الطيارون هم قلب التوهج. بدون طيارين أصحاء ، يمكن أن يصبح التوهج بسهولة فتحة تهوية. عندما يحدث عطل في أنابيب الوقود التجريبية ، يمكن أن يؤثر بشكل كبير على أداء الطيار وبالتالي على أداء التوهج. لا أحد يتوقع عند تثبيت مضيئة لأنابيب الوقود التجريبية أن تفشل ، لكن هذا يحدث. إن الشد غير الكافي للوصلات الملولبة ، والشفاه بدون صواميل مزدوجة أو آلية أخرى لمنع الارتخاء ، واصطدام اللهب من التوهجات المجاورة ، واصطدام اللهب من التوهج التالف ، ودعم الأنابيب غير المناسب ، والتآكل كلها أسباب محتملة لفشل أنابيب الوقود التجريبية. ستناقش هذه الورقة الخطوات التي يمكن اتخاذها للتخفيف من حدة المشكلة في حالة نشوئها والتدابير الوقائية لتقليل احتمالية حدوثها. يتم وضع الافتراضات التالية:
- مولد أمامي لهب (FFG) متاح وعملي.
- لا يمكن توجيه غاز التهوية إلى توهج آخر.
- لن يتم إيقاف تشغيل التوهج التالف للإصلاح.
(تحذير: يمكن أن يؤدي التشغيل بدون طيارين إلى تنفيس غاز النفايات وعواقبه وقد ينتهك اللوائح المحلية.)
سيناريوهات فشل إمدادات الوقود
السيناريو 1. تصدعت أنابيب الوقود ، ولكن لا يزال من الممكن الحفاظ على ضغط الوقود التجريبي. (اللهب موجود على النصائح التجريبية.)
ليست كل الإخفاقات متساوية. الشق في الأنابيب الذي يتسرب الغاز ليس شديدا مثل الكسر الكامل في الأنبوب. اعتمادا على حجم الكراك ، قد لا يزال من الممكن الحفاظ على ضغط الوقود. قد يتطلب الحفاظ على ضغط الوقود باستخدام أنبوب متصدع مزيدا من تدفق الوقود ، ولكن يمكن للطيارين الاستمرار في العمل بشكل طبيعي. القلق في هذا السيناريو هو ما يحدث للغاز الخارج من الكراك. إذا كان الغاز ينفث وغير مضاء ، فهناك عواقب بيئية طفيفة ولكن لا يضر بطرف التوهج ومكوناته. من المتوقع أنه بمرور الوقت سوف يشتعل غاز الوقود المنبعث من صدع في النهاية. مع التسرب المشتعل ، يصبح موقع واتجاه اللهب الناتج مهما. على سبيل المثال ، إذا اصطدم اللهب الناتج عن التسرب بطرف التوهج أو مكونات أخرى مثل مكونات الإشعال الكهربائي ، والتقاطعات الحرارية ، والأقواس ، والطيار ، والختم الجزيئي ، وما إلى ذلك ، فيجب توقع بعض الضرر. إذا تم امتصاص اللهب أو منتجات الاحتراق في فنتوري الطيار ، فقد يؤدي ذلك إلى انقطاع الطيار
.يوصى بالمراقبة الدقيقة للطيارين والمعدات بالقرب من التسرب. هناك احتمال أن يزداد معدل التسرب فجأة في أي وقت مما قد يضر بالتشغيل التجريبي. قد تقرر المنشأة ما إذا كان ينبغي تنفيذ بعض عمليات التخفيف التي تمت مناقشتها في السيناريو 2 لتقليل احتمالية اشتعال النيران. من المحتمل أن تكون الآلية التي تسببت في الكراك في المقام الأول لا تزال موجودة مما يعني أنه من المتوقع أن يزداد الكراك سوءا بمرور الوقت. إذا اصطدم لهب غير خاضع للرقابة بمكونات الفولاذ الكربوني ، فهناك احتمال حدوث فشل هيكلي أو فقدان احتواء المكون.
السيناريو 2. فشلت أنابيب الوقود ، ولا يمكن الحفاظ على ضغط الوقود التجريبي. (ضغط الطيار أقل من الحد الأدنى المطلوب للحفاظ على اللهب على أطراف الطيار.)
فقدان ضغط الوقود التجريبي يعني فقدان الطيارين. هناك احتمال كبير للهب من اللهب الرئيسي. يمكن للمنشأة اتخاذ الخطوات التالية على الفور لتقليل احتمالية فقدان اللهب الرئيسي.
- زيادة تدفق غاز الوقود إلى التوهج. إن وجود لهب رئيسي قوي هو أفضل دفاع ضد فقدان اللهب الرئيسي عندما لا يكون الطيارون متاحين. يجب أن يكون معدل التدفق كافيا لإنتاج لهب مرئي بسهولة عند تفريغ طرف التوهج.
- يمكن إرسال غاز الوقود عبر واحد أو أكثر من خطوط المولد الأمامي للهب (FFG) إلى طيار أو طيارين. يمكن إشعال هذا الغاز بواسطة اللهب الرئيسي ولكن قد لا يشتعل إذا كان الطيار عكس اتجاه الريح. عادة ما تشتمل طيارو التوهج المتقدمين على مجموعة خلاط تنتج لهبا مستقرا وممزوجا مسبقا. النيران الناتجة عن أنابيب FFG هي لهب انتشار أقل استقرارا من الطيار الممزوج مسبقا ومن المرجح أن تنطفئ بفعل الرياح. غالبا ما لا يمكن اكتشاف ألسنة اللهب التي ينتجها نظام FFG بواسطة المزدوجات الحرارية التجريبية لأن الاحتراق يحدث خارج الزجاج الأمامي التجريبي. في حالة حقن الوقود في أكثر من خط FFG ، يجب توخي الحذر لتجنب إنشاء تأثير أنبوب "U". يحدث تأثير الأنبوب "U" عندما يحتوي نظام الأنابيب على تصريفين متصلين على ارتفاع منخفض (أي في اتجاه مجرى غرفة الإشعال FFG). يميل التدفق المنخفض للغاز الأخف من الهواء عبر أنبوب "U" إلى التدفق من منفذ واحد فقط بينما يتدفق الهواء في المخرج الآخر إلى الأنابيب. يمكن أن يولد هذا خليطا من الوقود / الهواء القابل للاشتعال يمكن أن يعود إلى الموقع الذي يختلط فيه الوقود / الهواء.
- يمكن إرسال مزيج من الوقود والهواء عبر خط FFG. يمكن أن يؤدي إرسال خليط الوقود / الهواء عبر خط FFG إلى لهب مخلوطة مسبقا أكثر استقرارا من لهب الانتشار. يجب توخي الحذر للتأكد من أن سرعة خليط الوقود والهواء أكبر من سرعة اللهب المضطربة للخليط. إذا كانت السرعة في خط FFG منخفضة جدا ، يمكن أن يعود اللهب إلى خط FFG ، مما قد يصبح تفجيرا. بالنسبة لخط FFG مقاس 1 بوصة ووقود الغاز الطبيعي ، يوصي John Zink بحد أدنى 50 SCFH من الوقود و 475 SCFH من الهواء الذي ينتج سرعة خط تزيد عن 24 قدما / ثانية وهو أكثر من 15 ضعف سرعة اللهب الصفحي القصوى للميثان ويجب ألا يعود إلى الخلف.
- يجب توخي مزيد من الحذر عند إرسال مادة خاملة (مثل النيتروجين وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء) إلى التوهج. تأكد من إثراء أي مادة خاملة بما يكفي لضمان لهب مستقر. إذا كان التوهج يحافظ تلقائيا على صافي قيمة تسخين منطقة الاحتراق (NHVcz) ، فيمكن زيادة الحد الأدنى لنقطة ضبط NHVCZ لتحسين استقرار اللهب الرئيسي. إذا كانت الأداة المستخدمة لقياس قيمة تسخين غاز التهوية لها وقت استجابة بطيء مثل كروماتوجراف الغاز ، فإن فائدة رفع نقطة ضبط NHVcz تزداد
- إذا كان التوهج بمساعدة الهواء أو بمساعدة البخار ، فيجب توخي الحذر لتجنب الإفراط في المساعدة في التوهج. ويكون احتمال إطفاء التوهج المفرط بمساعدة أكبر من التوهج الذي يعمل عند نقطة الدخان الخبيثة.
- بمجرد إنشاء لهب رئيسي مستقر ، قم بإيقاف تشغيل الغاز التجريبي لتجنب تنفيس غاز الوقود أو اللهب غير المنضبط.
يمكن اتخاذ خطوات إضافية ولكنها تتطلب وقتا للتعبئة.
- تثبيت الطيار (الطيارين) المؤقتين. يمتلك بعض البائعين طيارين خطاف مؤقتين يتم تثبيتها على الجزء العلوي من طرف التوهج ويمكن تثبيتها على مضيئة تشغيل.
- استأجر مضيئة من John Zink وقم بتحويل غاز التهوية إلى الإيجار. بمجرد تحويلها ، قم بإيقاف تشغيل التوهج التالف وإصلاحه.
- قم بتثبيت كاشف اللهب بالأشعة تحت الحمراء مثل PilotEye من John Zink. سيوفر هذا الجهاز ملاحظات للمشغلين تفيد بوجود لهب وإنذار في حالة حدوث لهب. توجد تقنيات أخرى لمراقبة التوهج البصري يمكن أن توفر إشعارا باللهب و / أو صور الأشعة تحت الحمراء للتوهج.
السيناريو 3. الطيارون في الخارج ، واللهب الرئيسي مطفأ.
يعني فقدان اللهب الرئيسي أن التوهج ينفث غاز التهوية. اتخذ الخطوات التالية على الفور لإعادة إشعال اللهب الرئيسي.
تأكد من وجود تدفق معقول للغاز الغني المتدفق إلى التوهج. (يجب استخدام غاز أخف من الهواء. إذا كان الغاز المتدفق إلى التوهج أثقل من الهواء ، فقد ينخفض إلى الدرجة وينتج خليطا متفجرا). استخدم طرق الإشعال التجريبية لمحاولة إشعال اللهب الرئيسي.
- أرسل الكرات النارية عبر FFG. من الناحية المثالية ، أرسل الكرات النارية عبر الطيارين الذين يكونون إما في اتجاه الريح أو الرياح الجانبية من طرف التوهج. قد لا تشعل كرة النار من خلال طيار عكس اتجاه الريح اللهب الرئيسي (يعتمد على سرعة الرياح ومعدل تدفق الغاز القابل للاحتراق إلى التوهج). تأكد من السماح بالوقت الكافي لخليط الوقود / الهواء لملء خط FFG بالكامل قبل الاشتعال.
- إذا كان الطيارون مجهزين بإشعال John Zink InstaFire® (الجهد العالي) ، فقم بتشغيل جميع مفاتيح InstaFire® Man / Off / Auto من Auto إلى Auto إلى Off ثم العودة إلى Auto. يؤدي هذا إلى إعادة ضبط مؤقت الإشعال مما يتسبب في قيام InstaFire® بتوليد شرارة عالية الجهد داخل الزجاج الأمامي لكل طيار. إذا كان خليط الوقود / الهواء القابل للاحتراق موجودا في نفس موقع الشرارة ، من المحتمل أن يشتعل اللهب الرئيسي. (يمكن تنفيذ هذا الإجراء أثناء انتظار ملء خط FFG.)
- إذا كانت البندقية ذات القذائف الحارقة أو مسدس مضيء متوفرة ، فيمكن استخدام أي منهما لإشعال اللهب الرئيسي. كلما زاد حجم الغاز القابل للاحتراق المتدفق إلى التوهج ، زاد احتمال الاشتعال. يجب توخي الحذر للتخطيط لموقع مطلق النار لتجنب الإصابة إذا كان هناك اشتعال شديد. يجب اتخاذ جميع احتياطات سلامة المرافق المناسبة عند استخدام الأجهزة الحارقة داخل منشأة التشغيل.
- في الماضي ، تم استخدام السهم المشتعل لإشعال التوهج. إذا تم استخدام هذا النهج ، فيجب توخي الحذر لتخطيط موقع مطلق النار لتجنب الإصابة إذا كان هناك اشتعال شديد. خطط أيضا لعودة السهم إلى الأرض لتجنب الإصابة أو التلف. يجب اتخاذ جميع احتياطات سلامة المرافق المناسبة عند استخدام الأجهزة الحارقة داخل منشأة التشغيل.
- بمجرد إنشاء لهب رئيسي مستقر ، قم بإيقاف تشغيل الغاز التجريبي لتجنب تنفيس غاز الوقود أو اللهب غير المنضبط.
كيفية تحسين الموثوقية
يمكن أن يؤدي ما يلي إلى تحسين موثوقية الطيار.
- استخدم موظفين ذوي خبرة وكفاءة لتركيب التوهج.
- قم بتركيب خط غاز تجريبي فردي لكل طيار بدون مشعب غاز تجريبي. لن يؤثر فشل الأنابيب إلى طيار واحد على تشغيل الطيارين الآخرين. تسمح الخطوط الفردية أيضا بعزل الخط التالف لمنع تنفيس غاز الوقود أو اللهب غير المنضبط. يكفي أنبوب 1/2 بوصة (12 مم) لتزويد طيار واحد بالغاز ، ولكن يمكن استخدام أحجام أكبر لزيادة الصلابة أو زيادة قوة الأنابيب.
- اصنع خطوط الغاز التجريبية من الفولاذ المقاوم للصدأ بدلا من الفولاذ الكربوني. بالنسبة للمواقع البحرية أو الساحلية ، يوصى باستخدام 316 SS. بالنسبة لمعظم المواقع الأخرى ، يوصى باستخدام 304 SS. إذا كان الموقع على دراية ببيئة أكالة حول كومة التوهج التي من شأنها أن تجعل 316 SS أو 304 SS خيارا سيئا ، فاستخدم الفولاذ المناسب للموقع. لا يتآكل الفولاذ المقاوم للصدأ بسرعة الفولاذ الكربوني وهو أقوى من الفولاذ الكربوني في درجات الحرارة المرتفعة. ينتج الفولاذ المقاوم للصدأ أيضا مقياسا داخليا أقل من الفولاذ الكربوني مما يؤدي إلى انخفاض احتمالية الانسداد التجريبي بسبب الحطام الداخلي.
- استخدم تركيبات اللحام بالمقبس بقدر ما هو عملي لأنابيب الوقود التجريبية. كلما قل عدد الشفاه والوصلات الملولبة ، قل احتمال حدوث تسرب.
- تأكد من إحكام ربط أي وصلات (الشفاه ، والنقابات ، والوصلات الملولبة ، وما إلى ذلك) بشكل صحيح حتى لا تنفصل بمرور الوقت بسبب الاهتزاز. يوصى بربط أي وصلات ذات حواف. التوصيلات غير الصحيحة / تشديد هي واحدة من أكثر أخطاء التثبيت شيوعا جون Zink الموظفين شهودان.
- تأكد من الدعم المناسب للوقود وأنابيب FFG. أدى تعليق أطوال طويلة من أنبوب الوقود من الطيار إلى كسر الخلاطات التي تتسبب في عدم عمل الطيار.
- تأكد من أن أنابيب الوقود التجريبية يمكن أن تستوعب التمدد الحراري إما للمكدس أو أنبوب الوقود التجريبي أو كليهما. سيؤدي تكوين الأنبوب غير المرن الذي لا يمكن أن يستوعب التمدد الحراري إلى إجهاد المكونات. في أفضل السيناريوهات ، قد تتشوه الأنابيب دون أن تنكسر. في أسوأ السيناريوهات ، قد تتشقق / تنكسر الأنابيب أو قد يفشل الخلاط التجريبي. أحد أكثر أخطاء التثبيت شيوعا هو عدم كفاية البدل للتمدد الحراري. يمكن أن يحدث هذا عندما يجبر مقاول التركيب أنابيب غاز الوقود معا ويترك الأنابيب في حالة إجهاد.
- أثناء التثبيت ، قم بتفجير جميع أنابيب الوقود لإزالة أي حطام دخل الأنابيب. إذا تم استخدام الماء لتنظيف الأنابيب ، فيجب توخي الحذر لضمان إزالة كل المياه قبل إغلاق النظام. يمكن لأي مياه متبقية أن تتجمد وتسد الفتحات التجريبية أثناء الطقس البارد.
- إذا كان الموقع يعاني من ظروف تجمد ، فيجب إزالة جميع المياه من غاز الوقود. على سبيل المثال ، تقوم بعض المواقع شديدة البرودة بقيادة غاز الوقود من خلال الميثانول السائل. هذا يزيل الماء من غاز الوقود التجريبي ويمنع التجمد عند الفتحة التجريبية.
- قم بتركيب مصفاة Y بحجم مناسب قبل الفتحة التجريبية مباشرة (معيار John Zink). هذه المصفاة هي خط الدفاع الأخير ضد انسداد الفتحة بالحطام.
- قم بتركيب منظمات ومصافي متوازية مع صمامات كتلة يدوية عند الدرجة تسمح بصيانة تلك الأجهزة دون مقاطعة تدفق الوقود إلى الطيارين. يجب أن تكون المصافي في المنبع من المنظمين لحماية فتحة المنظم.
- لا تقم بتركيب صمامات الكتلة الآلية في أنابيب غاز الوقود التجريبية. يمكن أن يؤدي العطل الكهربائي أو فشل الهواء المضغوط أو الفشل المنطقي إلى إيقاف تشغيل الوقود عن طياري التوهج خلال وقت حرج في المنشأة.
- احصل على مصدر وقود بديل إذا كان مصدر غاز الوقود الرئيسي غير موثوق به. تم استخدام البروبان كوقود احتياطي و / أو بدء تشغيل للعديد من المرافق. يمكن أن يعمل طيار John Zink المصمم للعمل بالغاز الطبيعي بالبروبان عند ضغط وقود أقل. هذا يجعل التحكم في الوقود الاحتياطي أمرا بسيطا ، ولا يتطلب سوى منظمات إضافية بنقطة ضبط أقل.
- من أفضل الممارسات للمشغلين أن يتدربوا بشكل روتيني على تشغيل FFG إذا تم تثبيت أحدها. يتمتع طيارو Flare بموثوقية عالية ويمكن أن تمر السنوات دون الحاجة إلى إشعال الطيارين باستخدام FFG. من المرجح أن يرتكب المشغل غير المعتاد على تشغيل FFG أخطاء عند تشغيل FFG في الوضع اليدوي أثناء المواقف العصيبة.
- قم بتثبيت واحد أو أكثر من الطيارين القابل للسحب. يسمح الطيار القابل للسحب بإصلاح / استبدال الطيار والمزدوجات الحرارية وخرطوم إمداد الوقود والأسلاك كل ذلك أثناء وجود التوهج في الخدمة.
- يمكن أن تتسبب المكونات القابلة للتكثيف في غاز الوقود في توصيل الفتحة التجريبية أو تقلب معدل تدفق الوقود إلى الطيار. صمم أنابيب الغاز التجريبية لتجنب النقاط المنخفضة بحيث يتم استخدام أي مصارف خالية من المكثفات إلى حجم تجميع المكثفات المصمم هندسيا.
- قد يكون تتبع الحرارة لخط الغاز التجريبي ضروريا لتجنب نسبة كبيرة من تكثيف الوقود الذي يمكن أن يحدث إذا تم استخدام وقود ثقيل مثل البروبان في بيئة باردة.
- يمكن أن تصبح الخلاطات التجريبية مسدودة بالثلج (أجش الصقيع) عندما تكون درجة الحرارة المحيطة قريبة من التجمد ويكون الغلاف الجوي رطبا. يمكن أن يؤدي القرب من عمود بخار برج التبريد أيضا إلى خلق ظروف تسمح بتكوين الصقيع. إذا كان الصقيع احتيارا ، فيجب أن يكون الطيار مزودا بسخانات مضادة للصقيع للحفاظ على الخلاطات خالية من الجليد.
الاستنتاجات
الطيارون الأصحاء أمر بالغ الأهمية لتشغيل التوهج الجيد. في حالة حدوث عطل ، هناك خطوات يمكن اتخاذها لتقليل احتمالية اشتعال اللهب. أدى تشغيل التوهج مع الطيارين المخترقين إلى زيادة المخاطر ويتطلب مراقبة ومراقبة عن كثب. يعد الإغلاق غير المخطط له للمنشأة مكلفا ويمكن أن يكلف ملايين الدولارات. يمكن أن يقلل التصميم الدقيق وممارسات التثبيت الجيدة من احتمالية فشل الطيار. كما يقول المثل القديم ، فإن أوقية الوقاية تساوي رطل علاج.
