Flamesystemer: enhed, beskrivelse, funktioner, foto

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Olie- og gasraffinaderier skal være forsynet med midler til at forhindre teknologiske lækager i det fri. Til dette anvendes specielle enheder, der er forbundet til sikkerhedsventiler og produktionsanlæg. Til afbrænding af overskydende gasser og dampe anvendes afbrændingssystemer, som er forbundet til teknologiske affaldsbortskaffelseskanaler hos energivirksomheder.

Behandling af flareinstallationer

Udstyr af denne type er inkluderet i den generelle teknologiske infrastruktur, der betjener processerne med produktion, opbevaring og transport af olie- og gasblandinger. Systemet omfatter et netværk af rørledninger, fakkelstakke med spidser, brændere, porte samt automatiserede kontrol- og overvågningsværktøjer. Derudover er installationen af et flaresystem ikke komplet uden enheder, der sikrer sikkerbrændstofforbrænding. Antallet af brændpunkter afhænger af de designvolumener, som en bestemt infrastruktur i princippet kan betjene. Denne parameter er tæt forbundet med andre operationelle egenskaber af objektet. Hvis der f.eks. bruges mindre end tre brænderaksler, skal installationens design omfatte en forrude for at opretholde flammen.

Brænderne er forsynet med kanaler til tilførsel af gas-luftblandingen, og kredsløbet med tændblandingen er forbundet med tændingsanordningen. For at normalisere forbrændingsprocessen på forskellige tidspunkter af året leveres installationer til regulering af individuelle temperatur- og fugtforhold. I koldt vejr, for eksempel for at eliminere muligheden for at fryse i rørene til tilførsel af brændstofblandinger, kan rørledningsvarmere tilsluttes. Der er også særlige krav til gas. Afbrændingssystemer fungerer kun stabilt, hvis blandingerne, der serviceres, er fordrænet - det gælder under alle omstændigheder for drift om vinteren.

Systemfunktioner

De primære opgaver for denne type flare omfatter afbrænding af tilhørende gasblandinger for at forhindre, at de ved et uheld frigives til atmosfæren. Det gælder ikke kun gasser som sådan, men også forskellige former for procesdampe, som også udgør en fare for miljøet. Samtidig kan specifikke opgaver være forskellige for forskellige fakler. Ud fra et funktionelt synspunkt kan der skelnes mellem to grundlæggende typer installationer:

• Generelt. De mest almindelige afbrændingssystemer,der bruges i produktionsanlæg. De inkluderer i deres infrastruktur mange yderligere teknologiske faciliteter såsom en separator, vandtætning, brandafleder og solfanger.
• Separat. Sådanne systemer finder deres plads i den eksisterende fælles flare-infrastruktur. Denne kombinationsmodel bruges, når hovedgasafbrændingssystemet ikke er i stand til at servicere ventilationsåbningerne fuldt ud.

Der er også en særlig gruppe af specielle systemer. Nøgletræk ved denne type flare er evnen til at arbejde med procesblandinger, der ikke kan bortskaffes ved fælles og separate flares. Disse affaldsprodukter omfatter:

• Produkter, der nedbrydes, når de afgiver varme.
• Stoffer, der reagerer med andre affaldsprodukter.
• Meget giftige og ætsende blandinger.
• Gas-luftblandinger, inklusive mekaniske urenheder.

Horizontale og vertikale systemer

Afhængigt af de strukturelle forhold på virksomheden kan driften af horisontale eller vertikale afbrændingsinstallationer organiseres. Strukturer af den første type er hovedsageligt involveret i implementeringen af blæsebrønde, faner og produktionslinjer. Sådanne systemer er karakteriseret ved brugen af brænderaksler, som er i stand til at give tilstrækkelig luftindsprøjtning til at muliggøre røgfri forbrænding. På gasbrønde skal der ifølge instruktionerne anvendes vandrette brændere.strukturer, der sikrer bortskaffelse af produkter, der indeholder væskepropper og mekaniske urenheder. Samtidig bør en moderat varmefluxtæthed på op til 1,4 kW/m2 opretholdes for at opretholde sikkerheden ved vandrette flaresystemer. Yderligere midler til at minimere termisk eksponering i form af beskyttelsesskærme kan også bruges til at beskytte personale, der opretholder driften af sådanne systemer.

Vertikale enheder er udstyret med pumper og enheder til fjernelse af kondensat. Det funktionelle grundlag for designet er dannet af et hoved, som er en metalanordning til regulering af leveringen af en gasblanding. I nogle systemmodeller forhindrer de også passagen af flammen til tønden på arbejdsinstallationen. For enden af den lodrette aksel placeres brændere med forrude. Tænding kan installeres både i hovedets struktur og som en del af bagagerummet. Tændrørledninger leveres til brænderne i særskilt rækkefølge. Den tekniske manual for flaresystemet kræver, at flammestyringen skal være uafhængig af overvågningsstyring ved hjælp af ioniseringsprober, termoelementer, akustiske eller optiske sensorer.

Funktioner af lukkede flares

Denne type gasblus er designet til at brænde teknologiske brændbare blandinger nær jordens overflade. Lukkede installationer inkluderer et forbrændingskammer, hvis overflader er behandlet med en beskyttende foring. I modsætning til en brænder, detteudstyr har en højere produktivitet, men det har også øgede krav i forhold til at levere beskyttende egenskaber. Som anført i sikkerhedsmanualen for afbrænding, skal kamrene i lukkede installationer være lukkede for at forhindre ukontrolleret luftindtrængning. Brænderen skal sikre fuldstændig udnyttelse af indkommende gasser i fravær af en synlig flamme. Den luftstrøm, der er nødvendig for at opretholde forbrændingen, sammen med retur af røggasser, organiseres gennem naturligt eller tvungen træk med mulighed for at styre gennemstrømningen.

Brænderenheden til lukkede flaresystemer er valgt med forventning om at sikre en stabil og bæredygtig forbrænding. Pålidelighedskravene i dette tilfælde er højere end ved konventionelle åbne installationer. I henhold til forskrifterne skal forbrænding med impulser og resonanssvingninger af flammen udelukkes. Dette garanteres af en ensartet strøm af ilt ind i forbrændingskammeret.

Krav til flarefaciliteter

Tilhørende gasudnyttelsessystemer er placeret under hensyntagen til vindrosen og de tekniske muligheder for at installere rørledninger med hegn og udløbskanaler til brændere. Uanset installationstype skal standardafstandene mellem fakkelstabler, bygninger, tekniske konstruktioner, lagre og elektriske understationer opretholdes. Specifikke afstande for direkte placering af brændere på virksomhedens territoriumberegnes på baggrund af den planlagte varmefluxtæthed i afbrændingssystemet. Reglerne angiver også behovet for at skabe betingelser for reparation og vedligeholdelse af skakter under driften af tilstødende installationer. I denne forbindelse anbefales det, at personalestiger placeres på siden af skakten modsat placeringen af den tilstødende brænder. Materialer til fremstilling af strukturer, der er i varmestrømmes aktivitetszone, skal have en brandbestandig struktur eller specielle varmebestandige belægninger.

Krav til flare-udladningsteknologi

Organiseringen af arbejdet med gasblus bestemmes i høj grad af kravene til den generelle teknologiske proces på virksomheden. Ikke desto mindre er interaktionsstadiet mellem gaskilder og brændere også reguleret af regulatoriske dokumenter. Under designfasen af systemet skal udluftningsparametrene bestemmes, især tryk, temperatur, tæthed og flowhastigheder. På baggrund af de foretagne beregninger udvikles en ordning for udledning i flaresystemet af den bedst egnede type. Udledningskilder bør også være i stand til at levere ikke målarbejdere, men profylaktiske gasser, som omfatter inerte blandinger og renseblandinger. Omvendt bør sammensætninger, herunder acetylen, brint, carbonoxider og hurtigtbrændende komponenter, ikke sendes ved dumpning. Sammensætningen af det teknologiske fyringsanlæg kan omfatte separatorer, der er ansvarlige for adskillelse af faste partikler og væskedråber i damp- og gasblandinger. Disse stoffer og komponenter behandles separatflare-enheder.

Regler for drift af flaresystemer

Før hver lancering af installationen er det nødvendigt at rense tønden med inaktive gasblandinger for at fjerne ilt. Yderligere udluftning af flarekanalerne forhindres af kontrolventiler, når brænderne er slukket. Iltindholdet kontrolleres ved at tage prøver med yderligere analyse. Under forbrænding anbefales det at indstille brænderhastigheden til følgende tilstande:

• Til en hætte med gasforsegling - ikke mindre end 0,05 m/s.
• Hvis der ikke er nogen gastætning - ikke mindre end 0,9 m/s.
• Ved tilførsel af inert gas - ikke mindre end 0,7 m/s.

Ved betjening af flaresystemer, der ikke er udstyret med skodder, skal udluftningsblandingerne have en massefylde på mere end 0,7 kg/m3.

Før udledning af procesgas eller opvarmede dampe stoppes, anbefales det at forkoble kanaler med retningen af inerte blandinger, hvilket vil forhindre dannelsen af et vakuum under kondensering eller afkøling. Før der udføres vedligeholdelses- eller reparationsarbejde, afbrydes rørledninger fra fakkelinstallationen for at forhindre gasblandinger i at blive udledt og antændelse. Rester af brændbare gasser samt røggasblandinger skal fjernes fuldstændigt fra kanalerne. Inden teknisk arbejde skylles stammerne med nitrogen og om nødvendigt dampes.

Flamestyring

Tænding udføres ved den såkaldte kørselbrand eller elektrisk gnistsystem på pilotbrænderen. Yderligere udføres forbrændingsstyringen af akustiske sensorer og en termoelektrisk konverter. Til styring anvendes også en autonom tændings- og flammekontrolenhed, som skal placeres i et separat skab med varme. Driftstilstande med automatisk forbindelse involverer arbejde i henhold til specificerede algoritmer med signaloverførsel til operatørens konsol. For at aktivere nødtilstande eller automatisk forbinde operatørens konsol, indstilles visse signaler. F.eks. angiver manualen for afbrændingssystemer i tilfælde af en fejl i at antænde en flamme efter 10 cyklusser behovet for automatisk at udløse en alarm. Hvis sensorerne til at detektere tegn på brand ikke virker, så er fjernbetjeningspanelet forbundet til værket. Med den overtager personalet allerede styrefunktionerne gennem grænsefladen til at styre tændingen af fakkelanlægget.

Flare Safety Guide

Lovgivningsmæssige krav fastlægger følgende sikkerhedsregler for driften af gasblus og relaterede teknologiske systemer:

• Når der organiseres gasudledninger fra fakkelstakken til atmosfæren, skal de tilladte niveauer af skadelige stoffer overholdes.
• For at forhindre dannelsen af en eksplosiv blanding foreskriver reglerne for sikker drift af flaresystemer regelmæssig rensning af gasblandingens udledningskredsløb.
• Det er forbudt at sende stoffer til forbrændingskamrene,som kan forårsage en eksplosion. Sådanne stoffer i olie- og gasvirksomheder omfatter især kemiske oxidationsmidler og reduktionsmidler.
• Territoriet for placering af procesenheder, der betjener flareudstyr, skal være indhegnet.
• Kun personer, der har de relevante kvalifikationer og er blevet verificeret med hensyn til industriel sikkerhed, bør have lov til at servicere gasblus.

Konklusion

Teknologier til forbrænding af arbejdsgasser i moderne virksomheder når et ret højt niveau med hensyn til pålidelighed og sikkerhed. Dette skyldes i høj grad brugen af innovative midler til kontrol og styring af komplekse forbrændingsprocesser af brændbare blandinger. For eksempel er sikker drift af flaresystemer på det nuværende niveau umulig uden brug af automatiserede kontrolelementer med tilslutning af sensorer og industrielle controllere. Dette udelukker ikke den manuelle kontroltilstand - i det mindste leveres den som en mulighed. Operatørkonsoller bærer stadig et stort ansvar i processerne med at regulere driften af flareinstallationer, overvåge deres parametre og diagnostiske indikatorer. Samtidig forbedres designet af brændere med tønder, der danner en flare-infrastruktur. Producenter bruger stadig mere pålidelige materialer med varmebestandige belægninger og høj mekanisk modstand. Alt dette gør det muligt at optimere de overordnede arbejdsprocesser i olie- og gasvirksomheder på det rette niveau for sikkerhed og miljøbeskyttelse.