Sistemi a fiamma: dispositivo, descrizione, funzioni, foto

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Le raffinerie di petrolio e gas devono essere dotate di mezzi per prevenire perdite tecnologiche all'aria aperta. Per questo vengono utilizzati dispositivi speciali collegati a valvole di sicurezza e impianti di produzione. Per bruciare gas e vapori in eccesso, vengono utilizzati sistemi di torcia, che sono collegati ai canali di sm altimento dei rifiuti tecnologici presso le imprese energetiche.

Trattamento di installazioni di torcia

Apparecchiature di questo tipo sono incluse nell'infrastruttura tecnologica generale a servizio dei processi di produzione, stoccaggio e trasporto di miscele di petrolio e gas. Il sistema comprende una rete di tubazioni, pile di torce con punte, bruciatori, cancelli, nonché strumenti di controllo e monitoraggio automatizzati. Inoltre, l'installazione di un sistema di segnalazione non è completa senza dispositivi che ne garantiscano la sicurezzacombustione del carburante. Il numero di punti di combustione dipende dai volumi di progettazione che in linea di principio può servire una particolare infrastruttura. Questo parametro è strettamente interconnesso con altre proprietà operative dell'oggetto. Ad esempio, se vengono utilizzati meno di tre alberi del bruciatore, la progettazione dell'installazione deve includere un parabrezza per mantenere la fiamma.

I bruciatori sono dotati di canali per l'alimentazione della miscela gas-aria, e il circuito con la miscela di accensione è collegato al dispositivo di accensione. Per normalizzare il processo di combustione nei diversi periodi dell'anno, sono previsti impianti per la regolazione delle singole condizioni di temperatura e umidità. Nella stagione fredda, ad esempio, per eliminare la possibilità di congelamento nei tubi di alimentazione delle miscele di combustibili, è possibile collegare riscaldatori delle tubazioni. Ci sono anche requisiti speciali per il gas. I sistemi Flare funzionano in modo stabile solo se le miscele in servizio sono predrenate - in ogni caso questo vale per il funzionamento in inverno.

Funzioni di sistema

I compiti primari di questo tipo di razzi includono la combustione delle miscele di gas associate al fine di prevenirne il rilascio accidentale nell'atmosfera. Ciò vale non solo per i gas in quanto tali, ma anche per vari tipi di vapori di processo, che rappresentano anche un pericolo per l'ambiente. Allo stesso tempo, i compiti specifici possono differire per le diverse torce. Dal punto di vista dell'orientamento funzionale si possono distinguere due tipologie fondamentali di installazione:

• Generale. I più comuni sistemi di torcia,che vengono utilizzati negli impianti di produzione. Includono nella loro infrastruttura molte strutture tecnologiche aggiuntive come un separatore, una tenuta d'acqua, un dispositivo antincendio e un collettore.
• Separato. Tali sistemi trovano il loro posto nell'infrastruttura comune esistente di razzi. Questo modello combinato viene utilizzato quando il sistema di combustione del gas principale non è in grado di eseguire la manutenzione completa degli sfiati.

C'è anche un gruppo speciale di sistemi speciali. La caratteristica fondamentale di questo tipo di torce è la capacità di lavorare con miscele di processo che non possono essere sm altite da torce comuni e separate. Questi prodotti di scarto includono:

• Prodotti che si decompongono quando rilasciano calore.
• Sostanze che reagiscono con altri prodotti di scarto.
• Miscele altamente tossiche e corrosive.
• Miscele gas-aria, comprese le impurità meccaniche.

Sistemi orizzontali e verticali

A seconda delle condizioni strutturali dell'impresa, è possibile organizzare il funzionamento di installazioni di torce orizzontali o verticali. Le strutture del primo tipo sono principalmente coinvolte nella realizzazione di pozzi di soffiaggio, pennacchi e linee di produzione. Tali sistemi sono caratterizzati dall'uso di alberi bruciatori in grado di fornire un'iniezione d'aria sufficiente per consentire una combustione senza fumo. Sui pozzi di gas, secondo le istruzioni, dovrebbero essere utilizzati bruciatori orizzontali.strutture che garantiranno lo sm altimento dei prodotti contenenti tappi di liquido e impurità meccaniche. Allo stesso tempo, per mantenere la sicurezza dei sistemi di torcia orizzontali, dovrebbe essere mantenuta una moderata densità di flusso di calore fino a 1,4 kW/m2. Ulteriori mezzi per ridurre al minimo l'esposizione termica sotto forma di schermi protettivi possono essere utilizzati anche per proteggere il personale che mantiene il funzionamento di tali sistemi.

Le unità verticali sono dotate di pompe e dispositivi per la rimozione della condensa. La base funzionale del progetto è formata da una testa, che è un dispositivo metallico per regolare l'erogazione di una miscela di gas. In alcuni modelli di impianto, inoltre, impediscono il passaggio della fiamma alla canna dell'impianto funzionante. All'estremità dell'albero verticale sono posizionati bruciatori con parabrezza. L'accensione può essere installata sia nella struttura della testata che come parte del bagagliaio. Le tubazioni di accensione vengono fornite ai bruciatori in un ordine separato. Il manuale tecnico del sistema torcia richiede che il controllo della fiamma sia indipendente dal controllo di supervisione mediante sonde a ionizzazione, termocoppie, sensori acustici o ottici.

Caratteristiche dei razzi chiusi

Questo tipo di torcia a gas è progettata per bruciare miscele combustibili tecnologiche vicino alla superficie terrestre. Le installazioni chiuse includono una camera di combustione, le cui superfici sono trattate con un rivestimento protettivo. A differenza di un bruciatore, questol'attrezzatura ha una maggiore produttività, ma ha anche maggiori requisiti in termini di fornitura di proprietà protettive. Come indicato nel manuale di sicurezza della torcia, le camere delle installazioni chiuse devono essere chiuse per impedire l'ingresso incontrollato dell'aria. La torcia deve garantire il completo utilizzo dei gas in ingresso in assenza di fiamma visibile. Il flusso d'aria necessario al mantenimento della combustione, unitamente al ritorno dei fumi, è organizzato per tiraggio naturale o forzato con possibilità di controllo della portata.

Il gruppo bruciatore per sistemi a fiamma chiusa è selezionato con l'aspettativa di garantire una combustione stabile e sostenibile. I requisiti di affidabilità in questo caso sono più elevati che nel caso di installazioni convenzionali di tipo aperto. Secondo la normativa è da escludere la combustione ad impulsi e le oscillazioni risonanti della fiamma. Ciò è garantito da un flusso uniforme di ossigeno nella camera di combustione.

Requisiti per impianti di segnalazione

I sistemi di utilizzo del gas associati sono posizionati tenendo conto della rosa dei venti e delle capacità tecniche di installazione di tubazioni con recinzioni e canali di uscita per i bruciatori. Indipendentemente dal tipo di installazione, devono essere mantenute le distanze standard tra camini, edifici, strutture di ingegneria, magazzini e sottostazioni elettriche. Distanze specifiche per il posizionamento diretto dei bruciatori sul territorio dell'impresasono calcolati sulla base della densità di flusso di calore pianificata del sistema di torcia. Le regole indicano anche la necessità di creare condizioni per la riparazione e la manutenzione dei pozzi durante il funzionamento degli impianti vicini. A questo proposito, si raccomanda di posizionare le scale per il personale sul lato dell'albero opposto alla posizione del bruciatore adiacente. I materiali per la fabbricazione di strutture che si trovano nella zona di attività dei flussi di calore devono avere una struttura resistente al fuoco o speciali rivestimenti resistenti al calore.

Requisiti per la tecnologia di scarica dei bagliori

L'organizzazione del lavoro delle torce di gas è in gran parte determinata dai requisiti del processo tecnologico generale dell'impresa. Tuttavia, anche la fase di interazione tra fonti di gas e bruciatori è regolata da atti normativi. In fase di progettazione dell'impianto devono essere determinati i parametri di sfiato, in particolare pressione, temperatura, densità e portate. Sulla base dei calcoli effettuati, viene sviluppato uno schema per lo scarico nel sistema di torcia del tipo più adatto. Le fonti di scarico dovrebbero anche essere in grado di fornire non lavoratori bersaglio, ma gas profilattici, che includono miscele inerti e di spurgo. Al contrario, durante lo scarico, non devono essere inviate composizioni che includono acetilene, idrogeno, ossidi di carbonio e componenti a combustione rapida. La composizione dell'impianto tecnologico di combustione può comprendere separatori preposti alla separazione delle particelle solide e delle goccioline liquide nelle miscele di vapore e gas. Queste sostanze e componenti sono trattati separatamentedispositivi di segnalazione.

Regole per il funzionamento dei sistemi di segnalazione

Prima di ogni avvio dell'installazione, è necessario spurgare la canna con miscele di gas inerti per rimuovere l'ossigeno. L'ulteriore ventilazione dei canali svasati è impedita da valvole di controllo quando i bruciatori sono spenti. Il livello di contenuto di ossigeno viene verificato prelevando campioni con ulteriori analisi. Durante la combustione si consiglia di impostare la velocità del bruciatore sulle seguenti modalità:

• Per un tappo con chiusura a gas - non inferiore a 0,05 m/s.
• Se non c'è tenuta al gas - non meno di 0,9 m/s.
• Quando si fornisce gas inerte - non inferiore a 0,7 m/s.

Inoltre, quando si utilizzano sistemi a torcia non dotati di serrande, le miscele di spurgo devono avere una densità superiore a 0,7 kg/m3.

Prima di interrompere lo scarico del gas di processo o dei vapori riscaldati, si consiglia di precollegare i canali con la direzione delle miscele inerti, che impediranno la formazione del vuoto durante la condensazione o il raffreddamento. Prima di eseguire lavori di manutenzione o riparazione, le tubazioni vengono scollegate dall'installazione della torcia per impedire lo scarico e l'accensione di miscele di gas. I residui di gas combustibili, nonché le miscele di scarico, devono essere completamente rimossi dai canali. Prima del lavoro tecnico, i tronchi vengono spurgati con azoto e, se necessario, sottoposti a vapore.

Controlli fiamma

L'accensione avviene tramite il cosiddetto runningsistema antincendio o elettrico sul bruciatore pilota. Inoltre, il controllo della combustione è effettuato da sensori acustici e un convertitore termoelettrico. Per il controllo viene utilizzata anche una centralina di accensione e controllo fiamma autonoma, che deve essere collocata in un armadio separato con riscaldamento. Le modalità operative con connessione automatica implicano il lavoro secondo algoritmi specificati con trasmissione del segnale alla console dell'operatore. Per attivare le modalità di emergenza o collegare automaticamente la console dell'operatore, vengono impostati alcuni segnali. Ad esempio, il manuale per i sistemi di torcia in caso di mancata accensione di una fiamma dopo 10 cicli indica la necessità di attivare automaticamente un allarme. Se i sensori per il rilevamento dei segni di incendio non funzionano, il pannello di controllo remoto è collegato all'opera. Con esso, il personale assume già le funzioni di controllo attraverso l'interfaccia per controllare l'accensione dell'impianto di torcia.

Guida alla sicurezza contro i bagliori

I requisiti normativi stabiliscono le seguenti regole di sicurezza per il funzionamento di torce a gas e relativi sistemi tecnologici:

• Quando si organizzano scarichi di gas dal camino di torcia nell'atmosfera, è necessario rispettare i livelli consentiti di sostanze nocive.
• Al fine di prevenire la formazione di una miscela esplosiva, le norme per il funzionamento sicuro dei sistemi di torcia prescrivono una pulizia regolare dei circuiti di scarico delle miscele di gas.
• È vietato inviare alle camere di combustione sostanze,che potrebbe causare un'esplosione. Tali sostanze nelle imprese petrolifere e del gas, in particolare, includono agenti ossidanti chimici e agenti riducenti.
• Il territorio per l'ubicazione delle unità di processo che utilizzano apparecchiature di segnalazione deve essere recintato.
• Solo le persone che hanno le qualifiche appropriate e sono state verificate in termini di sicurezza sul lavoro dovrebbero essere autorizzate a servire torce a gas.

Conclusione

Le tecnologie per la combustione dei gas di lavoro nelle moderne imprese raggiungono un livello abbastanza elevato in termini di affidabilità e sicurezza. Ciò è dovuto in gran parte all'utilizzo di mezzi innovativi di controllo e gestione di complessi processi di combustione delle miscele combustibili. Ad esempio, il funzionamento sicuro dei sistemi di torcia al livello attuale è impossibile senza l'uso di elementi di controllo automatizzati con il collegamento di sensori e controller industriali. Ciò non esclude la modalità di controllo manuale, almeno è fornita come opzione. Le console dell'operatore hanno ancora una grande responsabilità nei processi di regolazione del funzionamento degli impianti di segnalazione, monitoraggio dei loro parametri e indicatori diagnostici. Allo stesso tempo, vengono migliorati anche i progetti di bruciatori con canne che formano un'infrastruttura di torcia. I produttori utilizzano materiali sempre più affidabili con rivestimenti resistenti al calore e un'elevata resistenza meccanica. Tutto ciò consente di ottimizzare i processi di lavoro complessivi delle imprese petrolifere e del gas con un adeguato livello di sicurezza e protezione ambientale.