ПРАВИЛА
УСТРОЙСТВА
И БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
ФАКЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
ПБ 03-591-03
МОСКВА
ПИООБТ
2003
I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ1.1. Правила устройства ибезопасной эксплуатации факельных систем (далее - Правила) устанавливаюттребования, направленные на обеспечение промышленной безопасности,предупреждение аварий, случаев производственного травматизма при эксплуатациифакельных систем в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающейпромышленности.
1.2. Правила разработаны всоответствии с Федеральным законом от 21.07.97 № 116-ФЗ «Опромышленной безопасности опасных производственных объектов» (Собраниезаконодательства Российской Федерации, 1997, № 30, ст. 3588), Положением оФедеральном горном и промышленном надзоре России, утвержденным постановлениемПравительства Российской Федерации от 03.12.2001 № 841 (Собраниезаконодательства Российской Федерации, 2001, № 50, ст. 4742), Общими правиламипромышленной безопасности для организаций, осуществляющих деятельность вобласти промышленной безопасности опасных производственных объектов,утвержденными постановлением Госгортехнадзора России от 18.10.2002 № 61-А, зарегистрированнымМинюстом России 28.11.2002 № 3968 (Российская газета, 05.12.2002, № 231), ипредназначены для применения всеми организациями независимо от ихорганизационно-правовых форм и форм собственности, осуществляющими деятельностьв области промышленной безопасности и поднадзорными Госгортехнадзору России.
1.3. Правила предназначеныдля применения:
а) при проектировании,строительстве, эксплуатации, расширении, реконструкции, техническомперевооружении, консервации и ликвидации факельных систем в производствахнефте- и газоперерабатывающей, химической, нефтехимической и других опасныхпроизводственных объектах, связанных с обращением и хранением токсичныхвеществ, а также веществ, способных образовывать паро- и газовоздушныевзрывопожароопасные смеси;
б) при проведении экспертизыпромышленной безопасности факельных систем.
II.ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ2.1. Факельная системапредназначена для сброса и последующего сжигания горючих газов и паров вслучаях:
срабатывания устройстваварийного сброса, предохранительных клапанов, гидрозатворов, ручногостравливания, а также освобождения технологических блоков от газов и паров ваварийных ситуациях автоматически или с применением дистанционно управляемойзапорной арматуры и др.;
постоянных, предусмотренныхтехнологическим регламентом на производство, сдувках;
периодических сбросов газови паров, пуска, наладки и остановки технологических объектов.
2.2. Проектирование,строительство, реконструкция, техническое перевооружение и эксплуатацияфакельных систем осуществляются в соответствии с требованиями нормативныхдокументов по промышленной безопасности, пожарной безопасности, устройствуэлектроустановок, строительных норм и правил, государственных стандартов инастоящих Правил.
2.3. Организации,эксплуатирующие факельные системы, обязаны:
составлять и утверждать вустановленном порядке инструкции по безопасной эксплуатации факельных систем иих техническому обслуживанию. При необходимости внесения дополнений винструкции, а также в случае изменений в схеме или режиме работы факельныхсистем они должны быть пересмотрены до истечения срока их действия;
допускать к эксплуатациифакельных систем производственный персонал требуемой квалификации,аттестованный или прошедший проверку знаний по вопросам промышленнойбезопасности в установленном порядке;
осуществлять мероприятия полокализации возможных аварийных ситуаций и предупреждению аварий, а такжепредусматривать действия персонала по ликвидации аварийных ситуаций.
2.4. Электроприемникифакельных систем (устройства контроля пламени, запальные устройства и средстваконтроля, измерения и автоматики) по надежности электроснабжения относятся кпотребителям первой категории.
III.ВИДЫ СБРОСОВ И ТРЕБОВАНИЯ К НИМ3.1. При проектированиитехнологических процессов в необходимых случаях следует предусматриватьпоблочное освобождение аппаратуры и трубопроводов от взрывоопасных газов ипаров с соответствующим автоматическим по заданной программе или дистанционнымуправлением отсекающими устройствами, прекращающими поступление газов и паров ваварийный блок.
3.2. Сбросы горючих газов ипаров, разделяющиеся на постоянные, периодические и аварийные, для сжигания илисбора и последующего использования следует направлять в факельные системы:
общую (при условиисовместимости сбросов);
отдельную;
специальную.
Принципиальные схемы сбросагазов и паров приведены в приложениях 1 и 2.
3.3. По каждому источникусброса газов и паров, направляемых в факельные системы, должны быть определенывозможные их составы и параметры (температура, давление, плотность, расход,продолжительность сброса, а также параметры максимального, среднего иминимального суммарного сбросов с объекта).
3.4. Для предупрежденияобразования в факельной системе взрывоопасной смеси следует использоватьпродувочный газ - топливный или природный, инертные газы, в том числе газы,получаемые на технологических установках и используемые в качестве инертныхгазов.
Принципиальная схема подачипродувочного газа приведена в приложении 3.
3.5. Содержание кислорода впродувочных и сбрасываемых газах и парах, в том числе в газах сложного состава,как правило, не должно превышать 50 % минимального взрывоопасного содержаниякислорода в возможной смеси с горючим и обосновывается разработчикомпроекта.
3.6. При сбросах водорода,ацетилена, этилена и окиси углерода и смесей этих быстрогорящих газовсодержание кислорода в них должно составлять не более 2 % объемных и в каждомконкретном случае обосновывается разработчиком проекта.
3.7. Запрещается направлятьв факельную систему вещества, взаимодействие которых может привести к взрыву(например, окислитель и восстановитель).
3.8. В газах и парах,сбрасываемых в общую и отдельную факельные системы, не должно быть капельнойжидкости и твердых частиц. Для этих целей в границах технологической установкинеобходимо устанавливать сепараторы.
В факельном коллекторе иподводящих трубопроводах температура газов и паров должна быть такой, прикоторой исключена возможность кристаллизации продуктов сброса.
3.9. Для факельной системы сустановкой сбора углеводородных газов и паров температура сбрасываемых газов ипаров на выходе из технологической установки должна быть не выше 200 °С и нениже - 30 °С, а на расстоянии 150 - 200 м перед входом в газгольдер - не выше60 °С.
3.10. Запрещаетсяиспользовать в качестве топлива сбрасываемые углеводородные газы и пары собъемным содержанием в них инертных газов более 5 %, веществ I и IIкласса опасности (кроме бензола) - более 1 %, сероводорода - более 8 %.
Сбросы, при сжигании которыхв продуктах сгорания образуются или сохраняются вредные вещества I и IIкласса опасности, следует направлять в специальные емкости для дальнейшейутилизации и переработки.
3.11. Не допускаютсяпостоянные и периодические сбросы газов и паров в общие факельные системы, вкоторые направляются аварийные сбросы, если совмещение указанных сбросов можетпривести к повышению давления в системе до величины, препятствующей нормальнойработе предохранительных клапанов и других противоаварийных устройств.
3.12. Потери давления вфакельных системах при максимальном сбросе не должны превышать:
для систем, в которыенаправляются аварийные сбросы газов и паров, - 0,02 МПа на технологическойустановке и 0,08 МПа на участке от технологической установки до выхода изоголовка факельного ствола;
для систем с установкойсбора углеводородных газов и паров - 0,05 МПа от технологической установки довыхода из оголовка факельного ствола.
Для отдельных и специальныхфакельных систем потери давления не ограничиваются и определяются условиямибезопасной работы подключенных к ним аппаратов.
3.13. Горючие газы и пары,сбрасываемые с технологических аппаратов через гидрозатворы, рассчитанные надавление меньшее, чем давление в факельном коллекторе, следует направлять вспециальную факельную систему или по специальному факельному трубопроводу, несвязанному с коллектором от других предохранительных устройств аварийногосброса, постоянных и периодических сбросов.
Специальный трубопроводчерез отдельный сепаратор необходимо подключать непосредственно к стволуфакельной установки.
3.14. В обоснованных случаяхдопускается установка запорной арматуры после гидрозатворов на месте врезки вобщую факельную систему (при исключении возможности случайного ее закрытия).Одновременно предусматриваются дополнительные меры безопасности, в том числеснятие штурвала запорной арматуры, опломбирование ее в открытом состоянии,установка на ней специальных кожухов, вывод сигнала о положении арматуры напульт управления.
Тип запорной арматурыопределяется проектной организацией.
IV.СБРОСЫ ОТ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ КЛАПАНОВ4.1. Сбросы отпредохранительных клапанов направляются в факельные системы.
4.2. Сбросы газов и паров отпредохранительных клапанов, установленных на сосудах и аппаратах, работающих сосредами, не относящимися к взрывоопасным и вредным веществам, а также сброслегких газов разрешается направлять через сбросную трубу в атмосферу.
Устройство сбросных труб иусловия сброса должны обеспечивать эффективное рассеивание сбрасываемых газов ипаров, исключающее образование взрывоопасных концентраций в зоне размещениятехнологического оборудования, зданий и сооружений. Расчет концентраций горючегогаза при сбросе через сбросную трубу приведен в приложении 4. Приэтом следует предусматривать устройства, предотвращающие попадание жидкости всбросные трубы и ее скопление.
К легким газам относятсяметан, природный газ и водородсодержащий газ с плотностью не более 0,8 поотношению к плотности воздуха.
В случае возможностиизменения состава сбрасываемого газа, приводящего к увеличению его плотностиболее 0,8 по отношению к плотности воздуха, сброс газа в атмосферу недопускается.
При организации сбросов ватмосферу следует руководствоваться типовыми расчетами концентрации ватмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий, исанитарными нормами.
4.3. Сбросы отпредохранительных клапанов горючих газов и паров, содержащих вещества I и IIкласса опасности в количествах не более 1 % объемных (сероводород - до 8 %объемных), допускается направлять в общую факельную систему.
4.4. Сбросы отпредохранительных клапанов газов и паров, содержащих вещества I и IIкласса опасности в количествах более 1 % объемных, должны подвергаться очисткеи обезвреживанию (нейтрализация, поглощение, разложение, сжигание и т.п.). Длясжигания такие сбросы направляются в отдельную или специальную факельную систему.
4.5. Горючие газы и пары отпредохранительных клапанов, установленных на складских емкостях,предназначенных для хранения сжиженных углеводородных газов илегковоспламеняющихся жидкостей, должны сбрасываться в отдельную илиспециальную факельную систему.
При техническом обоснованиив проектной документации такие сбросы допускается направлять для сжигания вфакельный ствол общей факельной системы.
V.КОЛЛЕКТОРЫ, ТРУБОПРОВОДЫ, НАСОСЫ5.1. Для отдельных испециальных факельных систем следует предусматривать один факельный коллектор иодну факельную установку.
Общие факельные системыдолжны иметь два факельных коллектора и две факельные установки для обеспечениябезостановочной работы.
При сбросах в общуюфакельную систему газов, паров и их смесей, не вызывающих коррозии более 0,1 ммв год, допускается обеспечивать факельные установки одним коллектором притехническом обосновании в проектной документации.
5.2. На общих факельныхсистемах в местах разветвления трубопроводов в целях отключения от факельных системтехнологических установок, складов, переключения сепараторов, коллекторов ифакельных стволов возможно размещение в горизонтальном положении запорныхустройств, опломбированных в открытом состоянии.
5.3. Факельные коллекторы итрубопроводы должны быть минимальной длины и иметь минимальное число поворотов,их необходимо прокладывать над землей (на опорах и эстакадах).
5.4. На факельныхколлекторах и трубопроводах запрещается устанавливать сальниковые компенсаторы.
5.5. Тепловая компенсация факельныхколлекторов и трубопроводов должна рассчитываться с учетом максимальной иминимальной температур сбрасываемых газов и паров, максимальной температурыпара для пропарки, а также температуры обогревающей среды для обогреваемыхколлекторов и средней температуры наиболее холодной пятидневки.
5.6. Коллекторы итрубопроводы факельных систем должны иметь при необходимости тепловую изоляцию,и (или) на них должны быть установлены обогревающие спутники для предотвращенияконденсации и кристаллизации веществ в факельных системах.
5.7. Нафакельных установках, предназначенных для сжигания горючих газов и паров,следует применять сепаратор с постоянным отводом жидкости.
5.8. Факельные коллекторы итрубопроводы необходимо прокладывать с уклоном в сторону сепараторов не менее0,003. Если невозможно выдерживать указанный уклон, в низших точках факельныхколлекторов и трубопроводов размещают устройства для отвода конденсата.Конструкция сборников конденсата должна исключать унос жидкости ипредусматривать их тепловую изоляцию и наружный обогрев. Сборники конденсатадолжны опорожняться автоматически, а в обоснованных случаях - дистанционно изоператорной. Для откачки конденсата из сепараторов и сборников применяютсяцентробежные насосы.
5.9. Врезка цеховыхтрубопроводов в факельный коллектор должна производиться сверху в целяхисключения заполнения их жидкостью.
5.10. При незначительномсодержании конденсата в сепараторах на факельных установках, предназначенныхдля сжигания паров низкокипящих жидкостей (включая пропан, пропилен, аммиак иаммиаксодержащие газы), удалять жидкость из сепаратора разрешается за счетподачи пара или горячей воды в наружный змеевик, обогревающий сепаратор, приэтом необходимо исключить возможность повышения давления в емкости вышерасчетного. Данное требование обосновывается в проектной документации.
5.11. При наличии в сбросныхгазах твердых или смолистых осадков следует устанавливать два параллельныхсепаратора. При малом содержании примесей сепаратор допускается оснащатьбайпасной линией с системой сблокированных задвижек «закрыто - открыто» ибыстросъемными заглушками, обеспечивающими постоянный проток газа и возможностьчистки сепаратора.
5.12. В зависимости от местаустановки необходимо применять насосы, изготовленные по 1 или 2 категорииразмещения в части воздействия климатических факторов внешней среды.
5.13. Установка факельногосепаратора и насоса по отношению друг к другу осуществляется исходя из условияобеспечения заполнения насоса конденсатом при его поступлении в сепаратор и исключениявозникновения кавитации при работе насоса.
5.14. Всасывающийтрубопровод должен иметь минимальную длину и уклон в сторону насоса, в нем недолжно быть застойных зон.
Горизонтальные участкивсасывающих трубопроводов следует располагать внизу (у насосов). Необходимоизбегать горизонтальных участков непосредственно после сепаратора, для чеговыход всасывающего трубопровода из нижнего штуцера сепаратора к насосу следуетразмещать вертикально вниз.
5.15. Диаметр всасывающеготрубопровода определяется по максимальной производительности насоса,принимаемой по графической характеристике.
5.16. Все трубопроводы иарматура обвязки насосов во избежание замерзания в холодное время года должныобогреваться и иметь тепловую изоляцию.
5.17. Включение и выключениенасосов для откачки конденсата из сборников и сепараторов должны быть какавтоматическими, так и с места их установки (выполняется в соответствии сосхемой приложения 5).
Рекомендуемый порядок работынасосов приведен в указанном приложении.
5.18.Пропускную способность общих факельных систем следует рассчитывать на следующиерасходы газов и паров:
при постоянных ипериодических сбросах - на сумму периодических (с коэффициентом 0,2) ипостоянных сбросов от всех подключенных технологических установок, но не менеечем на сумму постоянных сбросов и максимального периодического сброса (скоэффициентом 1,2) от установки с наибольшей величиной этого сброса;
при аварийных сбросах - насумму аварийных сбросов (с коэффициентом 0,25) от всех подключенных установок,но не менее чем на величину аварийного сброса (с коэффициентом 1,5) отустановки с наибольшей величиной этого сброса.
Допускается рассчитыватьпропускную способность на сумму аварийных сбросов от всех подключенныхтехнологических установок; при аварийных, постоянных и периодических сбросах -на сумму всех видов сбросов, рассчитанных в порядке, установленном настоящимпунктом.
5.19.Пропускную способность отдельных и специальных факельных систем следует рассчитыватьна сумму постоянных сбросов от всех подключенных технологических блоков иаварийного сброса от одного блока с наибольшей величиной этого сброса.
5.20. Площадь проходногосечения задвижек для аварийного сброса с ручным или дистанционным включениемпривода должна соответствовать пропускной способности факельного коллектора навыходе с установки.
5.21. На трубопроводахсбрасываемых газов и паров фланцевые соединения устанавливаются только в местахприсоединения арматуры, КИП, а для монтажных соединений - в местах, где сварканевыполнима.
Каждый сварной шовфакельного коллектора (трубопровода) и факельного ствола проверяютнеразрушающим методом, обеспечивающим эффективный контроль качества сварногошва.
5.22. На коллекторе передфакельным стволом или на факельном стволе должно быть фланцевое соединение дляустановки заглушки при проведении испытаний на прочность.
5.23. Для продувкитехнологических установок и цеховых факельных трубопроводов азотом или воздухомпри пуске или остановке на ремонт в обоснованных случаях на выходе стехнологической установки устанавливается свеча с отключающей арматурой.
5.24. Во избежаниеобразования взрывоопасной смеси необходимо предусматривать непрерывную подачупродувочного (топливного или инертного) газа в начало факельного коллектора. Вслучае прекращения подачи топливного газа должна быть обеспечена автоматическаяподача инертного газа. Количество продувочного газа определяется в соответствиис п. 11.2настоящих Правил.