플레어 작업을 위한 추운 날씨 고려 사항

QS 스타일 스팀 보조 플레어

QS 스타일 플레어 팁은 팁의 토출 둘레에 단일 스팀 인젝터 링을 사용합니다. 증기 유속이 낮으면 추운 날씨에 증기가 플레어 팁으로 이동할 때 손실되는 열 에너지의 양이 증가합니다. 이러한 열 손실은 배관 내부에 결로를 유발할 수 있으며 팁에서 배출되는 증기의 온도를 크게 낮추어 스팀 노즐에서 배출된 후 동결되는 경향을 증가시킬 수 있습니다. 플레어 팁을 설치하는 동안 다음이 필요합니다.모든

• 낮은 지점에서 제어 밸브의 다운스트림에 스팀 트랩을 설치하십시오. 플레어 증기 제어 밸브의 다운스트림에 응축수 트래핑 시스템을 설계할 때 특별히 고려해야 합니다. 플레어 증기 제어 밸브의 다운스트림 압력은 설계 압력에서 대기압까지 다양할 수 있습니다. 스팀 트랩과 응축수 처리 시스템은 이러한 광범위한 라인 압력을 수용할 수 있도록 설계되어야 합니다.
• 제어 밸브에서 플레어 팁까지 증기 배관을 절연합니다. 증기 배관의 절연은 증기 흐름이 최소 속도 및 최소 주변 온도일 때 플레어 팁에 도달하는 고품질 증기를 보장하기에 충분해야 합니다.

취할 수 있는 다른 예방 및 사후 조치는 다음과 같습니다. 

• 플레어 팁의 증기 배관을 단열합니다. 이것은 플레어 팁 증기 배관의 수직 부분만을 나타냅니다. 화염 충돌로 인해 원형 매니폴드를 절연하는 것은 실용적이지 않습니다.
• 스팀 제어 밸브를 가능한 한 플레어에 가깝게 배치하십시오. 제어 밸브와 플레어 팁 사이의 거리를 최소화함으로써 최종 압력 감소 후 증기로 인한 열 손실의 양을 최소화합니다.
• 플레어에 대한 증기 유량을 높입니다. 플레어로의 증기 흐름을 증가시키면 증기 인젝터에서 배출되는 증기의 온도가 증가합니다. 참고: 증기 유량을 증가시키려면 규제 요구 사항을 준수하기 위해 보조 가스의 사용 또는 증가가 필요할 수 있습니다.
• 추운 조건에서 증기 대신 증기 인젝터를 통해 공기 또는 질소와 같은 가열된 비응축 가스를 흐르게 합니다.

센터 스팀

센터 스팀은 플레어 팁의 본체에 주입되는 증기입니다. 증기 주입의 이 스타일은 증기 보조 플레어의 많은 스타일에 존재할 수 있습니다. 그 목적은 공기가 팁으로 침투하는 것을 방지하여 플레어 팁 내부에서 타는 것을 방지하는 것입니다. 낮은 연료 유속에서는 추운 날씨로 인해 중앙 증기가 응축되어 플레어 팁 또는 스택 내부에 얼음을 형성할 수 있습니다. 얼음이 쌓이면 가스 배출에 사용할 수 있는 출구 영역이 줄어듭니다. 이러한 상황에서는 플레어 팁 또는 스택이 얼음으로 완전히 막힐 가능성이 존재하며, 이로 인해 플레어로 배출되는 모든 프로세스 장치가 과압의 위험에 처하게 됩니다. 플레어 팁이 부분적으로 막히더라도
플레어의 유압 용량이 감소하고 주요 플레어링 이벤트 중에 과압이 발생할 수 있습니다. 플레어 팁을 설치하는 동안 다음이 필요합니다.모든

• 낮은 지점에서 제어 밸브의 다운스트림에 스팀 트랩을 설치하십시오. 플레어 증기 제어 밸브의 다운스트림에 응축수 트래핑 시스템을 설계할 때 특별히 고려해야 합니다. 플레어 증기 제어 밸브의 다운스트림 압력은 설계 압력에서 대기압까지 다양할 수 있습니다. 스팀 트랩과 응축수 처리 시스템은 이러한 광범위한 라인 압력을 수용할 수 있도록 설계되어야 합니다.

• 제어 밸브에서 플레어 팁까지 증기 배관을 절연합니다. 증기 배관의 절연은 증기 흐름이 최소 속도와 최소 주변 온도일 때 플레어 팁에 도달하는 고품질 증기를 보장하기에 충분해야 합니다.

취할 수 있는 다른 예방 및 사후 조치는 다음과 같습니다.

• 증기 제어 밸브를 가능한 한 플레어에 가깝게 배치합니다. 제어 밸브와 플레어 팁 사이의 거리를 최소화함으로써 최종 압력 감소 후 증기로 인한 열 손실의 양을 최소화합니다.
• 추운 날씨에는 중앙 증기를 끌 수 있습니다. 이 기간 동안 내부 연소가 우려되는 경우 화염이 플레어 팁의 외부에 있는 지점까지 퍼지 가스의 양을 증가시킬 수 있습니다.
• 질소와 같은 산소를 포함하지 않는 가열된 비응축 가스 를 추운 조건에서 증기 대신 중앙 증기 인젝터를 통해 흐르게 합니다.

SA/QS & HSA 스타일 스팀 보조 플레어

SA/QS 및 HSA 스타일 플레어 팁은 팁의 배출 주변에 스팀 인젝터의 상부 링과 플레어 팁의 몸체 내부를 관통하는 튜브로 배출되는 스팀 인젝터의 하부 링을 사용합니다. 인젝터의 상부 링은 위에서 언급한 QS 스타일 스팀 보조 플레어와 동일한 방식으로 처리해야 합니다. 인젝터의 하단 링에는 일반적으로 바닥과 배수구가 포함된 머플러가 제공됩니다. 증기 유속이 낮으면 추운 날씨에 증기가 플레어 팁으로 이동할 때 손실되는 열 에너지의 양이 증가합니다. 이러한 열 손실은 배관 내부에 결로를 유발할 수 있으며 팁에서 배출되는 증기의 온도를 크게 낮추어 스팀 노즐에서 배출된 후 동결되는 경향을 증가시킬 수 있습니다. 플레어 팁을 설치하는 동안 다음이 필요합니다.모든

• 낮은 지점에서 제어 밸브의 다운스트림에 스팀 트랩을 설치하십시오. 플레어 증기 제어 밸브의 다운스트림에 응축수 트래핑 시스템을 설계할 때 특별히 고려해야 합니다. 플레어 증기 제어 밸브의 다운스트림 압력은 설계 압력에서 대기압까지 다양할 수 있습니다. 스팀 트랩과 응축수 처리 시스템은 이러한 광범위한 라인 압력을 수용할 수 있도록 설계되어야 합니다.
• 제어 밸브에서 플레어 팁까지 증기 배관을 절연합니다. 증기 배관의 절연은 증기 흐름이 최소 속도 및 최소 주변 온도일 때 플레어 팁에 도달하는 고품질 증기를 보장하기에 충분해야 합니다.
• 머플러 배수관을 설치합니다.
• 머플러 바닥과의 연결 지점까지 머플러 배수 라인을 단열하고 가열합니다. 머플러 배수구가 얼면 머플러 바닥에 액체가 쌓일 수 있습니다. 이 액체는 얼어붙을 수 있을 뿐만 아니라 넘칠 수 있어 플레어 팁과 스택 측면에 큰 얼음 형성을 형성할 수 있습니다.

취할 수 있는 다른 예방 및 사후 조치는 다음과 같습니다.

• 머플러 바닥의 외부 표면을 가열하고 단열합니다. 얼어붙는 비나 폭설이 흔한 경우 머플러 바닥의 아래쪽을 단열 및 히트 트레이싱하면 눈과 얼음이 쌓이는 것을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
• 플레어 팁의 QS 증기 배관 단열재. 여기에는 플레어 팁의 QS 배관의 수직 부분만 포함되거나 원형 QS 매니폴드가 포함될 수도 있습니다. John Zink는 하부 링 매니폴드를 절연하는 것을 권장하지 않습니다. 이 매니폴드는 일반적으로 머플러 바닥 근처에 있습니다. 머플러 바닥에 얼음이 생기지 않도록 하는 데 도움이 되는 열원을 제공합니다.
• 스팀 제어 밸브를 가능한 한 플레어에 가깝게 배치하십시오. 제어 밸브와 플레어 팁 사이의 거리를 최소화함으로써 최종 압력 감소 후 증기로 인한 열 손실의 양을 최소화합니다.
• 나는 플레어에 대한 증기 유량을 증가시킵니다. 플레어로의 증기 흐름을 증가시키면 증기 인젝터에서 배출되는 증기의 온도가 증가합니다.
• 추운 조건에서 증기 대신 증기 인젝터를 통해 공기 또는 질소와 같은 가열된 비응축 가스 를 흐르게 합니다.

XP 스타일 스팀 보조 플레어

XP 스타일 플레어는 하나 이상의 스팀 매니폴드를 사용하여 하나 이상의 모듈 베이스에 스팀을 주입합니다. XP 플레어 팁에는 따뜻한 날씨와 추운 날씨의 두 가지 주요 변형이 있습니다. 여기서는 추운 날씨 변형만 다룹니다. XP에는 플레어 팁 본체 내부에 축적된 액체를 제거하는 팁 드레인이 있습니다. 또한 팁에는 XP 모듈에서 떨어질 수 있는 응축수를 포착하기 위해 스팀 인젝터 아래에 응축수 캐치 트레이가 있습니다. 추운 조건에서는 XP 모듈 바닥에서 떨어지는 물로 인해 얼음이 형성될 수 있습니다. 또한 증기는 플레어 팁의 몸체로 들어가 응축되어 얼음을 형성할 수 있습니다. 플레어 팁을 설치하는 동안 다음이 필요합니다

• 플레어 본체의 아래쪽을 단열하고 가열합니다. 이렇게 하면 플레어 팁 내부에 얼음이 형성되는 것을 방지할 수 있습니다.
• 플레어 팁 배수관을 설치합니다.
• 나는 플레어 팁 드레인을 절연하고 히트 트레이스합니다. 배수구가 얼면 액체가 플레어 본체에 축적되어 결국 플레어 스택 아래로 흐를 것입니다. 플레어 스택을 따라 흐르는 액체는 얼어 결국 플레어 스택을 막을 수 있습니다.
• 캐치 트레이의 바닥을 단열하고 가열합니다. 이렇게 하면 캐치 트레이가 XP 모듈에서 떨어지는 응축수로 인한 결빙의 앵커 포인트가 되지 않도록 할 수 있습니다.
• 캐치 트레이 배수관을 설치합니다.
• 캐치 트레이 배수구를 단열하고 가열합니다. 배수구가 얼면 액체가 캐치 트레이를 넘칠 수 있습니다. 떨어지는 액체는 바람에 의해 플레어 구조의 다른 부분으로 날아가 얼음을 형성할 수 있습니다.
• 제어 밸브의 하류에 모든 낮은 지점에 스팀 트랩을 설치하십시오. 플레어 증기 제어 밸브의 다운스트림에 응축수 트래핑 시스템을 설계할 때 특별히 고려해야 합니다. 플레어 증기 제어 밸브의 다운스트림 압력은 설계 압력에서 대기압까지 다양할 수 있습니다. 스팀 트랩과 응축수 처리 시스템은 이러한 광범위한 라인 압력을 수용할 수 있도록 설계되어야 합니다.
• 제어 밸브에서 플레어 팁까지 증기 배관을 절연합니다. 증기 배관의 절연은 증기 흐름이 최소 속도 및 최소 주변 온도일 때 플레어 팁에 도달하는 고품질 증기를 보장하기에 충분해야 합니다.

취할 수 있는 다른 예방 및 사후 조치는 다음과 같습니다.

• 플레어 팁의 증기 배관을 단열합니다. 여기에는 플레어 팁 증기 배관의 수직 부분과 원형 매니폴드가 모두 포함될 수 있습니다.
• 스팀 제어 밸브를 가능한 한 플레어에 가깝게 배치하십시오. 제어 밸브와 플레어 팁 사이의 거리를 최소화함으로써 최종 감압 후 증기로 인한 열 손실의 증가를 최소화합니다.
• 플레어에 대한 증기 유량을 높입니다. 플레어에 대한 증기 흐름을 증가시키면 증기 인젝터에서 배출되는 증기의 온도가 증가합니다.
• 증기 대신 증기 인젝터를 통해 공기 또는 질소와 같은 가열된 비응축 가스를 흘려보냅니다.

플레어 구조물의 얼음 형성에 대한 참고 사항 – 구조물에 얼음이 형성되면 대부분의 작업자는 형성의 원인을 바로잡으려고 시도하지만 얼음이 자연적으로 녹도록 주변 조건이 바뀔 때까지 기다려야 합니다. 한 작업자는 크레인 상단에 부착된 스프레이 노즐을 사용하여 환경적으로 허용되는 항공 제빙액을 분사하여 구조물의 얼음을 녹였습니다. 플레어 화염의 크기와 화염의 관련 방사선을 늘리는 것은 얼음 형성의 위치에 따라 도움이 될 수 있습니다.

분자 밀봉

분자 밀봉(moleseal)은 폐가스가 두 번의 180° 방향 변경을 일으키도록 하는 퍼지 감소 장치입니다. 두더지밀봉 바닥에 쌓인 액체를 제거하기 위한 배수구가 장착되어 있습니다. 액체, 특히 물은 강우량, 강설량, 상부 링 응축수 스프레이, 중앙 증기 응축, 액체 밀봉  캐리오버 및 폐가스 응축을 포함한 여러 출처에 의해 분자 밀봉에 들어갈 수 있습니다. 이러한 액체의 안정적인 배출은 moleseal이 동결되어 플레어 스택을 닫는 것을 방지하는 데 필요합니다. moleseal을 설치하는 동안 다음이 필요합니다.

• moleseal (배수관 연결 포함)에서 하수도 또는 플레어 드럼까지 moleseal 배수관을 단열하고 가열합니다. (참고: moleseal 배수 라인을 드럼에 연결하려면 드럼 연결이 moleseal 주변의 벤트 가스를 우회하는 것을 방지하기 위해 드럼 액체 레벨보다 충분히 낮아야 합니다.) moleseal 배수구가 얼면 moleseal에 액체가 쌓일 수 있습니다. 이 액체는 moleseal을 통한 압력 손실을 크게 증가시키고 플레어 헤더의 배압을 설계 한계 이상으로 증가시킬 수 있습니다. moleseal 내부에 액체가 고여 있으면 동결되어 폐가스 흐름이 완전히 차단될 수 있습니다.

취할 수 있는 다른 예방 및 사후 조치는 다음과 같습니다.

• 바닥에서 검사 핸드 홀까지 외부 배럴과 함께 moleseal 의 바닥 플레이트를 절연 및 열 추적합니다.
• moleseal 배수관을 통해 환경적으로 허용되는 제빙액을 주입합니다. 폐가스 흐름을 방해할 수 있는 지점까지 moleseal에 액체가 채워지지 않도록 이 옵션을 사용할 때는 주의
해야 합니다.
• 중앙 증기 라인을 통해 환경적으로 허용되는 제빙액 을 주입합니다. 

파일럿

파일럿은 플레어 팁의 점화원으로 지속적인 화염을 제공하는 장치입니다. 파일럿은 또한 주 화염 안정성을 향상시킵니다. 조종사는 플레어의 안전한 작동에 매우 중요합니다. 대부분의 조종사는 추운 날씨에 잘 작동하지만 조종사가 추위에 의해 부정적인 영향을 받을 수 있는 특정 대기 조건과 운영 시나리오가 있습니다. 

흰 서리는 주변 공기보다 차가운 물체에 형성될 수 있는 서리의 일종입니다. 파일럿의 벤츄리 믹서는 믹서 내부에서 발생하는 압력 강하로 인해 주변 공기보다 차가워질 수 있습니다. 흰 서리는 일반적으로 주변 온도가 거의 영하이고 습도가 높을 때 형성됩니다. 이러한 조건에서는 파일럿 믹서에 서리가 쌓이고 파일럿의 안정성이 저하되어 쉽게 꺼질 수 있습니다. 위치가 흰 서리가 형성되기 쉬운 조건인 경우 다음과 같은 예방 조치를 취할 수 있습니다.

• John Zink는 벤츄리 믹서에 특수 히터가 부착된 파일럿을 공급합니다. 흰 서리가 형성될 수 있는 조건에서 이 히터는 서리 형성을 방지하기에 충분한 열을 공급합니다.
• 존 징크(John Zink)는 연료 오리피스 또는 벤츄리가 얼지 않도록 파일럿 연소 생성물의 일부를 재활용하는 "북극 파일럿(Arctic Pilot)"을 공급할 수 있습니다.

연료 가스의 연소는 연소의 산물로 물을 생성합니다. 화염 전선 발전기가 장착된 조종사의 경우 이 물의 일부가 조종사의 점화 후드와 점화 라인 자체에 응축됩니다. 물은 일반적으로 연중 내내 정상적인 파일럿 작동 중에 점화 라인에 축적됩니다. 추운 날씨에는 이 물이 얼어 점화 라인을 막아 화염 전선 발전기의 사용을 방지합니다. 다음과 같은 예방 조치를 취할 수 있습니다.

• 각 파일럿 점화 라인에 소량의 건조 계기 공기를 주입합니다. 일반적으로 점화 라인당 35SCFH는 수증기가 점화 라인을 따라 이동하여 응결되는 것을 방지하기에 충분합니다.

연료 가스의 수분 함량은 0에서 유의한 것까지 다양할 수 있습니다. 추운 조건에서 습한 연료 가스는 오리피스에 형성된 얼음으로 인해 연료 오리피스가 막힐 수 있습니다. 일단 이런 일이 일어나면, 이 얼음을 녹이고 구멍을 다시 여는 것이 매우 어려워진다. 취할 수 있는 예방 조치:

• 파일럿 연료 가스 공급이 해당 지역에서 가능한 최소 주변 온도보다 훨씬 낮은 이슬점으로 건조 한지 확인하십시오.
• 존 징크(John Zink)는 연료 오리피스 또는 벤츄리가 얼지 않도록 파일럿 연소 생성물의 일부를 재활용하는 "북극 파일럿(Arctic Pilot)"을 공급할 수 있습니다.

얼음 형성으로 인해 오리피스가 부분적으로 닫힌 후 취할 수 있는 다른 반응 조치:

• 오리피스가 제한되어 있지만 여전히 일정량의 연료가 흐르는 경우 얼음을 녹일 수 있는 유체가 연료 공급 시스템을 통해 보내질 수 있습니다. 이 접근 방식은 조종사를 진화시킵니다. 가능한 유체 옵션은 알코올 또는 기타 제빙액입니다. 파일럿 오리피스가 제거되면 배관이 배수되고 파일럿이 다시 점화됩니다. 제빙 유체의 현열은 배관을 통한 낮은 유속으로 인해 유체가 주변 온도에 가까운 온도에서 배출되기 때문에 신뢰할 수 없습니다. 따라서 증기는 이 서비스를 위한 유체로 권장되지 않습니다.

얼음 형성으로 인해 오리피스가 완전히 막힌 후 취할 수 있는 기타 반응 조치:

• 주 화염이 존재하는 경우 플레어로의 폐기물 흐름은 주 화염의 복사가 파일럿 어셈블리에 충분한 열을 입력하여 얼음을 녹일 수 있는 지점까지 증가할 수 있습니다. 이 기술은 스택의 바람이 부는 쪽에 위치한 파일럿에서만 실행 가능할 수 있습니다.
• 주 화염이 없으면 주 화염 점화의 대체 수단을 사용해야 합니다. 일부 옵션으로는 화염 전선 생성기를 통해 화염구를 보내는 것, 불화살, 소이 산탄총 포탄이 있습니다.
• 플레어를 닫을 수 있는 경우 프로판 토치 또는 열풍총과 같은 열을 가하여 얼음을 직접 녹일 수 있습니다.

리퀴드 씰(Liquid Seal

씰은 플레어 스택에 들어가기 전에 특정 높이의 액체(일반적으로 물)를 통해 폐가스가 거품을 일으키도록 하는 장치입니다. 이를 통해 플레어 헤더에서 양압을 유지할 수 있습니다. 액체는 액체 밀봉 설계에 내재되어 있으며 피할 수 없습니다. 플레어 시스템의 막힘을 방지하기 위해 동결 방지가 필요합니다. 다음은 취할 수 있는 예방 조치입니다.

• 물과 접촉할 액체 밀봉 드럼 부분을 단열합니다.
• 드럼의 설계에 물에 보조 열을 추가하는 수단을 포함하십시오. 이것은 드럼 외부의 스팀 코일, 드럼 내부의 스팀 코일, 드럼 외부의 히트 트레이싱, 드럼에 삽입된 전기 히터 또는 액체에 증기를 직접 주입하는 스팀 스파저일 수 있습니다.
• 물에 불연성 부동액 화합물을 첨가하십시오. 이러한 첨가제가 액체의 비중을 크게 변화시키지 않도록 주의해야 하며, 밀도가 크게 변하는 경우 그에 따라 액체 작동 수준이 조정됩니다. 모든 첨가제에 대한 또 다른 우려 사항은 표면 장력과 점도에 미치는 영향입니다. 표면 장력 및 점도는 기포 형성에 영향을 미치므로 액체 밀봉 성능에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다.
• 드럼에서 하수구까지 관련 루프 씰과 함께 스키머 배관 (오버플로우라고도 함)을 단열 및 가열 추적합니다. 스키머는 물 위에 축적될 수 있는 액체 탄화수소를 제거하는 데 사용됩니다. 일부 작업자는 액체 씰로 물을 지속적으로 흐르게 하고, 그 중 초과분은 스키머 배관을 통해 빠져 나옵니다. 이 배관이 막히면 액체 씰이 과도하게 채워질 수 있습니다. 액체 탄화수소를 제거하지 않으면 대량 방출 중에 탄화수소가 플레어 팁을 운반하여 비를 태울 수 있습니다.

배수구 에 대한 참고 사항 – 적절한 배수 작동은 특히 결빙 조건에서 안전한 플레어 작동을 위해 매우 중요합니다. 배수구는 자유롭게 흐르는 작동을 보장하기 위해 주기적으로 점검해야 합니다. 배수구의 유량이 정상 유량에서 크게 감소하는 경우 배수관 또는 배수관에 공급하는 장비가 막혔음을 나타낼 수 있으므로 조사하십시오.

플레어 가스에 포함된 수증기 – 동결수와 관련된 주요 우려 사항은 플레어 스택/라이저를 부분적으로 또는 완전히 차단할 가능성입니다. 수증기의 잠재적인 공급원에는 습식 식물 가스, 녹아웃 드럼 바닥에 남아 있는 물(플레어 가스로 증발함) 및 물로 채워진 씰 드럼이 포함됩니다. 이 우려는 모든 유형의 상승된 플레어에 적용됩니다. 캐나다에는 24인치 플레어 스택 플러그가 있고 증발된 물의 얼음으로 밀봉된 공기 보조 스택의 예가 하나 이상 있습니다.

이에 대한 한 가지 잠재적인 완화 방법은 스택 상단(팁 아래) 근처에 노즐을 설치하는 것입니다. 스택을 배관으로 올리면 노즐에 메탄올이 공급됩니다. 스프레이 노즐은 알코올을 스택의 벽으로 향하게 합니다. 목적은 추운 날씨 조건에서 주기적으로 스택의 내부 표면에 메탄올을 분사하는 것입니다. 메탄올은 얼음을 녹이고 스택 벽에 얼음이 쌓이는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다. 중앙 스팀 노즐(있는 경우)을 사용하면 스팀을 차단하고, 라인을 메탄올로 채우고, 메탄올을 팁/스택으로 흐르게 하고, 라인을 배수하고, 스팀을 다시 사용할 수 있습니다.

John Zink와 파트너십

추운 날씨는 고유한 문제를 야기하지만 올바른 전문 지식과 솔루션을 통해 운영을 안전하고 효율적으로 운영할 수 있습니다. John Zink는 연소 및 배출 제어 분야에서 수십 년의 경험을 바탕으로 추운 날씨의 위험을 완화하는 데 필요한 기술과 지원을 제공합니다. 맞춤형 솔루션부터 지속적인 서비스에 이르기까지, 가장 어려운 조건에서도 헤쳐나갈 수 있도록 도와드리겠습니다.

연중 내내 귀하의 운영을 지원할 수 있는 방법을 알아보려면 문의하십시오.