EA023979B1

EA023979B1 - Система для утилизации факельного газа

Info

Publication number: EA023979B1
Application number: EA201270296A
Authority: EA
Inventors: Йерген Гросс-Петерсен
Original assignee: Мерск Олие Ог Гас А/С
Priority date: 2009-08-20
Filing date: 2010-08-20
Publication date: 2016-08-31
Also published as: EA201270296A1; US20120315587A1; DK201170188A; EP2467567A2; WO2011020916A2; US9759045B2; WO2011020916A3

Abstract

Изобретение относится к системе, которая выполняет требования безопасности с помощью своего активного устройства открытия и своих отличающихся независимых механических устройств двух уровней защиты от превышения давления, включающих в себя разрывную мембрану с отсечными задвижками и клапан с деформируемым штифтом без каких-либо отсечных задвижек.

Description

Изобретение относится к системе для утилизации факельного газа, описанной в ограничительной части п. 1 формулы изобретения.

Сжигание газа на факеле при получении углеводородов представляет собой как нежелательную эмиссию в атмосферу, так и потерю ценных ресурсов. Значительные усилия предпринимаются поэтому для уменьшения сжигания на факеле.

Ряд систем утилизации факельного газа установлены за последние 10 лет, в основном в Норвегии. Данные системы утилизации факельного газа (РСР) основаны на отсечке факела быстрооткрывающимся клапаном (РЭУ), который быстро открывается, когда сжигание на факеле выходит за пределы производительности системы утилизации. Закрытие факельной системы позволяет утилизировать газ из закрытой части факела при нормальной работе.

Схожая технология раскрыта в документах: ОР1 кг1: Рпр1пге Ρίη уа1уек ίη Р1ате 8у81еш8, р. 1-13 (взято из интернета иРЫШр://\у\у\у.оп.тПапо.П/а6тн1/1тр/П1е5/5>По/РРТ_Лаге_уа1уе5.р6Г). ίοηαΐΐιαη МПек: Р1ате гесоуегу кукЮтк апб 1Не Г1аге Ьи11е1, С1оЬа1 Рогат Иатгад тебисйоп & Сак иПП/аОоп (взято из интернета иРР:11ир://\у\у\у.\уог1ПЬапк.ог§/1и1п1/ГрП/88ГгГош1п06/Ьег§/тПеку2.рр1 и И8 4516932 А (СНАИИОТ СЕРАРИ).

Целью настоящего изобретения является улучшение безопасности с помощью включения в состав дополнительных защитных устройств для обеспечения приемлемой надежности противодействия отказу системы открытия.

Дополнительно, целью также является улучшение динамической работы факельной системы не только во время продувки и сброса давления, но также во время нормальной работы или для создания альтернативы известным системам.

Это достигается с помощью системы, имеющей две разные механические защиты от превышения давления, указанные две разные механические защиты представляют собой разрывную мембрану и клапан с деформируемым штифтом.

Другим аспектом заявленного изобретения является система, имеющая две разные механические защиты от превышения давления, указанные две разные механические защиты представляют собой разрывную мембрану с отсечными задвижками и разрывную мембрану без отсечных задвижек.

Другим аспектом заявленного изобретения является система, имеющая две разные механические защиты от превышения давления, указанные две разные механические защиты представляют собой быстрооткрывающийся клапан и разрывную мембрану.

Другим аспектом заявленного изобретения является система, имеющая две разные механические защиты от превышения давления, указанные две разные механические защиты представляют собой две разрывные мембраны с отсечными задвижками.

Два различных уровня защиты можно задавать для различных уровней давления.

Предлагается система факельного сжигания газа, содержащая активное устройство открытия подающей газ трубы; механическую защиту от превышения давления, причем она содержит две разные механические защиты от превышения давления, представляющие собой разрывную мембрану и клапан с деформируемым штифтом и настроенные на различные уровни защитного срабатывания.

Также предлагается система факельного сжигания газа, содержащая активное устройство открытия подающей газ трубы; механическую защиту от превышения давления газа, причем она содержит две разные механические защиты от превышения давления, установленные параллельно и представляющие собой разрывные мембраны и настроенные на различные уровни защитного срабатывания.

Кроме того, предлагается система факельного сжигания газа, содержащая активное устройство открытия подающей газ трубы; механическую защиту от превышения давления газа, причем она содержит две разные механические защиты от превышения давления, установленные параллельно и представляющие собой быстрооткрывающийся клапан и разрывную мембрану и настроенные на различные уровни защитного срабатывания.

Дополнительно предлагается система факельного сжигания газа, содержащая активное устройство открытия подающей газ трубы; механическую защиту от превышения давления газа, причем она содержит две разные механические защиты от превышения давления, установленные параллельно и представляющие собой быстрооткрывающийся клапан и разрывную мембрану и настроенные на различные уровни защитного срабатывания.

Предпочтительно указанные две разные механические защиты от превышения давления образуют два различных уровня защиты.

Предпочтительно разрывная мембрана имеет отсечные задвижки.

Предпочтительно указанные два различных уровня защиты определены как различные уровни дав- 1 023979 ления.

Изобретение подробно описано ниже со ссылками на чертежи, на которых показано следующее.

На фиг. 1 показана принципиальная схема обычной факельной системы.

На фиг. 2 показана принципиальная схема известной из уровня техники системы утилизации факельного газа.

На фиг. 3 показана принципиальная схема механически закрываемой системы утилизации факельного газа (РСК).

На фиг. 4 показана принципиальная схема системы факельного сжигания газа, оборудованной разрывной мембраной с отсечными задвижками и разрывной мембранной без отсечных задвижек.

На фиг. 5 показана принципиальная схема системы факельного сжигания газа, содержащей клапан с деформируемым штифтом.

На фиг. 6 показана принципиальная схема системы утилизации факельного газа с дополнительным быстрооткрывающимся клапаном (клапанами).

На фиг. 7 показана принципиальная схема открытой системы утилизации факельного газа с разрывной мембраной.

На фиг. 8 показана принципиальная схема системы утилизации факельного газа с разрывной мембраной, замененной клапаном с деформируемым штифтом.

Промысловые сооружения включают в себя всего 7 технологических объектов в интегрированной системе добычи. Технологическими объектами являются Иаи Р., Найбаи Ό.Ά., Найбаи В.И. (строится), Согт, Туга Бак!, Туга \УсЧ и Нага1б.

Факельные системы и соответственно сжигание на факеле являются фундаментальными критическими частями системы безопасности установок переработки углеводородов. Основной целью создания системы факельного сжигания газа является снижение давления в системах переработки при нештатных условиях с помощью безопасного удаления имеющегося огнеопасного газа и сжигания данного газа на безопасном расстоянии от технологической установки.

Большинство факельных систем технологических установок имеют факел высокого давления (НР) и низкого давления (ИР). Все компоненты высокого давления, удерживающие большие объемы газа, соединены с факельной системой высокого давления, а компоненты низкого давления, удерживающие только небольшие объемы газа (обычно система емкостей хранения и сепарирования, дегазаторы и т.д.), соединены с факельной системой низкого давления. Факельная система высокого давления поэтому выполнена с возможностью работы с высокими расходами и работает при сравнительно высоком давлении, а факел низкого давления работает с более низкими расходами и работает при сравнительно более низком давлении.

Факельные системы в нормальных условиях включают в себя газожидкостной сепаратор для сбора любых жидкостей в факельной системе, что предотвращает их вынос в атмосферу через факел, см. принципиальную схему на фиг. 1.

Может проводиться продувка всей системы нефтегазопереработки, или отдельных линий, или оборудования. Полная продувка системы переработки углеводородов может продолжаться до 15 мин при необходимости удаления больших объемов газа через факел. Большей частью сжигание на факеле производится факельной системой высокого давления, и только небольшая доля приходится на факельную систему низкого давления.

Обычные факельные системы, как показано на фиг. 1, являются пассивными системами с чрезвычайно высокой надежностью, как это требуется для такой жизненно важной системы безопасности.

Факельные системы обычно разрабатывают согласно АР1 КР 521 (ΙδΘ 23251).

Факельные системы являются сравнительно большими системами труб, выполненными с возможностью работать с расходами газа, связанными с продувкой и сбросом давления. Во время нормальной работы установки только очень небольшой расход продувки углеводородного газа присутствует в системе, потенциально давая в результате очень низкие расходы в большой системе труб для предотвращения входа атмосферного воздуха в факельную систему и смешивания его с факельным газом с созданием взрывоопасных смесей. Выпуск газа также помогает обеспечивать постоянное поддержание горения факела, чтобы сгорал газ продувки и сброса давления.

Несколько технологических условий вносят вклад в сжигание на факеле, некоторые являются критичными по безопасности и некоторые являются критичными по производству. Это включает в себя:

a) В случае превышения давления, предохранительные клапаны сброса давления должны подниматься и смещать газ на факел. Данные события являются редкими, и сжигание на факеле является критичным по безопасности.

b) В случае пожара, имеющийся углеводородный газ продувается на факел до наступления момента ослабления элементов установки из-за пожара, например емкостей или труб, достаточного для утечки газа и обусловливания взрывов и т.д. Данные события являются редкими, и сжигание на факеле является критичным по безопасности.

c) Аварийное отключение и полная или частичная продувка происходят для ряда некатастрофических отказов технологических систем, включающих в себя пожар (см. пункт (Ь)). Вместе с тем, гораздо

- 2 023979 чаще отключения обусловлены действиями персонала, ложными тревогами и отказобезопасным характером установки, обусловливающими отключения и последующие продувки. Данные события являются достаточно частыми, и сжигание на факеле является критичным по безопасности или следствием работы критичных по безопасности систем.

й) Эксплуатационный сброс давления происходит, например, когда емкость требует опорожнения в связи с техобслуживанием. Данные события являются достаточно частыми, и сжигание на факеле является критичным по безопасности, но в них участвуют только относительно небольшие объемы газа.

е) В варианте запуска, например, когда главные газоперерабатывающие компоненты повторно запускают после планового или непланового отключения, газ необходимо сжигать на факеле до получения удовлетворительного качества газа. Данные события являются частыми и происходят ежедневно. Сжигание на факеле является критичным по производству и может быть оптимизировано, например, минимизацией паразитных отключений и модификациями технологического процесса.

ί) Г азовая продувка факельной системы требуется для обеспечения минимального базового расхода на выходе через факельный наконечник для предотвращения поступления кислорода. Сжигание на факеле при данной газовой продувке являются критичными по безопасности.

Сжигание газа на факеле, определенное как критичное по безопасности сжигание на факеле, нельзя в нормальных условиях заменить утилизацией, поскольку возможность для переработки участвующих в нем объемов газа отсутствует. Вклад в объем сжигания в каждой из описанных выше ситуаций зависит от конкретной технологической установки. В работе компании Маегкк Ой в Северном море большую часть газа, сжигаемого на факеле, считают относящимся к пунктам (с), (е) и (ί).

Как понятно из описания, приведенного выше, утилизация газа из факельной системы возможна только для ситуации (ί) газовой продувки.

Данное сжигание на факеле, несмотря на только весьма небольшие расходы, составляет значительную часть общего объема сжигания газа на факеле, в общем, около 60% для работы Маегкк Ой на стационарных промысловых сооружениях в Северном море, поскольку данное сжигание на факеле является непрерывным.

Значительные усилия предпринимаются в последние годы для уменьшения сжигания на факеле на технологических промысловых сооружениях Маегкк Θίΐ. Уменьшение сжигания на факеле было уменьшено, несмотря на то, что потребление топлива за период 2001-2008 гг. увеличилось.

Технологическая платформа (Туга Бак!) имеет базовое сжигание на факеле, составляющее около 500-1000 м³/ч при нормальных условиях или 0,5-1 млрд фут³/в день при нормальных условиях, в технологическом процессе, представляющем условие (ί) в разделе 2. Базовый поток показывает изменения потока до около 6000 м³ при нормальных условиях в час и некоторые большие потоки, представляющие технологические режимы (й)-(е) в разделе 3. На основе расчетного базового факела для каждого технологического сооружения объем утилизации газа с помощью установки системы утилизации факельного газа поэтому является частью данного базового потока для каждого сооружения.

Для дополнительного уменьшения сжигания на факеле Маегкк Θίΐ планирует утилизацию факельного газа данной части сжигания на факеле, где целесообразно.

Один тип серийно выпускаемой системы утилизации факельного газа основан на водном затворе для закрытия факельной системы и, в общем, используется для утилизации из систем переработки низкого давления и нефтехимических систем.

Данный тип системы утилизации факельного газа показан на принципиальной схеме фиг. 2.

Значительное число блоков утилизации факельного газа данного типа установлено по всему миру. Система является громоздкой и тяжелой, особенно для факельных систем высокого давления с их более высоким противодавлением, и не находит практического применения на технологических промысловых сооружениях в Северном море. Данный тип системы утилизации факельного газа дополнительно здесь не рассматривается.

Другой тип серийно выпускаемой системы утилизации факельного газа использует механическое устройство закрытия факела. Данный тип системы утилизации факельного газа предназначен для установки на морских технологических промысловых сооружениях. Некоторое количество установок в море существует по всему миру, но в основном они находятся в Норвегии и все установлены за последние 10 лет.

Система утилизации факельного газа схематично показана на принципиальной схеме фиг. 3. Основные компоненты данной системы утилизации факельного газа следующие:

1. Быстрооткрывающийся клапан (РОУ), установленный в факельной линии после факельного газожидкостного сепаратора.

2. Разрывная мембрана (ΒΌ) с изоляционными опломбированными в открытом положении отсечными задвижками с обеих сторон, установленная параллельно быстрооткрывающемуся клапану.

3. Система розжига факела с использованием шашек, поджигаемых под факелом для розжига факельного газа, когда газ не утилизируют.

4. Газовый компрессор для утилизации газа из факельной системы.

Система утилизации факельного газа данного типа описана в ΑΡΙ КР 521, ΗίΗΗ еййюи, 2007.

- 3 023979

Компании уже учитывали установку механически закрывающихся систем для утилизации факельного газа, показанных на фиг. 3, но выполняли резервирование для возможных последствий для безопасности, связанных с такой системой закрытия.

Озабоченность вызывают серьезные последствия отказа открытия системы, когда требуется безопасное удаление газа из технологической системы в ситуации некатастрофического отказа. Давление должно в таком случае увеличиваться очень быстро, и разрыв должен высвобождать большие объемы газа в технологическом сооружении, и риск взрыва и пожара должен быть высоким. В самом худшем случае последствия для персонала могут быть катастрофическими, включающими в себя смертельные случаи и серьезные повреждения сооружения.

В свете вышеизложенного промышленность предлагает дополнительные защитные устройства для системы утилизации факельного газа.

Закрытие факела, выполняемое с помощью серийно выпускаемых систем утилизации факельного газа, является эффективным подходом к утилизации факельного газа. С низкими расходами на факеле при нормальных условиях работы должен быть технически возможен в некоторых ветровых условиях ввод воздуха в факельную систему большого диаметра, когда газ выходит из системы. Контроль предотвращения поступления атмосферного воздуха в факельную систему без закрытия должен, следовательно, быть затруднительным. Атмосферный воздух в системе является нежелательным по соображениям безопасности.

Поэтому закрытие факельной системы при утилизации газа при нормальной работе системы утилизации факельного газа считается необходимым. Это также дает преимущество в том, что давление в факельной системе можно поднять выше атмосферного давления при утилизации газа, так минимизируя мощность, требуемую для утилизации, и потенциально делает существующие средства сжатия низкого давления на сооружении подходящими для использования в утилизации. Более высокое давление в системе утилизации факельного газа уменьшает, вместе с тем, возможность системы поглощать скачки давления.

В свете серьезных последствий отказа факельной системы, когда требуется сжигание на факеле, открывающий механизм должен быть высоконадежным для предотвращения любого превышения давления в факельной системе. Существующие факельные системы являются обычными системами 150# с расчетным давлением около 300 фунт/дюйм² абс. (2070 кПа). Открывающий механизм должен также быть очень быстрореагирующим для безопасного контроля динамических действий, связанных с открытием продувочных клапанов или больших клапанов сброса давления. Открывающий механизм должен, поэтому, предотвращать чрезмерный рост давления в факельной системе при открытии. Такое чрезмерное давление может создавать главный риск для целостности факельной системы и может также давать в результате очень большие скорости газа в системе во время продувки или во время сброса давления через клапан полного сброса давления.

Компоненты, рассматриваемые для устройства закрытия факельной системы: быстрооткрывающийся клапан (РОУ) с исполнительным механизмом; разрывная мембрана (ΒΌ);

клапан с деформируемым штифтом (ВРУ).

Быстрооткрывающийся клапан используется для существующих систем утилизации факельного газа и является относительно удовлетворительно отработанным. Он является клапаном с исполнительным механизмом, выполненным с возможностью открытия насколько возможно быстро. Время открытия для быстрооткрывающегося клапана составляет около 2 с. Поскольку новая выделенная локальная панель управления может быть необходима, если система управления платформы не реагирует достаточно быстро, например, на более старых системах управления. Некоторые старые системы управления могут реагировать только через 8-10 с. После активирования быстрооткрывающийся клапан остается открытым до переустановки вручную, когда повторно устанавливаются условия нормальной работы.

Функции клапана с деформируемым штифтом являются аналогичными функциям клапана сброса давления (Р8У), при открытии, но клапан с деформируемым штифтом не закрывается после открытия, поскольку предохранительный штифт необратимо деформируется. Деформированный предохранительный штифт необходимо заменить вручную новым штифтом для закрытия и повторного активирования клапана с деформируемым штифтом. Замену предохранительного штифта можно, вместе с тем, проводить при работе без какой-либо изоляции клапана с деформируемым штифтом от давления системы, поскольку шток клапана можно вдавливать при вставлении нового недеформированного штифта. Отсечная задвижка для клапана с деформируемым штифтом поэтому не требуется. Клапан с деформируемым штифтом не только имеет очень быструю реакцию, но разброс давления его активирования является очень узким, поэтому считается подходящим в качестве первого уровня защиты в дополнение к активному устройству.

Разрывная мембрана чрезвычайно быстро открывается, но страдает весьма широким разбросом фактических значений разрывного давления. Замена разрывной мембраны после активирования в процессе работы требует изоляции крепления разрывной мембраны от давления системы, с помощью закрытия отсечных задвижек. Разрывное давление мембраны менее точно определяется, чем, например, давле- 4 023979 ние срабатывания клапана с деформируемым штифтом. С более сложной для замены после активирования разрывной мембраной данное защитное устройство выглядит более подходящим в качестве второго уровня защиты активного устройства.

Оценивались пять альтернативных концепций системы закрытия для утилизации факельного газа. Указанные концепции являются различными вариациями системы закрытия с сохранением быстрооткрывающегося клапана, но с улучшенной надежностью системы открытия. Рассмотрены пять предложений для системы утилизации факельного газа для закрытия факела. Принципиальные схемы пяти систем утилизации факельного газа показаны на фиг. 4-8 и описаны ниже.

Пять систем являются следующими.

Система утилизации факельного газа с системой закрытия, включающая в себя быстрооткрывающийся клапан, разрывную мембрану с опломбированными в открытом положении отсечными задвижками и разрывной мембраной без отсечных задвижек. Последняя разрывная мембрана имеет уставку более высокого давления разрыва, см. фиг. 4.

Система утилизации факельного газа с системой закрытия, включающей в себя быстрооткрывающийся клапан (1), клапан с деформируемым штифтом (2) без отсечных задвижек и разрывную мембрану (4) с опломбированными в открытом положении отсечными задвижками (3). Разрывная мембрана имеет уставку более высокого давления активирования, см. фиг. 5.

Система утилизации факельного газа с системой закрытия, включающая в себя два быстрооткрывающихся клапана, разрывную мембрану с опломбированными в открытом положении отсечными задвижками. Разрывная мембрана имеет уставку более высокого давления, см. фиг. 6.

Система утилизации факельного газа с системой закрытия, включающая в себя быстрооткрывающийся клапан, две разрывных мембраны, обе с опломбированными в открытом положении отсечными задвижками. Одна разрывная мембрана имеет уставку более высокого давления, см. фиг. 7.

Система утилизации факельного газа с системой закрытия, включающая в себя быстрооткрывающийся клапан и клапан с деформируемым штифтом, см. фиг. 8.

Другие предложения рассмотрены, но описано более подробно, например, предложение, показанное на фиг. 5 без быстрооткрывающегося клапана. Такая система должна, например, быть целесообразна, если открытие факельной системы является только редким событием. Каждая система включает в себя также необходимые контрольно-измерительные приборы и сжатие для утилизации факельного газа.

Все описанные выше системы имеют улучшенный уровень безопасности, в сравнении с серийно выпускающейся системой, показанной на фиг. 3.

Система, показанная на фиг. 4 с разрывной мембраной без какой-либо отсечной задвижки, является подходящей и с точки зрения безопасности полностью приемлемой, но страдает недостатком непрерывного сжигания на факеле в случае разрыва разрывной мембраны до остановки технологического процесса и замены разрывной мембраны. При широком разбросе давления разрыва разрывной мембраны возможно такое событие, несмотря на две разрывные мембраны с различными уставками.

Система, показанная на фиг. 5, имеет три различных устройства для защиты. Одним защитным устройством является клапан (2) с деформируемым штифтом без каких-либо отсечных задвижек. Дополнительно, применение различных типов открывающихся устройств рассматривается как преимущество.

Система, показанная на фиг. 6, считается сложной в том смысле, что два активных устройства могут требоваться, с одним в качестве защиты, и, поскольку в случае слишком быстрого роста давления, только разрывная мембрана с опломбированными в открытом положении отсечными задвижками имеется для защиты системы.

Система, показанная на фиг. 7, опирается на два типа защитных устройств, но устройств без опломбированных в открытом положении отсечных задвижек нет.

Система, показанная на фиг. 8, имеет только два защитных устройства, опломбированные в открытом положении отсечные задвижки отсутствуют.

При определении системы утилизации факельного газа безопасность учитывается в первую очередь, но также весьма важно оптимальное функционирование утилизации факельного газа, так что максимальный объем газа из системы утилизируется.

Эффективная система утилизации факельного газа должна иметь высокое время наработки на отказ, т.е. должна утилизировать высокий процент из базового факела, см. (е) в разделе 2. В данной связи важно, что система утилизации факельного газа может работать с нормальными динамическими нарушениями потока, например с перемежающимися потоками из скважин или мультифазных трубопроводов соответствующих технологических сооружений, как показано на фиг. 4. При этом требуется, чтобы к данным регулярным динамическим нарушениям плюс нормальной продувке газа в факельной системе за исключением удаления можно было приспособиться без достижения уставки для открытия факельной системы и сброса газа. Если факельное устройство закрытия открывается, факел должен оставаться открытым до повторной установки вручную оператором. Некоторые минимальные объемы в закрытой факельной системе должны, таким образом, быть необходимы в факельной системе и в факельном сепараторе для работы при данных динамических воздействиях.

Система утилизации факельного газа, показанная на фиг. 5, выбрана по следующим причинам:

- 5 023979 в ней применено активное открывающееся устройство плюс два независимых механизма разного типа быстрого открытия с защитными функциями, и она считается соответствующей ΙδΘ 10418 (ΑΡΙ 14С);

оптимальной утилизации факельного газа можно достичь при надлежащем учете в разработке динамических процессов в индивидуальных вариантах применения факельной системы.

Механическое устройство закрытия факела должно, как указано выше, быть установлено ниже по потоку от газожидкостного сепаратора факела, обеспечивая непрерывный слив жидкости из системы, и так близко к факельному наконечнику, насколько практически возможно. Это должно максимизировать остаток, имеющийся в закрытой части системы. Если большой остаток в конкретном варианте применения не требуется, данный вопрос может иметь низкую важность, но должен также ограничивать возможность работы при любом возможном будущем увеличенном перемежающемся потоке. Если объем слишком мал для работы в ситуации продувки и сброса давления, может быть необходим дополнительный объем с установкой дополнительного факельного коллектора, более крупного факельного газожидкостного сепаратора или дополнительной емкости.

Выбор уставок для системы должен оцениваться для любого конкретного варианта применения. Прогнозируемое рабочее давление в закрытой части факельной системы составляет около 2-3 бар и.д. (200-300 кПа). Клапан с деформируемым штифтом должен иметь насколько возможно низкую уставку, исключающую возможность активирования при регулярном динамическом поведении системы (например, при перемежающемся потоке). Разрывная мембрана должна иметь насколько возможно высокую уставку для предотвращения активирования и, одновременно, предотвращения превышения давления в закрытой части факельной системы.

Непрерывная продувка азотом в нормальных условиях требуется ниже по потоку от быстрооткрывающегося клапана, когда клапан закрыт, для предотвращения поступления воздуха в основной факельный стояк, а также для удаления любого остаточного несгоревшего углеводородного газа.

Детальная разработка системы утилизации факельного газа сейчас завершается. Система утилизации факельного газа является прототипом, и данная система планово установлена на одном технологическом сооружении вначале для подтверждения надлежащего функционирования для утилизации факельного газа перед применением на всех соответствующих технологических промысловых сооружениях.

Опыт эксплуатации прототипа планируют получить в течение 2011. Любые улучшения системы утилизации факельного газа, следующие за испытанием прототипа, могут затем быть включены дополнительно в системы утилизации факельного газа, планируемые к установке.

Система утилизации факельного газа согласно вышеприведенному определению требует системы поджига для обеспечения горения факельного газа, выходящего из факельной системы. Рассмотрены следующие предложения для системы поджига:

запальное пламя; обычная система поджига; система с запальными шашками.

Поджиг факела сигнальным пистолетом считается только резервной системой.

Запальный факел исключен вследствие непрерывного потребления газа для горения. Такое непрерывное потребление газа для запального факела противодействует утилизации газа системой утилизации факельного газа.

Обычная система поджига также исключена вследствие накопленного негативного опыта использования системы такого типа.

Система поджига для запуска с помощью запальных шашек поэтому выбрана с пневматической пусковой установкой, выстреливающей небольшую шашку на плиту на факельном наконечнике, генерирующую искры для поджига газа. Стрельба пневматической пушки синхронизирована с работой быстрооткрывающегося клапана. Магазин с шашками имеется в установке запуска шашек для обеспечения повторного запуска, если это необходимо (например, когда шашка не срабатывает).

Прогнозируют, что выбранный тип поджига с помощью шашек значительно увеличит срок службы факельного наконечника, поскольку факел в нормальных условиях не горит с небольшим непрерывным запальным пламенем, имеющим тенденцию повреждения факельного наконечника, поскольку последний разработан для эффективного сжигания с гораздо большими расходами на факеле. Замены факельного наконечника можно, таким образом, сделать значительно более редкими при установке такой безопасной и эффективной системы утилизации факельного газа.

Подходящая система сжатия для утилизации факельного газа требуется для возврата утилизируемого газа в технологическую систему. Конфигурация и тип системы сжатия зависят от уровня давления в системе для возврата газа. Подходящими компрессорами могут быть компрессоры винтового типа, эжекторы или существующий компрессор. Выбор подходящего компрессора всегда сильно зависит от технологической системы и здесь дополнительно не рассматривается.

Как уже упомянуто выше, быстрооткрывающийся клапан должен открываться насколько возможно быстро для ограничения роста давления в закрытой части факельной системы.

- 6 023979

Быстрооткрывающийся клапан работает по сигналам от датчика (датчиков) давления в закрытой части факельной системы, но данное открытие дополняется открытием быстрооткрывающегося клапана от системы противоаварийной защиты, например, параллельно с открытием продувочных клапанов. Это должно обеспечивать быстрое открытие быстрооткрывающегося клапана в варианте продувки и сброса давления, поскольку исключает открытие быстрооткрывающегося клапана, запускаемое каскадным включением с помощью датчика давления, обнаруживающего повышение давления в закрытой части факельной системы.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Система факельного сжигания газа, содержащая активное устройство (1) открытия подающей газ трубы; механическую защиту от превышения давления газа, отличающаяся тем, что она содержит две разные механические защиты от превышения давления, установленные параллельно и представляющие собой разрывную мембрану и клапан с деформируемым штифтом и настроенные на различные уровни защитного срабатывания.
2. Система факельного сжигания газа, содержащая активное устройство (1) открытия подающей газ трубы; механическую защиту от превышения давления газа, отличающаяся тем, что она содержит две разные механические защиты от превышения давления, установленные параллельно и представляющие собой разрывные мембраны и настроенные на различные уровни защитного срабатывания.
3. Система факельного сжигания газа, содержащая активное устройство (1) открытия подающей газ трубы; механическую защиту от превышения давления газа, отличающаяся тем, что она содержит две разные механические защиты от превышения давления, установленные параллельно и представляющие собой быстрооткрывающийся клапан и разрывную мембрану и настроенные на различные уровни защитного срабатывания.
4. Система по п.1 или 3, в которой разрывная мембрана имеет отсечные задвижки.