ปล่องเผาไหม้ก๊าซหรือที่รู้จักกันในชื่ออื่น ๆ เช่นปล่องเผาไหม้ปล่องยกก๊าซ ปล่องเผาไหม้ภาคพื้นดินหรือหลุมเผาไหม้ คืออุปกรณ์ เผาไหม้ก๊าซที่ใช้ในสถานที่ต่าง ๆ เช่นโรงกลั่นปิโตรเลียมโรงงานเคมีและ โรงงาน แปรรูปก๊าซธรรมชาติสถานที่สกัดน้ำมันหรือก๊าซที่มีบ่อน้ำมันบ่อก๊าซ แท่นขุดเจาะน้ำมันและก๊าซนอกชายฝั่งและสถานที่ฝัง กลบ ขยะ

ในโรงงานอุตสาหกรรม ปล่องเผาไหม้ส่วนใหญ่ใช้สำหรับเผาไหม้ ก๊าซ ไวไฟที่ปล่อยออกมาจากวาล์วนิรภัยระหว่างที่อุปกรณ์โรงงานมีแรงดันเกินโดยไม่ได้วางแผนไว้^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}ในระหว่างการเริ่มเดินเครื่องหรือหยุดเดินเครื่องบางส่วนของโรงงาน ปล่องเผาไหม้เหล่านี้มักใช้สำหรับการเผาไหม้ก๊าซตามแผนในช่วงเวลาสั้นๆ ด้วย

ที่แหล่งสกัดน้ำมันและก๊าซ เปลวไฟก๊าซถูกใช้ในลักษณะเดียวกันเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ เช่น การเริ่มต้น การบำรุงรักษา การทดสอบ ความปลอดภัย และเหตุฉุกเฉิน^{[ 6 ]} ในการปฏิบัติที่เรียกว่าการเผาไหม้ก๊าซจากการผลิต เปลวไฟก๊าซยังอาจใช้เพื่อกำจัดก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้อง ที่ไม่ต้องการจำนวนมาก ซึ่งอาจเกิดขึ้นตลอดอายุการใช้งานของบ่อน้ำมัน^{[ 7 ]}

เมื่ออุปกรณ์ในโรงงานอุตสาหกรรมมีแรงดันสูงเกินไปวาล์วระบายแรงดันเป็นอุปกรณ์ความปลอดภัยที่สำคัญ ซึ่งจะปล่อยก๊าซและบางครั้งของเหลวออกมาโดยอัตโนมัติ วาล์วระบายแรงดันเหล่านี้เป็นข้อกำหนดตามรหัสและมาตรฐานการออกแบบอุตสาหกรรม รวมถึงกฎหมายด้วย

ก๊าซและของเหลวที่ปล่อยออกมาจะถูกส่งผ่านระบบท่อ ขนาดใหญ่ที่เรียกว่า ท่อส่งเปลวไฟไปยังเปลวไฟแนวตั้งที่ยกสูงขึ้น ก๊าซที่ปล่อยออกมาจะถูกเผาไหม้เมื่อออกจากปล่องเปลวไฟ ขนาดและความสว่างของเปลวไฟที่เกิดขึ้นจะขึ้นอยู่กับอัตราการไหลของวัสดุไวไฟในหน่วยจูลต่อชั่วโมง (หรือบีทียูต่อชั่วโมง) ^{[ 4 ]}

โดยทั่วไปแล้ว เปลวไฟจากโรงงานอุตสาหกรรมส่วนใหญ่จะมีอุปกรณ์แยกไอและของเหลว (หรือที่เรียกว่าถังแยกของเหลว) อยู่ด้านต้นน้ำของเปลวไฟ เพื่อกำจัดของเหลวปริมาณมากที่อาจปะปนมากับก๊าซที่ถูกปล่อยออกมา

ไอน้ำมักถูกฉีดเข้าไปในเปลวไฟเพื่อลดการเกิดควันดำ เมื่อเติมไอน้ำมากเกินไป อาจเกิดสภาวะที่เรียกว่า "การเติมไอน้ำมากเกินไป" ซึ่งส่งผลให้ประสิทธิภาพการเผาไหม้ลดลงและมีการปล่อยมลพิษมากขึ้น^{[ 8 ]}เพื่อให้ระบบเผาไหม้ทำงานได้ ก๊าซจำนวนเล็กน้อยจะถูกเผาไหม้อย่างต่อเนื่อง เหมือนกับไฟนำร่องเพื่อให้ระบบพร้อมใช้งานสำหรับวัตถุประสงค์หลักในฐานะระบบความปลอดภัยจากแรงดันเกินอยู่เสมอ

แผนภาพการไหลที่อยู่ติดกันแสดงส่วนประกอบทั่วไปของระบบปล่องเผาไหม้อุตสาหกรรมโดยรวม: ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}

• ถังดักจับ (Knockout drum) ใช้สำหรับกำจัดน้ำมันหรือน้ำที่ปนอยู่ในก๊าซที่ระบายออกมา อาจมีถังดักจับหลายถัง ได้แก่ ถังแรงดันสูงและถังแรงดันต่ำ ซึ่งรับก๊าซระบายจากอุปกรณ์แรงดันสูงและแรงดันต่ำ นอกจากนี้ยังมีถังระบายเย็น (Cold relief drum) ซึ่งแยกออกจากระบบระบายแบบเปียกเนื่องจากมีความเสี่ยงต่อการแข็งตัวของน้ำ
• ถังปิดผนึกด้วยน้ำเพื่อป้องกันการย้อนกลับของเปลวไฟจากด้านบนของปล่องเผาไหม้
• ระบบกู้คืนก๊าซทางเลือกสำหรับใช้ในระหว่างการเริ่มเดินเครื่องหรือปิดระบบบางส่วนของโรงงาน รวมถึงช่วงเวลาอื่นๆ ที่จำเป็น ก๊าซที่กู้คืนได้จะถูกส่งเข้าสู่ระบบก๊าซเชื้อเพลิงของโรงงานอุตสาหกรรมโดยรวม
• ระบบฉีดไอน้ำเพื่อสร้าง แรง ส่ง จากภายนอก ช่วยให้การผสมอากาศกับก๊าซที่ระบายออกมามีประสิทธิภาพมากขึ้น ส่งผลให้การเผาไหม้ปราศจากควัน
• เปลวไฟนำร่อง (พร้อมระบบจุดระเบิด ) ที่ลุกไหม้ตลอดเวลาเพื่อให้สามารถจุดไฟก๊าซที่ปลดปล่อยออกมาได้เมื่อจำเป็น^{[ 9 ]}
• ปล่องปล่อยเปลวไฟ รวมถึงส่วนป้องกันการย้อนกลับของเปลวไฟที่ส่วนบนของปล่อง

แผนภาพแสดงปลายท่อบาน ปลายท่อบานสามารถมีได้หลายรูปแบบ:

• การขยายท่อแบบง่ายๆ
• หัว ฉีด คลื่นเสียง – แรงดันต้นทาง > 5 บาร์
• หัวฉีดหลายหัว แบบโซนิคหรือซับโซนิค
• ปลาย Coandă – ปลายรูปทรงที่ใช้ผลของ Coandăเพื่อดึงอากาศเข้าไปในก๊าซเพื่อปรับปรุงการเผาไหม้^{[ 10 ]}

ความสูงของปล่องเผาไหม้ หรือระยะเอื้อมของแขนเผาไหม้ จะถูกกำหนดโดยรังสีความร้อนที่อนุญาตหรือยอมรับได้สำหรับอุปกรณ์หรือบุคลากรที่จะได้รับสัมผัส^{[ 11 ]}สำหรับการสัมผัสอย่างต่อเนื่องของบุคลากรที่สวมใส่เสื้อผ้าอุตสาหกรรมที่เหมาะสม แนะนำให้ใช้ระดับรังสีสูงสุด 1.58 kW/m² ⁽ 500 Btu/hr.ft²) ระดับรังสีที่สูงกว่านี้สามารถอนุญาตได้ แต่ต้องลดระยะเวลาการสัมผัสลง:

• ค่า 4.73 กิโลวัตต์/ตร.ม. ⁽ 1500 บีทียู/ชม.ตร.ฟุต) จะจำกัดระยะเวลาการสัมผัสไว้ที่ 3 ถึง 4 นาที
• 6.31 kW/m² ⁽ 2000 Btu/hr.ft²) จะจำกัดการสัมผัสไว้ที่ 30 วินาที^{[ 11 ]}

เปลวไฟภาคพื้นดินได้รับการออกแบบมาเพื่อซ่อนเปลวไฟจากสายตาและลดการแผ่รังสีความร้อนและเสียงรบกวน^{[ 10 ]}ประกอบด้วยกล่องหรือทรงกระบอกเหล็กที่บุด้วย วัสดุ ทนไฟเปิดด้านบนและมีช่องเปิดรอบฐานเพื่อให้อากาศสำหรับการเผาไหม้เข้าไปได้ อาจมีปลายเปลวไฟหลายอันเรียงกันเพื่อให้สามารถปรับลดกำลังการเผาไหม้และกระจายเปลวไฟไปทั่วหน้าตัดของเปลวไฟ โดยทั่วไปจะใช้บนบกในพื้นที่ที่อ่อนไหวต่อสิ่งแวดล้อม และมีการใช้ในทะเลบน แท่น ผลิต จัดเก็บ และขนถ่ายลอยน้ำ (FPSO) ^{[ 10 ]}

เมื่อ มีการสกัดและผลิต น้ำมันดิบจากบ่อน้ำมันก๊าซธรรมชาติดิบที่ปะปนอยู่กับน้ำมันก็จะถูกนำขึ้นมาบนพื้นผิวด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ของโลกที่ขาดท่อส่ง และโครงสร้างพื้นฐานการขนส่งก๊าซอื่นๆ ก๊าซที่ปะปนอยู่จำนวนมากมักจะถูกเผาทิ้งเป็นของเสียหรือก๊าซที่ใช้ไม่ได้ การเผาก๊าซที่ปะปนอยู่อาจเกิดขึ้นที่ด้านบนของปล่องเผาไหม้แนวตั้ง หรืออาจเกิดขึ้นในปล่องเผาไหม้ระดับพื้นดินในบ่อดิน ในทางที่ดีควรฉีดก๊าซที่ปะปนอยู่กลับเข้าไปในแหล่งกักเก็บ ซึ่งจะช่วยเก็บรักษาไว้ใช้ในอนาคตในขณะที่ยังคงรักษาระดับความดันของบ่อน้ำมันและความสามารถในการผลิตน้ำมันดิบให้สูงขึ้น^{[ 12 ]}

ความก้าวหน้าในการตรวจสอบด้วยดาวเทียม ควบคู่กับการรายงานโดยสมัครใจ ได้เปิดเผยว่าก๊าซที่เกี่ยวข้องประมาณ 150 × 10⁹ ลูกบาศก์เมตร (5.3 × 10¹² ลูกบาศก์ฟุต) ถูกเผาทิ้งทั่วโลกในแต่ละปีตั้งแต่ช่วงกลางทศวรรษ 1990 เป็นอย่างน้อยจนถึงปี 2020 ^[ 13 ^{] ในปี2011}ปริมาณดังกล่าวเทียบเท่ากับประมาณ 25 เปอร์เซ็นต์ของการบริโภคก๊าซธรรมชาติประจำปีในสหรัฐอเมริกา หรือประมาณ 30 เปอร์เซ็นต์ของการบริโภคก๊าซประจำปีในสหภาพยุโรป^{[ 7 ]} หากคิดตามราคาตลาด ก๊าซปริมาณนี้—ที่มูลค่าตามราคาตลาด 5.62 ดอลลาร์สหรัฐต่อ 1,000 ลูกบาศก์ฟุต—จะมีมูลค่า 29.8 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ[ ^{14 ] นอกจาก} นี้ ของเสียยังเป็นแหล่งสำคัญของก๊าซ คาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂ ₎และการปล่อยก๊าซเรือนกระจก อื่นๆ อีกด้วย

แหล่งสำคัญของ มีเทน ที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์มาจากการบำบัดและการจัดเก็บ วัสดุ เหลือทิ้งอินทรีย์รวมถึงน้ำเสีย มูลสัตว์และ หลุม ฝังกลบ^{[ 15 ]}เปลวไฟก๊าซถูกใช้ในกระบวนการใดๆ ที่ส่งผลให้เกิดการสร้างและการรวบรวมก๊าซชีวภาพดังนั้น เปลวไฟก๊าซจึงเป็นส่วนประกอบมาตรฐานของการติดตั้งเพื่อควบคุมการผลิตก๊าซชีวภาพ^{[ 16 ]} เปลวไฟก๊าซ จะถูกติดตั้งในสถานที่ฝังกลบโรงบำบัดน้ำเสียและ โรงงาน ย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจน ที่ใช้ ของเสียอินทรีย์ที่ผลิตทางการเกษตรหรือในครัวเรือนเพื่อผลิตมีเทนสำหรับใช้เป็นเชื้อเพลิงหรือเพื่อความร้อน

เปลวไฟก๊าซในระบบรวบรวมก๊าซชีวภาพจะใช้ในกรณีที่อัตราการผลิตก๊าซไม่เพียงพอที่จะรับประกันการนำไปใช้ในกระบวนการอุตสาหกรรมใดๆ อย่างไรก็ตาม ในโรงงานที่มีอัตราการผลิตก๊าซเพียงพอสำหรับการใช้งานโดยตรงในกระบวนการอุตสาหกรรมที่สามารถจัดอยู่ในประเภทของเศรษฐกิจหมุนเวียนได้และอาจรวมถึงการผลิตไฟฟ้าการผลิต ก๊าซชีวภาพคุณภาพ ก๊าซธรรมชาติสำหรับเชื้อเพลิงยานยนต์^{[ 17 ]}หรือสำหรับการทำความร้อนในอาคาร การอบแห้งเชื้อเพลิงที่ได้จากขยะ หรือ การบำบัดน้ำ ชะล้างเปลวไฟก๊าซจะถูกใช้เป็นระบบสำรองในช่วงเวลาที่หยุดทำงานเพื่อการบำรุงรักษาหรือการชำรุดของอุปกรณ์การผลิต ในกรณีหลังนี้ การผลิตก๊าซชีวภาพโดยปกติจะไม่สามารถหยุดชะงักได้ และเปลวไฟก๊าซจะถูกใช้เพื่อรักษาระดับความดันภายในของกระบวนการทางชีวภาพ^{[ 18 ]}

เปลวไฟก๊าซที่ใช้ในการควบคุมก๊าซชีวภาพมีสองประเภท คือแบบเปิดและแบบปิด เปลวไฟแบบเปิดเผาไหม้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 1000 °C และโดยทั่วไปแล้วจะถูกกว่าเปลวไฟแบบปิดที่เผาไหม้ที่ อุณหภูมิ การเผาไหม้ สูงกว่า และมักจะถูกจัดหาให้เป็นไปตามระยะเวลาการคงอยู่ภายในปล่องไฟที่กำหนดไว้ที่ 0.3 วินาที เพื่อให้แน่ใจว่าโมเลกุลที่เป็นพิษใด ๆ ที่มีอยู่ในก๊าซชีวภาพถูกทำลายอย่างสมบูรณ์ ข้อกำหนดของเปลวไฟโดยทั่วไปกำหนดให้เปลวไฟแบบปิดต้องทำงานที่ >1000 °C และ <1200 °C เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพการทำลาย 98% และหลีกเลี่ยง^การเกิด NOx [ ^{19 ]}

ก๊าซธรรมชาติที่ไม่ถูกเผาไหม้โดยเปลวไฟจะถูกระบายสู่ชั้นบรรยากาศในรูปของมีเทน ศักยภาพในการ ทำให้เกิดภาวะโลกร้อนโดยประมาณ ของ มีเทนนั้นสูงกว่า CO2 ถึง 28-36 เท่า_ในช่วงหนึ่งศตวรรษ และสูงกว่าถึง 84-87 เท่าในช่วงสองทศวรรษ^{[ 20 ]}การเผาก๊าซธรรมชาติทำให้เกิด CO2 _และสารประกอบอื่นๆ อีกมากมาย ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีของก๊าซธรรมชาติและประสิทธิภาพในการเผาไหม้ของก๊าซธรรมชาติในเปลวไฟ ดังนั้น ในระดับที่เปลวไฟก๊าซเปลี่ยนมีเทนให้เป็น CO2 _ก่อนที่จะปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ พวกมันจะช่วยลดปริมาณภาวะโลกร้อนที่อาจเกิดขึ้นได้^{[ 21 ] [ 22 ]}

การปล่อยก๊าซจากการเผาไหม้มีส่วนทำให้เกิด CO2 จำนวน 270 ล้านตัน ( เมกะตัน ) ในปี ₂₅₆₀และการลดการปล่อยก๊าซจากการเผาไหม้ถือเป็นองค์ประกอบสำคัญในการควบคุมภาวะโลกร้อน^{[ 23 ]}รัฐบาลและอุตสาหกรรมจำนวนมากขึ้นได้ให้คำมั่นที่จะกำจัดหรือลดการเผาไหม้^{[ 23 ]} คำมั่นสัญญา Global Methane Pledgeที่ลงนามในCOP26ซึ่ง 111 ประเทศให้คำมั่นที่จะลดการปล่อยก๊าซมีเทนอย่างน้อย 30 เปอร์เซ็นต์จากระดับปี 2563 ภายในปี 2563 ก็มีบทบาทในการเพิ่มความสนใจทั่วโลกเกี่ยวกับก๊าซมีเทนเช่นกัน

ควันพิษเพิ่มเติมที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้อาจรวมถึงไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติก ( เบนซีนโทลูอีนไซลีน ) และเบนโซ(เอ)ไพรีนซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่าเป็นสารก่อมะเร็ง การศึกษาในปี 2013 พบว่าการเผาไหม้ก๊าซมีส่วนทำให้เกิดคาร์บอนดำสะสมในอาร์กติก มากกว่า 40% ^{[ 24 ] [ 25 ]}

การลุกไหม้ของเปลวไฟอาจส่งผลกระทบต่อสัตว์ป่าโดยดึงดูดนกและแมลงให้เข้ามาใกล้เปลวไฟ นกขับขานอพยพประมาณ 7,500 ตัวถูกดึงดูดและถูกฆ่าโดยเปลวไฟที่ สถานีขนส่ง ก๊าซธรรมชาติเหลวในเมืองเซนต์จอห์น รัฐนิวบรันสวิก ประเทศแคนาดา เมื่อวันที่ 13 กันยายน 2013 ^{[ 26 ]}เหตุการณ์ที่คล้ายกันนี้เคยเกิดขึ้นที่เปลวไฟบนแท่นขุดเจาะน้ำมันและก๊าซนอกชายฝั่ง^{[ 27 ]}เป็นที่ทราบกันดีว่าผีเสื้อกลางคืนถูกดึงดูดด้วยแสงไฟ โบรชัวร์ที่เผยแพร่โดยสำนักเลขาธิการอนุสัญญาว่าด้วยความหลากหลายทางชีวภาพซึ่งอธิบายถึงโครงการริเริ่มอนุกรมวิธานระดับโลกได้อธิบายสถานการณ์ที่ "นักอนุกรมวิธานที่ทำงานในป่าเขตร้อนสังเกตเห็นว่าเปลวไฟก๊าซที่โรงกลั่นน้ำมันดึงดูดและฆ่าผีเสื้อกลางคืน [เหยี่ยวหรือสฟิงซ์] หลายร้อยตัว ในช่วงหลายเดือนและหลายปีที่โรงกลั่นดำเนินการ ผีเสื้อกลางคืนจำนวนมากต้องถูกฆ่า ซึ่งบ่งชี้ว่าพืชไม่สามารถผสมเกสรได้ในพื้นที่ป่าขนาดใหญ่" ^{[ 28 ]}

เปลวไฟปล่อยสารเคมีหลายชนิด ได้แก่เบนซีนอนุภาคไนโตรเจนออกไซด์โลหะหนักคาร์บอนดำและคาร์บอนมอนอกไซด์ มลพิษหลาย ชนิดเหล่านี้มีความสัมพันธ์กับการคลอดก่อนกำหนดและน้ำหนักแรกเกิด ที่ลดลง จากการศึกษาในปี 2020 พบว่าหญิงตั้งครรภ์ที่อาศัยอยู่ใกล้บ่อก๊าซธรรมชาติและน้ำมันที่มีการเผาไหม้มีอัตราการคลอดก่อนกำหนดสูงกว่าถึง 50% ^{[ 29 ]}เปลวไฟอาจปล่อยมีเทนและสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย อื่นๆ รวมถึงซัลเฟอร์ไดออกไซด์และ สารประกอบ กำมะถัน อื่นๆ ซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่าทำให้อาการหอบหืดและโรคระบบทางเดินหายใจอื่น ๆ รุนแรงขึ้น ^{[ 30 ]}

การศึกษาในปี 2021 พบว่าการเผาก๊าซธรรมชาติเพิ่มขึ้น 1% จะทำให้อัตราการเข้ารักษาตัวในโรงพยาบาลที่เกี่ยวข้องกับระบบทางเดินหายใจเพิ่มขึ้น 0.73% ^{[ 31 ]}

• ปล่องระบายอากาศ
• ปล่องควัน
• การระบายแก๊ส

• ระบบเผาไหม้และกำจัดก๊าซเสียบน PetroWiki

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับเปลวไฟจากก๊าซ