מערכות להבה: מכשיר, תיאור, פונקציות, תמונה

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

יש לספק לבתי זיקוק לנפט וגז אמצעים למניעת דליפות טכנולוגיות לאוויר הפתוח. לשם כך, משתמשים במכשירים מיוחדים המחוברים לשסתומי בטיחות ומפעלי ייצור. לשריפת גזים ואדים עודפים, נעשה שימוש במערכות התלקחות המחוברות לערוצי סילוק פסולת טכנולוגיים במפעלי אנרגיה.

טיפול במתקני התלקחות

ציוד מסוג זה כלול בתשתית הטכנולוגית הכללית המשרתת את תהליכי הייצור, האחסון והשינוע של תערובות נפט וגז. המערכת כוללת רשת של צינורות, ערימות התלקחות עם טיפים, מבערים, שערים וכן כלי בקרה וניטור אוטומטיים. בנוסף, התקנת מערכת התלקחות אינה שלמה ללא מכשירים המבטיחים בטיחותשריפת דלק. מספר נקודות הצריבה תלוי בנפחי התכנון שתשתית מסוימת יכולה לשרת באופן עקרוני. פרמטר זה קשור קשר הדוק עם מאפיינים תפעוליים אחרים של האובייקט. לדוגמה, אם משתמשים בפחות משלושה פירי מבערים, אז עיצוב המתקן חייב לכלול שמשה קדמית על מנת לשמור על הלהבה.

למבערים מסופקים תעלות לאספקת תערובת הגז-אוויר, והמעגל עם תערובת ההצתה מחובר למכשיר ההצתה. כדי לנרמל את תהליך הבעירה בתקופות שונות של השנה, ניתנים התקנות לוויסות תנאי הטמפרטורה והלחות האישיים. במזג אוויר קר, למשל, כדי למנוע את האפשרות של הקפאה בצינורות לאספקת תערובות דלק, ניתן לחבר מחממי צינור. יש גם דרישות מיוחדות לגז. מערכות התלקחות פועלות ביציבות רק אם התערובות המטופלות מנוקזות מראש - בכל מקרה, זה חל על הפעלה בחורף.

פונקציות מערכת

המשימות העיקריות של התלקחויות מסוג זה כוללות שריפת תערובות גז קשורות על מנת למנוע שחרורן בשוגג לאטמוספירה. זה חל לא רק על גזים ככאלה, אלא גם על סוגים שונים של אדי תהליך, המהווים גם סכנה לסביבה. יחד עם זאת, משימות ספציפיות עשויות להיות שונות עבור לפידים שונים. מנקודת מבט של אוריינטציה פונקציונלית, ניתן להבחין בין שני סוגים בסיסיים של התקנות:

• גנרל. מערכות ההתלקחות הנפוצות ביותר,המשמשים במתקני ייצור. הם כוללים בתשתית שלהם מתקנים טכנולוגיים רבים נוספים כמו מפריד, אטם מים, מעצור אש וקולטן.
• הפרד. מערכות כאלה מוצאות את מקומן בתשתית ההתלקחות המשותפת הקיימת. מודל שילוב זה משמש כאשר מערכת התלקחות הגז הראשית אינה מסוגלת לטפל באופן מלא בפתחי האוורור.

יש גם קבוצה מיוחדת של מערכות מיוחדות. המאפיין המרכזי של התלקחויות מסוג זה הוא היכולת לעבוד עם תערובות תהליך שלא ניתן להיפטר מהן על ידי התלקחויות נפוצות ונפרדות. מוצרי פסולת אלה כוללים:

• מוצרים שמתפרקים כשהם משחררים חום.
• חומרים המגיבים עם מוצרי פסולת אחרים.
• תערובות רעילות מאוד ומאכלות.
• תערובות גז-אוויר, כולל זיהומים מכניים.

מערכות אופקיות ואנכיות

בהתאם לתנאים המבניים בארגון, ניתן לארגן את ההפעלה של מתקני התלקחות אופקיים או אנכיים. מבנים מהסוג הראשון עוסקים בעיקר ביישום בארות ניפוח, נוצות וקווי ייצור. מערכות כאלה מאופיינות בשימוש בפירי מבערים המסוגלים לספק הזרקת אוויר מספקת כדי לאפשר בעירה ללא עשן. על בארות גז, על פי ההוראות, יש להשתמש במבערים אופקיים.מבנים שיבטיחו סילוק מוצרים המכילים פקקים נוזליים וזיהומים מכניים. יחד עם זאת, כדי לשמור על בטיחותן של מערכות התלקחות אופקיות, יש לשמור על צפיפות שטף חום מתונה של עד 1.4 קילוואט/מ ר2. אמצעים נוספים לצמצום החשיפה התרמית בצורה של מסכי הגנה עשויים לשמש גם כדי להגן על כוח אדם השומר על פעולתן של מערכות כאלה.

יחידות אנכיות מצוידות במשאבות והתקנים להסרת עיבוי. הבסיס הפונקציונלי של העיצוב נוצר על ידי ראש, שהוא מכשיר מתכת לוויסות אספקת תערובת גז. בדגמי מערכות מסוימים, הם גם מונעים את מעבר הלהבה לחבית המתקן העובד. בקצה הפיר האנכי ממוקמים מבערים עם שמשה קדמית. ניתן להתקין הצתה הן במבנה הראש והן כחלק מתא המטען. צינורות הצתה מסופקים למבערים בהזמנה נפרדת. המדריך הטכני של מערכת ההתלקחות דורש שבקרת הלהבה תהיה בלתי תלויה בבקרת פיקוח באמצעות בדיקות יינון, צמדים תרמיים, חיישנים אקוסטיים או אופטיים.

תכונות של אבוקות סגורות

סוג זה של התלקחות גז נועד לשרוף תערובות דליקות טכנולוגיות ליד פני כדור הארץ. מתקנים סגורים כוללים תא בעירה, שמשטחיו מטופלים בבטנה מגן. שלא כמו מבער, זהלציוד יש פרודוקטיביות גבוהה יותר, אך יש לו גם דרישות מוגברות במונחים של אספקת תכונות הגנה. כפי שצוין במדריך בטיחות התלקחות, יש לסגור את החדרים של מתקנים סגורים כדי למנוע כניסת אוויר בלתי מבוקרת. על הלפיד להבטיח ניצול מלא של הגזים הנכנסים בהיעדר להבה נראית לעין. זרימת האוויר הדרושה לשמירה על הבעירה, יחד עם החזרת גזי הפליטה, מאורגנת באמצעות טיוטה טבעית או מאולצת עם אפשרות לשלוט על התפוקה.

מכלול המבערים למערכות התלקחות סגורות נבחר מתוך ציפייה להבטיח בעירה יציבה ובת קיימא. דרישות האמינות במקרה זה גבוהות יותר מאשר במקרה של התקנות רגילות מסוג פתוח. על פי התקנות, יש לשלול בעירה עם דחפים ותנודות תהודה של הלהבה. זה מובטח על ידי זרימה אחידה של חמצן לתוך תא הבעירה.

דרישות למתקני התלקחות

מערכות ניצול גז נלוות ממוקמות תוך התחשבות בשושנה הרוחות וביכולות הטכניות של התקנת קווי צנרת עם גדרות ותעלות יציאה למבערים. ללא קשר לסוג ההתקנה, יש לשמור על המרחקים הסטנדרטיים בין ערימות התלקחות, מבנים, מבנים הנדסיים, מחסנים ותחנות חשמל. מרחקים ספציפיים למיקום ישיר של מבערים בשטח המיזםמחושבים על בסיס צפיפות שטף החום המתוכננת של מערכת ההתלקחות. הכללים מצביעים גם על הצורך ביצירת תנאים לתיקון ותחזוקה של פירים במהלך הפעלת מתקנים שכנים. בהקשר זה, מומלץ למקם סולמות כוח אדם בצד הפיר מול מיקום המבער הצמוד. חומרים לייצור מבנים הנמצאים באזור הפעילות של זרמי חום חייבים להיות בעלי מבנה עמיד בפני אש או ציפויים מיוחדים עמידים בחום.

דרישות לטכנולוגיית פריקת התלקחויות

ארגון העבודה של התלקחויות גז נקבע במידה רבה על פי הדרישות של התהליך הטכנולוגי הכללי בארגון. עם זאת, שלב האינטראקציה בין מקורות גז למבערים מוסדר גם על ידי מסמכים רגולטוריים. במהלך שלב התכנון של המערכת, יש לקבוע את פרמטרי האוורור, בפרט לחץ, טמפרטורה, צפיפות וקצב זרימה. בהתבסס על החישובים שנעשו, פותחת תכנית פריקה למערכת ההתלקחות מהסוג המתאים ביותר. מקורות פריקה צריכים גם להיות מסוגלים לספק לא עובדי מטרה, אלא גזים מניעתיים, הכוללים תערובות אינרטיות וטיהור. לעומת זאת, בעת השלכה, אין לשלוח קומפוזיציות הכוללות אצטילן, מימן, תחמוצות פחמן ורכיבים שנשרפים במהירות. הרכב מפעל הבעירה הטכנולוגי עשוי לכלול מפרידים האחראים על הפרדת חלקיקים מוצקים וטיפות נוזלים בתערובות אדים וגזים. חומרים ורכיבים אלה מעובדים בנפרדהתקני התלקחות.

כללים לתפעול מערכות התלקחות

לפני כל השקה של המתקן, יש צורך לטהר את החבית בתערובות גז אינרטי על מנת להסיר חמצן. אוורור נוסף של תעלות ההתלקחות נמנע על ידי שסתומי בקרה כאשר המבערים כבויים. רמת תכולת החמצן נבדקת על ידי לקיחת דגימות עם ניתוח נוסף. במהלך הבעירה, מומלץ להגדיר את מהירות המבער למצבים הבאים:

• לכובע עם אטם גז - לא פחות מ-0.05 m/s.
• אם אין אטם גז - לא פחות מ-0.9 m/s.
• בעת אספקת גז אינרטי - לא פחות מ-0.7 m/s.

כמו כן, בעת הפעלת מערכות התלקחות שאינן מצוידות בתריסים, תערובות הטיהור חייבות להיות בעלות צפיפות של יותר מ-0.7 ק"ג/מ"ר3.

לפני הפסקת פריקת גז תהליך או אדים מחוממים, מומלץ לחבר מראש תעלות בכיוון של תערובות אינרטיות, שימנעו היווצרות ואקום בזמן עיבוי או קירור. לפני ביצוע עבודות תחזוקה או תיקון, מנתקים צינורות ממתקן הלהבות כדי למנוע פריקת תערובות גז והצתה. יש להסיר לחלוטין מהתעלות שאריות של גזים דליקים, כמו גם תערובות ארובות. לפני העבודה הטכנית, הגזעים מטוהרים בחנקן ובמידת הצורך עוברים אידוי.

בקרות להבה

ההצתה מתבצעת על ידי מה שנקרא ריצהמערכת אש או ניצוץ חשמלי על מבער הטייס. יתר על כן, בקרת הבעירה מתבצעת על ידי חיישנים אקוסטיים וממיר תרמואלקטרי. לשליטה, נעשה שימוש גם ביחידת בקרת הצתה אוטונומית, אשר חייבת להיות ממוקמת בארון נפרד עם חימום. מצבי הפעלה עם חיבור אוטומטי כוללים עבודה לפי אלגוריתמים שצוינו עם העברת אות לקונסולת המפעיל. כדי להפעיל מצבי חירום או לחיבור אוטומטי של קונסולת המפעיל, מוגדרים אותות מסוימים. לדוגמה, המדריך למערכות התלקחות במקרה של כשל בהדלקת להבה לאחר 10 מחזורים מצביע על הצורך בהפעלה אוטומטית של אזעקה. אם החיישנים לזיהוי סימני אש אינם פועלים, אזי לוח השלט הרחוק מחובר לעבודה. איתו הצוות כבר משתלט על פונקציות הבקרה דרך הממשק לשליטה בהצתה של מפעל ההתלקחות.

מדריך בטיחות פלאי

דרישות הרגולטוריות קובעות את כללי הבטיחות הבאים להפעלת דלקות גז ומערכות טכנולוגיות קשורות:

• בעת ארגון פליטות גז מערימת הלהבות לאטמוספירה, יש להקפיד על הרמות המותרות של חומרים מזיקים.
• כדי למנוע היווצרות של תערובת נפיצה, הכללים להפעלה בטוחה של מערכות התלקחות קובעים ניקוי קבוע של מעגלי פריקת תערובת הגז.
• אסור לשלוח לתאי הבעירה של חומרים,מה שעלול לגרום לפיצוץ. חומרים כאלה במפעלי נפט וגז, בפרט, כוללים חומרי חמצון כימיים וחומרים מפחיתים.
• יש לגדר את השטח למיקום של יחידות תהליך המפעילות ציוד התלקחות.
• רק אנשים שיש להם את הכישורים המתאימים ואומתו במונחים של בטיחות תעשייתית צריכים להיות מורשה לטפל בדלקות גז.

מסקנה

טכנולוגיות לשריפת גזי עבודה בארגונים מודרניים מגיעות לרמה גבוהה למדי מבחינת אמינות ובטיחות. הדבר נובע בעיקר משימוש באמצעי בקרה וניהול חדשניים של תהליכי בעירה מורכבים של תערובות דליקות. לדוגמה, ההפעלה הבטוחה של מערכות התלקחות ברמה הנוכחית בלתי אפשרית ללא שימוש ברכיבי בקרה אוטומטיים עם חיבור חיישנים ובקרים תעשייתיים. זה לא שולל את מצב השליטה הידנית - לפחות הוא מסופק כאופציה. קונסולות המפעיל עדיין נושאות באחריות רבה בתהליכי ויסות פעולתם של מתקני התלקחות, ניטור הפרמטרים שלהם ומחווני האבחון. במקביל, משתפרים גם העיצובים של מבערים עם חביות היוצרות תשתית התלקחות. היצרנים משתמשים בחומרים אמינים יותר ויותר עם ציפויים עמידים בחום ועמידות מכנית גבוהה. כל זה מאפשר לייעל את תהליכי העבודה הכוללים של מפעלי נפט וגז ברמת הבטיחות והגנת הסביבה הראויה.