حرق غاز الشعلة وتأثيره على البيئة والإنسان.. وطرق الحد من أضراره

الشُّعْلَةُ: الحرارة الساطعة، ويقصد بها أيضًا اللَّهَبُ؛ وشُعلَة الموقِد تعني أَداة مستديرة مثقّبة ينفذ إليها الغاز فيلتهب، وتعرف بأنها لَهِيبٌ مُشْعَلٌ فِي عَمُودٍ مُجَوَّفٍ بِدَاخِلِهِ غَازٌ يَنْفُذُ إِلَى أَعْلَى.

معنى شعلة البترول:
يعتبر حرق الغاز طريقة آمنة وفعالة في المنشآت الصناعية للتخلص من الغازات القابلة للاشتعال في حالات الطوارئ، مثل انقطاع التيار الكهربائي أو عطل في المعدات أو حدوث أي حريق، والعديد من الأبخرة تكون مواد ضارة أو متفجرة أو قابلة للاشتعال، ولا يمكن إطلاقها ببساطة في الغلاف الجوي، لذلك فإن حرقها ضروري إذا لم تتوفر التقنية لاحتواء الانبعاثات.
وفي المقابل، تستخدم مشاعل الغاز للتخلص من الانبعاثات بشكل مقصود وروتيني عند تشغيل أو إطفاء تلك المنشآت الصناعية، من أجل حرق الغاز المتحرر القابل للاشتعال.

الأسباب الرئيسية للاشتعال:
إن الأسباب الرئيسية للاشتعال، تشمل الأنشطة التي يتم فيها استخدام الحرق: بدء تشغيل المصنع، وإيقاف التشغيل المجدول أو الطارئ، وإجراءات الصيانة، وحتى التشغيل العادي في بعض الأحيان.
وبدء التشغيل هو الانتقال من الحالة الأولية إلى وضع التشغيل النهائي، وخلال هذه العملية، يتم زيادة التغذية تدريجيا، وضغط المعدات، وتصل السوائل الساخنة أو الباردة إلى الظروف التشغيلية الخاصة بها، وأثناء هذه الأنشطة، تُوجه كميات كبيرة من الغاز للحرق في الشعلة.
وتشمل حالات الحرق الطارئة فشل التشغيل، والحوادث الطارئة مع ضواغط الغاز المتكسر، وضواغط دورة التبريد، وتعطل الأجهزة، والأعطال الكهربائية، وظروف الطقس، وغير ذلك. وكل هذه الأسباب قد تؤدي إلى إغلاق جزئي أو كلي للمصنع، وعند وقوع هذه الحوادث الطارئة يتم تخفيف الضغط على الأنابيب والمعدات وإرسال الغازات المنبعثة إلى الشعلة حتى يمكن العودة إلى ظروف التشغيل العادية، لأن أفضل خيار لضمان سلامة الأشخاص المعدات هو أسلوب الحرق، وهو وسيلة فعالة وآمنة وسريعة للتعامل مع الغازات الناشئة، وفي حالة حدوث أي طارئ يجب التصرف سريعا لإعادة المصنع إلى ظروف التشغيل العادية.

أضرار حرق غاز الشعلة على البيئة:
يؤدي حرق غاز الشعلة إلى إطلاق كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون وأكاسيد النتروجين والهيدروكربونات إضافة إلى مركبات عضوية متطايرة وغيرها.
وعلى سبيل المثال، يحتاج مصنع الإيثيلين الذي تبلغ طاقته الإنتاجية 600 ألف طن سنويا إلى إشعال نحو 2500 طن من الإيثيلين أثناء بدء التشغيل، وبافتراض وجود كفاءة حرق بنسبة 98 %، ستشمل انبعاثات الهواء الناتجة: 7700 طن على الأقل من ثاني أكسيد الكربون، و20 طنا من أول أكسيد الكربون، و3.7 طن من أكسيد النتروجين، و7.5 طن من الهيدروكربونات، و50 طنا من المركبات العضوية المتطايرة.
وإذا تم تضمين جميع مصادر الحرق، مثل الإيثان والبروبيلين والبروبان، فسنرى أنه يتم إنتاج كميات هائلة من الانبعاثات في الهواء من خلال بدء عملية تشغيل واحدة.

طرق الحد من أضرار غاز الشعلة على البيئة:
مع التوسع في الأعمال الصناعية، وتزايد الاعتماد على صناعات تكرير النفط وتسييل الغاز والصناعات البتروكيميائية، يصبح من المنطقي التفكير بشكل أعمق في استخدام وحدات استرداد الغاز أثناء بدء التشغيل لتقليل الانبعاثات وخفض الهدر والضرر البيئي.
ومن أجل تحديد الحل الأنسب لاستعادة غازات الشعلة، يجب أن يكون لدينا فهم جيد لكيفية إنتاج غازات الاحتراق وتوزيعها والاستخدام الأفضل لها، وبغض النظر عن الطريقة التي يتم استخدامها، فإن استرداد بعض أو كل غازات الاحتراق سيقلل من تلوث الغلاف الجوي، فضلا عن تقليل الإشعاع الحراري والضوضاء والروائح، ويقلل من متطلبات الوقود ومن تكلفة صيانة الشعلة، في نهاية المطاف، يؤدي استرداد غاز الشعلة إلى زيادة كفاءة المصنع.

العالم يتفق على خفض حرق غازات الشعلة:
أصبح العالم أكثر وعيا بشأن أخطار انبعاثات غازات الدفيئة، ولاسيما ثاني أكسيد الكربون، وتأثيراتها السلبية على البيئة ومواردها الطبيعية، وأخذ يسعى يوما بعد آخر للحد من انتشارها ودورها في زيادة الاحتباس الحراري العالمي.
وفرضت معظم الدول قوانين تحث القطاع الصناعي على الحد من انبعاثات ملوثات الهواء والضوضاء والضوء، والعمل على توفير الطاقة والمواد الخام، بما يسهم في جعل الأنشطة الصناعية أكثر استدامة وصداقة للبيئة والمجتمع المحلي.
ولما كان قطاع الصناعات البتروكيميائية يعد من أهم القطاعات الصناعية في عدد من الدول المنتجة للبترول، فقد حرصت تلك الدول على خفض حرق غازات الشعلة، المصاحبة لعمليات استخراج النفط وتكريره والصناعات المرتبطة به كليا.