РАСЧЕТ ДИАМЕТРА ФАКЕЛЬНОЙ ТРУБЫ, РАСЧЕТ ВЫСОТЫ ФАКЕЛЬНОЙ ТРУБЫ - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Расход сбрасываемого газа определяется по формуле
G = 3600-с-U-S, кг/ч (1)
Где G - расход газа, кг/ч;
С - плотность газа, кг/м3;
U - скорость газа на выходе из факельной трубы (скорость истечения газа), м/с;
S - площадь поперечного сечения трубы, м2.
Плотность газа
(2)
Где М - молекулярная масса газа, кг/кмоль;
Р - абсолютное давление, Па;
T - температура, К;
R - универсальная газовая постоянная, 8314,8 Па*м3/ (кмоль*К).
Скорость звука в идеальном газе:
(3)
Где - показатель адиабаты.
Тогда скорость газа на выходе из факельной трубы принимается равной 20% от UЗ:
(4)
Площадь поперечного сечения факельной трубы:
(5)
Где d - диаметр факельной трубы.
Подставив 2, 3, 4 и 5 уравнения в (1) и, выразив d, получим:
(6)
Если задан объемный расход газа V (м3/ч), то
(7)
Если сжигаются газы, не выделяющие дыма, то расчетный диаметр может уменьшиться на 15%.
Длина факела рассчитывается по формуле:
(8)
РАСЧЕТ ВЫСОТЫ ФАКЕЛЬНОЙ ТРУБЫ
Интенсивность теплоизлучения пламени определяется уравнением:
(9)
Где - коэффициент светового излучения;
Q-количество тепла, выделяемого пламенем, МДж/г;
L - расстояние от центра пламени, при котором интенсивность теплоизлучения снижается до безопасной величины: q = 5 МДж/(м2*ч).
Коэффициент излучения выражается эмпирическим уравнением:
(10)
Где QH - низшая теплота сгорания факельного газа, МДж/м3.
(11)
Где M - молекулярная масса газа.
Для газовых смесей:
(12)
Где Ni - мольная доля компонента в смеси;
Qi - низшая теплота сгорания компонента.
Количество тепла выделяемого пламенем:
(13)
Где VФГ - расход факельного (сбросного) газа, м3/ч.
Максимальную интенсивность теплоизлучения определяем по формуле:
(14)
Где l1 - расстояние от центра пламени до основания факельной трубы, м, равное
, (15)
Где H - высота факельной трубы, м.
Подставим формулу (15) в (14) и решим относительно H:
(16)
Высота факельной трубы должна обеспечить безопасность радиационно-теплового воздействия на персонал. Максимальная величина qM, которую может выдержать человек в течение некоторого времени, составляет 17 МДж/(м2-ч). Подставив эту величину в (16) получим:
(17)
Высоту факельной трубы рекомендуется принимать не менее 35 d.
Представляет интерес рассчитать расстояние от основания факельной трубы до безопасной зоны, которую можно вычислить как длину катета l2 в прямоугольном треугольнике:
или (18)
Эта зависимость справедлива для случая, когда сброс газа производится в неподвижную атмосферу.
При ветре пламя будет отклонено под углом к оси трубы. Площадь у основания трубы, на которой интенсивность излучения будет выше допустимого предела, имеет форму эллипса. Поэтому расстояние от факельной трубы до безопасной зоны увеличивается. Как следует из рис.:
(19)
Где UB - скорость ветра, м/с;
U - скорость сброса газов, м/с;
- угол наклона пламени.
. (20)
По данным Деткова и др. в нашей стране не проводились экспериментальные исследования на промышленных факелах с целью определения интенсивности теплоизлучения, мощности тепловыделения, полноты сгорания газа (флюида), уровня шума, длины и отклонения пламени в зависимости от направления ветра и других параметров.
Обширный экспериментальный материал собран американскими исследователями: факельные трубы газо - и нефтеперерабатывающих заводов, d= 390 мм, Н= 22,9 м.
В частности, относительно шума при факельном сжигании газа.
Похожие статьи
-
Факельные установки предназначены для сжигания некондиционных газов, образующихся при пуске, продувке оборудования или в процессе работы, дальнейшая...
-
ШУМ ПРИ ФАКЕЛЬНОМ СЖИГАНИИ ГАЗА - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Шум возникает при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах. Механические колебания в диапазоне частот 20-20000 Гц воспринимаются...
-
Расчет высоты дымовой трубы - Расчет выбросов в атмосферу продуктов сгорания топлива
В настоящее время минимально допустимая высота дымовой трубы, при которой обеспечивается значение максимальной приземной концентрации вредного вещества...
-
АВАРИИ НА ФАКЕЛЬНЫХ УСТАНОВКАХ - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Факельные установки характеризуются повышенной степенью опасности по сравнению с другим технологическим оборудованием. Mаксимальная опасность взрыва...
-
РАСЧЕТ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОГО СБРОСА СТОЧНЫХ ВОД - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Расчет ПДС производится в случае сброса сточных вод в природные водные объекты. При отводе загрязненных вод в канализацию ПДС не рассчитываются. Но...
-
ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Расчет высоты факельного ствола и определение места его расположения должны учитывать три основных фактора пожарной безопасности: - радиационно-тепловое...
-
ОХРАНА ЗЕМЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Нефтяная промышленность является одним из ведущих потребителей земельного фонда, так как разведка, добыча, промысловая подготовка и транспортировка...
-
В зоне производственной деятельности нефтегазодобывающих управлений, использующих при разработке месторождений химические реагенты, достаточно широко...
-
В настоящее время применяют следующие методы ликвидации нефтяных загрязнений водных объектов: -механические, -физико-химические, -химические,...
-
К природным водам относятся поверхностные воды (реки, ручьи, озера, болота и т. д), а также подземные воды пресных водоносных горизонтов. Обустройство и...
-
Поверхностные воды - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Поступление нефти в океан приводит к сокращению и ухудшению биологических и рекреационных морских ресурсов. Площадь загрязнения от разлива 1 т нефти при...
-
Удаление нефти с помощью химических соединений - детергентов - нашло применение при разливах нефти на море. К детергентам относятся растворители и ПАВ,...
-
Находясь в постоянном взаимодействии с природой, человек все острее ощущает необходимость налаживания таких взаимосвязей с окружающей средой, при которых...
-
Нефтяной газ как источник загрязнения атмосферы - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Существенный вклад в загрязнение воздушного бассейна вносит нефтяной газ, который ежегодно сжигается в факелах в объеме десятков миллиардов кубических...
-
СТРОИТЕЛЬСТВО СКВАЖИН - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Применяемая ныне технология строительства скважин вызывает как техногенные нарушения на поверхности земли, так и изменения физико-химических условий на...
-
ПРАВОВАЯ ОСНОВА ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ Концепция охраны окружающей природной среды Современная концепция охраны окружающей природной среды...
-
Эколого-правовая ответственность - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Все многообразие видов и форм социальной ответственности объединено одной целью, ради которой она применяется, -- охрана окружающей среды, обеспечивающая...
-
Экологическая опасность производства характерна для многих отраслей - химической, пищевой, текстильной, деревообрабатывающей, горнодобывающей,...
-
Вред природный нефтяной минимизация В качестве основных направлений деятельности этой группы методов минимизации воздействия производств на окружающую...
-
Критерии качества среды и нормативы воздействия - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Современный период развития мировой экономики связан с интенсификацией производства, увеличением объемов используемых природных ресурсов и поступлением...
-
Проблему охраны природы невозможно решить в отрыве от целого ряда вопросов, связанных с функционированием экономического механизма природопользования....
-
Влияние отходов на почву - Экология нефтегазодобывающих комплексов
При этом следует рассматривать вопросы агроэкологической оценки загрязняющего влияния ОБР, БСВ, Ш и отдельных химреагентов. Что касается воздействия ОБР...
-
На крупных нефтяных месторождениях обычно применяется внутриконтурное н законтурное заводнение. Поэтому в зависимости от системы разработки нефтяного...
-
ОБЪЕКТЫ СБОРА И ПОДГОТОВКИ НЕФТИ - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Загрязнение почвы и воды может происходить и при сборе, подготовке, транспорте и хранении нефти, газа и воды. Однотрубная герметизированная система сбора...
-
ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Основными источниками загрязнения на нефтепромыслах являются эксплуатационные и нагнетательные скважины, кустовые насосные станции поддержания пластового...
-
СТРОИТЕЛЬСТВО - Экология нефтегазодобывающих комплексов
При нефтегазовом строительстве основной экологический ущерб наносится верхним приземным слоям литосферы и наземным биогеоценозам. Структурные элементы...
-
Влияние отходов на водные объекты - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Установлено, что безвредная для рыб и беспозвоночных концентрация ОБР в условиях Каспийского моря составляет не более 12.1мг/л при содержании...
-
Расчет загрязнения атмосферы вредными веществами - Расчет загрязнения атмосферы и гидросферы
Вариант №5 Одной из главных задач природоохранной деятельности является определение нормативов воздействия на окружающую среду, в пределах которых...
-
В 1987г. за рубежом дополнительная добыча нефти за счет применения методов повышения нефтеотдачи составила 70.6 млн т, в том числе за счет тепловых...
-
Полимеры - нетоксичные вещества. После нагнетания в пласт они изменяют свои свойства, распадаются со временем и это может привести к образованию и...
-
СИСТЕМА НАБЛЮДЕНИЯ ЗА НЕФТЯНЫМ ЗАГРЯЗНЕНИЕМ - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Ведение мониторинга базируется на создании и оборудовании специальной режимной сети и наличии долгосрочной программы наблюдений. В программе...
-
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МЕТОДОВ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ - Экология нефтегазодобывающих комплексов
При разработке многопластовых месторождений нефти и газа, как правило, существуют благоприятные возможности использования метода одновременно-раздельной...
-
МЕТОД ВЛАЖНОГО И СВЕРХВЛАЖНОГО ВНУТРИПЛАСТОВОГО ГОРЕНИЯ - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Сущность метода влажного горения заключается в том, что закачиваемая с воздухом в определенных количествах вода, испаряясь на фронте горения, переносит...
-
ЗАВОДНЕНИЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ХИМРЕАГЕНТОВ - Экология нефтегазодобывающих комплексов
По ориентировочным данным с применением щелочного заводнения могут разрабатываться 15-20% месторождений России. Основными противопоказаниями для этого...
-
1. Промышленная разработка нефтяных и нефтегазовых месторождений допускается только при условии, когда добываемый вместе с нефтью газ используется в...
-
- предотвращение открытого фонтанирования, грифонообразования, поглощения промывочной жидкости, обвалов стенок скважин и межпластовых перетоков нефти,...
-
Охрана недр (или геологической среды) нефтяных месторождений составляет одну из важнейших сторон деятельнооти геологической службы нефтеразведочных и...
-
ОХРАНА АТМОСФЕРЫ - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Около 90 % всех видов загрязнения атмосферы являются результатом разработки месторождений и утилизации энергетических ресурсов. Из-за низкого...
-
Технология сбора плавающей нефти с водных поверхностей - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Необходимые технические средства: - для ограждения загрязненных участков акваторий и локализации разливов нефти; - для сбора плавающей на поверхности...
-
Характер загрязнения природной среды - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Основными загрязнителями БСВ являются взвешенные вещества, нефть и нефтепродукты (НП), органические вещества, растворимые минеральные соли, а также...
РАСЧЕТ ДИАМЕТРА ФАКЕЛЬНОЙ ТРУБЫ, РАСЧЕТ ВЫСОТЫ ФАКЕЛЬНОЙ ТРУБЫ - Экология нефтегазодобывающих комплексов