Svasatura assistita a vapore stile QS

La punta della svasatura stile QS utilizza un singolo anello di iniettori di vapore attorno al perimetro di scarico della punta. A basse portate di vapore, il freddo aumenterà la quantità di energia termica persa dal vapore mentre viaggia verso la punta della torcia. Questa perdita di calore può causare condensa all'interno della tubazione e abbassare notevolmente la temperatura del vapore che fuoriesce dalla punta, aumentandone la propensione al congelamento dopo lo scarico dagli ugelli del vapore. Durante l'installazione della punta della svasatura sono necessari i seguenti

  • elementi:Installare scaricatori di condensa a valle della valvola di controllo in tutti i punti bassi. Particolare attenzione deve essere prestata quando si progetta un sistema di intrappolamento della condensa a valle di una valvola di controllo del vapore a torcia. La pressione a valle di una valvola di controllo del vapore a torcia può variare dalla pressione di progetto a quella atmosferica. Lo scaricatore di condensa e il sistema di gestione della condensa devono essere progettati per adattarsi a questa vasta gamma di pressioni di linea.
  • Isolare la tubazione del vapore dalla valvola di controllo alla punta della torcia. L'isolamento della tubazione del vapore deve essere sufficiente a garantire che il vapore raggiunga la punta della torcia quando il flusso di vapore è alla portata minima e alla temperatura ambiente minima.

Altre azioni preventive e reattive che possono essere intraprese includono: 

  • Isolare la tubazione del vapore sulla punta della torcia. Questo si riferisce solo alla parte verticale della tubazione del vapore della punta della svasatura. A causa dell'impatto della fiamma, l'isolamento del collettore circolare non è pratico.
  • Posizionare la valvola di controllo del vapore il più vicino possibile alla torcia. Riducendo al minimo la distanza tra la valvola di controllo e la punta della svasatura, la quantità di perdita di calore dal vapore dopo la riduzione finale della pressione è ridotta al minimo.
  • Aumentare la portata del vapore fino alla torcia. Aumentando il flusso di vapore verso la torcia aumenterà la temperatura del vapore che fuoriesce dagli iniettori di vapore. Nota: l'aumento del flusso di vapore può richiedere l'uso o l'aumento di gas supplementare per rimanere entro i requisiti normativi.
  • Far fluire un gas riscaldato non condensabile, come aria o azoto, attraverso gli iniettori di vapore al posto del vapore in condizioni di freddo.

Vapore centrale

Il vapore centrale è il vapore che viene iniettato nel corpo di una punta di svasatura. Questo stile di iniezione di vapore può essere presente su molti stili di torcia assistita da vapore. Il suo scopo è quello di prevenire la combustione all'interno della punta della svasatura impedendo all'aria di infiltrarsi nella punta. A basse portate di carburante, il freddo può causare la condensazione del vapore centrale e la formazione di ghiaccio all'interno della punta o del camino della torcia. Man mano che il ghiaccio si accumula, l'area di uscita disponibile per lo scarico dei gas si riduce. In una situazione del genere, esiste la possibilità che la punta o la pila della torcia vengano completamente bloccate dal ghiaccio, il che mette a rischio di sovrapressione tutte le unità di processo che scaricano nella torcia. Anche il blocco parziale della punta della torcia può ridurre la capacità idraulica
della torcia e portare a una sovrapressione durante un evento di torcia importante. Durante l'installazione della punta della svasatura sono necessari i seguenti

  • elementi:Installare scaricatori di condensa a valle della valvola di controllo in tutti i punti bassi. Particolare attenzione deve essere prestata quando si progetta un sistema di intrappolamento della condensa a valle di una valvola di controllo del vapore a torcia. La pressione a valle di una valvola di controllo del vapore a torcia può variare dalla pressione di progetto a quella atmosferica. Lo scaricatore di condensa e il sistema di gestione della condensa devono essere progettati per adattarsi a questa vasta gamma di pressioni di linea.

  • Isolare la tubazione del vapore dalla valvola di controllo alla punta della svasatura. L'isolamento della tubazione del vapore deve essere sufficiente per garantire che il vapore raggiunga la punta della torcia di alta qualità quando il flusso di vapore è alla portata minima e alla temperatura ambiente minima.

Altre azioni preventive e reattive che possono essere intraprese includono:

  • Posizionare la valvola di controllo del vapore il più vicino possibile alla torcia. Riducendo al minimo la distanza tra la valvola di controllo e la punta della torcia, la quantità di perdita di calore dal vapore dopo la riduzione finale della pressione è ridotta al minimo.
  • Durante i periodi di freddo, il vapore centrale può essere spento. Se la combustione interna è un problema durante questi periodi, la quantità di gas di spurgo può essere aumentata fino al punto in cui la fiamma è esterna alla punta della torcia.
  • Far fluire un gas riscaldato non condensabile che non contiene ossigeno, come l'azoto, attraverso gli iniettori di vapore centrali al posto del vapore in condizioni di freddo.

Le

punte di torcia SA/QS e HSA utilizzano un anello superiore di iniettori di vapore attorno al perimetro di scarico della punta, nonché un anello inferiore di iniettori di vapore che scaricano in tubi che penetrano all'interno del corpo della punta della torcia. L'anello superiore degli iniettori deve essere trattato allo stesso modo delle torce assistite a vapore QS Style sopra menzionate. L'anello inferiore degli iniettori viene solitamente fornito con una marmitta che include un pavimento e scarichi. A basse portate di vapore, il freddo aumenterà la quantità di energia termica persa dal vapore mentre viaggia verso la punta della torcia. Questa perdita di calore può causare condensa all'interno della tubazione e abbassare notevolmente la temperatura del vapore che fuoriesce dalla punta, aumentandone la propensione al congelamento dopo lo scarico dagli ugelli del vapore. Durante l'installazione della punta della svasatura sono necessari i seguenti

  • elementi:Installare scaricatori di condensa a valle delle valvole di controllo in tutti i punti bassi. Particolare attenzione deve essere prestata quando si progetta un sistema di intrappolamento della condensa a valle di una valvola di controllo del vapore a torcia. La pressione a valle di una valvola di controllo del vapore a torcia può variare dalla pressione di progetto a quella atmosferica. Lo scaricatore di condensa e il sistema di gestione della condensa devono essere progettati per adattarsi a questa vasta gamma di pressioni di linea.
  • Isolare la tubazione del vapore dalla valvola di controllo alla punta della torcia. L'isolamento della tubazione del vapore deve essere sufficiente a garantire che il vapore raggiunga la punta della torcia quando il flusso di vapore è alla portata minima e alla temperatura ambiente minima.
  • Installa le linee di scarico della marmitta.
  • Isolare e tracciare a caldo la linea di scarico della marmitta fino al punto di collegamento al pavimento della marmitta incluso. Se lo scarico della marmitta dovesse congelarsi, il liquido potrebbe accumularsi nel fondo della marmitta. Questo liquido potrebbe congelare e traboccare per formare grandi formazioni di ghiaccio sul lato della punta del torciato e della pila.

Altre azioni preventive e reattive che possono essere intraprese includono:

  • Tracciare il calore e isolare la superficie esterna del pavimento della marmitta. Se la pioggia gelata o le forti nevicate sono comuni, isolare e tracciare a caldo la parte inferiore del pavimento della marmitta può aiutare a ridurre l'accumulo di neve e ghiaccio.
  • Isolamento della tubazione del vapore QS sulla punta della svasatura. Questo può includere solo la parte verticale della tubazione QS della punta della svasatura o può includere anche il collettore QS circolare. John Zink sconsiglia di isolare il collettore ad anello inferiore. Questo collettore si trova in genere molto vicino alla parte inferiore della marmitta. Fornisce una fonte di calore che aiuta a mantenere il pavimento della marmitta libero dal ghiaccio.
  • Posizionare la valvola di controllo del vapore il più vicino possibile alla torcia. Riducendo al minimo la distanza tra la valvola di controllo e la punta della svasatura, la quantità di perdita di calore dal vapore dopo la riduzione finale della pressione è ridotta al minimo.
  • Aumento la portata del vapore fino alla torcia. Aumentando il flusso di vapore verso la torcia aumenterà la temperatura del vapore che fuoriesce dagli iniettori di vapore.
  • Far fluire un gas riscaldato non condensabile, come aria o azoto, attraverso gli iniettori di vapore al posto del vapore in condizioni di freddo.
Torcia

assistita a vapore in stile XP

La torcia La torcia in stile XP utilizza uno o più collettori di vapore per iniettare vapore nella base di uno o più moduli. La punta del flare XP ha due varianti principali: clima caldo e clima freddo. Qui viene affrontata solo la variante per il freddo. L'XP ha uno scarico della punta che rimuove eventuali liquidi che si accumulano all'interno del corpo della punta della svasata. La punta ha anche una vaschetta di raccolta della condensa posizionata sotto gli iniettori di vapore per raccogliere la condensa che può gocciolare dai moduli XP. In condizioni di freddo, il ghiaccio può formarsi a causa dell'acqua che gocciola dal fondo dei moduli XP. Inoltre, il vapore può farsi strada nel corpo della punta della torcia dove può condensarsi e formare ghiaccio. Durante l'installazione della punta della torcia sono necessari i seguenti elementi:

  • Isolare e tracciare a caldo la parte inferiore del corpo della torcia. Ciò eviterà la formazione di ghiaccio all'interno della punta della svasata.
  • Installare la linea di scarico della punta svasata.
  • Stabilisco e tracciando a caldo lo scarico della punta della torcia. Se lo scarico dovesse congelarsi, il liquido si accumulerebbe nel corpo della torcia e alla fine scorrerebbe lungo la ciminiera. Il liquido che scorre lungo la torcia potrebbe congelare e alla fine ostruire la torcia.
  • Isolare e tracciare a caldo il fondo della vaschetta di raccolta. Ciò garantirà che la vaschetta di raccolta non diventi un punto di ancoraggio per la formazione di ghiaccio a causa della condensa che gocciola dai moduli XP.
  • Installa la linea di scarico del vassoio di raccolta.
  • Isolare e tracciare a caldo lo scarico della vaschetta di raccolta. Se lo scarico dovesse congelarsi, il liquido traboccherebbe dalla vaschetta di raccolta. Il liquido in caduta potrebbe essere soffiato dal vento su altre sezioni della struttura del torciato e formare ghiaccio.
  • Installare scaricatori di condensa a valle della valvola di controllo in tutti i punti bassi. Particolare attenzione deve essere prestata quando si progetta un sistema di intrappolamento della condensa a valle di una valvola di controllo del vapore a torcia. La pressione a valle di una valvola di controllo del vapore a torcia può variare dalla pressione di progetto a quella atmosferica. Lo scaricatore di condensa e il sistema di gestione della condensa devono essere progettati per adattarsi a questa vasta gamma di pressioni di linea.
  • Isolare la tubazione del vapore dalla valvola di controllo alla punta della torcia. L'isolamento della tubazione del vapore deve essere sufficiente a garantire che il vapore raggiunga la punta della torcia quando il flusso di vapore è alla portata minima e alla temperatura ambiente minima.

Altre azioni preventive e reattive che possono essere intraprese includono:

  • Isolare le tubazioni del vapore sulla punta della torcia. Ciò può includere sia la parte verticale della tubazione del vapore della punta della torcia che il collettore circolare.
  • Posizionare la valvola di controllo del vapore il più vicino possibile alla torcia. Riducendo al minimo la distanza tra la valvola di controllo e la punta della torcia, si riduce al minimo il grado di perdita di calore dal vapore dopo la riduzione finale della pressione.
  • Aumentare la portata del vapore alla torcia. Aumentando il flusso di vapore alla torcia aumenterà la temperatura del vapore che fuoriesce dagli iniettori di vapore.
  • Far fluire un gas riscaldato non condensabile, come aria o azoto, attraverso gli iniettori di vapore al posto del vapore.

Una nota sulle formazioni di ghiaccio sulle strutture flare – Una volta che il ghiaccio si forma su una struttura, la maggior parte degli operatori tenta di correggere la causa della formazione, ma deve attendere che le condizioni ambientali cambino in modo che il ghiaccio si sciolga naturalmente. Un operatore ha utilizzato un ugello di spruzzatura fissato sulla parte superiore di una gru per spruzzare un fluido antighiaccio per l'aviazione accettabile dal punto di vista ambientale per sciogliere il ghiaccio dalla loro struttura. Aumentare le dimensioni della fiamma della torcia e la radiazione associata dalla fiamma potrebbe essere vantaggioso a seconda della posizione della formazione del ghiaccio.

Sigillo molecolare

Un sigillo molecolare (moleseal) è un dispositivo di riduzione dello spurgo che fa sì che il gas di scarico effettui due cambi di direzione di 180°. E' dotato di uno scarico per rimuovere l'eventuale liquido che si accumula sul fondo della moleseal. I liquidi, in particolare l'acqua, possono entrare nella tenuta molecolare da una qualsiasi delle diverse fonti, tra cui: precipitazioni, nevicate, spruzzi di condensa dell'anello superiore, condensazione del vapore centrale, trascinamento della guarnizione  liquida e condensazione dei gas di scarico. Il drenaggio affidabile di tale liquido è necessario per evitare il congelamento della talpa e quindi del camino di torcia. Durante l'installazione del moleseal è necessario quanto segue:

  • Isolare e tracciare a caldo la linea di scarico del moleseal dal moleseal (compreso il collegamento della linea di scarico) alla fogna o al tamburo della torcia. (Nota: il collegamento della linea di scarico della moleseal a un tamburo richiede che il collegamento del tamburo sia sufficientemente al di sotto del livello del liquido del tamburo per evitare di bypassare il gas di sfiato attorno alla moleseal.) Se lo scarico della molesca dovesse congelarsi, il liquido potrebbe accumularsi nella moleseal. Questo liquido potrebbe aumentare notevolmente la perdita di pressione attraverso la moleseal e possibilmente aumentare la contropressione sul collettore della torcia oltre il limite di progetto. Il liquido stagnante all'interno del moleseal potrebbe congelare e bloccare completamente il flusso di gas di scarico.

Altre azioni preventive e reattive che possono essere intraprese includono:

  • Isolare e tracciare a caldo la piastra inferiore del moleseal insieme al fusto esterno dal fondo al foro della mano di ispezione.
  • Iniettare un fluido antigelo accettabile per l'ambiente attraverso la linea di scarico delle molecole. È necessario prestare attenzione con questa opzione in modo da evitare di riempire la moleseal di liquido al punto da ostruire il flusso dei gas di scarico.
  • Iniettare un fluido antigelo ecologico attraverso la linea centrale del vapore. 

Piloti

Un pilota è un dispositivo che fornisce una fiamma continua come fonte di accensione per la punta della torcia. Il pilota migliora anche la stabilità della fiamma principale. I piloti sono fondamentali per il funzionamento sicuro della torcia. Sebbene la maggior parte dei piloti operi bene quando fa freddo, ci sono alcune condizioni atmosferiche e scenari operativi che possono far sì che un pilota sia influenzato negativamente dal freddo. 

La brina è un tipo di brina che può formarsi su oggetti più freddi dell'aria circostante. Il miscelatore Venturi del pilota può diventare più freddo dell'aria circostante a causa del calo di pressione che si verifica all'interno del miscelatore. La brina si forma tipicamente quando le temperature ambiente sono vicine allo zero e l'umidità è elevata. In tali condizioni, la brina può accumularsi nel miscelatore pilota e degradare la stabilità del pilota, consentendone l'estinzione facilmente. Se un luogo è soggetto a condizioni di formazione di brina, è possibile adottare la seguente misura preventiva:

  • Utilizzare piloti dotati di riscaldatori antibrina. John Zink fornisce piloti che hanno riscaldatori speciali legati al miscelatore Venturi. In condizioni in cui può formarsi brina, questi riscaldatori forniscono calore sufficiente per prevenire la formazione di brina.
  • John Zink può fornire un "Arctic Pilot" che ricicla alcuni dei prodotti della combustione pilota per evitare il congelamento dell'orifizio del carburante o del venturi.

La combustione del gas combustibile genera acqua come prodotto della combustione. Per i piloti dotati di generatori a fiamma frontale, parte di quest'acqua si condenserà nella cappa di accensione del pilota e nella linea di accensione stessa. L'acqua si accumula tipicamente nella linea di accensione durante il normale funzionamento del pilota tutto l'anno. Nella stagione fredda, quest'acqua si congela e blocca la linea di accensione, impedendo l'uso del generatore frontale di fiamma. È possibile adottare le seguenti misure preventive:

  • Iniettare una piccola quantità di aria strumentale secca in ciascuna linea di accensione pilota. In genere 35 SCFH per linea di accensione sono sufficienti per evitare che il vapore acqueo migri lungo la linea di accensione e si condensi.

Il contenuto di umidità del gas combustibile può variare da zero a significativo. In condizioni di freddo, il gas combustibile umido può causare l'ostruzione dell'orifizio del carburante a causa della formazione di ghiaccio nell'orifizio. Una volta che ciò è avvenuto, diventa molto difficile sciogliere questo ghiaccio e riaprire l'orifizio. Misure preventive che possono essere adottate:

  • Assicurarsi che l'alimentazione pilota del gas combustibile sia asciutta con un punto di rugiada ben al di sotto della temperatura ambiente minima possibile in quella regione.
  • John Zink può fornire un "Arctic Pilot" che ricicla alcuni dei prodotti della combustione pilota per evitare il congelamento dell'orifizio del carburante o del venturi.

Altre azioni reattive che possono essere intraprese dopo che gli orifizi si sono parzialmente chiusi a causa della formazione di ghiaccio:

  • se l'orifizio è limitato, ma continua a fluire una certa quantità di carburante, un fluido in grado di sciogliere il ghiaccio può essere inviato attraverso il sistema di erogazione del carburante. Questo approccio causerà l'estinzione dei piloti. Una possibile opzione di fluido è l'alcol o qualsiasi altro liquido antigelo. Una volta che gli orifizi pilota sono stati liberati, le tubazioni vengono svuotate e quindi i piloti vengono riaccesi. Non si può fare affidamento sul calore sensibile del fluido antigelo perché la bassa portata attraverso le tubazioni causerà lo scarico del fluido a una temperatura vicina a quella ambiente. Di conseguenza, il vapore non è raccomandato come fluido per questo servizio.

Altre azioni reattive che possono essere intraprese dopo che gli orifizi si sono completamente ostruiti a causa della formazione di ghiaccio:

  • se la fiamma principale è presente, il flusso di rifiuti verso la torcia può essere aumentato al punto che la radiazione dalla fiamma principale immette abbastanza calore nel gruppo pilota da causare lo scioglimento del ghiaccio. Questa tecnica può essere praticabile solo sui piloti situati sul lato sottovento dello stack.
  • Se la fiamma principale non è presente, è necessario utilizzare mezzi alternativi di accensione della fiamma principale. Alcune opzioni includono: l'invio di palle di fuoco attraverso un generatore di fiamme, una freccia infuocata e proiettili di fucile incendiari.
  • Se la torcia può essere chiusa, il ghiaccio può essere sciolto direttamente attraverso l'applicazione di calore come una torcia a propano o una pistola ad aria calda.

Guarnizioni liquide

Una guarnizione liquida è un dispositivo che costringe i gas di scarico a gorgogliare attraverso una certa altezza di liquido (tipicamente acqua) prima di entrare nel camino della torcia. Ciò consente di mantenere una pressione positiva nel collettore della svasatura. Il liquido è inerente al design della tenuta liquida e non può essere evitato. La prevenzione del congelamento è necessaria per evitare il blocco del sistema di svasatura. Di seguito sono riportate le azioni preventive che possono essere intraprese:

  • Isolare la parte del tamburo di tenuta del liquido che sarà a contatto con l'acqua.
  • Includere nella progettazione del tamburo, un mezzo per aggiungere calore supplementare all'acqua. Questo potrebbe essere una serpentina di vapore esterna del tamburo, una serpentina di vapore interna del tamburo, tracciatura di calore esterna del tamburo, riscaldatore elettrico inserito nel tamburo o un spruzzatore di vapore per iniettare vapore direttamente nel liquido.
  • Aggiungere all'acqua un composto antigelo non infiammabile. Bisogna fare attenzione che tali additivi non modifichino in modo significativo il peso specifico del liquido o, se viene apportata una variazione significativa della densità, i livelli operativi del liquido vengono regolati di conseguenza. Un'altra preoccupazione con qualsiasi additivo è il suo effetto sulla tensione superficiale e sulla viscosità. La tensione superficiale e la viscosità influiscono sulla formazione di bolle e quindi possono avere un effetto significativo sulle prestazioni della tenuta liquida.
  • Isolare e tracciare a caldo la tubazione dello skimmer (chiamata anche troppopieno) insieme alla guarnizione ad anello associata dal tamburo alla fogna. Lo schiumatoio viene utilizzato per rimuovere gli idrocarburi liquidi che possono accumularsi sopra l'acqua. Alcuni operatori fanno scorrere un rivolo continuo d'acqua nella loro guarnizione del liquido di cui l'eccesso esce attraverso la tubazione dello skimmer. Se questa tubazione si ostruisce, la guarnizione del liquido può riempirsi eccessivamente. Se gli idrocarburi liquidi non vengono rimossi, durante i rilasci ad alto volume, l'idrocarburo può essere trasportato dalla punta della torcia e provocare pioggia ardente.

Una nota sugli scarichi – Il corretto funzionamento dello scarico è fondamentale per un funzionamento sicuro della svasatura, soprattutto in condizioni di gelo. Gli scarichi devono essere controllati periodicamente per garantire un funzionamento a flusso libero. Se il flusso da uno scarico diminuisce in modo significativo rispetto alla sua portata normale, indagare poiché ciò potrebbe indicare un blocco nella linea di scarico o nell'apparecchiatura che alimenta la linea di scarico.

Vapore acqueo contenuto nel gas di torcia – Una delle principali preoccupazioni per il congelamento dell'acqua è la possibilità di bloccare parzialmente o totalmente il camino/montante della torcia. Le potenziali fonti di vapore acqueo includono il gas umido dell'impianto, l'acqua rimasta sul fondo di un tamburo di perforazione (evapora nel gas di torcia) e un tamburo di tenuta riempito d'acqua. Questa preoccupazione si applica a qualsiasi tipo di torcia elevata. C'è stato almeno un esempio di una pila ad aria assistita in Canada che aveva il tappo della torcia da 24 pollici e sigillava con ghiaccio dall'acqua evaporata.

Una potenziale mitigazione di questo problema sarebbe l'installazione di un ugello vicino alla parte superiore della pila (sotto la punta). La tubazione della pila fornirebbe metanolo all'ugello. Un ugello spruzzatore dirigerebbe l'alcol verso le pareti della pila. Lo scopo sarebbe quello di spruzzare periodicamente metanolo sulle superfici interne della pila durante le condizioni climatiche fredde. Il metanolo scioglierà il ghiaccio e aiuterà a prevenire l'accumulo di ghiaccio sulle pareti della pila. Si noti che l'uso di un ugello centrale del vapore (se presente) potrebbe essere in grado di ottenere lo stesso risultato: bloccare il vapore, riempire la linea con metanolo, far fluire il metanolo nella punta/pila, svuotare la linea e rimettere in servizio il vapore.

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