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Por Scot Smith em 11 de abril de 2016

Em um relatório de 2012 do Painel de Revisão de Chama da EPA, os regulamentos para chamas que tendiam a operar fora de seu envelope de chama estável foram expandidos para incluir limites de velocidade em função do valor líquido de aquecimento. 

Os regulamentos da EPA não permitem atualmente que as chamas sônicas de velocidade sejam permitidas e operadas sem antes executar um meio alternativo de testes de limitação de emissões para validar as eficiências de destruição. Os regulamentos existentes afetam a aplicação de tochas com vários pontos, pois estas tochas operam em velocidades de saída sônicas que excedem os requisitos de velocidade máxima de saída citados em 40 CFR 60.18 e 40 CFR 63.11(b) e regulamentos estaduais aplicáveis. 

Ao longo dos anos, a Zeeco realizou vários testes de eficiência de destruição em seus flares sônicos multiponto. Todos os testes demonstraram alta eficiência de destruição em velocidades superiores aos limites da EPA. O objetivo desses testes, realizados na instalação de testes de combustão em escala industrial da Zeecoperto de Tulsa, Oklahoma, foi validar as pontas sônicas para mais aplicações usando uma gama maior de gases e condições. A amostragem extrativa foi usada para medir as emissões da pluma de exaustão nas pressões de preparação e retirada. As concentrações de gás extraído foram usadas para calcular a eficiência de destruição das pontas de flare sônico multiponto em cada ponto de teste. Mesmo com velocidades sônicas de saída de gás, as pontas de flare sônico projetadas pela Zeeco mantiveram alta eficiência de destruição. 

Apesar da pressão dos usuários finais e dos órgãos reguladores, os testes e resultados do queimador de flare da Zeecoforam mantidos internamente. Este documento apresentará esses resultados ao setor. 

 

Instalação MPGFFigura 1 - Instalação típica de um MPGF

Benefícios e características das chamas de terra com vários pontos 

As chamas de terra com vários pontos (MPGF) derivam seu nome de sua disposição física. Tipicamente, são um campo de pontas de chama com múltiplos pontos assistidos por pressão que são montados verticalmente em graus e dispostos em estágios que abrem à medida que a pressão a montante (fluxo de gás) aumenta, e fecham à medida que a pressão diminui. Este conceito de projeto é o mesmo hoje como era quando a MPGF foi inventada há mais de 40 anos. O MPGF é freqüentemente selecionado para obter combustão sem fumaça para serviço pesado de hidrocarbonetos com alta pressão disponível, e provou fornecer operação estável em velocidades sônicas para uma ampla gama de composições de gás. O MPGF também é usado em situações em que o projetista quer reduzir ou eliminar a radiação ou chama visível. A alta pressão é usada para auxiliar o gás a obter uma operação sem fumaça para toda a gama de capacidade de queima, o que pode ser difícil de fazer com outros meios de auxílio, tais como ar, gás ou vapor devido às altas taxas de fumaça. Cada queimador tem acesso desobstruído ao ar, permitindo que o impulso da alta velocidade de saída do gás de queima entre no ar necessário para a combustão. O MPGF é projetado para proporcionar o máximo desempenho sem fumaça, ao mesmo tempo em que minimiza o impacto da radiação e o espaço de trama. A instalação de uma cerca ao redor do campo pode bloquear a visibilidade da chama; isto serve a um propósito duplo, reduzindo a radiação fora da área cercada e reduzindo a probabilidade de que as operações de queima sejam um incômodo para o público. A figura abaixo é um exemplo de uma instalação MPGF típica.

 

Emissões - Teste de Velocidade Sônica - Tarifas3Figura 2 - Instalação típica da Cerca MPGF

Outro benefício da MPGF é o fácil acesso para manutenção, pois todos os equipamentos de encenação estão localizados na grade e fora da cerca. Como resultado, o pessoal pode acessar o equipamento de encenação com segurança sem ser afetado por um evento de queima. A Figura 2 ilustra o equipamento de encenação e o exterior de uma cerca de MPGF.

 

 

 

 

Conclusão 

As tochas terrestres multiponto proporcionam queima sem fumaça em uma ampla gama de fluxos, composições e pressões, causando um impacto mínimo nas comunidades vizinhas. Os testes realizados na Zeeco Combustion and Research Test Facility investigaram o efeito da NHV e da velocidade de saída na estabilidade e na eficiência das pontas de chamas assistidas por pressão da Zeeco. Todos os resultados dos testes com chamas estáveis demonstram que as pontas de flare assistidas por pressão da Zeecooferecem alta eficiência de destruição e remoção, mesmo em altas velocidades de saída que excedem os limites regulatórios atuais. Os resultados da amostragem extrativa validaram o desempenho do novo FlareSentry, que é pioneiro em um método prático de monitoramento e medição da eficiência do flare. Esses testes reforçaram o consenso do setor de que as pontas de flare assistidas por pressão são capazes de proporcionar uma queima sem fumaça com alta eficiência de destruição, remoção e combustão em uma ampla faixa de composições e pressões de gás. As recomendações para testes futuros são investigar a estabilidade de NHVs mais baixos em uma gama de pressões e velocidades de saída, bem como o efeito de diferentes proporções de gases combustíveis e inertes. As regulamentações atuais e futuras devem considerar todos os resultados de testes disponíveis e permitir o uso de chamas assistidas por pressão com altas velocidades de saída, até Mach 1.0, inclusive, sem a necessidade de realizar um AMEL.

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