166 ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ. ЭКОЛОГИЯ www.S-NG.ru ЧИСТОЕ НЕБО Никуличев Н.И., Нигматьянов Р.Ф., Ханов Р.К., Шайхулов А.М., Шакурова Л.В. Современный экологический кризис ставит под угрозу возможность устойчивого развития человеческой цивилизации. Дальнейшая деградация природных систем ведет к дестабилизации биосферы, утрате ее целостности и способности поддерживать качества среды, необходимые для жизни [1]. Одними из основных факторов дестабилизации природной среды в Российской Федерации является низкий технологический уровень и высокая степень изношенности основных фондов [1]. И звестно, что главным источником химического загрязнения атмосферного воздуха на разрабатываемых газо-нефтяных месторождениях, например, Западной Сибири, являются факельные установки для сжигания попутного газа. Опасность их для природы связана с кумулятивностью действия загрязнителей, выбрасываемых в атмосферу, и «отложенностью» биологических последствий. Кроме того, сжигание на факелах попутного газа сопровождается выбросом в атмосферу большого количества парниковых газов, оксидов серы и азота, вокруг месторождений формируется повышенный тепловой фон [3]. Для снижения загрязнения окружающей среды и ресурсосбережения необходимо технологическое перевооружение и постепенный вывод из эксплуатации устаревшего оборудования предприятий; оснащение предприятий современным природоохранным оборудованием [1]. Утилизация попутного газа с помощью методов, отличающихся от простого сжигания в факелах, заключается в обеспечении достаточно полного сгорания утилизируемых компонентов за счет высокой степени ионизации в объеме пламени факела, что позволяет осуществить высокую степень разложения экологически опасных компонентов. С целью приближения решения вышеуказанной проблемы предприятием ООО «Нефтегазстром» разработана комплексная система факельной автоматики (СФА), предназначенная для установки на факельные запальники и факелы утилизации газов, работающие в режимах аварийных, периодических и постоянных сбросов Задачи, которые были решены при разработке системы факельной автоматики СФА Обеспечена весьма высокая экологическая чистота процесса горения за счет высокого уровня утилизации компонентов, практически до 70–90% Обеспечен гарантированный прямой розжиг электроискровым способом во всем диапазоне климатических условий любых утилизируемых топливных смесей Обеспечен гарантированный контроль пламени мгновенного быстродействия и высокой надежности, что исключило «холостые» выбросы в атмосферу сырого газа в случае несанкционированного погасания Обеспечено гарантированное автоматическое, практически мгновенное, переключение режимов «контроль пламени» и «электророзжиг» Система факельной автоматики СФА включает в себя Факельный оголовок (ФО) инжекционно-эжекторного типа. Изготовление и поставка ФО производится индивидуально по опросному листу в соответствии с техническими требованиями потребителя с учетом конкретного спектра физико-химических компонентов Электронные системы зажигания (СЭЗ) и контроля пламени (СКП). Системы могут быть включены в состав любой из известных схем факельной (или котельной) автоматики как отечественного, так и импортного производства [4] Пульт ПУ-01 местного или дистанционного, ручного или автоматического управления розжигом и контролем пламени Запальный электрод-датчик контроля пламени ДП-01-02 Температуры применения Рабочая часть запального электрода ДП01-02 до 1200 °С постоянно, до 1500 °С – кратковременно В целом конструкция системы обеспечивает повышенную устойчивость и сохранение работоспособности при аварийных обливах нефтепродуктами и возгораниях Реально полученные отличительные достоинства системы факельной автоматики СФА На предприятиях Татарстана система обеспечивает автоматический контроль пламени и бесперебойный, практически мгновенный, розжиг газовой смеси при 80% инертных к режиму горения компонентов, влажности до 85–95% в годовом диапазоне климатических воздействий, вне зависимости от перебоев в работе дежурной горелки, в диапазоне расходов и давлений от 20 до 100% СЭЗ обеспечивает требуемую продолжительность непрерывного включенного состояния для розжига тяжелых топлив или сопровождения процессов горения, исходя из условий дублирования перебоев подачи компонентов на утилизацию, исключения их накопления и вероятности взрыва СКП обеспечивает неограниченную продолжительность непрерывного включенного состояния для контроля пламени ФО инжекционно-эжекторного типа обеспечивает уровни утилизации компонентов практически до 70–90%; защиту агрегатов и факельной установки в целом от разрушения при аварийных выбросах жидких фракций за счет их распыления и сжигания; пониженнный тепловой фон за счет снижения спектра инфракрасного излучения Фактический срок службы высокотемпературных датчиков пламени, подтвержденный эксплуатацией в системе «Трансгаза», составил более 10 лет СФА имеет патентную защиту и комплект разрешительных документов На фото 1 Показана работа факельной системы до установки автоматики ООО «Нефтегазстром». Пламя факела – желто-красное, шлейф недоокисленных продуктов утилизации и токсичных веществ тянется до горизонта и в верхние слои атмосферы. На фото 2 Промышленная эксплуатация СФА поставки ООО «Нефтегазстром». Факел пламени устойчивый и вертикальный в диапазоне расходов до 100%. Ядро пламени фиксируется на высоте до 500-700 мм от верхнего среза оголовка. Цвет пламени – прозрачно-голубой, полное отсутствие копоти, сжигание утилизируемого попутного газа – полное. Более того, жителями близлежащей деревни (около 5км) отмечено – исчезли запахи со стороны ДНС. На фото 3 и 4 Показан аварийный выброс жидких фракций нефтепродуктов, который не привел к повреждениям факельного оборудования благодаря применению СФА предприятия ООО «Нефтегазстром». ВЫВОДЫ Применение комплекса системы факельной автоматики СФА разработки предприятия ООО «Нефтегазстром», как современного технологического средства, включающего факельный оголовок инжекционного типа с электронными системами контроля пламени, электроискрового зажигания и автоматического управления, позволяет: 1)Обеспечить соответствие факельной системы современным требованиям экологии. 2)Обеспечить гарантированный, бесперебойный, с высоким быстродействием, автоматический, прямой розжиг и контроль пламени как дежурных, так и основных горелок. 3)Исключить разрушения факельного оборудования из-за аварийных обливов и пожара, простои и внеплановые ремонты. Соответственно, обеспечить снижение затрат и повышение экономической эффективности факельной системы в целом. Литература: 1. Проект экологической доктрины Российской Федерации. 2. Ю.М. Полищук «Информатика и анализ техногенных воздействий на природную среду». Институт Химии Нефти СО РАН, Томск. 167 www.S-NG.ru ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ. ЭКОЛОГИЯ 3. Концепция экологической безопасности Республики Казахстан на 2004–2015 годы. 4. Никуличев Н.И., Нигматьянов Р.Ф., Ханов Р.К. «Из искры возгорится пламя». «Сфера Нефтегаз» №3/2006. Фото 1 Фото 2 Фото 3 Фото 4 ООО «Нефтегазстром» 450005 г. Уфа, а/я 224 Тел./факс (347) 272-10-56, 292-72-40 e-mail: [email protected] www.gazoiltech.nm.ru