Руководители любого крупного промышленного предприятия сталкиваются с проблемой утилизации отработанных продуктов. Ситуация усложняется, если отходы вредны для здоровья или имеют газообразную форму. Горизонтальная факельная установка предназначена для уничтожения выбросов, которые относятся к группе негорючих материалов. Оборудование, в зависимости от технологического процесса, используют для утилизации отходов постоянно или запускают время от времени.

Производственная компания Салюс занимается изготовлением и техническим обслуживанием нефтегазовых и нефтехимических установок. ГФУ, изготовленные Салюс, соответствует госстандартам.

Устройство и виды факельных установок

При сжигании газовых сбросов в горизонтальной факельной установке не образуется дым. Основные элементы конструкции:

• трубопроводы для подачи газа и промостков;
• горелка;
• рама-основание;
• поворотный механизм;
• защитный экран.

Устройство разных моделей оборудования может незначительно отличаться. Выделяют оборудование закрытого и открытого типов. Первое применяется на объектах нефтедобывающей и газоперерабатывающей промышленности, располагающихся в городах, поблизости сел и других населенных пунктов. Во время работы полностью отсутствует пламя. ГФУ работает бесшумно, не выделяя дым и запахи. Также отсутствует тепловой шлейф и излучение. Факельные установки открытого типа изготавливаются вертикальными. Сгораемый продукт движется по длинной трубе. Ввиду преимуществ горизонтального оборудования чаще всего используют именно его. К тому же при создании используются современные технологии. ГФУ подходит для утилизации трудносжигаемых отходов.  Их используют при освоении, ремонте и ускоренном запуске газовых и нефтяных скважин.

При изготовлении горизонтального факельного устройства учитываются условия его эксплуатации. Все параметры рассчитываются индивидуально.

Обращают внимание на следующие характеристики:

• объем отработанных продуктов;
• давление и состав сбрасываемого газового потока;
• сейсмическая обстановка в месте расположения промышленного объекта.

Даже незначительные ошибки в расчетах могут привести к нестабильной работе установки и нарушению норм техники безопасности при эксплуатации оборудования.

В зависимости от типа сжигаемых отходов различают общезаводские и специальные устройства. Более эффективны установки со струйным затвором. При такой конструкции оголовка попадание воздуха внутрь установки невозможно. Ввиду отсутствия горения в факельном стволе увеличивается срок службы оборудования и снижаются расходы затворного газа. Такое устройство проще в обслуживании. Профилактические ремонты придется делать гораздо реже. Струйный затвор устойчив к коррозии, а на его изготовление уходит меньше металла, чем на классический лабиринтный аналог.

Кроме самой установки, заводское оборудование доукомплектовываются устройством регулировки газа (для дежурной горелки), блоком преобразования, кабельной продукцией, шкафом управления с контроллером, сопроводительной документацией.

Сфера применения факельных установок

Горизонтальные факельные устройства используют на:

• промышленных объектах, занимающихся сбором из нефтяных и газовых скважин и их подготовкой;
• нефтехимических, химических, нефте- и газоперерабатывающих производствах.

Они незаменимы при аварийных сбросах или отключении электроэнергии на предприятии. Кроме газообразных составов, в ГФУ можно сжигать пары и вещества органического происхождения. Произведя модификацию факельного оголовка, получится быстро и безопасно утилизировать углероды, кислые и инертные газы в любых соотношениях.

Принцип работы факельной установки

Газ, попадающий внутрь горизонтальной факельной установки, сжимается до давления в 14,06 атм. Затем происходит сжижение некоторых газообразных веществ. На этом этапе в сепараторе их уже можно отделить. Следующий этап – поглощение. Газы, которые не отделились под воздействием высокого давления направляются в поглотитель (абсорбер). Параллельно в его верхнюю часть подается нефть. Просачиваясь, она абсорбирует практически весь оставшийся в газообразном составе пропан и бутан. Получается насыщенное абсорбционное масло. Затем происходит дебутанизация. Под воздействием температуры выделяется изобутан.

При отделении в горизонтальной факельной установке всех вышеперечисленных компонентов, некоторые вещества, испаряясь из абсорбционного масла, поднимаются вверх. Для их извлечения в установку подают губчатое масло.

Каждый из полученных в процессе работы ГФУ компонент используется повторно. Бутан применяют при получении бензина. Изобутан используют в качестве сырья алкилирования. Реже этот газ присутствует в составе компаундированного бензина для автомобилей. Этан нужен при производстве этилена. При сжигании метана получается перегретый пар.

Использование горизонтальных факельных установок не только решает проблему утилизации газообразных выбросов, но и удешевляет производственные этапы на газоперерабатывающих предприятиях.

Особенности эксплуатации факельных систем

Чтобы обеспечить безопасные условия труда для сотрудников компании и не нанести урон природе, важно соблюдать условия эксплуатации горизонтального факельного оборудования. На этапе проектирования устройства нужно учитывать требования промышленной и пожарной безопасности. Перед установкой системы в соответствующих инстанциях получается разрешительный документ на ее эксплуатацию.

В сбрасываемых газах и парах максимально допустимая объемная доля кислорода – 50%. При работе с водородом, ацетиленом, этиленом, окисью углерода и смесями, в составе которых есть эти быстрогорящие компоненты, объемная доля кислорода не должна превышать 2%. Нельзя одновременно сжигать в ГФУ вещества, которые при взаимодействии превращаются во взрывоопасный состав (восстановитель с окислителем, к примеру).  Независимо от конструкции ГФУ нужно не допускать попадание внутрь устройства воздуха.

Стоимость оборудования напрямую зависит от его комплектации. Установка отказоустойчивых датчиков, контрольно-измирительных и дублирующих приборов и надежной автоматики ведет к удорожанию оборудования. Однако такие горизонтальные факельные устройства наиболее безопасны в эксплуатации. При возникновении аварийной ситуации происходит взаимная блокировка встроенных датчиков. Проверка систем контроля перед каждым запуском установки сведет к минимуму вероятность поломки.

Желательно, чтобы конструкция включала дежурные газовые горелки. Их количество зависит от диаметра факельного оголовка:

• если он варьируется в пределах 1-25 см, то должно быть не менее 1 горелки;
• в установки с диаметром факельного оголовка от 30 до 55 см устанавливают не менее 2 приборов для горения;
• при диаметре от 55 до 100 см – 3 и более горелки;
• при размерах факельного оголовка от 110 до 160 см – 4 и более устройств для горения;
• если диаметр больше 160 см – не менее 5 горелок.

При дистанционном поджиге нужно обеспечить надежность зажигания факела. Следует использовать дополнительное оборудование, которое повысит степень безопасности эксплуатации ГФУ. Используя установку перед факельным стволом гидроподсоса, получится исключить подсос воздуха, к примеру. В дооснащенном обогревающим оборудованием устройстве при понижении температуры не замерзнет жидкость.

Другие меры безопасности при эксплуатации факельных установок

Горизонтальные факельные устройства требуют профилактических осмотров и проведения ремонтных работ. Чтобы персонал смог обслуживать оборудование с соблюдением норм техники безопасности, нужно организовать удобные лестницы и площадки. С начала года планируется график профилактических работ. Персонал, который занимается обслуживанием ГФУ, должен знать принцип и особенности работы установки. Допуск к работе получается после собеседования с комиссией, в состав которой входят компетентные в данном вопросе сотрудники.

Монтаж горизонтальной факельной установки выполняется с учетом розы ветров. Также учитывается расположение складских помещений на объекте. Они должны находиться от ствола конструкции на определенном расстоянии. Оно зависит от плотности тепловых потоков. В зоне их воздействия не должно быть легковоспламеняющихся веществ. Желательно установить видеонаблюдение за помещением, в котором расположена установка.

Достоинства горизонтальных факельных установок

У факельных установок горизонтального типа максимально полная заводская комплектация (включая всевозможные датчики контроля и управления). При желании заказчика оборудование делается мобильным, так как при исследовании скважин, к примеру, стационарными устройствами пользоваться нет возможности. Еще оборудование используют на промышленных объектах, где отсутствует электроэнергия.

К достоинствам ГФУ относятся:

• возможность утилизации негорючих отходов;
• стабильность пламени при работе оборудования.

У горизонтальных факельных установок простая система управления. Конструкция оборудования продумана таким образом, чтобы к каждому управляющему органу был доступ. Обслуживать все узлы удобно даже при отсутствии лестниц и технических площадок. Чтобы снять дежурную горелку, не придется останавливать работу всей системы. Уничтожение отходов любого типа происходит безопасно.

Современное оборудование в большинстве случаев стоит дешевле, чем устаревшие факельные системы. Оно менее габаритно и более безопасно в использовании. Весят ГФУ нового поколения меньше, чем их аналоги, изготовленные раньше.