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Por Scot Smith em 26 de setembro de 2010

Nos últimos 10 anos, a Saudi Aramco desenvolveu e patenteou uma tecnologia de queima sem fumaça que utiliza ar de alta pressão e supersônico para proporcionar uma combustão sem fumaça. Esta tecnologia, chamada Sistema de Assistência de Ar de Alta Pressão (HPAAS), foi desenvolvida através de um extenso processo de pesquisa e desenvolvimento, utilizando a modelagem CFD e testes de combustão em escala real. Os sistemas HPAAS foram instalados em dezenas de instalações da Saudi Aramco, criando chamas de queima limpa onde a fumaça uma vez enchia os céus.


A maioria dessas unidades está em operação contínua há mais de um ano, o que proporcionou um método para determinar a eficácia e a confiabilidade do sistema. Uma grande variedade de tamanhos e condições de operação nestes locais de trabalho tem fornecido uma boa base para a comparação do sistema. Com base nas informações coletadas dos operadores de campo, este documento explora os sucessos e problemas experimentados com pontas de chama, sistemas de fornecimento de ar e compressores de ar de serviço severo utilizados no projeto, bem como quaisquer problemas com a instalação ou modificação das chamas existentes. Melhorias, limitações e mudanças futuras também são discutidas.

 

chama de utilidade típica
Foguete de Utilidade Típica

Por que o HPAAS é necessário?

Aproximadamente 10 anos atrás, o pessoal da Saudi Aramco tornou-se muito mais consciente da fumaça desagradável que estava sendo produzida por muitos de seus sistemas de chama em uma base contínua. A presença desta constante e visível poluição piorou a percepção pública da Saudi Aramco e da indústria energética em geral. Eles iniciaram uma busca por tecnologia que ajudasse a limpar esta fumaça, e ajudasse a mostrar o compromisso da Saudi Aramco com a produção segura, confiável e responsável de energia. A solução necessária para operar eficientemente, eliminar a fumaça e também ser rentável. Após uma investigação completa das tecnologias sem fumaça disponíveis no mercado, eles descobriram que nenhuma delas funcionava bem para sua aplicação.

 

Componentes do sistema HPAAS
Componentes do Sistema HPAAS

Componentes e operação

Os principais componentes de um sistema HPAAS incluem uma ponta de chama com bicos de injeção de ar supersônico, uma linha de suprimento de ar na pilha de chama (normalmente 2" ou 3" de diâmetro), um sistema de controle de fluxo, um tanque receptor de ar, e um compressor de ar. Como alternativa, em alguns casos, o sistema também pode ser fornecido com ar do instrumento de ar da planta existente.

 

Componentes da ponta de chama HPAAS
Componentes do HPAAS Flare Tip Tip

A ponta da tocha HPAAS inclui uma ponta de tocha tipo barril com um grande pára-brisas. No espaço entre o pára-brisa e o tubo da ponta do sinalizador, é montado um coletor de injeção de ar de alta pressão. O coletor de ar inclui bicos supersônicos que são dirigidos para cima em direção à zona de combustão na saída da ponta de chama. A Figura 3 abaixo mostra os principais componentes de uma ponta de chama HPAAS.


Conclusões

O HPAAS provou ser uma tecnologia muito útil para aplicações de reequipamento de fachos existentes. Ela preenche um nicho que outras tecnologias não foram capazes de preencher de maneira oportuna e econômica. A HPAAS continuará a ser uma tecnologia útil para estes tipos de aplicações e, com melhorias na tecnologia, será utilizada em muitas outras aplicações.

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