ручное управление (селектор автоматический / ручной). Выбрав ручное пилотные горелки можно будет зажечь с помощью трехходовых клапанов, открыв газ и воздушные клапаны и нажав кнопку зажигания.
- Автоматическое зажигание (селектор автоматический / ручной). Выбрав автоматический режим система произведет розжиг пилотных горелок автоматически.
Электрическое воспламенение газа будет обеспечиваться с помощью высоковольтного разряда порядка 2000 В что позволяет дать стабильную искру даже в присутствии воды.
Все электрооборудование будет установлено во взрывозащищенном корпусе по EEx(d) II B T3 и водонепроницаемом по IP 55. Панель управления будет поставляться в собранном виде, кабели испытаны и готовы к установке и подключению.
5. Вертикальный сепаратор
Вертикальный сепаратор является неотъемлемой частью факельной системы, расположен в основании факела.
Цели вертикального сепаратора:
- для отделения жидкости из газа;
- удержать максимальное количество жидкости, которое может поступать на факел во время чрезвычайных ситуаций.
| Максимальный расход газа | 300314 кг/час |
| Рабочая температура газа | 360°С |
| Расчетная температура газа | 400°С |
| Расчетное давление | 3,5 бар изб. |
| Рабочее давление | атмосферное |
| Средний молекулярный вес газа | 15,77 |
| Максимальный размер отделяемых частиц | 600 мкм |
| Падение давление при максимальном расходе | 29 мм в. ст. (0,0028 бар) |
| Допуск на коррозию корпуса и днищ | 3 мм |
| Поз. | Наименование | Кол-во | Материал |
|---|---|---|---|
| 1 | Корпус сепаратора | 1 | A-516 Gr. 60 |
| 2 | Верхний конус | 1 | A-516 Gr. 60 |
| 3 | Эллиптическое днище | 1 | A-516 Gr. 60 |
| 4 | Скид | 1 | A-285 или аналог |
| 5 | Внутренняя труба | 1 | A-106 или аналог |
| Поз. | Размер | Соединение | Обозначение |
|---|---|---|---|
| 1N | 914,4 мм | 150#RF | Вход газа |
| 2N | 914,4 мм | 150#RF | Выход газа |
| 3N | 50 мм | 150#RF | Слив |
| 4N | 50 мм | 150#RF | Вентиляция |
| 5N | 25 мм | 150#RF | Вход чистого газа |
| 6N | 50 мм | 150#RF | Резерв |
| 1CNA/B | 25 мм | 150#RF | Уровень |
| 2CNA/B | 25 мм | 150#RF | Уровень |
| 1M | 609,6 мм | 150#RF | Люк |
Габариты и веса
| Обозначение на чертеже | Размер, мм |
| D | 2889 |
| H | 6204 |
| H1 | 1422 |
| H2 | 11311 |
| Вес | 14380 кг |
2«>Вариант-2
Технические характеристики горелки
| Диаметр горелки Длина горелки | 25 мм 0,7 м |
| Толщина стенки Материал | 3,25 мм AISI 316 (1.4401) |
| Система зажигания | высоким напряжением |
| Контроль пламени Материал технологического люка | ионизационный AISI 316 (1.4401) |
| Материал трубки Вентури Диаметр фланца | AISI 316 (1.4401) 25 мм |
| Тип фланца Материал фланца | RF AISI 316 (1.4401) |
Технические характеристики факела
| Тип | вертикальный |
| Высота | 2 м |
| Диаметр | 500 мм |
| Толщина корпуса | 6 мм |
| Материал корпуса | AISI 316 (1.4401) |
| Материал изоляции | AISI 316 (1.4401) |
| Материал ребер жесткости у основания | AISI 316 (1.4401) |
| Материал поддержки основной горелки | AISI 316 (1.4401) |
| Материал защитного колпака | AISI 316 (1.4401) |
Технические характеристики панели управления
| Материал корпуса | алюминиевый сплав |
| Класс защиты | IP 65 |
| Взрывозащита | EEx d IIB T3 |
Характеристики подготовки поверхности
| Все части из нержавеющей стали | травление |
| Предварительная обработка поверхностей | растворителем |
| Грунтовка поверхностей | синтетической грунтовкой |
| Толщина слоя грунтовки | 70 мкм |
| Покраска поверхности | алкидная эмаль |
| Толщина слоя краски | 30 мкм |
| Обработка частей из углеродистой стали | пескоструйная |
| Грунтовка поверхностей из углеродистой стали | неорганический цинк |
| Толщина слоя | 75 мкм |
Чертеж факельной установки
Чертеж панели управления
Схема кнопочного поста
Объём поставки (комплектация)
- Факел с горелкой.
- Панель управления.
- Кнопочный пост.
Вариант-3
Состав факельной установки (системы):
В состав факельной установки входят следующие компоненты:
1. Высотный факел;
2. Факельный оголовок с пилотными горелками;
3. Спиральное уплотнение Вентури;
4. Система автоматического зажигания и управления;
5. Вертикальный сепаратор
1. Высотный факел (высотная конструкция)
| Максимальный расход газа | 8431 кг/час |
| Высота факела | 15 м |
| Низшая теплотворная способность | 4227 ккал/кг |
| Коэффициент излучения | .25 |
| Относительная влажность | 67% |
| Скорость ветра | 10 м/с |
| Солнечное излучение | 790 Вт/м²* |
Геометрия факела по API 521
| L=Максимальная длина факела | 20,79 м |
| DX=Расстояние от центра излучения до оси факела | 3,85 м |
| DY= Расстояние от центра излучения до оси устья факела | 9,29 м |
Излучение на уровне земли по API 521 последняя версия
| Максимальное излучение | 3300 Вт/м² |
| Расстояние от факела | 3,85 м |
Сравнительная таблица интенсивности излучения в зависимости от расстояния от факела
| Расстояние от факела, м | Излучение | |
|---|---|---|
| ккал/м²час | Вт/м² | |
| 0 | 2780 | 3236 |
| 10 | 2701 | 3144 |
| 20 | 2157 | 2511 |
| 30 | 1654 | 1925 |
| 40 | 1325 | 1543 |
| 50 | 1125 | 1309 |
| 60 | 1000 | 1164 |
| 70 | 918 | 1069 |
| 80 | 864 | 1005 |
| 90 | 825 | 960 |
| 100 | 797 | 928 |
| 110 | 776 | 904 |
| 120 | 761 | 885 |
| 130 | 748 | 871 |
| 140 | 738 | 859 |
| 150 | 730 | 850 |
| 160 | 724 | 843 |
| 170 | 719 | 837 |
| 180 | 714 | 831 |
| 190 | 710 | 827 |
| 200 | 707 | 823 |
| Максимальный расход газа | 18431 кг/час |
| Температура газа | 38,9 °С |
| Средний молекулярный вес газа | 17,5 кг/кмоль |
| Cp/Cv | 1,3 |
| Скорость газа при максимальном расходе | 140,2 м/с |
| Число Маха при максимальном расходе | .32 |
| Падение давление при максимальном расходе | 1962 мм в. ст. (0,19 бар) |
| Поз. | Наименование | Кол-во | Диаметр | Соединение | Материал |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Оголовок | 1 | 304.8 мм | 150# RF | AISI 310 S |
| 2 | Уплотнение | 1 | 304.8 мм | — | AISI 316 |
| 3 | Зажигание/панель управления | 1 | — | 150# RF | AISI -316 / углеродистая сталь |
| 4 | Вертикальная секция факела | 1 | — | 150# RF | A-350 LF |
| суммарный разрез | 1 | 508 мм | — | A-516 Gr 60 | |
| 5 | Пилотные трубопроводы | 150# RF | AISI 304L | ||
| трубы непрерывного пилотного газа | 3 | 19.05 мм | 150# RF | AISI 304L | |
| трубы линии зажигания | 3 | 25.4 мм | 150# RF | AISI 304L | |
| защита для кабелей | 1 | 38.1 мм | резьбовое | Оцинкованная углеродистая сталь | |
| слив для уплотнения | 2 | Внутри отв. | — | — | |
| 6 | Верхняя платформа | 1 | — | — | A-36 или аналог с цинковым покрытием |
| 7 | Промежуточные платформы | 1 | — | — | A-36 или аналог с цинковым покрытием |
| 8 | Вертикальные лестницы | 2 | — | — | A-36 или аналог |
| 9 | Входное газовое соединение | 1 | 203.2 мм | 150# RF | A-350 LF |
| 10 | Сливное соединение | 1 | 50.8 мм | 150# RF | A-350 LF |
| 11 | Основание | 1 | — | — | A-36 или аналог |
Необходимые дополнительные подключения
| Пилотный газ | 1,5 нм³/час |
| Полное пилотное потребление | 4,5 нм³/час |
| Давление пилотного газа мин/макс | 0,5/1,5 бар изб. |
| Продувочный газ или минимальный расход газа | 2,6 нм³/час |
2. Факельный оголовок с пилотными горелками
Оголовок будет поставляться в комплекте со следующими позициями:
- Горелка в комплекте с фланцевым соединением с патрубком или уплотнением;
- Кольца удерживающие пламя, которые позволяют обеспечивать очень хорошую стабильность пламени вплоть до скорости газа равной 1 Маха;.
- Непрерывная пилотная горелка, способная остаться зажженной при плохих атмосферных условиях;
- Запальная горелка;
- Защита от ветра осуществляется при помощи перфорированной пластины расположенной с внешней стороны корпуса оголовка, с целью исключения возврата пламени в оголовок под воздействием ветра.
- Поддержка газовой системы в комплекте с газовым эжектором.
Оголовок будет поставляться полностью собранными со всеми компонентами и готовым к установке. Обслуживания оголовка не требуется во время нормальной работы.
| Максимальный расход газа | 18431 кг/час |
| Температура газа | 38,9 °С |
| Средний молекулярный вес газа | 17,5 кг/кмоль |
| Cp/Cv | 1,3 |
| Скорость газа при максимальном расходе | 140,2 м/с |
| Число Маха при максимальном расходе | .3 |
| Падение давление при максимальном расходе | 735 мм в. ст. (0,07 бар) |
| Эффективность сжигания | более 99% |
| Поз. | Наименование | Кол-во | Диаметр | Соединение | Материал |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Корпус оголовка | 1 | 304.8 мм | — | AISI-310 S |
| 2 | Соединительный фланец | 1 | 304.8 мм | 150# SO RF | AISI-310 S |
| 3 | Поддержка пилотных труб | 6 | — | — | AISI-310 S |
| 4 | Пилотные | ||||
| трубы зажигания | 3 | 25.4 мм | 150# SO RF | AISI-321/AISI-304 | |
| трубы непрерывного газа | 3 | 139.7 — 19.05 мм | 150# SO RF | AISI-321/AISI-304 | |
| 5 | Поддержка ветрозащиты | 3 | — | — | AISI-310 S |
| 6 | Ветрозащита | 1 | — | — | AISI-310 S |
| 7 | Пламя удерживающее кольцо | 1 | 304.8 мм | — | AISI-310 S |
| 8 | Направляющие термопар | 6 | — | — | Incoloy 800 H |
| 9 | Термопары | 3 | 6,35 мм | 1/2″-NPT-F | Incoloy 600 |
| 10 | Подъемные крюки | 2 | — | — | AISI-310 S |
| 11 | Система поддержки газа с газовыми эжекторами | 1 | 25.4 мм | 150# SO RF | AISI-321/AISI-304 |
3. Спиральное уплотнение Вентури
Форма уплотнения SVS (спиральное уплотнение Вентури) является системой, позволяющей избежать подсоса воздуха в факел при использовании минимально возможного количества продувочного газа.
Указанный минимальный расход продувочного газа (38,98 нм³/час) необходим для поддержания концентрации кислорода ниже уплотнения менее 6%. Внутри уплотнения расположены четыре пластины, которые производят расширение на выходе газа.
Расширение потока производится непосредственно в верхней части оголовка. Конечным результатом этого эффекта является улучшения эффективности сгорания и сокращение потребления воздуха.
Таки образом, с возрастанием скорости выхода газа эффект увеличивается и эффективность сгорания не изменятся при любом потоке.
Основными компонентами являются:
- Внутренний конус. Уменьшение размера рассчитывается в зависимости от располагаемого давления газа.
- Внутренняя оболочка, создающая эффект Вентури.
- Пластины, чтобы произвести необходимое расширение для выхода газа. Важно отметить, что пластины не создают никаких ограничений размера.
Обслуживание данной системы не требуется при нормальной работе.
| Падение давление при максимальном расходе | 247,83 мм в. ст. (0,024 бар) |
| Поз. | Наименование | Кол-во | Диаметр | Соединение | Материал |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Диаметр уплотнения | 1 | 304.8 мм | — | AISI-316L |
| 2 | Сужающийся конус | 1 | — | — | AISI-316L |
| 3 | Внутренний сектор (пластины) | 4 | — | — | AISI-316L |
| 4 | Слив | 2 | — | — |
4. Система автоматического зажигания и управления
Панель управления будет оснащаться следующими указателями:
- Одна желтая лампа для включения питания;
- По одному для каждой пилотной горелки зеленые лампы (ON);
- По одному для каждой пилотной горелки красные лампы (OFF);
- Одна красная лампа для аварии.
Панель управления будет оснащаться следующими элементами управления:
- Один переключатель для включения питания;
- Один переключатель для авто/ручное зажигания;
- Один переключатель для ручного выбора пилотной горелки;
- Кнопка для ручного зажигания;
- Одна кнопка для тестирования.
Все электрооборудование будет установлено во взрывозащищенном корпусе по EEx(d) II B T3 и водонепроницаемом по IP 55. Панель управления будет поставляться в собранном виде, кабели испытаны и готовы к установке и подключению.
| Поз. | Наименование | Кол-во | Диаметр | Соединение | Материал |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Газо воздушные входные соединения | 2 | 25 | 150# RF | AISI-316 |
| 2 | Соединения линии зажигания | 3 | 25 | 150# RF | AISI-316 |
| 3 | Соединения пилотных горелок | 1 | 19 | 150# RF | AISI-316 |
| 4 | Поддержка и крыша | 1 | — | — | A-36 или аналог |
| 5 | Блок клапанов | 7 | 25 | NPT | AISI-316 |
| 6 | Газо воздушные предохранительные клапана | 2 | — | NPT | Углеродистая сталь |
| 7 | Регулирующие клапана | 2 | 12,7 | NPT | AISI-316 |
| 8 | Индикатор давления | 3 | 12,7 | NPT | AISI |
| 9 | Калибровочные отверстия | 2 | 25 | Внутри фланцев | AISI-316 |
| 10 | Камера сгорания | 1 | 25 | NPT | AISI-316 |
| 11 | Трехходовые краны | 2 | 25 | приварные | AISI-316 |
| 12 | Система зажигания | 1 | — | — | — |
| 13 | Электрод зажигания | 1 | — | — | — |
| 14 | Панель управления | 1 | — | — | — |
| 15 | Газо воздушные электромагнитные клапана | 3 | 19 | NPT-F | AISI-316 |
| 16 | Пневматические воды | 2 | — | — | — |
| 17 | Трубы и фитинги | 1 | — | — | AISI-316 |
Необходимые дополнительные подключения
| Газ для зажигания | 1 нм³/час |
| Воздух для зажигания | 10 нм³/час |
| Напряжение | 220 В |
| Частота тока | 50 Гц |
| Максимальная электрическая мощность | 450 Вт |
Габариты и веса
| Размеры (ДхВхШ) | 2100х1400х500 мм |
| Вес | 270 кг |
5. Вертикальный сепаратор
Вертикальный сепаратор является неотъемлемой частью факельной системы, расположен в основании факела.
Цели вертикального сепаратора:
- для отделения жидкости из газа;
- удержать максимальное количество жидкости, которое может поступать на факел во время чрезвычайных ситуаций.
| Максимальный расход газа | 18431 кг/час |
| Рабочая температура газа | 38,9°С |
| Расчетная температура газа | 150°С |
| Расчетное давление | 3,5 бар изб. |
| Рабочее давление | атмосферное |
| Средний молекулярный вес газа | 17,49 |
| Максимальный размер отделяемых частиц | 600 мкм |
| Падение давление при максимальном расходе | 2166 мм в. ст. (0,2 бар) |
| Допуск на коррозию корпуса и днищ | 3 мм |
| Поз. | Наименование | Кол-во | Материал |
|---|---|---|---|
| 1 | Корпус сепаратора | 1 | A-516 Gr. 60 |
| 2 | Верхний конус | 1 | A-516 Gr. 60 |
| 3 | Эллиптическое днище | 1 | A-516 Gr. 60 |
| 4 | Скид | 1 | A-285 или аналог |
| 5 | Внутренняя труба | 1 | A-106 или аналог |
| Поз. | Размер | Соединение | Обозначение |
|---|---|---|---|
| 1N | 203,2 мм | 150#RF | Вход газа |
| 2N | 203,2мм | 150#RF | Выход газа |
| 3N | 50 мм | 150#RF | Слив |
| 4N | 50 мм | 150#RF | Вентиляция |
| 5N | 25 мм | 150#RF | Вход чистого газа |
| 6N | 50 мм | 150#RF | Резерв |
| 1CNA/B | 25 мм | 150#RF | Уровень |
| 2CNA/B | 25 мм | 150#RF | Уровень |
| 1M | 609,6 мм | 150#RF | Люк |
Габариты и веса
| Обозначение на чертеже | Размер, мм |
| D | 1542 |
| H | 3002 |
| H1 | 1086 |
| H2 | 6566 |
| Вес | 3510 кг |
Факел закрытого типа
Описание объёма поставки:
Высотная факельная установка самонесущего типа высотой 15 м (1 шт.) (Производительностью 6000 кг/ч)
Состоит из следующих основных элементов:
- Факельный оголовок, оснащённый горелками, каждая из которых снабжена термопарами специального типа для обнаружения растопочного пламени. (1 шт.)
- Уплотнение. (1 шт.)
- Электрозажигание и панель управления (1 шт.)
- Факельный ствол (1 шт.)
Состоит из следующих элементов:
- Фланец для присоединения оголовка (1 шт.)
- Комплект вспомогательных трубопроводных линий (1 шт.)
Включает в себя:
- Газовая линия к основной горелке;
- Линия горелки зажигания;
- Трубопровод для проводов зажигания;
- Провода для зажигания.
- Соединительный газовпускной патрубок (1 шт.)
- Сливной патрубок (1 шт.)
- Плита основания с гнёздами для присоединения факельной установки к фундаменту (анкерные болты в поставку не входят). (1 шт.)
- Отчёт о расчётах факельной установки подготавливается согласно правилам AISC.
- Верхняя платформа 360° в комплекте с решёткой, прошедшей горячую оцинковку. (1 шт.)
- Комплект промежуточной платформы 90° с решёткой, прошедшей горячую оцинковку. (1 шт.)
- Комплект вертикальных лестниц для подъёма от уровня земли до верхней платформы. (1 шт.)
Использованные стандарты при расчете установки
Вся электрическая часть является взрывозащищённой и сопровождается сертификатами в соответствии с правилами CENELEC.
Правила и стандарты
Были соблюдены следующие основные правила и стандарты:
| Конструкция факельного ствола | API |
| Излучение на уровне земли | API — RP 521 |
| Характеристики факельной установки | API 537 |
| Конструкция трубной разводки | ANSI |
| Фланцы и поковки | ASTM |
| Сосуды | ASME |
| Материалы | ASTM или эквиваленты |
| Сварка | ASME / AWS |
| Электрооборудование | типа CENELEC IEC EEx(d) |
| Расчет конструкций | UBC / AISC |
1. Максимальные допустимые нагрузки на сопло определяются, исходя из стандартов API 560/API 537.
2. Все фланцы в границах ответственности поставщика соответствуют API 537.
3. В целях бездымности используется 20% общего расхода со средой сжатого воздуха (сжатый воздух на месте).
4. Необходимости в программируемом логическом контроллере (PLC) для системы управления нет. Исходя из нашего опыта, мы предлагаем электромеханическую систему вместо PLC. Система, входящая в наш объем поставки, эффективна и хорошо работает.
5. Факельная высота касательно максимального ограничения излучения у земли зафиксирована на 4,73 кВт/м 2 как указано в API 521: «максимальная тепловая интенсивность излучения в местах, где авариные действия длятся 2 -3 мин, может быть затребована персоналом без защиты, но в соответствующей одежде»
6. Включена электрическая система зажигания.
- Факельный оголовок с горелками;
- Наземные опоры;
- Уплотнительные элементы;
- Панель зажигания и управления;
- Газовый стояк (ствол);
- Вспомогательные трубопроводы и опоры для них;
- Лестницы с опорами и платформы;
- Кабель системы зажигания;
- Канал с принадлежностями и опорами;
- Межсоединительный силовой кабель (500 м);
- Запасные части для пусконаладочных работ и запуска в производство;
- Запасные части для эксплуатации в первые 2 года.
Факельная установка с оголовком и системой розжига
Предлагается факельный оголовок с подачей пара диаметром 30″ с панелью розжига и контроля пламени пилотных горелок. Диаметр оголовка 30″ выбран исходя из диаметра факельного ствола 800 мм, для сжигания максимального аварийного сброса 1630 кг/ч достаточно было бы оголовка диаметром 6″.
Данные технологического процесса факельного сжигания
| Максимальный сброс | |
| Расход, кг/ч | 1630 |
| Температура, °С | 25 |
| Давление на входе в ствол (избыточное), кПа | 70 |
| Молекулярный вес, кг/кмоль | 44-57 |
| Состав факельного газа, % об. | |
| CH4-С2Н6 | 1.0 |
| СЗН8 | до 97.0 |
| iC4H10 | до 97.0 |
| nС4Н10 | до 98.0 |
| С5Н14 | до 0,5 |
| Диаметр входного патрубка, мм | 800 |
| Бездымность | Да |
| Пар для бездымной работы | да |
| Скорость ветра, м/с | 4 |
| Конструктивные требования | |
| Расчетное давление (избыточное) | 3.5 кг/см² |
| Расчетная температура | -52 °С / + 38 °С |
| Максимальная скорость ветра | 4 м/с |
| Сейсмичность | 6 баллов |
| Условия площадки | |
| Температура воздуха | -52 °С / +38 °С |
| Атмосферное давление | 1 атм |
| Энергоресурсы | |
| Пилотный газ | Природный газ |
| Продувочный газ | Природный газ |
| Газ для розжига | Требуется |
| Сжатый воздух для розжига | требуется |
| Пар | Да* |
| Электроэнергия | 220/380В, 50Гц, 3ф. (пульт управления) |
| Электроклассификация | ГОСТ 15150-69 |
* Давление пара на входе в оголовок должно быть не менее 7 бар (изб.)
** Температура пара 250 °С (расчетная).
| Параметры факельной установки | |
| Высота факельной установки | 80 м |
| Количество факельных установок | 1 |
| Тип факельного оголовка | Оголовок со вспомогательной подачей пара |
| Затвор | Скоростной затвор |
| Количество пилотных горелок | 3 |
| Диаметр факельного ствола | 32″ (800 мм) |
| Тип факельного ствола | Требуется уточнение |
| Размер стыковочного фланца факельного оголовка | 32″ (DN800) |
| Расположение системы зажигания пилотных горелок | На расстоянии радиуса ограждения (50 м) |
| Рабочие характеристики | ||
| Расчетный расход, кг/ч | 1630 | 1630 |
| Молекулярный вес, кг/кмоль | 44 | 57 |
| Температура газа | 25 | 25 |
| Низшая теплотворная способность (БТЕ/ф3) | 2332 | 2980 |
| Перепад давления в факельном оголовке. кПа (изб.) | 10 | 10 |
| Скорость на выходе, Mach (м/с) | 0.005 | 0.006 |
| Бездымность* | Да | Да |
| Тепловое излучение (на расстоянии 50 м от основания факела) | 1 | |
| Температура пилотного газа | Окружающей среды | |
| Давление пилотного газа | от 5 до 7 бар (изб.) | |
| Количество горелок для зажигания | 2 | |
Примечание:
1. Или другой горючий газ с эквивалентом потребления к указанному СН4 ккал.
Источник