
Когда речь заходит о специализированных горелках для сжигания кислых газов, многие сразу представляют себе стандартные конструкции из каталогов — но на практике даже расчёт сернистости сырья часто оказывается неточным, и это первое, с чем сталкиваешься на объектах. Вспоминается, как в 2010-х некоторые производители пытались адаптировать обычные факельные системы под высококоррозионные среды, но через пару месяцев эксплуатации появлялись трещины в зоне смешения. Тогда стало ясно: универсальных решений здесь не бывает.
Основная ошибка — недооценка термоциклической усталости. Например, в Татарстане на установке переработки попутного газа поставили горелку с алюмоцинковым покрытием — казалось бы, защита от H2S есть. Но при частых пусках/остановах покрытие отслоилось за полгода. Проблема была в том, что конструкторы не учли разницу ТКР стали и покрытия.
Сейчас некоторые производители, включая ООО Лоян Синьпу Разработка Нефтехимического Оборудования, перешли на цельнолитые сопловые блоки из никель-молибденовых сплавов. Но и тут есть нюанс: если скорость подачи кислого газа плавает больше чем на 15%, даже лучшие сплавы начинают корродировать по границам зёрен. Мы как-то разбирали вышедшую из строя горелку с их производства — видно было, что пытались балансировать между стойкостью к SO2 и устойчивостью к перепадам.
Ещё один момент — часто забывают про эрозию от частиц серы. В техпроцессе редко кто ставит дополнительные фильтры тонкой очистки перед горелкой, а потом удивляются, почему форсунки изнашиваются асимметрично. Приходится объяснять, что даже 5 мг/м3 твёрдых частиц сокращает ресурс на 30%.
На одном из предприятий в Западной Сибири пытались сжигать газ с содержанием H2S до 8% в стандартной горелке — результат: через 4 месяца пришлось менять весь блок радиационной части. Местные инженеры тогда говорили, что виноват 'агрессивный состав', но на деле проблема была в недостаточной турбулизации потока — кислые компоненты не успевали полностью окислиться.
Интересный опыт был с модернизацией на НПЗ под Уфой. Там ООО Лоян Синьпу предлагали свою разработку — горелку с предкамерным дожигом. Конструкция вроде бы рабочая, но выяснилось, что при -40°C заслонки подклинивают. Пришлось дорабатывать систему подогрева управляющих линий — мелочь, но без которой вся концепция летит в тартарары.
Ещё запомнился случай на Каспии, где из-за солёных брызг быстро выходили из строя датчики контроля пламени. Производитель тогда не учёл, что солёный туман конденсируется на оптических элементах. После этого многие стали требовать герметичные обдуваемые кожухи для систем контроля — сейчас это почти стандарт.
Многие до сих пор считают, что главное — соответствие ГОСТам. Но в реальности большинство отказов происходит из-за вещей, которые в нормативах даже не упоминаются. Например, вибрационная стойкость при порывах ветра — у китайских производителей часто не проработано, а у Лоян Синьпу видел интересное решение с демпферами в опорной плите.
Цена — отдельная история. Дешёвые горелки могут экономить на системе смешения — ставят обычные завихрители вместо коаксиальных ступеней. На первый взгляд разницы нет, но при сжигании высокосернистого газа это даёт проскок до 20% непрореагировавших компонентов. Потом удивляются, почему соседи жалуются на запах.
Сервисная поддержка — то, что часто вспоминают постфактум. Компания с сайтом https://www.lynorbert.ru предоставляет достаточно детальные регламенты техобслуживания, но некоторые нюансы вроде чистки искровых электродов в условиях обледенения приходится вырабатывать самим. Их техдокументация хотя бы честно предупреждает про необходимость ежеквартальной проверки систем зажигания при высоких концентрациях сероводорода.
Мало кто учитывает, что при сжигании кислых газов с переменным составом нужна не просто стабильность пламени, а управляемая турбулентность. Видел как-то тесты, где сравнивали разные конструкции — оказалось, что оптимальный критерий не минимальная вибрация, а определённый спектр пульсаций. Это как раз то, над чем работают в ООО Лоян Синьпу Разработка Нефтехимического Оборудования — у них в патентах встречаются интересные решения с регулируемыми лопатками.
Ещё важный момент — стартовый прогрев. Если использовать пропан-бутан для розжига при высокой влажности, может образовываться сернистая кислота ещё до выхода на режим. Некоторые проектировщики теперь рекомендуют паровой подогрев входной линии — простое решение, но почему-то его часто упускают.
Из последнего: столкнулись с проблемой образования аэрозолей серной кислоты в устье горелки при работе с газами с высоким содержанием меркаптанов. Стандартные скрубберы не всегда справляются, пришлось экспериментировать с многоступенчатой подачей воздуха. Кстати, в описании технологий на lynorbert.ru видел похожий подход — видно, что люди сталкивались с практическими проблемами.
Сейчас многие увлеклись 'умными' системами контроля с AI-прогнозированием. Но на деле для большинства российских месторождений важнее не AI, а банальная стойкость к обледенению. Видел как-то 'продвинутую' горелку с кучей датчиков — все они вышли из строя после первого же снегопада с мокрым снегом.
Интересное направление — комбинированные горелки для попутного газа с переменным составом. Лоян Синьпу как раз с 1998 года занимается подобными разработками, и их подход с модульной конструкцией заслуживает внимания. Хотя в их ранних моделях была проблема с закоксовыванием при работе на тяжёлых фракциях — сейчас вроде исправили.
Полностью автоматические системы — пока ещё роскошь. На практике операторы часто переходят на ручное управление при изменении состава сырья. Возможно, следующий шаг — не полная автоматизация, а улучшенные системы диагностики. Чтобы хотя бы за сутки предупреждали о возможных проблемах с форсунками.
В целом рынок специализированных горелок для сжигания кислых газов движется в сторону большей адаптивности. Но фундаментальные проблемы — коррозия, эрозия, нестабильность состава — остаются. И решения часто рождаются не в кабинетных расчётах, а на промплощадках, когда приходится импровизировать с тем, что есть.