не менее 0,05 м/с при наличии лабиринтного уплотнения;
не менее 0,9 м/с при отсутствии лабиринтного уплотнения и плотности продувочного (топливного) газа 0,7 кг/м3 и более;
не менее 0,7 м/с при отсутствии лабиринтного уплотнения и инертном продувочном газе (азоте).
Примечание: Запрещается использовать в качестве продувочного топливный газ с плотностью менее 0,7 кг/м3 в факельных системах, не оборудованных лабиринтными уплотнениями.
9.3. Перед непосредственным прекращением сброса горючих газов и паров, нагретых до высокой температуры, должна быть обеспечена подача продувочного газа для предотвращения образования вакуума в факельной системе при охлаждении.
9.4. Перед проведением ремонтных работ факельная система должна быть отглушена стандартными заглушками от технологических установок и продута азотом (при необходимости пропарена) до отсутствия горючих веществ с последующей подачей воздуха до содержания кислорода не менее 18% об. и содержания вредных веществ не более допустимого санитарными нормами.
9.5. Ремонт факельных оголовков при расположении в общей зоне ограждения нескольких факельных стволов следует производить в теплозащитном костюме.
9.6. Во время грозы запрещается находиться на площадке факельной установки и прикасаться к металлическим частям и трубам.
9.7. Не допускается нахождение лиц, не связанных с эксплуатацией факельной системы, в зоне ограждения факельного ствола.
9.8. На территории факельных установок должны быть первичные средства пожаротушения и пожарный инвентарь в соответствии с действующими нормами для открытых установок.
10.1. Должностные лица на предприятиях и в организациях, а также инженерно-технические работники проектных и научно-исследовательских институтов и организаций, виновные в нарушении настоящих Правил, несут личную ответственность независимо от того, привело или не привело это нарушение к аварии или несчастному случаю. Они отвечают также за нарушения, допущенные их подчиненными.
10.2. Выдача должностными лицами указаний или распоряжений, принуждающих нарушать правила безопасности и инструкции к ним, самовольное возобновление работ, остановленных органами Госгортехнадзора или технической инспекцией труда, а также непринятие этими лицами мер по устранению нарушений, которые допускаются в их присутствии подчиненными им должностными лицами или рабочими, являются грубейшими нарушениями Правил.
В зависимости от характера нарушений и их последствий все указанные лица несут ответственность в дисциплинарном, административном или судебном порядке.
ТЕРМИНЫ И ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Сбросы, сбросные газы — отходящие от производства, цеха, технологической установки, склада или иного источника горючие газы и пары, которые не могут быть непосредственно использованы в данной технологии.
Постоянные сбросы — горючие газы и пары, поступающие непрерывно от технологического оборудования и коммуникаций при нормальной их эксплуатации.
Периодические сбросы — горючие газы и нары, направляемые в факельную систему при пуске, остановке оборудования, отклонениях от технологического режима, а также сбросы от контрольных предохранительных клапанов.
Аварийные сбросы — горючие газы и пары, поступающие в факельную систему при срабатывании рабочих предохранительных клапанов и других устройств аварийного сброса. Величина аварийного сброса принимается равной максимально возможному сбросу из технологической установки (производства) и определяется проектом.
Минимальное взрывоопасное содержание кислорода — концентрация кислорода в горючей смеси, ниже которой воспламенение и горение смеси становится невозможным при любой концентрации горючей смеси (ГОСТ 12.1.017-80).
Факельная система — комплекс устройств, аппаратов, трубопроводов и сооружений для транспорта, сжигания или сбора сбросных газов.
В состав факельной системы, как правило, входят:
трубопроводы от границ технологических объектов до факельного коллектора;
факельный коллектор;
факельная установка;
установка сбора углеводородных газов и паров.
Общая факельная система — система, которая обслуживает все производства или группу производств, технологических установок и другие источники сбросных газов, не связанных в одну технологическую линию.
Отдельная факельная система — система, которая обслуживает одно производство, один цех, одну технологическую установку, один склад или несколько технологических установок, которые связаны единой технологией в одну технологическую нитку и могут останавливаться одновременно (один источник сброса).
Специальная факельная система — система, предназначенная для сжигания газов и паров, которые по своим свойствам или параметрам не могут быть направлены в общую или отдельную факельные системы. Сбросы имеют следующие особенности и требуют специальных технических решений:
содержат вещества, склонные к разложению с выделением тепла;
полимеризующиеся продукты, агрессивные вещества, механические примеси, которые уменьшают пропускную способность трубопроводов;
продукты, способные вступать в реакцию с другими веществами, направляемыми в факельную систему;
при давлении в технологической установке, не обеспечивающем сброс в общую факельную систему;
при содержании сероводорода более 8% об. и т. п.
Начало факельной системы — участки факельных трубопроводов (коллекторов), непосредственно примыкающих к границе технологической установки.
Факельная установка — совокупность устройств, аппаратов, трубопроводов и сооружений для транспорта и сжигания сбросных газов и паров.
Факельный ствол — вертикальная труба с оголовком и лабиринтным уплотнением.
Лабиринтное уплотнение—устройство для снижения расхода продувочного газа; оно предотвращает попадание воздуха в факельную систему через верхний срез факельного ствола.
Факельный оголовок (факельная горелка) — устройство из жаропрочной стали с дежурными горелками и запальниками, оснащенное для обеспечения бездымного сжигания углеводородных газов и паров приспособлениями для подачи водяного пара, распыленной воды и воздуха.
Свеча — устройство для выпуска продувочного газа в атмосферу.
Установка сбора углеводородных газов и паров — совокупность устройств и сооружении, предназначенных для:
- сбора и кратковременного хранения сбросных газов общей факельной системы;
- возврата газа и газового конденсата на предприятие для дальнейшего использования.
В состав установки сбора углеводородных газов и паров, как правило, входят:
- сепараторы-отбойники конденсата;
- газгольдеры переменного объема;
- компрессоры;
- холодильники;
- насосы для откачки конденсата;
- трубопроводы и арматура;
- приборы контроля и автоматики и пр.
РАСЧЕТ ПЛОТНОСТИ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА ОТ ПЛАМЕНИ, МИНИМАЛЬНОГО РАССТОЯНИЯ И ВЫСОТЫ ФАКЕЛЬНОГО СТВОЛА
С p, С v - теплоемкости компонентов, Дж/моль К;
D - диаметр факельной трубы, м;
К - показатель адиабаты, к == N i C pi/ N C vi;
M - молекулярная масса, кг/кг-моль;
N i - мольная доля компонента в смеси;
Т - температура газа, К;
U - скорость истечения сбросных газов, м/с.;
Ub - скорость ветра на уровне центра пламени, м/с.;
Ub = U t [0,9 + 0,01 (H + Z)] при Н +Z 60
Ub = U t [1,34 + 0,002 (Н + Z)] при 60 < H + Z. < 200
U t - максимальная скорость ветра, м/с.; определяют по приложению 4 СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика»;
U зв - скорость звука в сбросном газе, м/с;
Uзв = 91,5 КТ / М
μ - отношение скорости истечения к скорости звука в сбросном газе,
μ = U/ U зв , принимая при этом:
при постоянных сбросах μ. 0,2,
при периодических и аварийных сбросах μ. 0,5;
X - расстояние от факельного ствола, м;
X m - минимальное расстояние от факельного ствола до объекта, м;
q - плотность теплового потока в расчетной точке, кВт/м2;
q = q n + q c
q n - плотность теплового потока от пламени, кВт/м2;
q nд - предельно допустимая плотность теплового потока, кВт/м2;
q nдn - предельно допустимая плотность теплового потока от пламени, кВт/м2;
q nдn= q nд - q c
q c - прямая солнечная радиация, кВт/м2; определяют для 11—12 ч по Приложению 5 СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика»;
Q - количество тепла, выделяемого пламенем, кВт;
h - высота объекта, м;
Н - высота факельного ствола, м; рекомендуется принимать не менее 35D;
Z - расстояние от центра излучения пламени до верха ствола, м;
при μ<0,2 принимать Z=5D, при μ0,2 Z определяют по следующим соотношениям:
Н/D 20 30 35 40 60 80 100
Z/D 32 37 39 40 44 47 48
- угол отклонения пламени (угол между вертикалью и осью пламени), град;
tg = Ub / U;
ε - коэффициент излучения пламени, принимается по Справочным данным.
2. Расчетные формулы
2.1. Плотность теплового потока q n проверяют при выбранной высоте факельного ствола Н и заданном расстоянии X. Минимальное расстояние между факельным стволом и объектом определяют при выбранной высоте факельного ствола. Высоту факельного ствола определяют при заданном расстоянии между факельным стволом и объектом. При сбросах небольших количеств газов и паров Н и Х не рассчитывают, а задаются Н и Х и проверяют плотность теплового потока.
2.2. При μ < 0,2
ε Q
q n = ------------------------------------------------
4π [(X - Z sinα)2 + (H - h + Z cosα)2]
ε Q
X m = --------- - (H - h + Z cosα)2 + Z sinα
4π q nдn
ε Q
H = --------- - (X - Z sinα)2 + h - Z cosα
4π q nдn
2.3. При μ 0,2
ε Q
q n = --------------------------------------
4π [X2 + (H - h + Z)2]
ε Q
X m = --------- - (H - h + Z )2
4π q nдn
ε Q
H = --------- - X2 + h - Z
4π q nдn
29
