Sisteme de flacără: dispozitiv, descriere, funcții, fotografie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Rafinăriile de petrol și gaze trebuie să fie prevăzute cu mijloace pentru a preveni scurgerile tehnologice în aer liber. Pentru aceasta, se folosesc dispozitive speciale care sunt conectate la supapele de siguranță și la instalațiile de producție. Pentru a arde excesul de gaze și vapori, se folosesc sisteme de ardere, care sunt conectate la canalele tehnologice de eliminare a deșeurilor la întreprinderile energetice.

Tratamentul instalațiilor de flare

Echipamentele de acest tip sunt incluse în infrastructura tehnologică generală care deservește procesele de producție, depozitare și transport al amestecurilor de petrol și gaze. Sistemul include o rețea de conducte, stive cu vârfuri, arzătoare, porți, precum și instrumente automate de control și monitorizare. În plus, instalarea unui sistem de flare nu este completă fără dispozitive care asigură siguranțaarderea combustibilului. Numărul de puncte de ardere depinde de volumele de proiectare pe care o anumită infrastructură le poate servi în principiu. Acest parametru este strâns interconectat cu alte proprietăți operaționale ale obiectului. De exemplu, dacă se utilizează mai puțin de trei arbori de arzător, atunci proiectul instalației trebuie să includă un parbriz pentru a menține flacăra.

Arzatoarele sunt prevazute cu canale pentru alimentarea amestecului gaz-aer, iar circuitul cu amestecul de aprindere este conectat la dispozitivul de aprindere. Pentru a normaliza procesul de ardere în diferite perioade ale anului, sunt prevăzute instalații pentru reglarea condițiilor individuale de temperatură și umiditate. Pe vreme rece, de exemplu, pentru a elimina posibilitatea înghețului în conductele de alimentare cu amestecuri de combustibil, pot fi conectate încălzitoare de conducte. Există, de asemenea, cerințe speciale pentru gaz. Sistemele de ardere funcționează stabil numai dacă amestecurile care urmează să fie întreținute sunt pre-drenate - în orice caz, acest lucru este valabil pentru funcționarea în timpul iernii.

Funcții de sistem

Sarcinile principale ale acestui tip de rachete includ arderea amestecurilor de gaze asociate pentru a preveni eliberarea lor accidentală în atmosferă. Acest lucru se aplică nu numai gazelor ca atare, ci și diferitelor tipuri de vapori de proces, care reprezintă și un pericol pentru mediu. În același timp, sarcinile specifice pot diferi pentru diferite torțe. Din punct de vedere al orientării funcționale se pot distinge două tipuri de bază de instalații:

• General. Cele mai comune sisteme de flare,care sunt utilizate în instalațiile de producție. Acestea includ în infrastructura lor multe facilități tehnologice suplimentare, cum ar fi un separator, etanșare cu apă, dispozitiv de oprire a incendiilor și colector.
• Separat. Astfel de sisteme își găsesc locul în infrastructura comună existentă. Acest model combinat este utilizat atunci când sistemul principal de ardere cu gaz nu poate deservi complet orificiile de ventilație.

Există și un grup special de sisteme speciale. Caracteristica cheie a acestui tip de arzători este capacitatea de a lucra cu amestecuri de proces care nu pot fi eliminate prin arderi comune și separate. Aceste deșeuri includ:

• Produse care se descompun atunci când eliberează căldură.
• Substanțe care reacționează cu alte deșeuri.
• Amestecuri foarte toxice și corozive.
• Amestecuri gaz-aer, inclusiv impurități mecanice.

Sisteme orizontale și verticale

În funcție de condițiile structurale de la întreprindere, se poate organiza exploatarea instalațiilor de flare orizontale sau verticale. Structurile de primul tip sunt implicate în principal în implementarea puțurilor de suflare, a penelor și a liniilor de producție. Astfel de sisteme sunt caracterizate prin utilizarea arborilor arzătorului care sunt capabili să ofere suficientă injecție de aer pentru a permite arderea fără fum. Pe puțurile de gaz, conform instrucțiunilor, ar trebui să fie utilizate arzătoare orizontale.structuri care vor asigura eliminarea produselor care conțin dopuri de lichid și impurități mecanice. În același timp, pentru a menține siguranța sistemelor de flare orizontale, ar trebui menținută o densitate moderată a fluxului de căldură de până la 1,4 kW/m2. Mijloace suplimentare de minimizare a expunerii termice sub formă de ecrane de protecție pot fi, de asemenea, utilizate pentru a proteja personalul care întreține funcționarea unor astfel de sisteme.

Unitățile verticale sunt echipate cu pompe și dispozitive pentru îndepărtarea condensului. Baza funcțională a designului este formată dintr-un cap, care este un dispozitiv metalic pentru reglarea eliberării unui amestec de gaze. În unele modele de sistem, ele împiedică și trecerea flăcării către butoiul instalației de lucru. La capătul arborelui vertical sunt amplasate arzătoare cu parbriz. Aprinderea poate fi instalată atât în structura capului, cât și ca parte a portbagajului. Conductele de aprindere sunt furnizate arzătoarelor într-o comandă separată. Manualul tehnic al sistemului de ardere necesită ca controlul flăcării să fie independent de controlul de supraveghere prin intermediul sondelor de ionizare, termocuplurilor, senzorilor acustici sau optici.

Caracteristici ale rachetelor închise

Acest tip de ardere cu gaz este conceput pentru a arde amestecuri combustibile tehnologice în apropierea suprafeței pământului. Instalațiile închise includ o cameră de ardere, ale cărei suprafețe sunt tratate cu o căptușeală de protecție. Spre deosebire de un arzător, acestaechipamentul are o productivitate mai mare, dar are și cerințe sporite în ceea ce privește asigurarea proprietăților de protecție. După cum este menționat în manualul de siguranță, camerele instalațiilor închise trebuie să fie închise pentru a preveni intrarea necontrolată a aerului. Lanterna trebuie să asigure utilizarea completă a gazelor care intră în absența unei flăcări vizibile. Debitul de aer necesar pentru menținerea arderii, împreună cu returul gazelor de ardere, este organizat prin tiraj natural sau forțat cu posibilitatea de a controla debitul.

Ansamblul arzător pentru sistemele de flare închise este selectat cu așteptarea asigurării unei arderi stabile și durabile. Cerințele de fiabilitate în acest caz sunt mai mari decât în cazul instalațiilor convenționale de tip deschis. Conform reglementărilor, arderea cu impulsuri și oscilațiile rezonante ale flăcării trebuie excluse. Acest lucru este garantat de un flux uniform de oxigen în camera de ardere.

Cerințe pentru instalațiile de flare

Sistemele de utilizare a gazelor asociate sunt amplasate ținând cont de roza vântului și de capacitățile tehnice de instalare a conductelor cu garduri și canale de evacuare pentru arzătoare. Indiferent de tipul de instalație, trebuie menținute distanțele standard dintre stivele, clădiri, structuri inginerești, depozite și stații electrice. Distante specifice pentru amplasarea directa a arzatoarelor pe teritoriul intreprinderiisunt calculate pe baza densității de flux de căldură planificate a sistemului de flare. Regulile indică, de asemenea, necesitatea creării de condiții pentru repararea și întreținerea puțurilor în timpul funcționării instalațiilor învecinate. În acest sens, se recomandă ca scările de personal să fie amplasate pe partea opusă a arborelui cu locația arzătorului adiacent. Materialele pentru fabricarea structurilor care se află în zona de activitate a fluxurilor de căldură trebuie să aibă o structură rezistentă la foc sau acoperiri speciale rezistente la căldură.

Cerințe pentru tehnologia de descărcare cu flare

Organizarea lucrărilor de ardere a gazelor este determinată în mare măsură de cerințele procesului tehnologic general de la întreprindere. Cu toate acestea, stadiul de interacțiune dintre sursele de gaz și arzătoare este reglementat și de documente de reglementare. În faza de proiectare a sistemului, trebuie să se determine parametrii de aerisire, în special presiunea, temperatura, densitatea și debitele. Pe baza calculelor efectuate, se elaborează o schemă de descărcare în sistemul de flare de tipul cel mai potrivit. Sursele de evacuare ar trebui, de asemenea, să poată furniza nu lucrătorii țintă, ci gaze profilactice, care includ amestecuri inerte și de purjare. În schimb, la aruncare, compozițiile care includ acetilenă, hidrogen, oxizi de carbon și componente cu ardere rapidă nu trebuie trimise. Compoziția instalației tehnologice de ardere poate include separatoare responsabile cu separarea particulelor solide și a picăturilor lichide în amestecuri de vapori și gaze. Aceste substanțe și componente sunt procesate separatdispozitive flare.

Reguli pentru funcționarea sistemelor de flare

Inainte de fiecare lansare a instalatiei este necesara purjarea butoiului cu amestecuri de gaze inerte pentru a elimina oxigenul. Aerisirea ulterioară a canalelor de ardere este împiedicată de supapele de control atunci când arzătoarele sunt oprite. Nivelul de oxigen este verificat prin prelevarea de probe cu analize ulterioare. În timpul arderii, se recomandă să setați viteza arzătorului la următoarele moduri:

• Pentru un capac cu etanșare de gaz - nu mai puțin de 0,05 m/s.
• Dacă nu există etanșare cu gaz - nu mai puțin de 0,9 m/s.
• La furnizarea de gaz inert - nu mai puțin de 0,7 m/s.

De asemenea, atunci când se operează sisteme de flare care nu sunt echipate cu obloane, amestecurile de purjare trebuie să aibă o densitate mai mare de 0,7 kg/m3.

Inainte de a opri evacuarea gazelor de proces sau a vaporilor incalziti, se recomanda preconectarea canalelor cu directia amestecurilor inerte, ceea ce va preveni formarea vidului in timpul condensului sau racirii. Înainte de a efectua lucrări de întreținere sau reparații, conductele sunt deconectate de la instalația de ardere pentru a preveni evacuarea și aprinderea amestecurilor de gaze. Reziduurile de gaze combustibile, precum și amestecurile de gaze de ardere trebuie îndepărtate complet din canale. Înainte de lucrările tehnice, portbagajul este purjat cu azot și, dacă este necesar, aburit.

Comenzi de flacără

Aprinderea se realizează prin așa-numita funcționaresistem de incendiu sau scânteie electrică pe arzătorul pilot. În plus, controlul arderii este realizat de senzori acustici și un convertor termoelectric. Pentru control, se folosește și o unitate autonomă de aprindere și control a flăcării, care trebuie să fie amplasată într-un dulap separat cu încălzire. Modurile de operare cu conexiune automată presupun lucrul conform algoritmilor specificați cu transmitere a semnalului către consola operatorului. Pentru a activa modurile de urgență sau pentru a conecta automat consola operatorului, sunt setate anumite semnale. De exemplu, manualul pentru sistemele de flacără în cazul eșecului de a aprinde cu succes o flacără după 10 cicluri indică necesitatea declanșării automate a unei alarme. Dacă senzorii pentru detectarea semnelor de incendiu nu funcționează, atunci panoul de control de la distanță este conectat la lucru. Cu acesta, personalul preia deja funcțiile de control prin interfață pentru a controla aprinderea centralei de ardere.

Ghid de siguranță Flare

Cerințele de reglementare stabilesc următoarele reguli de siguranță pentru funcționarea rachetelor de gaz și a sistemelor tehnologice aferente:

• La organizarea descărcărilor de gaze din stiva de ardere în atmosferă, trebuie respectate nivelurile permise de substanțe nocive.
• Pentru a preveni formarea unui amestec exploziv, regulile pentru funcționarea în siguranță a sistemelor de ardere prescriu curățarea regulată a circuitelor de descărcare a amestecului de gaze.
• Este interzisă trimiterea în camerele de ardere a substanțelor,care poate provoca o explozie. Astfel de substanțe din întreprinderile de petrol și gaze, în special, includ agenți chimici de oxidare și agenți reducători.
• Teritoriul pentru amplasarea unităților de proces care operează echipamente de ardere trebuie să fie împrejmuit.
• Numai persoanele care au calificările corespunzătoare și au fost verificate în ceea ce privește siguranța industrială ar trebui să aibă permisiunea de a întreține arzătoarele cu gaz.

Concluzie

Tehnologiile de ardere a gazelor de lucru la întreprinderile moderne ating un nivel destul de ridicat în ceea ce privește fiabilitatea și siguranța. Acest lucru se datorează în mare măsură utilizării mijloacelor inovatoare de control și management al proceselor complexe de ardere a amestecurilor combustibile. De exemplu, funcționarea în siguranță a sistemelor de flare la nivelul actual este imposibilă fără utilizarea elementelor de control automatizate cu conectarea senzorilor și controlerelor industriale. Acest lucru nu exclude modul de control manual - cel puțin este oferit ca opțiune. Consolele operatorului poartă încă o mare responsabilitate în procesele de reglare a funcționării instalațiilor de flare, monitorizarea parametrilor acestora și a indicatorilor de diagnosticare. În același timp, se îmbunătățesc și designul arzătoarelor cu butoaie care formează o infrastructură de flare. Producătorii folosesc materiale din ce în ce mai fiabile, cu acoperiri rezistente la căldură și rezistență mecanică ridicată. Toate acestea fac posibilă optimizarea proceselor generale de lucru ale întreprinderilor de petrol și gaze la nivelul corespunzător de siguranță și protecție a mediului.