Lángrendszerek: eszköz, leírás, funkciók, fotó

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

Az olaj- és gázfinomítókat olyan eszközökkel kell ellátni, amelyek megakadályozzák a technológiai szivárgást a szabadba. Ehhez speciális eszközöket használnak, amelyek biztonsági szelepekhez és gyártóüzemekhez vannak csatlakoztatva. A felesleges gázok és gőzök elégetésére fáklyás rendszereket használnak, amelyek az energetikai vállalkozások technológiai hulladékelvezető csatornáihoz csatlakoznak.

Fáklyák telepítésének kezelése

Az ilyen típusú berendezések az olaj- és gázkeverékek előállításának, tárolásának és szállításának folyamatait kiszolgáló általános technológiai infrastruktúrában találhatók. A rendszer magába foglalja a csővezetékek hálózatát, a fáklyakötegeket csúcsokkal, égőkkel, kapukkal, valamint automatizált vezérlő- és felügyeleti eszközöket. Ráadásul a fáklyarendszer telepítése sem teljes a biztonságot biztosító eszközök nélkültüzelőanyag égés. Az égési pontok száma attól függ, hogy egy adott infrastruktúra mekkora tervezési mennyiséget tud elvileg kiszolgálni. Ez a paraméter szorosan összefügg az objektum egyéb működési tulajdonságaival. Például, ha háromnál kevesebb égőtengelyt használnak, akkor a berendezés kialakításának tartalmaznia kell egy szélvédőt a láng fenntartása érdekében.

Az égőket a gáz-levegő keverék táplálására szolgáló csatornákkal látják el, és a gyújtókeveréket tartalmazó áramkör a gyújtószerkezethez csatlakozik. Az égési folyamat normalizálása érdekében az év különböző időszakaiban az egyedi hőmérséklet- és páratartalom szabályozására szolgáló berendezéseket biztosítanak. Hideg időben például a tüzelőanyag-keverékeket szállító csövekben a fagyás lehetőségének kiküszöbölése érdekében csővezetékes fűtőberendezések csatlakoztathatók. A gázra is speciális követelmények vonatkoznak. A fáklyás rendszerek csak akkor működnek stabilan, ha a karbantartott keverékek előleeresztettek – ez mindenesetre a téli üzemre vonatkozik.

Rendszerfunkciók

Az ilyen típusú fáklyák elsődleges feladatai közé tartozik a kapcsolódó gázkeverékek elégetése, hogy megakadályozzák azok véletlen légkörbe kerülését. Ez nemcsak a gázokra vonatkozik, hanem a különféle technológiai gőzekre is, amelyek szintén veszélyt jelentenek a környezetre. Ugyanakkor a konkrét feladatok eltérőek lehetnek a különböző fáklyák esetében. A funkcionális orientáció szempontjából két alapvető telepítéstípus különböztethető meg:

• Általános. A leggyakoribb fáklyás rendszerek,amelyeket a termelő létesítményekben használnak. Infrastruktúrájukban számos további technológiai létesítmény található, mint például elválasztó, vízzár, tűzoltó és kollektor.
• Külön. Az ilyen rendszerek megtalálják a helyüket a meglévő közös fáklyás infrastruktúrában. Ezt a kombinált modellt akkor használják, ha a fő gázfáklyás rendszer nem tudja teljes mértékben kiszolgálni a szellőzőnyílásokat.

Létezik a speciális rendszerek egy speciális csoportja is. Az ilyen típusú fáklyák fő jellemzője, hogy képesek olyan technológiai keverékekkel dolgozni, amelyeket nem lehet közös és külön fáklyákkal selejtezni. Ezek a hulladéktermékek a következők:

• Termékek, amelyek lebomlanak, amikor hőt bocsátanak ki.
• Olyan anyagok, amelyek reakcióba lépnek más hulladéktermékekkel.
• Erősen mérgező és korrozív keverékek.
• Gáz-levegő keverékek, beleértve a mechanikai szennyeződéseket.

Vízszintes és függőleges rendszerek

A vállalkozás szerkezeti adottságaitól függően megszervezhető a vízszintes vagy függőleges fáklyaberendezések üzemeltetése. Az első típusú szerkezetek főként fúvókutak, csapok és gyártósorok kivitelezésében vesznek részt. Az ilyen rendszerekre jellemző az égőtengelyek alkalmazása, amelyek elegendő levegő befecskendezését képesek biztosítani a füstmentes égéshez. A gázkutaknál az utasításoknak megfelelően vízszintes égőket kell használni.olyan szerkezetek, amelyek biztosítják a folyadékdugót és mechanikai szennyeződéseket tartalmazó termékek ártalmatlanítását. Ugyanakkor a vízszintes fáklyás rendszerek biztonságának megőrzése érdekében mérsékelt, legfeljebb 1,4 kW/m2 hőáram-sűrűséget kell fenntartani. A hőterhelés minimalizálására szolgáló további eszközök védőernyők formájában szintén használhatók az ilyen rendszerek működését fenntartó személyzet védelmére.

A függőleges egységek szivattyúkkal és kondenzátumeltávolító eszközökkel vannak felszerelve. A kialakítás funkcionális alapját egy fej képezi, amely egy gázkeverék szállítását szabályozó fémszerkezet. Egyes rendszermodelleknél megakadályozzák a láng átjutását a működő berendezés hordójába. A függőleges tengely végén szélvédővel ellátott égők vannak elhelyezve. A gyújtás a fej szerkezetébe és a csomagtartó részeként is beépíthető. A gyújtóvezetékeket külön rendelésben szállítjuk az égőkhöz. A fáklyarendszer műszaki kézikönyve előírja, hogy a lángszabályozás független legyen az ionizációs szondák, hőelemek, akusztikus vagy optikai érzékelők által végzett felügyeleti vezérléstől.

A zárt fáklyák jellemzői

Ez a fajta gázfáklya technológiailag éghető keverékek elégetésére szolgál a földfelszín közelében. A zárt beépítések közé tartozik az égéstér, amelynek felületei védőburkolattal vannak ellátva. Az égővel ellentétben eza berendezések nagyobb termelékenységgel rendelkeznek, de magasabb követelményeket támasztanak a védelmi tulajdonságok biztosításával kapcsolatban. A fáklyák biztonsági kézikönyvében leírtak szerint a zárt berendezések kamráit le kell zárni, hogy megakadályozzák az ellenőrizetlen levegő bejutását. A fáklyának biztosítania kell a beáramló gázok teljes hasznosítását látható láng hiányában. Az égés fenntartásához szükséges levegőáram a füstgázok visszavezetésével együtt természetes vagy kényszerhuzaton keresztül történik, az áteresztőképesség szabályozásának lehetőségével.

A zárt fáklyás rendszerek égőegységét a stabil és fenntartható égés biztosításának elvárása alapján választották ki. A megbízhatósági követelmények ebben az esetben magasabbak, mint a hagyományos nyitott típusú telepítéseknél. Az előírások szerint ki kell zárni az impulzusokkal és a láng rezonáns rezgésével történő égést. Ezt az oxigén egyenletes áramlása az égéstérbe garantálja.

A fáklyaberendezésekre vonatkozó követelmények

A kapcsolódó gázhasznosító rendszerek elhelyezése a szélrózsa és a kerítéssel ellátott csővezetékek és égők kivezető csatornáinak műszaki lehetőségeinek figyelembevételével történik. A beépítés típusától függetlenül a fáklyák, épületek, műtárgyak, raktárak és elektromos alállomások közötti szabványos távolságokat be kell tartani. Különleges távolságok az égők közvetlen elhelyezéséhez a vállalkozás területéna fáklyarendszer tervezett hőáram-sűrűsége alapján számítják ki. A szabályok azt is jelzik, hogy a szomszédos létesítmények üzemeltetése során meg kell teremteni az aknák javításához és karbantartásához szükséges feltételeket. Ebben a tekintetben javasolt, hogy a személyzeti létrák az aknának a szomszédos égő helyével ellentétes oldalán helyezkedjenek el. A hőáramlás aktivitási zónájában lévő szerkezetek gyártásához használt anyagoknak tűzálló szerkezettel vagy speciális hőálló bevonattal kell rendelkezniük.

A fáklyás kisülési technológiára vonatkozó követelmények

A gázfáklyák munkájának megszervezését nagymértékben meghatározzák a vállalkozás általános technológiai folyamatának követelményei. Ennek ellenére a gázforrások és az égők közötti kölcsönhatás szakaszát szabályozási dokumentumok is szabályozzák. A rendszer tervezési szakaszában meg kell határozni a légtelenítés paramétereit, különösen a nyomást, a hőmérsékletet, a sűrűséget és az áramlási sebességeket. Az elvégzett számítások alapján kidolgozzák a legmegfelelőbb típusú fáklyarendszerbe történő kibocsátási sémát. A kibocsátó forrásoknak képesnek kell lenniük arra is, hogy ne célmunkásokat, hanem profilaktikus gázokat szállítsanak, amelyek inert és öblítő keverékeket is tartalmaznak. Ezzel szemben a lerakáskor acetilént, hidrogént, szén-oxidokat és gyorsan égő komponenseket tartalmazó készítményeket nem szabad elküldeni. A technológiai tüzelőberendezés összetétele tartalmazhat olyan szeparátorokat, amelyek a gőz- és gázkeverékekben lévő szilárd részecskék és folyadékcseppek elválasztásáért felelősek. Ezeket az anyagokat és összetevőket külön-külön dolgozzák felfáklyás eszközök.

A fáklyarendszerek működési szabályai

A telepítés minden elindítása előtt inert gázkeverékkel át kell öblíteni a hordót az oxigén eltávolítása érdekében. A fáklyás csatornák további szellőzését az égők kikapcsolt állapotában szabályozó szelepek akadályozzák meg. Az oxigéntartalom szintjét mintavétellel ellenőrizzük további elemzéssel. Égés közben ajánlatos az égő sebességét a következő üzemmódokra állítani:

• Gáztömítéssel ellátott kupak esetén - legalább 0,05 m/s.
• Ha nincs gáztömítés - legalább 0,9 m/s.
• Inert gáz ellátásakor - legalább 0,7 m/s.

Továbbá zsalukkal nem felszerelt fáklyás rendszerek üzemeltetésekor az öblítő keverékek sűrűségének 0,7 kg/m-nél nagyobbnak kell lennie3.

Mielőtt leállítaná a technológiai gáz vagy a felmelegített gőzök kiürítését, ajánlatos a csatornákat előcsatlakoztatni inert keverékek irányával, ami megakadályozza a vákuum képződését a kondenzáció vagy lehűlés során. A karbantartási vagy javítási munkák elvégzése előtt a csővezetékeket le kell választani a fáklyarendszerről, hogy megakadályozzák a gázkeverékek kiürülését és begyulladását. Az éghető gázok maradványait, valamint az égéstermék-elegyeket teljesen el kell távolítani a csatornákból. A műszaki munkák előtt a törzseket nitrogénnel átöblítjük, és ha szükséges, gőzöljük.

Lángszabályzók

A gyújtást az úgynevezett futás végzitűz- vagy elektromos szikrarendszer a vezérlőégőn. Továbbá az égésszabályozást akusztikus érzékelők és egy termoelektromos átalakító végzi. A vezérléshez autonóm gyújtás- és lángvezérlő egységet is használnak, amelyet külön fűtéssel ellátott szekrényben kell elhelyezni. Az automatikus csatlakozással működő üzemmódok meghatározott algoritmusok szerinti munkát foglalnak magukban, jelátvitellel a kezelői konzolra. A vészhelyzeti üzemmódok aktiválásához vagy a kezelői konzol automatikus csatlakoztatásához bizonyos jelek be vannak állítva. Például a fáklyás rendszerek kézikönyve arra az esetre, ha a lángot 10 ciklus után nem sikerül meggyújtani, azt jelzi, hogy automatikusan riasztást kell indítani. Ha a tűzjelek észlelésére szolgáló érzékelők nem működnek, akkor a távvezérlő panelt csatlakoztatják a munkához. Ezzel a személyzet már átveszi a vezérlő funkciókat az interfészen keresztül a fáklya üzem gyújtásának vezérléséhez.

Fáklyák biztonsági útmutatója

A szabályozási követelmények a következő biztonsági szabályokat állapítják meg a gázfáklyák és a kapcsolódó technológiai rendszerek üzemeltetésére vonatkozóan:

• A fáklyából a légkörbe történő gázkibocsátás megszervezésekor be kell tartani a káros anyagok megengedett szintjét.
• A robbanásveszélyes keverék képződésének megelőzése érdekében a fáklyás rendszerek biztonságos üzemeltetésére vonatkozó szabályok előírják a gázkeverék-elvezető körök rendszeres tisztítását.
• Tilos anyagokat az égésterekbe juttatni,ami robbanást okozhat. Az olaj- és gázipari vállalkozásokban különösen az ilyen anyagok közé tartoznak a kémiai oxidálószerek és redukálószerek.
• A fáklyás berendezéseket üzemeltető technológiai egységek elhelyezésére szolgáló területet be kell keríteni.
• Csak olyan személyek végezhetnek gázfáklyát, akik rendelkeznek megfelelő képesítéssel és ipari biztonsági szempontból igazoltak.

Következtetés

A munkagázok elégetésének technológiái a modern vállalatoknál meglehetősen magas szintet érnek el a megbízhatóság és a biztonság tekintetében. Ez nagyrészt az éghető keverékek összetett égési folyamatainak szabályozására és kezelésére szolgáló innovatív eszközök alkalmazásának köszönhető. Például a fáklyás rendszerek biztonságos üzemeltetése a jelenlegi szinten lehetetlen automatizált vezérlőelemek alkalmazása nélkül, érzékelők és ipari vezérlők csatlakoztatásával. Ez nem zárja ki a kézi vezérlési módot – legalábbis opcionálisan biztosított. A fáklyaberendezések működésének szabályozásában, paramétereinek és diagnosztikai indikátorainak monitorozásában továbbra is nagy felelősség hárul a kezelőkonzolokra. Ezzel párhuzamosan a fáklyás infrastruktúrát alkotó hordós égők kialakítását is fejlesztik. A gyártók egyre megbízhatóbb anyagokat használnak hőálló bevonattal és nagy mechanikai ellenállással. Mindez lehetővé teszi az olaj- és gázipari vállalkozások általános munkafolyamatainak optimalizálását a biztonság és a környezetvédelem megfelelő szintjén.