Συστήματα φλόγας: συσκευή, περιγραφή, λειτουργίες, φωτογραφία

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Τα διυλιστήρια πετρελαίου και φυσικού αερίου πρέπει να διαθέτουν μέσα για την πρόληψη τεχνολογικών διαρροών στην ύπαιθρο. Για αυτό, χρησιμοποιούνται ειδικές συσκευές που συνδέονται με βαλβίδες ασφαλείας και εργοστάσια παραγωγής. Για την καύση της περίσσειας αερίων και ατμών, χρησιμοποιούνται συστήματα φωτοβολίδων, τα οποία συνδέονται με τεχνολογικά κανάλια διάθεσης απορριμμάτων σε επιχειρήσεις ενέργειας.

Επεξεργασία εγκαταστάσεων φωτοβολίδων

Ο εξοπλισμός αυτού του τύπου περιλαμβάνεται στη γενική τεχνολογική υποδομή που εξυπηρετεί τις διαδικασίες παραγωγής, αποθήκευσης και μεταφοράς μιγμάτων πετρελαίου και αερίου. Το σύστημα περιλαμβάνει ένα δίκτυο αγωγών, στοίβες φωτοβολίδων με άκρες, καυστήρες, πύλες, καθώς και αυτοματοποιημένα εργαλεία ελέγχου και παρακολούθησης. Επιπλέον, η εγκατάσταση ενός συστήματος φωτοβολίδων δεν είναι πλήρης χωρίς συσκευές που διασφαλίζουν την ασφάλειακαύση καυσίμου. Ο αριθμός των σημείων καύσης εξαρτάται από τους όγκους σχεδιασμού που καταρχήν μπορεί να εξυπηρετήσει μια συγκεκριμένη υποδομή. Αυτή η παράμετρος είναι στενά συνδεδεμένη με άλλες λειτουργικές ιδιότητες του αντικειμένου. Για παράδειγμα, εάν χρησιμοποιούνται λιγότεροι από τρεις άξονες καυστήρα, τότε ο σχεδιασμός της εγκατάστασης πρέπει να περιλαμβάνει ένα παρμπρίζ για να διατηρείται η φλόγα.

Οι καυστήρες παρέχονται με κανάλια για την τροφοδοσία του μείγματος αερίου-αέρα και το κύκλωμα με το μείγμα ανάφλεξης συνδέεται με τη συσκευή ανάφλεξης. Για την ομαλοποίηση της διαδικασίας καύσης σε διαφορετικές περιόδους του έτους, παρέχονται εγκαταστάσεις για τη ρύθμιση των επιμέρους συνθηκών θερμοκρασίας και υγρασίας. Σε κρύο καιρό, για παράδειγμα, για να εξαλειφθεί η πιθανότητα παγώματος στους σωλήνες για την τροφοδοσία μειγμάτων καυσίμου, μπορούν να συνδεθούν θερμαντήρες σωληνώσεων. Υπάρχουν επίσης ειδικές απαιτήσεις για το αέριο. Τα συστήματα εκτόξευσης λειτουργούν σταθερά μόνο εάν τα μείγματα που συντηρούνται είναι προστραγγισμένα - σε κάθε περίπτωση, αυτό ισχύει για τη λειτουργία το χειμώνα.

Συναρτήσεις συστήματος

Οι πρωταρχικές εργασίες αυτού του τύπου φωτοβολίδων περιλαμβάνουν την καύση συσχετιζόμενων μειγμάτων αερίων προκειμένου να αποτραπεί η τυχαία απελευθέρωσή τους στην ατμόσφαιρα. Αυτό ισχύει όχι μόνο για τα αέρια αυτά καθαυτά, αλλά και για διάφορα είδη ατμών διεργασίας, τα οποία αποτελούν επίσης κίνδυνο για το περιβάλλον. Ταυτόχρονα, συγκεκριμένες εργασίες μπορεί να διαφέρουν για διαφορετικούς φακούς. Από την άποψη του λειτουργικού προσανατολισμού, μπορούν να διακριθούν δύο βασικοί τύποι εγκαταστάσεων:

• Στρατηγός. Τα πιο κοινά συστήματα φωτοβολίδων,που χρησιμοποιούνται σε εγκαταστάσεις παραγωγής. Περιλαμβάνουν στην υποδομή τους πολλές πρόσθετες τεχνολογικές εγκαταστάσεις όπως διαχωριστήρα, στεγανοποιητικό νερό, πυροσβεστικό και συλλέκτη.
• Χωρίστε. Τέτοια συστήματα βρίσκουν τη θέση τους στην υπάρχουσα κοινή υποδομή φωτοβολίδων. Αυτό το μοντέλο συνδυασμού χρησιμοποιείται όταν το κύριο σύστημα καύσης αερίου δεν μπορεί να εξυπηρετήσει πλήρως τους αεραγωγούς.

Υπάρχει επίσης μια ειδική ομάδα ειδικών συστημάτων. Το βασικό χαρακτηριστικό αυτού του τύπου φωτοβολίδων είναι η ικανότητα εργασίας με μείγματα διεργασιών που δεν μπορούν να απορριφθούν από κοινές και ξεχωριστές φωτοβολίδες. Αυτά τα απόβλητα περιλαμβάνουν:

• Προϊόντα που αποσυντίθενται όταν απελευθερώνουν θερμότητα.
• Ουσίες που αντιδρούν με άλλα απόβλητα.
• Ιδιαίτερα τοξικά και διαβρωτικά μείγματα.
• Μείγματα αερίου-αέρα, συμπεριλαμβανομένων των μηχανικών ακαθαρσιών.

Οριζόντια και κάθετα συστήματα

Ανάλογα με τις δομικές συνθήκες στην επιχείρηση, μπορεί να οργανωθεί η λειτουργία οριζόντιων ή κάθετων εγκαταστάσεων φωτοβολίδων. Οι κατασκευές του πρώτου τύπου ασχολούνται κυρίως με την υλοποίηση φρεατίων, λοφίων και γραμμών παραγωγής. Τέτοια συστήματα χαρακτηρίζονται από τη χρήση αξόνων καυστήρα που είναι ικανοί να παρέχουν επαρκή έγχυση αέρα για να καταστεί δυνατή η καύση χωρίς καπνό. Στα φρεάτια αερίου, σύμφωνα με τις οδηγίες, πρέπει να χρησιμοποιούνται οριζόντιοι καυστήρες.δομές που θα διασφαλίζουν τη διάθεση προϊόντων που περιέχουν υγρά βύσματα και μηχανικές ακαθαρσίες. Ταυτόχρονα, για να διατηρηθεί η ασφάλεια των οριζόντιων συστημάτων εκτόξευσης, θα πρέπει να διατηρείται μια μέτρια πυκνότητα ροής θερμότητας έως 1,4 kW/m2. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν πρόσθετα μέσα ελαχιστοποίησης της θερμικής έκθεσης με τη μορφή προστατευτικών οθονών για την προστασία του προσωπικού που διατηρεί τη λειτουργία τέτοιων συστημάτων.

Οι κάθετες μονάδες είναι εξοπλισμένες με αντλίες και συσκευές για την αφαίρεση συμπυκνωμάτων. Η λειτουργική βάση του σχεδίου σχηματίζεται από μια κεφαλή, η οποία είναι μια μεταλλική συσκευή για τη ρύθμιση της παροχής ενός μείγματος αερίων. Σε ορισμένα μοντέλα συστημάτων, εμποδίζουν επίσης τη διέλευση της φλόγας στο βαρέλι της εγκατάστασης εργασίας. Στο άκρο του κατακόρυφου άξονα τοποθετούνται καυστήρες με παρμπρίζ. Η ανάφλεξη μπορεί να εγκατασταθεί τόσο στη δομή της κεφαλής όσο και ως μέρος του κορμού. Οι αγωγοί ανάφλεξης παρέχονται στους καυστήρες με ξεχωριστή σειρά. Το τεχνικό εγχειρίδιο του συστήματος εκλάμψεων απαιτεί ο έλεγχος φλόγας να είναι ανεξάρτητος από τον εποπτικό έλεγχο μέσω ανιχνευτών ιονισμού, θερμοστοιχείων, ακουστικών ή οπτικών αισθητήρων.

Χαρακτηριστικά κλειστών φωτοβολίδων

Αυτός ο τύπος φωτοβολίδας αερίου έχει σχεδιαστεί για να καίει τεχνολογικά εύφλεκτα μείγματα κοντά στην επιφάνεια της γης. Οι κλειστές εγκαταστάσεις περιλαμβάνουν θάλαμο καύσης, οι επιφάνειες του οποίου επεξεργάζονται με προστατευτική επένδυση. Σε αντίθεση με έναν καυστήρα, αυτόΟ εξοπλισμός έχει υψηλότερη παραγωγικότητα, αλλά έχει επίσης αυξημένες απαιτήσεις όσον αφορά την παροχή προστατευτικών ιδιοτήτων. Όπως σημειώνεται στο εγχειρίδιο ασφάλειας εκτόξευσης, οι θάλαμοι των κλειστών εγκαταστάσεων πρέπει να είναι κλειστοί για να αποτρέπεται η ανεξέλεγκτη είσοδος αέρα. Ο πυρσός πρέπει να διασφαλίζει την πλήρη χρήση των εισερχόμενων αερίων απουσία ορατής φλόγας. Η ροή αέρα που απαιτείται για τη διατήρηση της καύσης, μαζί με την επιστροφή των καυσαερίων, οργανώνεται μέσω φυσικού ή εξαναγκασμένου ρεύματος με δυνατότητα ελέγχου της απόδοσης.

Το συγκρότημα καυστήρα για συστήματα κλειστών φωτοβολίδων επιλέγεται με την προσδοκία να διασφαλιστεί σταθερή και βιώσιμη καύση. Οι απαιτήσεις αξιοπιστίας σε αυτή την περίπτωση είναι υψηλότερες από ό,τι στην περίπτωση των συμβατικών εγκαταστάσεων ανοιχτού τύπου. Σύμφωνα με τους κανονισμούς, πρέπει να αποκλείεται η καύση με παλμούς και συντονιστικές ταλαντώσεις της φλόγας. Αυτό διασφαλίζεται από μια ομοιόμορφη ροή οξυγόνου στον θάλαμο καύσης.

Απαιτήσεις για εγκαταστάσεις φωτοβολίδων

Συσχετιζόμενα συστήματα αξιοποίησης αερίου τοποθετούνται λαμβάνοντας υπόψη το ανεμογεννήτριο και τις τεχνικές δυνατότητες εγκατάστασης γραμμών αγωγών με φράκτες και κανάλια εξόδου για καυστήρες. Ανεξάρτητα από τον τύπο της εγκατάστασης, πρέπει να διατηρούνται οι τυπικές αποστάσεις μεταξύ στοίβων φωτοβολίδων, κτιρίων, τεχνικών κατασκευών, αποθηκών και ηλεκτρικών υποσταθμών. Συγκεκριμένες αποστάσεις για άμεση τοποθέτηση καυστήρων στην επικράτεια της επιχείρησηςυπολογίζονται με βάση την προγραμματισμένη πυκνότητα ροής θερμότητας του συστήματος εκτόξευσης. Οι κανόνες υποδεικνύουν επίσης την ανάγκη δημιουργίας συνθηκών για την επισκευή και τη συντήρηση αξόνων κατά τη λειτουργία γειτονικών εγκαταστάσεων. Από αυτή την άποψη, συνιστάται οι σκάλες προσωπικού να βρίσκονται στην πλευρά του άξονα απέναντι από τη θέση του παρακείμενου καυστήρα. Τα υλικά για την κατασκευή κατασκευών που βρίσκονται στη ζώνη δραστηριότητας των ροών θερμότητας πρέπει να έχουν πυρίμαχη δομή ή ειδικές θερμοανθεκτικές επιστρώσεις.

Απαιτήσεις για την τεχνολογία εκκένωσης λάμψης

Η οργάνωση της εργασίας των φωτοβολίδων αερίου καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από τις απαιτήσεις της γενικής τεχνολογικής διαδικασίας στην επιχείρηση. Ωστόσο, το στάδιο της αλληλεπίδρασης μεταξύ των πηγών αερίου και των καυστήρων ρυθμίζεται επίσης από κανονιστικά έγγραφα. Κατά τη φάση σχεδιασμού του συστήματος, πρέπει να προσδιορίζονται οι παράμετροι εξαερισμού, ιδίως η πίεση, η θερμοκρασία, η πυκνότητα και οι ρυθμοί ροής. Με βάση τους υπολογισμούς που έγιναν, αναπτύσσεται ένα σχέδιο εκκένωσης στο σύστημα εκτόξευσης του καταλληλότερου τύπου. Οι πηγές εκκένωσης θα πρέπει επίσης να μπορούν να προμηθεύουν όχι εργαζομένους-στόχους, αλλά προφυλακτικά αέρια, τα οποία περιλαμβάνουν αδρανή μείγματα και μίγματα καθαρισμού. Αντίθετα, κατά την απόρριψη, δεν πρέπει να αποστέλλονται συνθέσεις που περιλαμβάνουν ακετυλένιο, υδρογόνο, οξείδια του άνθρακα και συστατικά ταχείας καύσης. Η σύνθεση της τεχνολογικής εγκατάστασης καύσης μπορεί να περιλαμβάνει διαχωριστές που είναι υπεύθυνοι για το διαχωρισμό στερεών σωματιδίων και σταγονιδίων υγρού σε μείγματα ατμών και αερίων. Αυτές οι ουσίες και τα συστατικά επεξεργάζονται χωριστάσυσκευές φωτοβολίδας.

Κανόνες για τη λειτουργία συστημάτων φωτοβολίδων

Πριν από κάθε εκτόξευση της εγκατάστασης, είναι απαραίτητο να καθαρίζετε την κάννη με μείγματα αδρανών αερίων για να αφαιρέσετε το οξυγόνο. Ο περαιτέρω αερισμός των καναλιών εκτόξευσης εμποδίζεται από βαλβίδες ελέγχου όταν οι καυστήρες είναι απενεργοποιημένοι. Το επίπεδο περιεκτικότητας σε οξυγόνο ελέγχεται με λήψη δειγμάτων με περαιτέρω ανάλυση. Κατά τη διάρκεια της καύσης, συνιστάται να ρυθμίσετε την ταχύτητα του καυστήρα στις ακόλουθες λειτουργίες:

• Για καπάκι με τσιμούχα αερίου - όχι λιγότερο από 0,05 m/s.
• Εάν δεν υπάρχει σφράγισμα αερίου - όχι λιγότερο από 0,9 m/s.
• Κατά την παροχή αδρανούς αερίου - όχι λιγότερο από 0,7 m/s.

Επίσης, όταν λειτουργούν συστήματα εκτόξευσης που δεν είναι εξοπλισμένα με ρολά, τα μείγματα καθαρισμού πρέπει να έχουν πυκνότητα μεγαλύτερη από 0,7 kg/m3.

Πριν σταματήσετε την εκκένωση αερίου διεργασίας ή θερμαινόμενων ατμών, συνιστάται η προ-σύνδεση καναλιών με την κατεύθυνση των αδρανών μιγμάτων, γεγονός που θα αποτρέψει το σχηματισμό κενού κατά τη συμπύκνωση ή την ψύξη. Πριν από την εκτέλεση εργασιών συντήρησης ή επισκευής, οι αγωγοί αποσυνδέονται από την εγκατάσταση φωτοβολίδων για να αποφευχθεί η εκκένωση και η ανάφλεξη των μιγμάτων αερίων. Τα υπολείμματα των καύσιμων αερίων, καθώς και τα μείγματα καυσαερίων, πρέπει να αφαιρούνται πλήρως από τα κανάλια. Πριν από τις τεχνικές εργασίες, οι κορμοί καθαρίζονται με άζωτο και, εάν είναι απαραίτητο, μαγειρεύονται στον ατμό.

Στοιχεία ελέγχου φλόγας

Η ανάφλεξη πραγματοποιείται με το λεγόμενο τρέξιμοσύστημα πυρκαγιάς ή ηλεκτρικού σπινθήρα στον πιλοτικό καυστήρα. Περαιτέρω, ο έλεγχος της καύσης πραγματοποιείται από ακουστικούς αισθητήρες και θερμοηλεκτρικό μετατροπέα. Για τον έλεγχο, χρησιμοποιείται επίσης μια αυτόνομη μονάδα ελέγχου ανάφλεξης και φλόγας, η οποία πρέπει να βρίσκεται σε ξεχωριστό ντουλάπι με θέρμανση. Οι τρόποι λειτουργίας με αυτόματη σύνδεση περιλαμβάνουν εργασία σύμφωνα με καθορισμένους αλγόριθμους με μετάδοση σήματος στην κονσόλα του χειριστή. Για να ενεργοποιήσετε τις λειτουργίες έκτακτης ανάγκης ή να συνδέσετε αυτόματα την κονσόλα του χειριστή, ορίζονται ορισμένα σήματα. Για παράδειγμα, το εγχειρίδιο για συστήματα φωτοβολίδων σε περίπτωση αποτυχίας ανάφλεξης μιας φλόγας μετά από 10 κύκλους υποδεικνύει την ανάγκη αυτόματης ενεργοποίησης συναγερμού. Εάν οι αισθητήρες για την ανίχνευση σημαδιών πυρκαγιάς δεν λειτουργούν, τότε ο πίνακας τηλεχειριστηρίου συνδέεται στην εργασία. Με αυτό, το προσωπικό αναλαμβάνει ήδη τις λειτουργίες ελέγχου μέσω της διεπαφής για τον έλεγχο της ανάφλεξης της εγκατάστασης φωτοβολίδων.

Οδηγός ασφάλειας φωτοβολίδων

Οι κανονιστικές απαιτήσεις θεσπίζουν τους ακόλουθους κανόνες ασφαλείας για τη λειτουργία φωτοβολίδων αερίου και συναφών τεχνολογικών συστημάτων:

• Όταν οργανώνετε εκκενώσεις αερίων από τη στοίβα εκλάμψεων στην ατμόσφαιρα, πρέπει να τηρούνται τα επιτρεπτά επίπεδα επιβλαβών ουσιών.
• Για να αποτραπεί ο σχηματισμός εκρηκτικού μίγματος, οι κανόνες για την ασφαλή λειτουργία των συστημάτων εκτόξευσης ορίζουν τακτικό καθαρισμό των κυκλωμάτων εκκένωσης του μείγματος αερίων.
• Απαγορεύεται η αποστολή ουσιών στους θαλάμους καύσης,που μπορεί να προκαλέσει έκρηξη. Τέτοιες ουσίες στις επιχειρήσεις πετρελαίου και φυσικού αερίου, ειδικότερα, περιλαμβάνουν χημικά οξειδωτικά και αναγωγικά μέσα.
• Η περιοχή για την τοποθεσία των μονάδων διεργασίας που λειτουργούν εξοπλισμό φωτοβολίδων πρέπει να είναι περιφραγμένη.
• Μόνο άτομα που διαθέτουν τα κατάλληλα προσόντα και έχουν επαληθευτεί όσον αφορά τη βιομηχανική ασφάλεια θα πρέπει να επιτρέπεται να επισκευάζουν φωτοβολίδες αερίου.

Συμπέρασμα

Οι τεχνολογίες καύσης αερίων λειτουργίας στις σύγχρονες επιχειρήσεις φτάνουν σε αρκετά υψηλό επίπεδο από άποψη αξιοπιστίας και ασφάλειας. Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στη χρήση καινοτόμων μέσων ελέγχου και διαχείρισης πολύπλοκων διαδικασιών καύσης εύφλεκτων μιγμάτων. Για παράδειγμα, η ασφαλής λειτουργία των συστημάτων φωτοβολίδων στο τρέχον επίπεδο είναι αδύνατη χωρίς τη χρήση αυτοματοποιημένων στοιχείων ελέγχου με σύνδεση αισθητήρων και βιομηχανικών ελεγκτών. Αυτό δεν αποκλείει τη λειτουργία χειροκίνητου ελέγχου - τουλάχιστον παρέχεται προαιρετικά. Οι κονσόλες χειριστή εξακολουθούν να φέρουν μεγάλη ευθύνη στις διαδικασίες ρύθμισης της λειτουργίας των εγκαταστάσεων φωτοβολίδων, παρακολούθησης των παραμέτρων και των διαγνωστικών δεικτών τους. Παράλληλα, βελτιώνονται και τα σχέδια καυστήρων με βαρέλια που σχηματίζουν υποδομή φωτοβολίδων. Οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν όλο και πιο αξιόπιστα υλικά με ανθεκτικές στη θερμότητα επιστρώσεις και υψηλή μηχανική αντοχή. Όλα αυτά καθιστούν δυνατή τη βελτιστοποίηση των συνολικών εργασιακών διαδικασιών των επιχειρήσεων πετρελαίου και φυσικού αερίου στο κατάλληλο επίπεδο ασφάλειας και προστασίας του περιβάλλοντος.