МИНИСТЕРСТВО НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ
И НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР
СОГЛАСОВАНЫ: УТВЕРЖДЕНЫ:
с ЦК профсоюза рабочих Госгортехнадзором СССР
химической и нефтехимической 13 июля 1984 г.
промышленности
9 января 1984 г.
с Госстроем СССР
31 октября 1983 г.
с Министерством по производству
минеральных удобрений
15 ноября 1983 г.
с Министерством химической
промышленности
30 марта 1984 г.
с Министерством
нефтеперерабатывающей
и нефтехимической
промышленности СССР
21 мая 1984 г.
ПРАВИЛА
УСТРОЙСТВА И БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
ФАКЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
ПУ и БЭФ-84
Москва, 1984 г.
CОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 3
2. ВИДЫ СБРОСОВ И ТРЕБОВАНИЯ К НИМ 3
3. КОЛЛЕКТОРЫ И ТРУБОПРОВОДЫ 3
4. ФАКЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА 3
5. УСТАНОВКА СБОРА УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ И ПАРОВ 3
6. ТЕРРИТОРИЯ И СООРУЖЕНИЯ ФАКЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК 3
7. КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ 3
8. СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ФАКЕЛЬНЫМ СИСТЕМАМ 3
9. ПУСК И ЭКСПЛУАТАЦИЯ 3
10. ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ЗА НАРУШЕНИЕ ПРАВИЛ 3
Приложения 3
Правила устройства и безопасной эксплуатации факельных систем разработаны институтами ГИАП Минудобрений, ВНИПИнефть и Гипрокаучук Миннефтехимпрома СССР.
При разработке Правил учтены предложения, поступившие от проектных организаций и предприятий Минудобрений, Минхимпрома, Миннефтехимпрома СССР и ГосгортехнадзораСССР.
С момента введения в действие настоящих Правил считать утратившими силу «Инструкцию по проектированию и безопасной эксплуатации факельных установок для горючих газов и паров» ВС11 9-76/Минхимпром (утверждена Минхимпромом 30 ноября 1976 г., введена в действие с 1 июня 1978 г.) и «Временные нормы и правила по технологическому проектированию факельных систем нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятии» Миннефтехимпром СССР ВН и ПФ01-74 (утверждены 18 декабря 1974 г., введены в действие с 1 июля 1975 г.).
1.1. Проектирование, строительство, реконструкция и эксплуатация факельных систем взрывоопасных и взрывопожароопасных производств предприятий министерств минеральных удобрений, химической, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, подконтрольных Госгортехнадзору СССР, должны проводиться в соответствии с требованиями Строительных норм и правил, утвержденных Госстроем СССР, Правил безопасности во взрывоопасных и взрывопожароопасных химических и нефтехимических производствах, Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, настоящих Правил и других нормативных документов, утвержденных в установленном порядке.
Порядок и сроки приведения действующих факельных систем в соответствие с настоящими Правилами определяются руководителями предприятий по согласованию с местными, органами Госгортехнадзора и соответствующими органами профсоюза.
1.2. До приведения факельных систем в соответствие с настоящими Правилами предприятием должны быть разработаны и утверждены в установленном порядке мероприятия по повышению безопасности действующих факельных систем.
1.3. На предприятиях, эксплуатирующих факельные системы, должны быть утверждены в установленном порядке инструкции по их безопасной эксплуатации.
Инструкции по безопасной эксплуатации факельных систем пересматриваются в сроки, установленные министерством. В случае возникновения аварийного положения или травмирования работающих из-за несовершенства инструкций, а также при внесении изменений в схему или режим работы факельной системы, инструкции должны быть пересмотрены до истечения срока их действия.
1.4. Прием в эксплуатацию вновь сооружаемых факельных систем с отступлениями от настоящих Правил, а также без наличия инструкций по эксплуатации, не разрешается.
1.5. Для контроля за работой факельных систем приказом (распоряжением) по предприятию, производству, цеху назначаются ответственные лица из числа инженерно-технических работников предприятия, производства, цеха, в состав которого входят эти системы, прошедших проверку знаний настоящих Правил.
1.6. По надежности электроснабжения электроприемники факельных систем относятся к потребителям первой категории.
2.1. Сбросы горючих газов и паров в факельные системы разделяются на постоянные, периодические и аварийные.
Для сжигания или сбора и последующего использования сбросные газы и пары следует направлять:
- в общую факельную систему;
- в отдельную факельную систему;
- в специальную факельную систему.
Термины, употребляемые в настоящих Правилах, и их определения приведены в Приложении 1.
2.2. Для газов и паров, направляемых в факельную систему, должны быть определены по каждому источнику сброса возможные составы и параметры (температура, давление, плотность, скорость и продолжительность сброса), а также расчетный вариант сброса с наибольшей плотностью теплового потока.
2.3. Допускается направлять на сжигание постоянные сбросы газов 'и паров только при наличии технико-экономического обоснования.
2.4. Содержание кислорода в сбросных газах и парах сложного состава не должно превышать 50% от минимального взрывоопасного содержания кислорода.
При сбросе водорода, ацетилена, этилена и окиси углерода содержание кислорода должно быть не более 2% об., при сбросах других углеводородов и органических веществ — не более 5% об.
2.5. Газы и пары, сбрасываемые в общую и отдельную факельные системы, не должны содержать капельной жидкости и твердых частиц. Для этих целей в границах технологических установок должны устанавливаться сепараторы.
Температура газов и паров должна исключать возможность кристаллизации продуктов сброса в факельном коллекторе.
2.6. Температура сбросных газон и паров на выходе из технологической установки для факельной системы с установкой сбора углеводородных газов и паров не должна быть выше +200 и ниже –30С, при этом температура газов и паров на расстоянии 150 - 200 м от газгольдера не должна быть более +60С. Температура газов и паров для общей факельной системы не должна быть выше +300 и ниже –30С.
2.7. Запрещается направлять на установки сбора углеводородные газы и пары при содержании в них инертных газов более 5% об., веществ І и II классов опасности (кроме бензола) более 1% об., сероводорода более 8% об.
2.8. Не допускаются постоянные и периодические сбросы газов и паров в общие факельные системы, в которые производятся аварийные сбросы, если совмещение указанных сбросов может привести к превышению противодавления для рабочих предохранительных клапанов и других аварийных устройств.
2.9. Потери давления в факельных системах должны составлять:
а) для систем, в которые производятся аварийные сбросы газов и паров не более 0,02 МПа на технологической установке и 0,08 МПа на участке от технологической установки до выхода из оголовка факельного ствола;
б) для систем с установкой сбора углеводородных газов и паров не более 0,05 МПа от технологической установки до выхода из оголовка факельного ствола;
в) для отдельных факельных систем потеря давления не ограничивается и определяется условием безопасной работы подключенных к ним аппаратов.
3.1. Для отдельных и специальных факельных систем, а также общих факельных систем, в которые не производится сброс от рабочих предохранительных клапанов и других устройств аварийного сброса, следует предусматривать один факельный коллектор (трубопровод) и одну факельную установку.
Для общих факельных систем, в которые направляются аварийные сбросы газов и паров от рабочих предохранительных клапанов и других устройств аварийного сброса, следует предусматривать два факельных коллектора (трубопровода) и две факельные установки.
3.2. Факельные коллекторы и трубопроводы должны иметь минимальную длину и минимальное количество поворотов и прокладываться надземно (на опорах и эстакадах).
3.3. Запрещается устанавливать на факельных коллекторах и трубопроводах сальниковые компенсаторы.
3.4. Тепловая компенсация факельных коллекторов и трубопроводов должна рассчитываться с учетом максимальной и минимальной температур сбросных газов и паров.
При расчете факельных коллекторов (трубопроводов) должны быть также учтены максимальная температура пара для пропарки или температура обогревающей среды для обогреваемых коллекторов и средняя температура наиболее холодной пятидневки.
3.5. Коллекторы и трубопроводы факельных систем должны иметь при необходимости тепловую изоляцию и обогревающие спутники для предотвращения конденсации и кристаллизации веществ в факельных системах.
3.6. Факельные коллекторы и трубопроводы должны прокладываться с уклоном в сторону сепараторов, как правило, не менее 0,003. При невозможности выдержать указанный уклон в низших точках факельных коллекторов и трубопроводов необходимо предусматривать устройства для отвода конденсата. Сборники конденсата должны иметь тепловую изоляцию и наружный обогрев. Опорожнение сборников конденсата должно быть автоматическим или дистанционным по сигналу в операторную.
3.7. Пропускная способность общих факельных систем должна рассчитываться на следующие расходы газов и паров:
а) при постоянных и периодических сбросах — на сумму периодических (с коэффициентом 0,2) и постоянных сбросов от всех подключенных технологических установок, но не менее, чем на сумму постоянных сбросов и максимального периодического сброса (с коэффициентом 1,2) от установки с наибольшей величиной этого сброса;
б) при аварийных сбросах на сумму аварийных сбросов (с коэффициентом 0,25) от всех подключенных установок, но не менее, чем на величину аварийного сброса (с коэффициентом 1,5) от установки с наибольшей величиной этого сброса;
в) при аварийных, постоянных и периодических сбросах — на сумму всех видов сбросов, предусмотренных подпунктами а) и б).
3.8. Пропускную способность отдельных и специальных факельных систем следует рассчитывать на сумму постоянных сбросов от всех подключенных установок и аварийного сброса от одной установки с наибольшей величиной этого сброса.
3.9. Для установки заглушки при проведении испытаний на прочность на коллекторе перед факельным стволом или на факельном стволе следует предусматривать фланцевое соединение.
3.10. В необходимых случаях на выходе с технологической установки следует устанавливать свечу с отключающей арматурой для продувки факельных трубопроводов технологической установки.
3.11. Каждый сварной шов факельного трубопровода (коллектора) должен проверяться неразрушающим методом, обеспечивающим эффективный контроль качества сварных швов.
3.12. В факельную систему следует предусматривать подачу продувочного (топливного или инертного) газа. В случае прекращения подачи топливного газа должна быть предусмотрена автоматическая подача инертного газа. Количество продувочного газа определяется в соответствии с п. 9.2.
4.1. Факельная установка должна обеспечивать стабильное горение в широком диапазоне расходов газов и паров и бездымное сжигание постоянных и периодических сбросов, а также безопасную плотность теплового потока и предотвращение попадания воздуха через верхний срез факельного ствола.
4.2. Факельная установка должна состоять из факельного ствола, оснащенного оголовком и лабиринтным уплотнением, системы зажигания, средств контроля и автоматизации, обвязочных трубопроводов.
При необходимости факельная установка оснащается сепаратором, гидрозатвором, огнепреградителем (при сбросе ацетилена), насосами и устройством для отвода конденсата, что определяется проектом.
Примечание:При наличии в сбрасываемых газах и парах твердых и смолистых веществ лабиринтное уплотнение не устанавливается.
4.3. Для обеспечения стабильного (без срыва) горения диаметр верхнего среза факельного оголовка следует рассчитывать по максимальной скорости газов и паров,. которая не должна превышать 0,5 от скорости звука в сбросном газе. При сжигании газов и паров с плотностью более 0,8 относительно воздуха скорость сброса не должна превышать 120 м/с.
4.4. Для полноты сжигания углеводородных газов и паров, кроме природного и некоптящих газов, следует предусматривать подачу водяного пара или воздуха, поды и т. п.
4.5. Для воспламенения сбросных газов и паров и обеспечения стабильного горения факельный ствол должен быть оборудован дистанционным электрозапальным устройством, подводящими трубопроводами топливного газа и горючей смеси и дежурными горелками с запальниками.
4.6. Дежурные горелки с запальниками следует располагать на факельном оголовке. Количество горелок устанавливают в зависимости от диаметра факельного оголовка: 1 шт. и более при диаметре от 100 до 250 мм, не менее 2 шт. при диаметре от 300 до 550 мм, не менее 3 шт. при диаметре от 600 до 1000 мм, не менее 4 шт. при диаметре от 1100 до 1600мм, не менее 5 шт. при диаметре свыше 1600 мм.
4.7. К факельному стволу должен быть предусмотрен подвод топливного газа для дежурных горелок, а к устройству зажигания факела — топливного газа и воздуха для приготовления горючей смеси. Топливный газ и воздух должен быть осушены до остаточной влажности, исключающей конденсацию паров и замерзание воды в трубопроводах в холодное время года, или должны подаваться по обогреваемым трубопроводам. Топливный газ и воздух не должны содержать механических загрязнений.
4.8. Высоту факельного ствола следует определять расчетом по плотности теплового потока. Методика расчета приведена в Приложении 2.
4.9. Для предупреждения подсоса воздуха в факельный коллектор (трубопровод) за счет тяги в факельном стволе при плотности продувочного газа, подаваемого в факельную систему, менее 0,8 относительно воздуха, следует перед факельным стволом устанавливать гидрозатвор с постоянным протоком затворной жидкости.
Для предотвращения замерзания затворной жидкости, гидрозатворы следует оборудовать обогревающим устройством или размещать в отапливаемом помещении.
Примечание:Допускается гидрозатвор не устанавливать:
при температурах сбросных газов и паров, близкихктемпературе замерзания или кипения затворной жидкости;
при разряжении у основания факельною ствола не более 500 Па (50 мм под. ст.).
4.10. Для обеспечения безопасности при монтаже и ремонте факельного оголовка и другого оборудования, расположенного по высоте факельного ствола, следует предусматривать площадки для обслуживания и лестницы. Максимальное расстояние между площадками не должно превышать 6 м.
4.11. Факельный оголовок, дежурные горелки, обвязочные трубопроводы, а также детали крепления на участке 4 м от верха факельного ствола следует выполнять из жаропрочной стали. При температуре:
до 700С - сталь 10Х14ГН4Т
от 700 до 800С - сталь 12Х18Н10Т
от 800 до 1000С - сталь 20Х23Н18 (лист) и 10Х23Н18 (трубы);
или других марок сталей, жаропрочность которых не ниже, чем у приведенных марок свыше 1000С - титан.
Обвязочные трубопроводы факельного ствола следует выполнять из бесшовных труб.
4.12. Следует предусматривать устройства для отбора проб газа на содержание кислорода, устанавливаемые перед входом в факельный ствол или на его нижней части, а также устройства для отбора проб жидкости из сепараторов и гидрозатворов.
4.13. Сепаратор должен быть оборудован устройством для непрерывного или периодического удаления конденсата и наружным обогревом.
4.14. Световое ограждение факельных стволов определяется «Правилами маркировки и светоограждения высотных препятствий».
Примечание.Дежурные горелки выполняют роль пилотных огней при работающей факельной системе; на случай остановки факельной системы в проекте следует предусматривать световое ограждение верха факельного ствола переносными светильниками.
5.1. Для сбора, кратковременного хранения и возврата для дальнейшего использования сбросных углеводородных газов и паров на предприятии при технико-экономическом обосновании в составе факельной системы следует предусматривать установку сбора углеводородных газов и паров. В этом случае аварийные сбросы на эту факельную систему не допускаются.
5.2. При сборе углеводородных газов и паров должны учитываться следующие требования:
сепараторы-отбойники конденсата газа должны обеспечивать грубую сепарацию;
газгольдер переменного объема (не менее 3 тыс.м3) должен обеспечивать прием сбросных газов и паров в течение 5—10 мин. в количестве, определенном согласно п. 3.7;
скорость подъема колокола должна соответствовать требованиям «Руководства по безопасной эксплуатации, техническому надзору и ремонту мокрых газгольдеров, предназначенных для горючих газов»;
газовый конденсат, собирающийся в верхнем слое водного бассейна газгольдеров, должен сбрасываться в отстойники конденсата от воды;
отстойники конденсата должны полностью отделять углеводороды от воды;
вода из отстойников должна отводиться в соответствующую систему промстоков предприятия для последующей очистки;
сепарационная аппаратура в нижней части должна иметь наружный обогрев и тепловую изоляцию;
установка сбора углеводородных газов и паров должна иметь резерв оборудования для обеспечения устойчивой и безаварийной работы.
6.1. Факельную установку следует размещать с учетом розы ветров, минимальной длины факельных коллекторов (трубопроводов) преимущественно в местах, граничащих с ограждением предприятия. Допускается размещать ствол отдельной или специальной факельной установки на территории технологической установки при соблюдении соответствующих норм безопасности.
6.2. Территория вокруг факельного ствола, а также вокруг зданий, сооружений, оборудования, относящихся к факельной установке, должна быть спланирована. На этой территории должны быть устроены дороги для транспорта и пешеходные дорожки.
6.3. Территория вокруг факельного ствола должна быть ограждена и обозначена предупреждающими знаками. В ограждении следует предусматривать проходы для персонала и ворота для проезда транспортных средств.
Примечание:требования п.6.3. не распространяются на факельный стол, расположенный непосредственно на территории технологической установки.
6.4. Для обеспечения безопасного обслуживания или ремонта факельных оголовков расстояние между факельными стволами должно обеспечивать плотность теплового потока не более допустимой.
6.5. Для уменьшения теплового воздействия на персонал лестницы на факельных стволах следует размещать на стороне, противоположной соседним факельным стволам.
6.6. Количество проходов в ограждении должно равняться количеству факельных стволов. Расстояние от соответствующего прохода к каждому факельному стволу должно быть кратчайшим.
6.7. Запрещается размещение сепараторов и насосов в зоне ограждения факельного ствола.
6.8. Расстояние между факельным стволом и технологическими установками, складами, зданиями, сооружениями, трансформаторными подстанциями и другими объектами, за исключением случаев размещения факельного ствола непосредственно на территории технологической установки, следует определять по допустимой плотности теплового потока, но расстояние должно быть не менее предусмотренного противопожарными нормами.
6.9. Материалы оборудования и сооружений, размещаемых в зоне теплового воздействия, должны быть стойкими к повышенной температуре.
7.1. Контроль и дистанционное управление факельными системами должны осуществляться:
для общей факельной системы из собственного помещения управления (операторной, ЦПУ) или из помещения управления одной из технологических установок, сбрасывающих газ на факельную систему;
для отдельной и специальной факельных систем из помещений управления одной из технологических установок, сбрасывающих газ.
7.2. Факельные системы должны быть обеспечены следующими средствами регистрации параметров (или печатью на ЭВМ) с выводом показаний в помещение управления:
расхода продувочного газа;
уровня жидкости в сепараторах, сборниках конденсата;
уровня жидкости в гидрозатворах;
количества сбросных газов и паров, а также конденсата, возвращаемых с установки сбора углеводородных газов и паров;
температуры газов и паров, поступающих в газгольдер;
температуры жидкости в гидрозатворе.
Примечание.Допускается на факельных системах, расположенных непосредственно на территории технологической установки, устанавливать прибор для регистрации расхода продувочного газа по месту.
7.3. Факельные системы должны быть обеспечены следующими средствами сигнализации с выводом сигналов в помещение управления:
минимального расхода продувочного газа;
минимального давления или расхода топливного газа на дежурные горелки;
погасания пламени дежурных горелок;
образования разряжения равного или более 500 Па (50 мм вод.ст.) у основания факельного ствола;
минимального и максимального уровня жидкости в сепараторах, сборниках конденсата;
минимального уровня жидкости в гидрозатворах;
наличия горючих газов и паров в количестве 20% от нижнего концентрационного предела воспламенения в помещениях компрессорной, насосной, гидрозатвора с дублированием сигнала при помощи светового и звукового предупреждающих устройств, расположенных над входной дверью;
максимальной температуры газов, поступающих в газгольдер;
минимальной температуры в гидрозатворе;
включения насосов на откачке конденсата;
включения компрессоров.
Примечания:
1. Сигнализация разряжения не требуется, если произведение разности плотностей воздуха и продувочного газа на высоту факельного ствола составляет менее 500 Пa (50 мм вод. ст.).
2. Допускается объединять сигналы на одну или несколько ламп при наличии информации, позволяющей определять причину загорания ламп.
7.4. Контроль давления топливного газа и воздуха в системе зажигания и в линиях до регулирующих клапанов или вентилей, давления пара, уровня жидкости и температуры в сепараторах и сборниках конденсата должен осуществляться по месту.