A ระบบเปลวไฟ คือเครือข่ายท่อและอุปกรณ์ที่รวบรวมก๊าซที่ปล่อยออกมาจากวาล์วระบายความดัน วาล์วระบาย และช่องระบายอากาศในกระบวนการ และกำจัดก๊าซอย่างปลอดภัยโดยการเผาในจุดที่ยกระดับและควบคุมโดยห่างจากบุคลากรและอุปกรณ์ เกิดขึ้นเนื่องจากการระบายก๊าซไวไฟหรือก๊าซพิษตรงสู่ชั้นบรรยากาศเป็นสิ่งที่ยอมรับได้ยาก ระบบเปลวไฟจะแปลงสิ่งที่อาจเป็นการปล่อยก๊าซที่ไม่สามารถควบคุมได้ให้เป็นเหตุการณ์การเผาไหม้ที่ได้รับการตรวจสอบ อย่างน้อยที่สุด ระบบที่ออกแบบอย่างเหมาะสมประกอบด้วย ส่วนหัวของการรวบรวม, ดรัมน็อคเอาต์เพื่อกำจัดของเหลว, ซีลน้ำเพื่อป้องกันการย้อนกลับ และปลายหรือปล่องแฟลร์ที่เกิดการเผาไหม้จริง .
นั่นคือคำตอบสั้นๆ ส่วนด้านล่างนี้จะเจาะลึกว่าส่วนประกอบแต่ละชิ้นได้รับตำแหน่งในการออกแบบอย่างไร มาตรฐานใดที่ควบคุมขนาดจริงๆ เหตุใดการทำงานไร้ควันจึงต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ และเมื่อใดที่เศรษฐศาสตร์นิยมนำก๊าซกลับมาใช้แทนการเผา
ระบบแฟลร์ไม่ใช่อุปกรณ์ชิ้นเดียว แต่เป็นส่วนประกอบต่อเนื่องกัน และการข้ามอุปกรณ์ชิ้นใดชิ้นหนึ่งจะสร้างโหมดความล้มเหลวเฉพาะเจาะจงที่มีการบันทึกไว้อย่างดี สิ่งที่แต่ละส่วนรับผิดชอบมีดังนี้:
| ส่วนประกอบ | ฟังก์ชั่น | จะเกิดอะไรขึ้นถ้ามันหายไปหรือเล็กเกินไป |
|---|---|---|
| ส่วนหัวของคอลเลกชัน | จ่ายแก๊สระบายจากวาล์วและช่องระบายอากาศไปยังแฟลร์ | แรงดันต้านกลับมากเกินไปบนอุปกรณ์บรรเทาทุกข์ ขาตาย กับดักของเหลว |
| กลองน็อคเอาท์ (KO) | กำจัดหยดของเหลวที่กักไว้ก่อนที่ก๊าซจะไปถึงปลายแฟลร์ | ของเหลวไหลทะลักถึงปลาย เปลวไฟไม่แน่นอน “ฝนที่แผดเผา” |
| ถังซีลน้ำ | ป้องกันไม่ให้เปลวไฟลุกลามกลับลงมายังส่วนหัว | ความเสี่ยงย้อนหลังเข้าสู่ระบบท่อของกระบวนการ |
| กองเปลวไฟหรือส่วนปลาย | จุดควบคุมการเผาไหม้ ยกระดับเพื่อความปลอดภัยในการแผ่รังสีความร้อน | การได้รับรังสีระดับพื้นดินมากเกินไปต่อบุคลากร |
| ระบบนำร่องและระบบจุดระเบิด | รักษาเปลวไฟให้พร้อมอย่างต่อเนื่องเพื่อให้ก๊าซบรรเทาจุดติดไฟได้อย่างน่าเชื่อถือ | การปล่อยก๊าซที่ไม่ติดไฟในระหว่างเหตุการณ์บรรเทาทุกข์ฉุกเฉิน |
| ล้างแหล่งจ่ายก๊าซ | ป้องกันอากาศออกจากส่วนหัวเพื่อป้องกันสารผสมที่ระเบิดได้ภายใน | ความเสี่ยงต่อการระเบิดภายในระหว่างการเริ่มต้นหรือช่วงที่มีการไหลต่ำ |
ดรัมน็อคเอาท์สมควรได้รับความสนใจเป็นพิเศษ เนื่องจากจำเป็นสำหรับระบบแฟลร์ทุกระบบ ไม่ใช่การอัพเกรดเพิ่มเติม คำแนะนำทางอุตสาหกรรมเรียกร้องให้กำจัดหยดของเหลวให้เหลือขนาดอนุภาคที่กำหนดไว้ก่อนที่ก๊าซจะไปถึงส่วนปลาย ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ใน ช่วง 300 ถึง 600 ไมครอน — เนื่องจากหยดที่มีขนาดใหญ่กว่าจะไม่เผาไหม้หมดจดและตกเป็นของเหลวที่ติดไฟแทน ซึ่งอันตรายที่เรียกกันในอุตสาหกรรมนี้ว่า "ฝนที่ลุกไหม้" มาตรฐานการออกแบบมักเรียกร้อง กักเก็บของเหลวได้นาน 20 ถึง 30 นาที ในถังทำให้ผู้ปฏิบัติงานมีหน้าต่างที่แท้จริงในการวินิจฉัยสภาพที่ไม่ปกติและดำเนินการแก้ไขก่อนที่ถังจะเต็ม
ไม่ใช่ว่าแสงแฟลร์ทุกอันจะดูเหมือนเป็นภาพกองสูงที่คนส่วนใหญ่นึกถึง ทางเลือกระหว่างการออกแบบแบบยกสูงและแบบติดตั้งภาคพื้นดินนั้นขึ้นอยู่กับพื้นที่ ข้อกำหนดในการมองเห็น และปริมาณก๊าซที่ระบบต้องจัดการ
สิ่งเหล่านี้ทำให้จุดเผาไหม้อยู่สูงกว่าเกรด โดยใช้ความสูงนั้นเป็นตัวควบคุมความปลอดภัยเบื้องต้น ยิ่งเปลวไฟอยู่ห่างจากพื้นดินมากเท่าใด ความเข้มความร้อนจากการแผ่รังสีที่บุคลากรด้านล่างรู้สึกได้ก็จะยิ่งต่ำลง โครงสร้างรองรับมีความสูงตามขนาด: โดยทั่วไปแล้วกองรองรับตัวเองมักจะใช้สูงถึงประมาณ 250 ฟุต โครงสร้างที่รองรับปั้นจั่นขนาดใหญ่จะขยายออกไปได้ประมาณ 400 ฟุต และการออกแบบแบบมีกีย์สามารถเข้าถึงได้สูงถึงประมาณ 600 ฟุต ก่อนที่จะจำเป็นต้องมีโครงสร้างรองรับคอนกรีตทั้งหมด
สิ่งเหล่านี้จะรักษาการเผาไหม้ไว้ที่หรือใกล้ระดับเกรด โดยปกติจะอยู่ภายในตู้ และโดยทั่วไปนิยมใช้ในกรณีที่ต้องกันเปลวไฟให้พ้นสายตาของสาธารณชน เช่น ใกล้พื้นที่อยู่อาศัย สนามบิน หรือสถานที่ที่มีกฎระเบียบด้านการมองเห็นหรือเสียงที่เข้มงวด การออกแบบเปลวไฟบนพื้นแบบหลายจุดจัดการกับก๊าซปริมาณมากโดยการแยกการเผาไหม้ตามอาร์เรย์หัวเผาหลายขั้นตอน แทนที่จะใช้เปลวไฟขนาดใหญ่เพียงเปลวไฟเดียว ซึ่งยังช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพไร้ควันในช่วงการไหลที่กว้างขึ้นอีกด้วย
ปล่อยให้ลุกไหม้เอง โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับไฮโดรคาร์บอนที่หนักกว่า เปลวไฟมีแนวโน้มที่จะเกิดควัน - การเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ทำให้อนุภาคคาร์บอนสีดำมองเห็นได้ในขนนก ข้อจำกัดด้านกฎระเบียบเกี่ยวกับการปล่อยก๊าซที่มองเห็นได้หมายความว่าแฟลร์สมัยใหม่ส่วนใหญ่จำเป็นต้องมีกลไกช่วยในการเผาไหม้อย่างหมดจดตลอดช่วงการไหลสูงสุด และมีแนวทางที่กำหนดไว้สามประการ:
วิธีการช่วยเหลือไม่ได้เป็นเพียงช่องทำเครื่องหมายการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อเสียงรบกวน ความต้องการสาธารณูปโภค และปริมาณการบำรุงรักษาตลอดอายุการใช้งานของระบบ Steam Assist เป็นเรื่องปกติที่ไซต์ใช้งานเครือข่าย Steam สำหรับความต้องการกระบวนการอื่นอยู่แล้ว เนื่องจากต้นทุนส่วนเพิ่มต่ำ การช่วยเหลือทางอากาศจะมีความน่าสนใจมากขึ้นในพื้นที่ที่ไม่มีโครงสร้างพื้นฐานของไอน้ำ แม้ว่าจะมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสำหรับอุปกรณ์โบลเวอร์และคอมเพรสเซอร์โดยเฉพาะก็ตาม การเลือกโดยพิจารณาจากต้นทุนเงินทุนล่วงหน้าเท่านั้น โดยไม่คำนึงถึงยูทิลิตี้ที่ไซต์มีกำลังการผลิตสำรองอยู่แล้ว เป็นหนึ่งในข้อผิดพลาดในการออกแบบที่พบบ่อย
การออกแบบระบบแฟลร์ไม่ได้ขึ้นอยู่กับวิจารณญาณทางวิศวกรรมของแต่ละบุคคลเท่านั้น แต่ยังอยู่ภายใต้มาตรฐานอุตสาหกรรมที่กำหนดขึ้น ซึ่งระบุทุกอย่างตั้งแต่เป้าหมายการกำจัดหยดไปจนถึงความเร็วก๊าซสูงสุดที่อนุญาตในส่วนหัว
ขีดจำกัดตัวเลขสองค่าจาก API 521 เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในทางปฏิบัติ: โดยทั่วไปความเร็วของก๊าซส่วนหัวจะถูกจำกัดไว้ที่ จำนวนมัคสูงสุด 0.7 โดยต้องการ 0.5 เพื่อหลีกเลี่ยงความล้าทางเสียงในท่อเมื่อเวลาผ่านไป และส่วนหัวของแฟลร์เองมักจะมีความลาดเอียงในอัตราส่วนขั้นต่ำประมาณ 1:450 ดังนั้นของเหลวที่ควบแน่นจะระบายกลับอย่างต่อเนื่องไปยังดรัมน็อคเอาท์ แทนที่จะรวมตัวอยู่ในจุดต่ำตลอดการวิ่ง
งานของระบบแฟลร์คือการกำจัดอย่างปลอดภัย ไม่จำเป็นต้องกำจัดด้วยการเผาไหม้ทุกครั้ง เพื่อการบรรเทาทุกข์อย่างต่อเนื่องหรือเป็นประจำ — ตรงกันข้ามกับเหตุการณ์ฉุกเฉินที่แท้จริง — สิ่งอำนวยความสะดวกหลายแห่งติดตั้ง a หน่วยกู้ก๊าซแฟลร์ (FGRU) ซึ่งจับก๊าซ บีบอัด และนำกลับเข้าสู่ระบบก๊าซเชื้อเพลิงของโรงงานแทนที่จะเผาทิ้ง
กรณีทางเศรษฐกิจนั้นตรงไปตรงมาบนกระดาษ: ก๊าซที่นำกลับมาใช้ใหม่จะชดเชยก๊าซเชื้อเพลิงโดยตรงที่โรงงานจะต้องซื้อหรือสร้างขึ้น และการลดวูบวาบอย่างต่อเนื่องยังช่วยลดการสัมผัสกับกฎระเบียบด้านคุณภาพอากาศและการปล่อยมลพิษในท้องถิ่นที่เข้มงวดมากขึ้นอีกด้วย การที่ FGRU จ่ายเองนั้นขึ้นอยู่กับปริมาณและความสม่ำเสมอของแฟลร์ก๊าซที่เกี่ยวข้องเป็นประจำหรือไม่ ซึ่งเป็นเหตุให้การศึกษาความเป็นไปได้ที่เหมาะสม — การประเมินต้นทุนของระบบเทียบกับมูลค่าของก๊าซที่นำกลับมาใช้ใหม่ — ถือเป็นแนวปฏิบัติมาตรฐานก่อนที่จะตัดสินใจลงทุน แทนที่จะคิดว่าการกู้คืนจะคุ้มค่าโดยอัตโนมัติในทุกไซต์งาน
ระบบแฟลร์คือโครงสร้างพื้นฐานด้านความปลอดภัยที่ต้องทำงานอย่างถูกต้องทันทีที่จำเป็นจริง ๆ บ่อยครั้งหลังจากมีการใช้งานเพียงเล็กน้อยเป็นระยะเวลานาน ซึ่งทำให้การบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่องมีระเบียบวินัยที่แตกต่างจากการบำรุงรักษาอุปกรณ์ที่ทำงานอย่างต่อเนื่องและแสดงการสึกหรออย่างค่อยเป็นค่อยไป
ไม่ว่าจะตรวจสอบการออกแบบใหม่หรือตรวจสอบการติดตั้งที่มีอยู่ คำถามเหล่านี้ครอบคลุมประเด็นต่างๆ ที่มักถูกระบุน้อยเกินไปหรือมองข้าม:
ผู้ผลิตอุปกรณ์การเผาไหม้และความร้อนประสิทธิภาพสูง OEM/ODM
