ПБ 09-12-92, часть 2
пуск компрессоров, схема управления которых допускает проведение этой операции автоматически, или подачу сигнала, разрешающего ручной пуск при заполнении газгольдера не менее чем на 25 %.
8.7. Насосы для перекачки горючих жидкостей должны быть оснащены блокировками для обеспечения надежной и безаварийной работы, а также средствами предупредительной сигнализации о нарушении параметров работы, влияющих на безопасность.
8.8. В обоснованных случаях в факельных системах складов жидкого аммиака для сельского хозяйства, находящихся на значительном расстоянии от населенных пунктов, помещения управления следует обеспечивать средствами дистанционного контроля и сигнализации достижения следующих значений параметров:
минимально допустимого давления инертного или топливного газа, подаваемого в газовый затвор;
максимально и минимально допустимых уровней жидкости в сепараторе при удалении ее насосом;
минимально допустимого уровня жидкости в гидрозатворе и максимально допустимого уровня в сборниках конденсата;
разрежения у основания факельного ствола, равного или более 1000 Па.
Предусматривается также контроль давления по месту:
топливного газа и воздуха — в системе зажигания и в линиях до регулирующих клапанов или вентилей;
продувочного газа, пара и воздуха — в сетях, подходящих к факельной установке.
8.9. На факельных системах нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий в помещении управления должны устанавливаться средства сигнализации и регистрации сбросов газа технологическими установками (секциями).
9. СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
К ФАКЕЛЬНЫМ СИСТЕМАМ
Производство желтого фосфора
9.1. На факельных стволах не устанавливают сепараторы, гидрозатворы и газовые затворы. Подача водяного пара (воды) в факельную установку запрещается.
9.2. Необходимость и порядок подачи азота в факельный ствол при отсутствии сброса определяются в соответствии со специальной инструкцией, утвержденной главным инженером предприятия.
9.3. Допускается эксплуатация факельных установок рудно-термических печей без запальных устройств и дежурных горелок.
Производство ацетилена
окислительным пиролизом
природного газа
9.4. Сбрасываемые смеси после реакторов окислительного пиролиза природного газа должны направляться в отдельную факельную систему. Содержание кислорода в смеси в пусковой период должно быть в пределах, установленных технологическим регламентом данного производства. Контроль за объемным содержанием кислорода обеспечивается автоматическими газоанализаторами.
9.5. При размещении факельного ствола на аппарате или на перекрытии производственного здания (этажерки) гидрозатвор не устанавливают.
9.6. На сбросах ацетилена перед вводом в факельный ствол следует устанавливать огнепреградитель, оборудованный обогревающим устройством.
10. ПУСК И ЭКСПЛУАТАЦИЯ
10.1. Перед каждым пуском факельная система должна быть продута азотом, чтобы содержание кислорода у основания факельного ствола было не более 50 % минимально взрывоопасного.
При сбросах водорода, ацетилена, этилена и окиси углерода объемное содержание кислорода не должно превышать 2 %.
Для предотвращения попадания воздуха в факельную систему при продувке технологических установок азотом продувочные газы следует сбрасывать через свечу в атмосферу.
В случае одновременной продувки азотом всех технологических аппаратов, подсоединенных к факельной системе, для удаления воздуха допускается сбрасывание продувочных газов в факельный ствол при погашенных горелках. Периодичность проведения анализов определяется технологическим регламентом.
Запрещается сбрасывать продувочные газы в общую факельную систему.
10.2. Для предотвращения попадания воздуха в факельную систему следует предусматривать подачу продувочного газа с интенсивностью, обеспечивающей следующие скорости потока в расчете на сечение факельного ствола под оголовком:
не менее 0,05 м/с — с газовым затвором;
не менее 0,9 м/с — без газового затвора при плотности продувочного (топливного) газа 0,7 кг/м3 и более;
не менее 0,7 м/с — без газового затвора при инертном продувочном газе (азоте).
Примечание.
В факельных системах, не оборудованных газовыми затворами, запрещается использовать в качестве продувочного газа топливный газ, плотность которого менее 0,7 кг/м3 .
10.3. Перед прекращением сброса горючих газов и паров, нагретых до высокой температуры, необходимо обеспечить дополнительную подачу продувочного газа с целью предотвращения образования вакуума в факельной системе при охлаждении или конденсации.
10.4. Перед проведением ремонтных работ факельная система должна быть отсоединена стандартными заглушками от технологических установок и продута азотом (при необходимости пропарена) до полного удаления горючих веществ с последующей продувкой воздухом до объемного содержания кислорода не менее 18 % и содержания вредных веществ не более ПДК.
Конкретные мероприятия по обеспечению безопасности ремонтных работ должны разрабатываться в соответствии с руководящими материалами.
10.5. Ремонт факельных оголовков при расположении в общей зоне ограждения нескольких факельных стволов следует проводить в теплозащитном костюме.
10.6. Запрещается во время грозы находиться на площадке факельной установки и прикасаться к металлическим частям и трубам.
10.7. В зоне ограждения факельного ствола запрещается находиться лицам, не связанным с эксплуатацией факельных систем.
10.8. Факельные установки должны быть обеспечены первичными средствами пожаротушения в соответствии с действующими нормами.
Приложение 1
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
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.
ГАЗОВЫЙ ЗАТВОР — устройство для предотвращения попадания воздуха в факельную систему через верхний срез факельного ствола и снижения расхода продувочного газа.
МИНИМАЛЬНОЕ ВЗРЫВООПАСНОЕ СОДЕРЖАНИЕ КИСЛОРОДА — концентрация кислорода в горючей смеси, ниже которой воспламенение и горение смеси становятся невозможными при любой концентрации горючего в смеси.
НАЧАЛО ФАКЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ — участки факельных трубопроводов (коллекторов), непосредственно примыкающие к границе технологической установки.
ОБЩАЯ ФАКЕЛЬНАЯ СИСТЕМА — факельная система, которая обслуживает группу технологически не связанных производств (установок).
ОТДЕЛЬНАЯ ФАКЕЛЬНАЯ СИСТЕМА — система, обслуживающая одно производство, один цех, одну технологическую установку, один склад или несколько технологических блоков, которые связаны единой технологией в одну технологическую нитку и могут останавливаться одновременно (один источник сброса).
ПЕРИОДИЧЕСКИЕ СБРОСЫ — горючие газы и пары, направляемые в факельную систему при пуске, остановке оборудования, отклонениях от технологического режима.
ПОСТОЯННЫЕ СБРОСЫ — горючие газы и пары, поступающие непрерывно от технологического оборудования и коммуникаций при нормальной их эксплуатации.
ПОСТОЯННЫЙ ОТВОД ЖИДКОСТИ — непрерывное ее удаление из сепаратора самотеком без использования насосов.
РАБОЧИЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН — клапан, установленный в соответствии с Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, для предотвращения роста давления в аппарате.
РЕЗЕРВНЫЙ РАБОЧИЙ КЛАПАН — предохранительный клапан, установленный параллельно рабочему и включаемый в работу блокировочным устройством «закрыто-открыто».
СБРОСНАЯ ТРУБА — вертикальная труба для сброса газов и паров в атмосферу без сжигания.
СБРОСЫ (СБРОСНЫЕ ГАЗЫ И ПАРЫ) — отходящие от производства, цеха, технологической установки, склада или иного источника горючие газы и пары, которые не могут быть непосредственно использованы в данной технологии.
СВЕЧА — устройство для выпуска продувочного газа в атмосферу.
СПЕЦИАЛЬНАЯ ФАКЕЛЬНАЯ СИСТЕМА — система для сжигания газов и паров, которые по своим свойствам и параметрам не могут быть направлены в общую или отдельную факельную систему. Сбросы в этом случае имеют следующие особенности: сбрасываемые газы содержат вещества, склонные к разложению с выделением тепла; полимеризующиеся продукты, агрессивные вещества, механические примеси, уменьшающие пропускную способность трубопроводов; продукты, способные вступать в реакцию с другими веществами, направляемыми в факельную систему; сероводород в концентрациях более 8 %. Используется также, если давление в технологической установке не обеспечивает сброс в общую факельную систему и т. д.
СПЕЦИАЛЬНЫЙ ФАКЕЛЬНЫЙ ТРУБОПРОВОД — трубопровод для подачи сбросного газа к факельной установке (факельному оголовку) при особых условиях, не совпадающих с условиями в факельном коллекторе.
УСТАНОВКА СБОРА УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ И ПАРОВ — совокупность устройств и сооружений, предназначенных для сбора и кратковременного хранения сбрасываемых газов общей факельной системы, возврата газа и конденсата на предприятие для дальнейшего использования.
ФАКЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕКТОР — трубопровод для сбора и транспортировки сбросных газов и паров от нескольких источников сброса.
ФАКЕЛЬНЫЙ ОГОЛОВОК — устройство из жаропрочной стали с дежурными горелками и запальниками, оснащенное приспособлениями для подачи водяного пара, распыленной воды и воздуха.
ФАКЕЛЬНЫЙ СТВОЛ — вертикальная труба с оголовком и газовым затвором.
ФАКЕЛЬНЫЙ ТРУБОПРОВОД — трубопровод для подачи сбросных газов и паров от одного источника сброса.
ФАКЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА — совокупность устройств, аппаратов, трубопроводов и сооружений для сжигания сбрасываемых газов и паров.
Приложение 2 (рекомендуемое)
Принципиальная схема сброса газов (паров)
в факельную систему от предохранительных клапанов
1 — защищаемый аппарат; 2 — цеховой сепаратор; 3 — факельный сепаратор;
4 — факельный ствол; 5 — газовый затвор; 6 — блокировочное устройство «закрыто—открыто»; 7 — цеховой коллектор; 8 — факельный коллектор;
9 — продувочный газ; 10 — линия ручного сброса; 11 — граница цеха;
12 — сброс газов от ПК на др. аппаратах цеха; 13 — сброс газов
от др. цехов производства
Приложение 3 (рекомендуемое)
Принципиальная схема сброса газов (паров)
в факельную систему с постоянным отводом конденсата
из сепаратора через гидрозатвор
1 — факельный коллектор; 2 — блокировочное устройство; 3 — факельный ствол; 4 — сепаратор (вариант А); 5 — сепаратор (вариант В); 6 — подача затворной жидкости; 7 — гидрозатвор; 8 — продувочный газ
Приложение 4 (рекомендуемое)
Принципиальная схема подачи продувочного газа
в факельный коллектор
1 — подача продувочного (топливного) газа; 2 — факельный коллектор;
3 — источник сброса, наиболее удаленный от факельной установки;
4 — подача азота
Приложение 5 (рекомендуемое)
РАСЧЕТ
концентраций горючего газа при сбросе
из предохранительного клапана
через сбросную трубу
Расчет проведен для условий, когда выброс осуществляется горизонтально в течение длительного времени при наихудших метеоусловиях (штиль), а максимальная приземная концентрация газа не превышает 50 % нижнего предела распространения пламени (воспламенения). Для уменьшения приземной концентрации рекомендуется сбросной патрубок направлять вертикально вверх.
1. Величина приземной концентрации газа на различных расстояниях от предохранительного клапана определяется по формуле:
г/м3
,
где М — количество сбрасываемого газа, г/с;
V — секундный объем сбрасываемого газа при нормальном давлении, м3 /с;
d — диаметр сбросного патрубка, м;
Х — горизонтальное расстояние от сбросного патрубка до места, в котором определяется концентрация, м;
r , r в — плотность сбрасываемого газа и окружающего воздуха, кг/м3 ;
h — высота сбросного патрубка, м.
2. Величина максимальной приземной концентрации газа определяется по формуле:
г/м3
.
3. Расстояние, на котором наблюдается максимальная приземная концентрация, составляет:
м.
4. Минимальная высота выброса определяется по формуле:
м,
где С нпв — концентрация нижнего предела распространения пламени, г/м3 .
Примечания.
Рекомендуется принимать скорость выхода газа из сбросного патрубка 80 м/с.
2. Опасной зоной считается круг радиусом Х м .
Приложение 6 (рекомендуемое)
Схема оснащения насосов для откачки углеводородов
трубопроводами, контрольно-измерительными приборами
и средствами автоматики
1 — рабочий насос; 2 — вход уплотняющей жидкости торцевого уплотнения вала рабочего насоса; 3 — вентиль возвратного трубопровода рабочего насоса;
4 — задвижка нагнетательного трубопровода рабочего насоса;
5 — минимальный уровень жидкой фазы в сепараторе; 6 — уровень начала откачки жидкой фазы из сепаратора; 7 — максимальный уровень жидкой фазы
в сепараторе; 8 — перфорированная труба; 9 — задвижка нагнетательного трубопровода резервного насоса; 10 — вентиль возвратного трубопровода резервного насоса; II — резервный насос; 12 — вход уплотняющей жидкости торцевого уплотнения вала резервного насоса; 13 — задвижка всасывающего трубопровода резервного насоса; 14 — задвижка всасывающего трубопровода рабочего насоса
ОПИСАНИЕ РАБОТЫ НАСОСОВ
Ситуация 1
Сброс углеводородных газов в факельную систему не производится. Факельная система заполнена топливным или инертным газом. Факельный сепаратор и насосы жидкостью не заполнены. Задвижки (приложение 6 — поз. 13 и 14), вентили (поз. 3 и 10) находятся в открытом положении. Задвижки (поз. 4 и 9) закрыты.
Ситуация 2
Происходит сброс углеводородных газов в факельную систему. В сепараторе появляется конденсат, который по всасывающему трубопроводу поступает в оба насоса и заполняет их. Отвод газовой фазы происходит из нагнетательных линий насосов в сепаратор по трубопроводу Ду 25 через дроссельную шайбу с отверстием в ней 10 мм.
Ситуация 3
В факельном сепараторе продолжается накопление жидкости. Жидкость достигает уровня откачки (1/4 высоты сепаратора). Автоматически включается рабочий насос. Открывается задвижка на нагнетании (приложение 6 — поз. 4). Если уровень продолжает повышаться и достигает максимального уровня (1 /2 высоты сепаратора), дается команда на включение резервного насоса и открывается задвижка (поз. 9) на линии нагнетания резервного насоса.
Ситуация 4
В результате откачки количество жидкости в сепараторе уменьшается до минимального уровня, который определяется временем остановки насоса. При достижении этого уровня насос (насосы) автоматически выключается и закрываются задвижки на нагнетании.
Приложение 7
РАСЧЕТ
плотности теплового потока от пламени,
минимального расстояния и высоты
факельного ствола
1. Обозначения и определения.
Cpi , Cvi — теплоемкости компонентов, Дж/(моль· К);
D — диаметр факельной трубы, м;
k —
показатель адиабаты,
М — молекулярная масса, кг/(кг/кг/моль);
Ni — молярная доля i -го компонента в смеси;
Т — температура газа, К ;
V — скорость истечения сбросного газа, м/с;
V в — скорость ветра на уровне центра пламени, м/с,
при H
+
Z
<
60,
при 60 < H
+ Z
< 200;
V т — максимальная скорость ветра, м/с, определяемая по приложению 4 СНиП 2.01.01.82 «Строительная климатология и геофизика».
V зв — скорость звука в сбрасываемом газе, м/с:
m — отношение скорости истечения к скорости звука в сбрасываемом газе, m = V/V зв .
При этом рекомендуется принимать:
при постоянных сбросах m £ 0,2;
при периодических и аварийных сбросах m £ 0,5;
Х — расстояние от факельного ствола, м;
X min — минимальное расстояние от факельного ствола до объекта; м;
q — плотность теплового потока в расчетной точке, кВт/м2 ;
q = q п + q с ,
q п — плотность теплового потока от пламени, кВт/м2 ;
q пд — предельно допустимая плотность теплового потока, кВт/м2 ;
q пдп = q пд — q с ,
q пдп — предельно допустимая плотность теплового потока от пламени, кВт/м2 ;
q с — прямая солнечная радиация, кВт/м2 , определяется для 11—12 ч по приложению 5 СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика».
Q — количество тепла, выделяемое пламенем, кВт;
h — высота объекта, м;
H — высота факельного ствола, м, рекомендуется принимать не менее 35D;
Z — расстояние от центра излучения пламени до верха ствола, м;
при m < 0,2 рекомендуется принимать Z = 5D,
при m ³ 0,2 определяют по следующим соотношениям:
H/D .......20 30 3 5 40 60 80 100
Z/D ....... 32 37 39 40 44 47 48
a — угол отклонения пламени (угол между вертикалью и осью пламени), градус, tga =V в /V ;
e — коэффициент излучения пламени, принимаемый по справочным данным.
Значения q пд , кВт/м2 рекомендуется принимать:
У основания факельного ствола 9,4
При условии эвакуации персонала в течение 30 с 4,8
На ограждении факельной установки и при условии
эвакуации персонала в течение 3 мин 2,8
Неограниченное пребывание персонала 1,4
Расчетный вариант сброса определяется по максимальной плотности теплового потока.
2. Расчетные формулы.
2.1. Плотность теплового потока q п 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.
2.2. При m < 0,2
При m ³ 0,2
