Горизонтальная факельная установка

Горизонтальная факельная установка (ГФУ) предназначена для сжигания (термической нейтрализации) промышленных стоков на установках комплексной подготовки газа (УКПГ), продувочных газов скважины одновременно с жидкими выбросами, входящими в состав продувочных газов (остатки бурового раствора и промывочной жидкости, пластовая вода, углеводородный конденсат и др.).

Факельное горелочное устройство ГФУ состоит из трубопровода подачи газа, трубопровода подачи промстоков, рамы, тела Коанда и запальной горелки. Через фланцы устройство ГФУ присоединяется сваркой к наружным трубопроводам подачи газа и промстоков.

Тело Коанда представляет собой особой формы криволинейную поверхность, на которую через две узкие щели из трубопровода подачи газа подается газ. Огибая тело Коанда, газ создает с наружной стороны разрежение и в него из окружающего пространства подсасывается воздух, необходимый для бездымного сгорания. При сгорании газа образуется плоский настильный факел, который скрещивается на некотором расстоянии с распыленной смесью промстоков.

Горелка запальная служит для поджигания факела от тела Коанда.
Технические характеристики*:

Расход газа на 1м 3 сжигаемых промотходов, нм3/ч: 700
Давление промотходов, МПа: 7,5
Давление газа, МПа: до 7,5
Расход топливного газа дежурной горелки, нм3/ч: не более 5
Давление топливного газа дежурной горелки, МПа: 0,08 — 0,1
Габариты, мм:
длина: 2000
ширина:780
высота:810
Масса, кг: 250

Массогабаритные характеристики установок обеспечивают им высокую мобильность и оперативную подготовку к работе.
ГФУ поставляются в комплекте с различными системами розжига взрывозащищенного и общепромышленного исполнения:

Система автоматического управления розжигом и контроля пламени
Система ручного управления розжигом с контролем пламени
Система ручного управления розжигом без контроля пламени (искровой поджиг)

* Технические характеристики, конструкция и комплектация ГФУ рассчитываются индивидуально по данным заказчика, указанным в опросном листе.

Источник

Горизонтальные факельные установки

Для термического обезвреживания газовых сбросов, паров, горючих и негорючих промышленных стоков, которые могут содержать растворенные соли и механические примеси, принято использовать горизонтальные факельные установки (УГФ). Они представляют собой специальное оборудование для утилизации газов и горючих паров, которые являются продуктами технологических процессов в газо- и нефтеперерабатывающей отраслях.

Конструкция УГФ зависит от особенностей технологического процесса, а также от объемов, компонентного состава и уровня давления сбрасываемого газа. При выборе подходящей конструкции также учитывается сейсмическая обстановка.

Факельные установки УГФ производства АО «МНГИ» проектируются и изготавливаются в соответствии с ТУ 3667-002-22642986-2015 и имеют декларацию о соответствии ЕАЭС № RU Д-RU.МН06.В.07741/20

Преимущества УГФ

Горизонтальная факельная установка УГФ производства Акционерного Общества «МодульНефтеГазИнжиниринг» поставляется заказчикам в полной заводской готовности. Наши клиенты могут купить УГФ как в мобильном, так и в стационарном исполнении.

горизонтальная факельная установка

Наша горизонтальная факельная установка ГФУ изготовлена с учетом современных технических решений, которые позволяют сжигать даже самые трудносжигаемые газообразные и жидкостные отходы. Компактность и мобильность наших УГФ делает их незаменимыми в процессах освоения, ремонта и оперативного пуска в эксплуатацию нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин.

В комплект поставки вместе с УГФ входят: дежурная горелка, термопара для мониторинга наличия пламени и высоковольтный электрод для обеспечения розжига пламени. По запросу УГФ также может быть дооснащено оптическим датчиком-реле для контроля пламени.

Всего можно выделить четыре основных типа горизонтальных факельных установок.

УГФ-В – установка горизонтальная факельная для сжигания газов, продувочных газов скважин газовых месторождений, сбросных газов скважин при продувке шлейфов.

УГФ-В состоит из двух блоков, непосредственно блока горелочного устройства и блока регулирования газа дежурной горелки (далее БРГ). Горелочное устройство УГФ-В состоит из трубопровода подачи газа, основной горелки с телом Коанда, дежурной горелки, ветрозащитного кожуха и защитного экрана. Тело Коанда представляет собой особой формы криволинейную поверхность, на которую через узкие щели из трубопровода подачи газа подается газ. Огибая тело Коанда, газ создает с наружной стороны разрежение и в него из окружающего пространства подсасывается воздух, необходимый для наиболее эффективного и бездымного сгорания, а также исключает отрыв пламени от горелки.

Источник

Горизонтальные факельные установки (ГФУ)

Горизонтальные факельные установки (далее ГФУ) со средствами дистанционного розжига и контроля пламени, предназначены для термического обезвреживания газовых сбросов (с технологических установок основных производств газонефтедобывающих предприятий) а также негорючих промышленных стоков, содержащих механические примеси и растворенные соли. ГФУ могут использоваться для сжигания аварийных (залповых) или постоянных (непрерывных по времени) газовых сбросов.

Горизонтальные факельные установки разрабатываются и изготавливаются по ТУ 28.99.39-005-20676863-2017. Продукция сертифицирована в соответствие с Техническим регламентом Таможенного союза 010/2011 «О безопасности машин и оборудования».

По техническому заданию Заказчика, ГФУ может оснащаться комплектом электротехнического оборудования и системами автоматического управления в соответствии с СТО Газпром 2-2.1-389-2009.

Климатическое исполнение по ГОСТ 15150.

Отличительные преимущества ГФУ:

поставляется в высокой степени заводской готовности;
возможность изготовления в мобильном исполнении (для сжигания газа/жидких углеводородов при исследованиях скважин), а также эксплуатации на объектах где нет электроэнергии;
использование оригинальных факельных горелок обеспечивающих эффективное распыление рабочей среды и его смешение с воздухом атмосферы;
эффективная утилизация негорючих промышленных отходов за счет использования эффекта Коанда для стабилизации и поддержания пламени;
стабильное пламя при сжигании газа с содержанием жидких включений (конденсат, вотометанольный раствор, пластовая вода до 1% об.).

В основной комплект поставки входят:

горизонтальное факельное устройство (ГФУ-В, ГФУ-Ж, ГФУ-Н, ГФУ-ЖУ) в комплекте с дежурной (запальной) горелкой, высоковольтным электродом для розжига пламени, термопарой для контроля за наличием пламени; по запросу факельное устройство может дополнительно оснащаться оптическим датчиком-реле контроля пламени;
блок (шкаф) регулирования газа на дежурную горелку (БРГ);
блок преобразования (БП) с источником высокого напряжения;
шкаф управления (ШУ) с контроллером;
кабельная продукция от факельного устройства до ШУ (кабель термопары и высоковольтный кабель для электрода, по умолчанию 40 м – иное по запросу);
эксплуатационная документация и ЗИП на 2 года эксплуатации.

Возможно изготовление совмещенных ГФУ разных видов, например:
ГФУ-В-Н, ГФУ-Ж-В-Н, ГФУ-Ж-Н, ГФУ-Ж-В.

Примеры записи обозначения продукции:

а) горизонтальная факельная установка ГФУ-В-50-ХЛ1 ТУ 28.99.39-005-20676863-2017, где:

В – вид сброса – углеводородные газы и пары высокого давления;

50 – расход сбросного газа, тыс. нм 3 /ч;

ХЛ1 – климатическое исполнение и категория размещения.

Н – вид сброса – углеводородные газы и пары низкого давления;

650 – расход сбросного газа, тыс. нм 3 /сут;

ХЛ1 – климатическое исполнение и категория размещения.

Ж – вид сброса – жидкие негорючие промышленные стоки;

3 – расход утилизируемых промышленных стоков, м 3 /ч;

ХЛ1 – климатическое исполнение и категория размещения.

ЖУ – вид сброса – жидкие углеводороды;

6 – расход утилизируемых жидких углеводородов, м 3 /ч;

ХЛ1 – климатическое исполнение и категория размещения.

Ж и Н – вид сброса жидкие негорючие промышленные стоки и углеводородные газы и пары низкого давления;

3 – расход промышленных стоков, м 3 /ч;

75 – расход углеводородных газов и паров низкого давления, тыс. нм 3 /сут;

У1 – климатическое исполнение и категория размещения.

Горизонтальные факельные установки типа ГФУ-В
Горизонтальная факельная установка высокого давления для сжигания углеводородных газов с избыточным давлением сброса 0,2 МПа и более (газ с начальных ступеней сепарации нефти, продувочных газов скважин газовых месторождений, сбросных газов скважин при продувке шлейфов, аварийный сброс давления);

Горизонтальные факельные установки типа ГФУ-Ж
Горизонтальная факельная установка для термической утилизации (нейтрализации, обезвреживания) негорючих промышленных стоков (путем контактного нагрева и испарения в огневом факеле с одновременным сжиганием растворенных органических веществ).

Горизонтальные факельные установки типа ГФУ-ЖУ
Горизонтальная факельная установка для сжигания жидких углеводородов (нефти, газового конденсата) и прочих горючих жидкостей.

Горизонтальные факельные установки типа ГФУ-Н
Горизонтальная факельная установка низкого давления для сжигания углеводородных газов с избыточным давлением сброса менее 0,2 МПа (газ с концевых ступеней сепарации нефти, сбросы предохранительных клапанов и продувочных линий);

Источник

Факельные системы: устройство, описание, функции, фото

Нефте- и газоперерабатывающие предприятия в обязательном порядке обеспечиваются средствами предотвращения технологических утечек в открытый воздух. Для этого применяются специальные устройства, подключаемые к предохранительным клапанам и производственным установкам. Для сжигания излишек газов и паров используют факельные системы, которые соединяются с каналами технологического сброса отходов на энергетических предприятиях.

Устройство факельных установок

Оборудование данного типа входит в общую технологическую инфраструктуру, обслуживающую процессы добычи, хранения и транспортировки нефтегазовых смесей. Система включает в себя сеть трубопроводов, факельные стволы с оголовками, горелки, затворы, а также средства автоматизированного управления и контроля. Кроме того, устройство факельной системы не обходится без аппаратов, обеспечивающих безопасное сжигание горючего. Количество точек горения зависит от проектных объемов, которые в принципе может обслуживать конкретная инфраструктура. Данный параметр тесно взаимосвязан с другими эксплуатационными свойствами объекта. Например, если используется менее трех горелочных стволов, то в целях поддержания пламени конструкция установки должна включать и экран ветрозащиты.

К горелкам подводятся каналы поставки газовоздушной смеси, а к устройству зажигания контур с запальной смесью. Для нормализации процесса сжигания в разное время года предусматриваются установки для регуляции отдельных температурно-влажностных режимов. В холодное время, к примеру, для исключения вероятности промерзания в трубах поставки топливных смесей могут подключаться обогреватели трубопроводов. Предъявляются специальные требования и для газа. Факельные системы стабильно работают только при условии предварительного осушения обслуживаемых смесей во всяком случае, это касается эксплуатации в зимнее время.

К первостепенным задачам факелов такого типа можно отнести сжигание попутных газовых смесей с целью исключения их случайного выброса в атмосферу. Это относится не только к газам как таковым, но и к разного рода технологическим парам, которые также представляют опасность для окружающей среды. При этом у разных факелов могут различаться конкретные задачи. С точки зрения функциональной направленности можно выделить два базовых типа установок:

Общие. Наиболее распространенные факельные системы, которые используются на производственных объектах. Они включают в собственную инфраструктуру множество дополнительных технологических средств наподобие сепаратора, гидрозатвора, огнепреградителя и коллектора.
Отдельные. Такие системы находят свое место в составе действующей общей факельной инфраструктуры. Данная модель совмещения используется в случаях, когда основная система сжигания попутного газа не способна полностью обслуживать продукты сброса.

Также существует особая группа специальных систем. Ключевой особенностью факелов такого типа является возможность работы с технологическими смесями, которые не могут утилизироваться общими и отдельными факельными установками. К таким продуктам выброса можно отнести:

Продукты, разлагаемые при выделении тепла.
Вещества, вступающие в реакцию с другими продуктами выброса.
Высокотоксичные и агрессивные смеси.
Газовоздушные смеси, включающие механические примеси.

Горизонтальные и вертикальные системы

В зависимости от конструкционных условий на предприятии, может организовываться эксплуатация горизонтальных или вертикальных факельных установок. Конструкции первого типа преимущественно задействуются при осуществлении продува скважин, шлейфов и технологических линий. Для таких систем характерно использование горелочных стволов, которые способны обеспечивать достаточную инжекцию воздуха, что дает возможность проведения бездымного сжигания. На газовых скважинах согласно инструкции должны применяться горизонтальные горелочные установки простой конструкции, которые будут обеспечивать утилизацию продуктов с содержанием жидкостных пробок и механических включений. При этом для поддержания безопасности факельных систем горизонтального типа должна поддерживаться умеренная плотность тепловых потоков на уровне до 1,4 кВт/м2. Для защиты персонала, обслуживающего работу таких систем, также могут применяться дополнительные средства минимизации теплового воздействия в виде защитных экранов.

Вертикальные установки комплектуются насосами и устройствами для вывода конденсата. Функциональную основу конструкции формирует оголовок, представляющий собой металлическое устройство для регуляции доставки газовой смеси. В некоторых моделях систем они также исключают прохождение пламени к стволу рабочей установки. На окончании вертикального ствола размещаются горелки с ветрозащитным козырьком. Розжиг может устанавливаться как в структуре оголовка, так и в составе ствола. К горелкам в отдельном порядке подводятся запальные трубопроводы. Техническое руководство по факельным системам требует, чтобы контроль пламени независимо от диспетчерского управления осуществлялся посредством ионизационных зондов, термопар, акустических или оптических датчиков.

Особенности закрытых факельных установок

Данная разновидность газовых факелов предназначена для сжигания технологических горючих смесей возле земной поверхности. Закрытые установки включают в себя камеру сжигания, поверхности которых обрабатываются защитной футеровкой. В отличие от горелки, такое оборудование имеет более высокую производительность, но к нему же предъявляются и повышенные требования в плане обеспечения защитных свойств. Как отмечается в руководстве по безопасности факельных систем, камеры закрытых установок должны ограждаться с целью предотвращения неконтролируемого доступа воздуха. Факел должен обеспечивать полную утилизацию поступающих газов при отсутствии видимого пламени. Необходимый для поддержания горения воздушный поток вместе с обратным выходом дымовых газов организуется через естественную или принудительную тягу с возможностью контроля пропускной способности.

Горелочный узел для закрытых факельных систем подбирается с расчетом на обеспечение стабильного и устойчивого горения. Требования к надежности в данном случае выше, чем в случае с обычными установками открытого типа. Согласно нормативам, должно быть исключено сгорание с импульсами и резонансными колебаниями пламени. Это гарантируется за счет поступления равномерного потока с кислородом в камеру сжигания.

Требования к сооружениям эксплуатации факельных установок

Системы утилизации попутного газа размещаются с учетом розы ветров и технических возможностей установки трубопроводных линий с ограждениями и отводными каналами для горелок. Независимо от типа установки, должны выдерживаться нормативные расстояния между факельными стволами, зданиями, инженерными сооружениями, складами и электрическими подстанциями. Конкретные дистанции при непосредственном размещении горелок на территории предприятия рассчитываются на основе планируемой плотности тепловых потоков факельной системы. Правила также указывают на необходимость создания условий для проведения ремонта и технического обслуживания стволов во время работы соседних установок. В этой связи рекомендуется размещение лестниц для персонала со стороны ствола, противоположной местоположению соседней горелки. Материалы изготовления сооружений, которые находятся в зоне активности тепловых потоков, должны иметь огнестойкую структуру или специальные термостойкие покрытия.

Требования к технологии сбросов в факельные установки

Организация работы газовых факелов в значительной степени определяется требованиями общего технологического процесса на предприятии. Тем не менее этап взаимодействия источников газов и горелок также регулируется нормативной документацией. На этапе проектирования системы должны быть определены параметры сброса в частности, показатели давления, температуры, плотности и объемов расхода. На основе произведенных расчетов разрабатывается схема сброса в факельную систему наиболее подходящего типа. Источники сброса также должны иметь возможность поставки не целевых рабочих, а профилактических газов, к которым относятся инертные и продувочные смеси. И напротив, при сбросе не должны направляться составы, включающие ацетилен, водород, окиси углерода и быстрогорящие компоненты. В состав технологической сжигающей установки могут включаться сепараторы, отвечающие за разделение твердых частиц и капельной жидкости в паровых и газовых смесях. Данные вещества и компоненты перерабатываются в отдельных факельных устройствах.

Правила эксплуатации факельных систем

Перед каждым запуском установки необходимо выполнять продув ствола инертными газовыми смесями с целью вывода кислорода. Дальнейшее завоздушивание факельных каналов предотвращается регулирующей арматурой при погашенных горелках. Уровень содержания кислорода проверяется путем взятия проб с дальнейшим их анализом. В процессе сжигания рекомендуется устанавливать скорость работы горелок на следующие режимы:

Для оголовка с газовым затвором не меньше 0,05 м/с.
Если газовый затвор отсутствует не меньше 0,9 м/с.
При подаче инертного газа не меньше 0,7 м/с.

Также при эксплуатации факельных систем, не оснащенных затворами, продувочные смеси должны иметь плотность более 0,7 кг/м3.

Перед остановкой сброса технологического газа или нагретых паров рекомендуется заранее подключать каналы с направлением инертных смесей, что позволит исключить образование вакуума при конденсации или охлаждении. Перед выполнением технического обслуживания или ремонтных работ от факельной установки отключается трубопроводы от сброса газовых смесей и розжига. Из каналов должны быть полностью удалены остатки сжигаемых газов, а также дымовые смеси. Предварительно перед техническими работами стволы продуваются азотом и при необходимости пропариваются.

Средства управления факельным оборудованием

Розжиг производится так называемым бегущим огнем или электроискровой системой на дежурной горелке. Далее контроль горения осуществляется акустическими датчиками и термоэлектрическим преобразователем. Для управления также задействуется автономный блок розжига и контроля пламени, который должен находиться в отдельном шкафу с обогревом. Режимы эксплуатации с подключением автоматики предполагают работу по заданным алгоритмам с передачей сигналов на операторский пульт. Для активации аварийных режимов или автоматического подключения операторского пульта устанавливаются определенные сигналы. Например, руководство по факельным системам на случай отсутствия успешного розжига пламени после проведения 10 циклов указывает на необходимость автоматического запуска тревожной сигнализации. Если датчики обнаружения признаков пожара не срабатывают, то к работе подключается выносной диспетчерский пульт. С его помощью уже персонал берет на себя функции управления через интерфейс для контроля розжига факельной установки.

Руководство по безопасности факельных систем

Нормативные требования устанавливают следующие правила обеспечения безопасности при эксплуатации газовых факелов и смежных с ними технологических систем:

При организации газовых сбросов из факельного ствола в атмосферу должны быть соблюдены допустимые коэффициенты содержания вредных веществ.
В целях предупреждения формирования взрывоопасной смеси, правила безопасной эксплуатации факельных систем предписывают регулярно производить очистку контуров сброса газовых смесей.
Запрещается направление в камеры сжигания веществ, которые могут спровоцировать взрыв. К таким веществам на нефтегазовых предприятиях, в частности, относят химические окислители и восстановители.
Территория расположения технологических установок, эксплуатирующих факельное оборудование, должна быть ограждена.
К обслуживанию газовых факелов должны допускаться только лица, имеющие соответствующую квалификацию и проверенные по вопросам промышленной безопасности.

Технологии сжигания рабочих газов на современных предприятиях достигают достаточно высокого уровня в плане надежности и безопасности. Во многом это обуславливается применением инновационных средств контроля и управления сложными процессами сжигания горючих смесей. К примеру, безопасная эксплуатация факельных систем на нынешнем уровне невозможна без применения элементов автоматизированного управления с подключением датчиков и промышленных контроллеров. При этом не исключается и ручной режим управления как минимум он предусматривается в качестве опционального. Операторские пульты все еще несут большую ответственность в процессах регуляции работы факельных установок, отслеживая их параметры и диагностические показатели. Вместе с этим совершенствуются и конструкции горелок со стволами, образующими факельную инфраструктуру. Изготовители применяют все более надежные материалы с жаростойкими покрытиями и высокой механической стойкостью. Все это позволяет оптимизировать общие процессы работы нефтегазовых предприятий на должном уровне безопасности и защиты окружающей среды.

Источник

Горизонтальная факельная установка

Горизонтальные факельные установки (ГФУ) предназначены для термического обезвреживания газовых сбросов а также негорючих промышленных стоков, содержащих механические примеси и растворенные соли. ГФУ могут использоваться для сжигания аварийных (залповых) или постоянных (непрерывных по времени) газовых сбросов. Горизонтальные факельные установки отличает высокая мобильность.

горелка, смонтированная на раме-основании, снабженная защитным экраном, запальные и дежурные горелки;
комплект трубопроводов с переносными опорами и БРС для подачи газа и промстоков;
блок редуцирования и подготовки топливного газа для запальной и дежурной горелки;
блок розжига и управления пламенем (для системы с автономным розжигом — аккумуляторный блок розжига);
комплект силовых и контрольных кабелей.

Пробная эксплуатация и раннее обустройство скважин;
Утилизация попутного нефтяного газа и промышленных стоков;
Утилизация сбросов при геологических исследованиях.

Природный и попутный нефтяной газ, кислые газы, газы, образующиеся при продувке шлейфов, скважин и технологических линий, жидкие углеводороды, промышленные стоки, другие горючие и негорючие газы, пары и их смеси

Источник