Systémy plamene: zařízení, popis, funkce, fotografie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Rafinérie ropy a zemního plynu musí být vybaveny prostředky, které zabrání únikům technologií do volného ovzduší. K tomu se používají speciální zařízení, která jsou napojena na pojistné ventily a výrobní závody. Ke spalování přebytečných plynů a par se používají spalovací systémy, které jsou napojeny na technologické kanály pro likvidaci odpadu v energetických podnicích.

Ošetření instalací proti vzplanutí

Zařízení tohoto typu je součástí obecné technologické infrastruktury sloužící procesům výroby, skladování a přepravy směsí ropy a zemního plynu. Systém zahrnuje síť potrubí, spalovací komíny s koncovkami, hořáky, vrata a také nástroje pro automatizované řízení a monitorování. Kromě toho se instalace odpalovacího systému neobejde bez zařízení, která zajišťují bezpečnostspalování paliva. Počet vypalovacích bodů závisí na objemech návrhu, kterým může konkrétní infrastruktura v zásadě sloužit. Tento parametr je úzce propojen s ostatními provozními vlastnostmi objektu. Pokud jsou například použity méně než tři hřídele hořáků, musí konstrukce instalace zahrnovat čelní sklo, aby se plamen udržoval.

Hořáky jsou dodávány s kanály pro přívod směsi plynu se vzduchem a okruh se zapalovací směsí je připojen k zapalovacímu zařízení. Pro normalizaci spalovacího procesu v různých ročních obdobích jsou k dispozici instalace pro regulaci jednotlivých teplotních a vlhkostních podmínek. Například v chladném počasí, aby se vyloučila možnost zamrznutí v potrubí pro přívod palivových směsí, lze připojit potrubní ohřívače. Zvláštní požadavky jsou také na plyn. Systémy Flare fungují stabilně pouze tehdy, jsou-li servisované směsi předem vypuštěny – v každém případě to platí pro provoz v zimě.

Funkce systému

Primárním úkolem tohoto typu erupcí je spalování souvisejících směsí plynů, aby se zabránilo jejich náhodnému úniku do atmosféry. To platí nejen pro plyny jako takové, ale také pro různé druhy procesních par, které rovněž představují nebezpečí pro životní prostředí. Zároveň se mohou konkrétní úkoly u různých svítilen lišit. Z hlediska funkční orientace lze rozlišit dva základní typy instalací:

• Obecné. Nejběžnější světlicové systémy,které se používají ve výrobních zařízeních. Zahrnují ve své infrastruktuře mnoho dalších technologických zařízení, jako je separátor, vodní uzávěr, požární pojistka a sběrač.
• Samostatné. Takové systémy nacházejí své místo ve stávající společné infrastruktuře. Tento kombinovaný model se používá, když hlavní systém zažehnutí plynu není schopen plně obsluhovat ventilační otvory.

Existuje také speciální skupina speciálních systémů. Klíčovou vlastností tohoto typu světlic je schopnost pracovat s procesními směsmi, které nelze likvidovat společnými a samostatnými světlicemi. Mezi tyto odpadní produkty patří:

• Produkty, které se rozkládají, když uvolňují teplo.
• Látky, které reagují s jinými odpadními produkty.
• Vysoce toxické a žíravé směsi.
• Směsi plynu a vzduchu, včetně mechanických nečistot.

Horizontální a vertikální systémy

V závislosti na konstrukčních podmínkách v podniku lze zorganizovat provoz horizontálních nebo vertikálních zařízení pro odlesky. Stavby prvního typu se zabývají především realizací foukacích studní, vleček a výrobních linek. Takové systémy se vyznačují použitím hořákových hřídelí, které jsou schopny poskytnout dostatečné vstřikování vzduchu, aby bylo umožněno bezkouřové spalování. Na plynových vrtech by se podle pokynů měly používat horizontální hořáky.struktury, které zajistí likvidaci produktů obsahujících tekuté zátky a mechanické nečistoty. Současně, aby byla zachována bezpečnost horizontálních flérových systémů, by měla být zachována mírná hustota tepelného toku až 1,4 kW/m2. K ochraně personálu udržujícího provoz takových systémů lze také použít další prostředky pro minimalizaci tepelného vystavení ve formě ochranných clon.

Vertikální jednotky jsou vybaveny čerpadly a zařízeními pro odvod kondenzátu. Funkční základ konstrukce tvoří hlavice, což je kovové zařízení pro regulaci dodávky plynné směsi. U některých modelů systému také zabraňují průchodu plamene do hlavně pracovní instalace. Na konci svislé šachty jsou umístěny hořáky s čelním sklem. Zapalování lze instalovat jak do konstrukce hlavy, tak i jako součást kufru. Zapalovací potrubí se dodávají k hořákům v samostatné objednávce. Technická příručka systému světlic vyžaduje, aby ovládání plamene bylo nezávislé na kontrole pomocí ionizačních sond, termočlánků, akustických nebo optických senzorů.

Vlastnosti uzavřených světlic

Tento typ plynové erupce je určen ke spalování technologických hořlavých směsí v blízkosti zemského povrchu. Součástí uzavřených instalací je spalovací komora, jejíž povrchy jsou ošetřeny ochrannou výstelkou. Na rozdíl od hořáku tohlezařízení má vyšší produktivitu, ale také má zvýšené požadavky na zajištění ochranných vlastností. Jak je uvedeno v bezpečnostním manuálu vzplanutí, komory uzavřených instalací musí být uzavřeny, aby se zabránilo nekontrolovanému vstupu vzduchu. Hořák musí zajistit úplné využití přicházejících plynů v nepřítomnosti viditelného plamene. Proudění vzduchu nezbytné pro udržení spalování spolu s vracením spalin je organizováno přirozeným nebo nuceným tahem s možností regulace výkonu.

Soustava hořáku pro systémy s uzavřeným hořákem je vybrána s očekáváním zajištění stabilního a udržitelného spalování. Požadavky na spolehlivost jsou v tomto případě vyšší než v případě běžných instalací otevřeného typu. Podle předpisů musí být vyloučeno spalování impulsy a rezonanční kmitání plamene. To je zaručeno rovnoměrným prouděním kyslíku do spalovací komory.

Požadavky na odpalovací zařízení

Přidružené systémy využití plynu jsou umístěny s ohledem na větrnou růžice a technické možnosti instalace potrubních vedení s ploty a výstupními kanály pro hořáky. Bez ohledu na typ instalace musí být zachovány standardní vzdálenosti mezi spalovacími komíny, budovami, inženýrskými stavbami, sklady a elektrickými rozvodnami. Specifické vzdálenosti pro přímé umístění hořáků na území podnikujsou vypočteny na základě plánované hustoty tepelného toku systému fléru. Z pravidel také vyplývá potřeba vytvářet podmínky pro opravy a údržbu šachet při provozu sousedních zařízení. V tomto ohledu se doporučuje, aby personální žebříky byly umístěny na straně šachty proti umístění sousedního hořáku. Materiály pro výrobu konstrukcí, které jsou v zóně aktivity tepelných toků, musí mít ohnivzdornou strukturu nebo speciální žáruvzdorné nátěry.

Požadavky na technologii vzplanutí

Organizace práce plynových flér je do značné míry dána požadavky obecného technologického procesu v podniku. Nicméně stupeň interakce mezi zdroji plynu a hořáky je také regulován regulačními dokumenty. Ve fázi návrhu systému musí být stanoveny parametry ventilace, zejména tlak, teplota, hustota a průtoky. Na základě provedených výpočtů je vypracováno schéma vypouštění do flérového systému nejvhodnějšího typu. Zdroje vypouštění by také měly být schopny dodávat nikoli cílové pracovníky, ale profylaktické plyny, které zahrnují inertní a čisticí směsi. Naopak při vysypávání by se neměly zasílat směsi obsahující acetylen, vodík, oxidy uhlíku a rychle hořící komponenty. Složení technologického spalovacího zařízení může zahrnovat separátory odpovědné za separaci pevných částic a kapiček kapaliny ve směsích par a plynů. Tyto látky a složky se zpracovávají odděleněsvětlice.

Pravidla pro provoz flérových systémů

Před každým spuštěním instalace je nutné propláchnout hlaveň směsí inertních plynů, aby se odstranil kyslík. Další provzdušňování hořákových kanálů je zabráněno regulačními ventily při vypnutých hořákech. Úroveň obsahu kyslíku se kontroluje odběrem vzorků s další analýzou. Během spalování se doporučuje nastavit rychlost hořáku na následující režimy:

• Pro uzávěr s plynovým těsněním – ne méně než 0,05 m/s.
• Pokud není plynové těsnění – ne méně než 0,9 m/s.
• Při dodávání inertního plynu – ne méně než 0,7 m/s.

Také při provozu systémů splachování, které nejsou vybaveny uzávěry, musí mít čistící směsi hustotu vyšší než 0,7 kg/m3.

Před zastavením odvodu procesního plynu nebo ohřátých par se doporučuje předem propojit kanály se směrem inertních směsí, které zabrání vzniku vakua při kondenzaci nebo chlazení. Před prováděním údržbářských nebo opravárenských prací je odpojeno potrubí od hořákového zařízení, aby se zabránilo úniku a vznícení plynných směsí. Zbytky hořlavých plynů a také směsi spalin musí být z kanálů zcela odstraněny. Před technickými pracemi jsou kmeny propláchnuty dusíkem a v případě potřeby propařeny.

Ovládání plamene

Zapalování se provádí tzv. chodemoheň nebo elektrický jiskrový systém na zapalovacím hořáku. Dále je regulace spalování prováděna akustickými snímači a termoelektrickým měničem. K ovládání slouží i jednotka autonomního zapalování a regulace plamene, která musí být umístěna v samostatné skříni s topením. Provozní režimy s automatickým připojením zahrnují práci podle zadaných algoritmů s přenosem signálu na ovládací pult. Pro aktivaci nouzových režimů nebo automatické připojení ovládací konzoly jsou nastaveny určité signály. Například manuál pro flérové systémy v případě selhání úspěšného zapálení plamene po 10 cyklech naznačuje nutnost automatického spuštění poplachu. Pokud senzory pro detekci známek požáru nefungují, pak je k dílu připojen dálkový ovládací panel. Díky tomu personál již přebírá řídicí funkce prostřednictvím rozhraní pro řízení zapalování flérového zařízení.

Bezpečnostní průvodce vzplanutím

Regulační požadavky stanoví následující bezpečnostní pravidla pro provoz plynových hořáků a souvisejících technologických systémů:

• Při organizování výpustí plynů ze spalovací komory do atmosféry musí být dodrženy přípustné úrovně škodlivých látek.
• Aby se zabránilo vzniku výbušné směsi, pravidla pro bezpečný provoz flérových systémů předepisují pravidelné čištění okruhů výtlaku plynné směsi.
• Je zakázáno posílat do spalovacích komor látky,což může způsobit výbuch. Mezi takové látky v ropných a plynárenských podnicích patří zejména chemická oxidační činidla a redukční činidla.
• Území pro umístění procesních jednotek provozujících spalovací zařízení musí být oploceno.
• Opravovat plynové hořáky by měly být povoleny pouze osoby, které mají příslušnou kvalifikaci a byly ověřeny z hlediska průmyslové bezpečnosti.

Závěr

Technologie pro spalování pracovních plynů v moderních podnicích dosahují poměrně vysoké úrovně z hlediska spolehlivosti a bezpečnosti. Je to z velké části dáno využitím inovativních prostředků řízení a řízení složitých procesů spalování hořlavých směsí. Například bezpečný provoz flérových systémů na současné úrovni není možný bez použití automatizovaných ovládacích prvků s připojením senzorů a průmyslových regulátorů. To nevylučuje režim ručního ovládání - alespoň je poskytován jako volitelná výbava. Operátorské pulty stále nesou velkou odpovědnost v procesech regulace provozu světlicových zařízení, sledování jejich parametrů a diagnostických ukazatelů. Zároveň se zdokonalují i konstrukce hořáků s barely tvořícími světlicovou infrastrukturu. Výrobci používají stále spolehlivější materiály s tepelně odolnými povlaky a vysokou mechanickou odolností. To vše umožňuje optimalizovat celkové pracovní procesy ropných a plynárenských podniků na náležité úrovni bezpečnosti a ochrany životního prostředí.