سیستم های شعله: دستگاه، توضیحات، توابع، عکس

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

پالایشگاه های نفت و گاز باید دارای وسایلی برای جلوگیری از نشت فناوری به هوای آزاد باشند. برای این کار از دستگاه های خاصی استفاده می شود که به شیرهای اطمینان و کارخانه های تولید متصل می شوند. برای سوزاندن گازها و بخارات اضافی، از سیستم های شعله ور استفاده می شود که به کانال های فن آوری دفع زباله در شرکت های انرژی متصل می شوند.

درمان تاسیسات شعله ور

تجهیزات از این نوع در زیرساخت های تکنولوژیکی عمومی در خدمت فرآیندهای تولید، ذخیره سازی و حمل و نقل مخلوط های نفت و گاز گنجانده شده است. این سیستم شامل شبکه ای از خطوط لوله، پشته های شعله ور با نوک، مشعل ها، دروازه ها و همچنین ابزارهای کنترل و نظارت خودکار است. علاوه بر این، نصب یک سیستم شعله ور بدون دستگاه هایی که ایمنی را تضمین می کنند کامل نمی شوداحتراق سوخت تعداد نقاط سوختگی بستگی به حجم های طراحی دارد که یک زیرساخت خاص در اصل می تواند خدمت کند. این پارامتر ارتباط نزدیکی با سایر خصوصیات عملیاتی شیء دارد. به عنوان مثال، اگر کمتر از سه شفت مشعل استفاده شود، طراحی نصب باید شامل یک شیشه جلو برای حفظ شعله باشد.

مشعل ها دارای کانال هایی برای تامین مخلوط گاز و هوا هستند و مدار با مخلوط احتراق به دستگاه احتراق متصل می شود. برای عادی سازی فرآیند احتراق در زمان های مختلف سال، تاسیساتی برای تنظیم شرایط دمایی و رطوبت فردی ارائه شده است. به عنوان مثال، در هوای سرد، برای از بین بردن احتمال یخ زدگی در لوله های تامین مخلوط سوخت، می توان بخاری های خط لوله را متصل کرد. همچنین الزامات خاصی برای گاز وجود دارد. سیستم های شعله ور فقط در صورتی پایدار عمل می کنند که مخلوط های در حال سرویس دهی از قبل تخلیه شده باشند - در هر صورت، این در مورد عملکرد در زمستان صدق می کند.

توابع سیستم

وظایف اولیه این نوع شراره ها شامل سوزاندن مخلوط های گازی مرتبط به منظور جلوگیری از انتشار تصادفی آنها در جو است. این نه تنها در مورد گازها، بلکه در مورد انواع بخارات فرآیندی نیز صدق می کند، که برای محیط زیست نیز خطرناک است. در عین حال، وظایف خاص ممکن است برای مشعل های مختلف متفاوت باشد. از نقطه نظر جهت گیری عملکردی، دو نوع اساسی تاسیسات را می توان متمایز کرد:

• ژنرال. رایج ترین سیستم های شعله ور،که در تاسیسات تولیدی استفاده می شود. آنها در زیرساخت های خود بسیاری از امکانات فن آوری اضافی مانند جداکننده، آب بند، آتش گیر و کلکتور را شامل می شوند.
• جدا کنید. چنین سیستم هایی جایگاه خود را در زیرساخت مشعل مشترک موجود پیدا می کنند. این مدل ترکیبی زمانی استفاده می‌شود که سیستم فلرینگ اصلی گاز قادر به سرویس دهی کامل دریچه‌ها نباشد.

همچنین گروه خاصی از سیستم های ویژه وجود دارد. ویژگی کلیدی این نوع شراره ها قابلیت کار با مخلوط های فرآیندی است که توسط فلرهای معمولی و جداگانه قابل دفع نیستند. این مواد زائد عبارتند از:

• محصولاتی که با آزاد کردن گرما تجزیه می شوند.
• موادی که با سایر مواد زائد واکنش نشان می دهند.
• مخلوط های بسیار سمی و خورنده.
• مخلوط گاز و هوا، از جمله ناخالصی های مکانیکی.

سیستم های افقی و عمودی

بسته به شرایط ساختاری در شرکت، عملیات نصب فلر افقی یا عمودی را می توان سازماندهی کرد. سازه های نوع اول عمدتاً در اجرای دمیدن چاه ها، لوله ها و خطوط تولید نقش دارند. مشخصه چنین سیستم‌هایی استفاده از شفت‌های مشعل است که می‌توانند تزریق هوای کافی را برای احتراق بدون دود فراهم کنند. در چاه های گاز طبق دستورالعمل باید از مشعل های افقی استفاده شود.ساختارهایی که دفع محصولات حاوی شمع های مایع و ناخالصی های مکانیکی را تضمین می کند. در عین حال، برای حفظ ایمنی سیستم های شعله ور افقی، چگالی شار حرارتی متوسط تا 1.4 کیلووات بر متر 2 باید حفظ شود. ابزارهای اضافی برای به حداقل رساندن قرار گرفتن در معرض حرارت در قالب صفحه های محافظ نیز ممکن است برای محافظت از پرسنلی که عملکرد چنین سیستم هایی را حفظ می کنند استفاده شود.

واحدهای عمودی مجهز به پمپ ها و دستگاه هایی برای حذف میعانات هستند. اساس عملکردی طراحی توسط یک سر تشکیل شده است که یک دستگاه فلزی برای تنظیم تحویل مخلوط گاز است. در برخی از مدل های سیستم از عبور شعله به لوله تاسیسات کار نیز جلوگیری می کنند. در انتهای شفت عمودی مشعل هایی با شیشه جلو قرار می گیرد. جرقه زن را می توان هم در ساختار سر و هم به عنوان بخشی از تنه نصب کرد. خطوط لوله جرقه زنی به ترتیب جداگانه به مشعل ها عرضه می شود. دستورالعمل فنی سیستم شعله ور مستلزم آن است که کنترل شعله مستقل از کنترل نظارتی با استفاده از پروب های یونیزاسیون، ترموکوپل ها، سنسورهای صوتی یا نوری باشد.

ویژگی های شراره های بسته

این نوع شعله گاز برای سوزاندن مخلوط های قابل احتراق تکنولوژیکی در نزدیکی سطح زمین طراحی شده است. تاسیسات بسته شامل یک محفظه احتراق است که سطوح آن با یک پوشش محافظ درمان می شود. بر خلاف مشعل، اینتجهیزات بهره وری بالاتری دارند، اما از نظر ارائه خواص حفاظتی نیز نیازهای بیشتری دارند. همانطور که در کتابچه راهنمای ایمنی مشعل ذکر شده است، محفظه های تاسیسات محصور شده باید محصور شوند تا از ورود هوای کنترل نشده جلوگیری شود. مشعل باید از استفاده کامل از گازهای ورودی در غیاب شعله قابل مشاهده اطمینان حاصل کند. جریان هوای لازم برای حفظ احتراق، همراه با برگشت گازهای دودکش، از طریق کشش طبیعی یا اجباری با امکان کنترل توان عملیاتی سازماندهی می شود.

مجموعه مشعل برای سیستم های شعله ور بسته با انتظار اطمینان از احتراق پایدار و پایدار انتخاب شده است. الزامات قابلیت اطمینان در این مورد بیشتر از نصب های معمولی نوع باز است. طبق مقررات، احتراق با تکانه ها و نوسانات تشدید شعله باید حذف شود. این توسط جریان یکنواخت اکسیژن به داخل محفظه احتراق تضمین می شود.

شرایط مورد نیاز برای تاسیسات شعله ور

سیستم‌های بهره‌برداری گاز مرتبط با در نظر گرفتن باد و قابلیت‌های فنی نصب خطوط لوله با نرده‌ها و کانال‌های خروجی برای مشعل‌ها قرار می‌گیرند. صرف نظر از نوع نصب، فواصل استاندارد بین پشته های مشعل، ساختمان ها، سازه های مهندسی، انبارها و پست های برق باید حفظ شود. فواصل خاص برای قرار دادن مستقیم مشعل ها در قلمرو شرکتبر اساس چگالی شار حرارتی برنامه ریزی شده سیستم شعله ور محاسبه می شود. قوانین همچنین نشان دهنده نیاز به ایجاد شرایط برای تعمیر و نگهداری شفت در طول عملیات تاسیسات همسایه است. در این راستا توصیه می شود نردبان های پرسنلی در سمت شفت مقابل محل مشعل مجاور قرار گیرند. مواد برای ساخت سازه هایی که در منطقه فعالیت جریان گرما قرار دارند باید دارای ساختار مقاوم در برابر آتش یا پوشش های ویژه مقاوم در برابر حرارت باشند.

الزامات برای فناوری تخلیه شعله ور

سازماندهی کار فلرهای گاز تا حد زیادی با الزامات فرآیند کلی فناوری در شرکت تعیین می شود. با این وجود، مرحله تعامل بین منابع گاز و مشعل ها نیز توسط اسناد نظارتی تنظیم می شود. در مرحله طراحی سیستم، پارامترهای دریچه، به ویژه فشار، دما، چگالی و نرخ جریان باید تعیین شوند. بر اساس محاسبات انجام شده، طرحی برای تخلیه در سیستم شعله ور از مناسب ترین نوع ایجاد شده است. منابع تخلیه همچنین باید قادر باشند نه کارگران هدف، بلکه گازهای پیشگیری کننده را که شامل مخلوط های بی اثر و پاکسازی می شود، تامین کنند. برعکس، هنگام تخلیه، ترکیباتی از جمله استیلن، هیدروژن، اکسیدهای کربن و اجزای سریع سوز نباید ارسال شوند. ترکیب کارخانه احتراق تکنولوژیکی ممکن است شامل جداکننده‌هایی باشد که مسئول جداسازی ذرات جامد و قطرات مایع در مخلوط‌های بخار و گاز هستند. این مواد و اجزاء به صورت جداگانه پردازش می شونددستگاه های شعله ور.

قوانین عملکرد سیستم های شعله ور

قبل از هر راه اندازی نصب، لازم است بشکه را با مخلوط گازهای بی اثر به منظور حذف اکسیژن تمیز کنید. هنگامی که مشعل ها خاموش می شوند، از تهویه بیشتر کانال های فلر توسط دریچه های کنترل جلوگیری می شود. سطح محتوای اکسیژن با نمونه برداری با تجزیه و تحلیل بیشتر بررسی می شود. در هنگام احتراق، توصیه می شود سرعت مشعل را روی حالت های زیر تنظیم کنید:

• برای درپوش با مهر و موم گاز - حداقل 0.05 متر بر ثانیه.
• اگر آب بندی گاز وجود ندارد - کمتر از 0.9 متر بر ثانیه.
• هنگام تامین گاز بی اثر - نه کمتر از 0.7 m/s.

همچنین، هنگامی که سیستم های شعله ور مجهز به کرکره نیستند، مخلوط های پاکسازی باید تراکم بیش از 0.7 کیلوگرم در متر داشته باشند3.

قبل از توقف تخلیه گاز فرآیند یا بخارات گرم شده، توصیه می شود کانال ها را با جهت مخلوط های بی اثر از قبل وصل کنید که از ایجاد خلاء در هنگام تراکم یا خنک شدن جلوگیری می کند. قبل از انجام کار تعمیر و نگهداری، خطوط لوله از تاسیسات فلر جدا می شوند تا از تخلیه مخلوط گاز و احتراق جلوگیری شود. بقایای گازهای قابل احتراق و همچنین مخلوط دودکش ها باید به طور کامل از کانال ها حذف شوند. قبل از انجام کار فنی، تنه ها با نیتروژن تمیز می شوند و در صورت لزوم بخارپز می شوند.

کنترل شعله

اشتعال توسط به اصطلاح در حال اجرا انجام می شودسیستم آتش یا جرقه الکتریکی روی مشعل خلبان. علاوه بر این، کنترل احتراق توسط سنسورهای صوتی و مبدل ترموالکتریک انجام می شود. برای کنترل، از یک واحد کنترل جرقه و شعله مستقل نیز استفاده می شود که باید در یک کابینت جداگانه با گرمایش قرار گیرد. حالت های عملیاتی با اتصال خودکار شامل کار بر اساس الگوریتم های مشخص شده با انتقال سیگنال به کنسول اپراتور است. برای فعال کردن حالت های اضطراری یا اتصال خودکار کنسول اپراتور، سیگنال های خاصی تنظیم می شود. به عنوان مثال، کتابچه راهنمای سیستم های شعله ور در صورت عدم موفقیت در شعله ور شدن شعله پس از 10 چرخه، نیاز به ایجاد خودکار هشدار را نشان می دهد. اگر سنسورهای تشخیص علائم آتش سوزی کار نکنند، پنل کنترل از راه دور به کار متصل می شود. با آن، کارکنان از قبل عملکردهای کنترلی را از طریق رابط کنترل می کنند تا احتراق کارخانه شعله ور را کنترل کنند.

راهنمای ایمنی آتش سوزی

الزامات مقرراتی قوانین ایمنی زیر را برای عملکرد فلرهای گاز و سیستم‌های فنی مرتبط ایجاد می‌کند:

• هنگام سازماندهی تخلیه گاز از پشته شعله ور به جو، سطوح مجاز مواد مضر باید رعایت شود.
• به منظور جلوگیری از تشکیل مخلوط انفجاری، قوانین عملکرد ایمن سیستم های شعله ور تمیز کردن منظم مدارهای تخلیه مخلوط گاز را تجویز می کند.
• ارسال مواد به اتاقک احتراق ممنوع استکه ممکن است باعث انفجار شود. چنین موادی در شرکت های نفت و گاز، به ویژه، شامل عوامل اکسید کننده شیمیایی و عوامل کاهنده است.
• منطقه محل واحدهای فرآیندی که تجهیزات فلر را کار می کنند باید حصارکشی شود.
• فقط افرادی که دارای صلاحیت مناسب هستند و از نظر ایمنی صنعتی تأیید شده اند باید مجاز به سرویس مشعل گاز باشند.

نتیجه گیری

فناوری های احتراق گازهای کار در شرکت های مدرن از نظر قابلیت اطمینان و ایمنی به سطح نسبتاً بالایی می رسد. این تا حد زیادی به دلیل استفاده از ابزارهای نوآورانه کنترل و مدیریت فرآیندهای احتراق پیچیده مخلوط های قابل احتراق است. به عنوان مثال، عملکرد ایمن سیستم های فلر در سطح فعلی بدون استفاده از عناصر کنترل خودکار با اتصال سنسورها و کنترل کننده های صنعتی غیرممکن است. این حالت کنترل دستی را استثنا نمی کند - حداقل به عنوان یک گزینه ارائه شده است. کنسول های اپراتور هنوز در فرآیندهای تنظیم عملکرد تأسیسات فلر، نظارت بر پارامترهای آنها و شاخص های تشخیصی مسئولیت بزرگی دارند. در عین حال، طراحی مشعل ها با بشکه هایی که زیرساخت فلر را تشکیل می دهند نیز در حال بهبود است. تولید کنندگان از مواد مطمئن تر با پوشش های مقاوم در برابر حرارت و مقاومت مکانیکی بالا استفاده می کنند. همه اینها باعث می شود تا فرآیندهای کاری کلی شرکت های نفت و گاز در سطح مناسب ایمنی و حفاظت از محیط زیست بهینه شود.