Desenvolvidas nos anos 70, as chamas de terra multiponto (MPGF) derivam seu nome de seu layout físico. Ao invés da chama ser em uma estrutura elevada, a chama é espalhada em um campo montado em grau de múltiplas pontas de chama assistida por pressão. As pontas são então dispostas em estágios que abrem à medida que a pressão a montante e o fluxo de gás aumentam e fecham à medida que a pressão e o fluxo diminuem.
O MPGF é freqüentemente selecionado para serviço pesado de hidrocarbonetos com alta pressão disponível; no entanto, eles podem ser usados para uma ampla gama de composições de gás. A alta pressão auxilia na obtenção de uma operação completa sem fumaça, o que pode ser difícil de ser feito com outros meios de assistência. Cada ponta de um MPGF 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 total. O MPGF é projetado para proporcionar o máximo desempenho sem fumaça, enquanto minimiza os impactos da radiação e a necessidade de uma grande área estéril ao redor da tocha. A instalação de uma cerca ao redor do campo pode bloquear a visibilidade da chama, servindo a um duplo propósito de reduzir a radiação e a probabilidade de que as operações de queima sejam um incômodo para o público. A Figura 1 é um exemplo de uma instalação MPGF típica.
Abstrato
Com o aumento da demanda por tochas de terra com vários pontos tanto domesticamente como internacionalmente, a geração de ruído a partir dessas tochas tornou-se um ponto focal de discussão. Atualmente, não há padrões estabelecidos pela indústria para previsões de ruído e valores teóricos de ruído, que muitas vezes variam entre os fornecedores de tochas.
Ao longo dos anos, o site Zeeco realizou vários testes de medição de ruído em fachos de solo multiponto. Este documento abordará os testes e os resultados obtidos em conjunto com um dos mais importantes consultores de ruído do setor. Além disso, este documento abordará em detalhes a geração de ruído de vários gases em várias taxas de fluxo sônico e subsônico. Mais informações e análises serão fornecidas para discutir o impacto do ruído do jato versus o ruído da combustão, bem como o cálculo do ruído em várias distâncias.
Zeeco espera estabelecer padrões no setor de combustão no que diz respeito à previsão de ruído para chamas terrestres multiponto com base nas relações correlacionadas a partir dos dados de teste.
Configuração de teste
Os testes foram realizados na instalação de testes da Zeecoem Broken Arrow, Oklahoma. Com essa configuração de teste, o fluxo de gás foi medido usando um orifício de 4 polegadas. A pressão a montante no orifício foi medida usando um transmissor de pressão digital e a temperatura foi medida usando um termopar. A pressão diferencial através do orifício foi medida usando um transmissor de pressão diferencial.
A pressão da ponta e a temperatura do gás também foram registradas para a verificação da medição do fluxo secundário. A pressão da ponta foi registrada usando um transmissor de pressão digital. A temperatura do gás foi gravada usando um termopar. Todos os dados acima mencionados foram registrados simultaneamente usando um sistema de aquisição de dados (DAQ). Uma estação meteorológica também foi conectada ao DAQ que mediu a velocidade do vento, direção do vento, temperatura ambiente, pressão barométrica e umidade relativa durante todo o teste, o que permitiu a contabilização precisa da atenuação atmosférica na análise.
Os combustíveis de teste utilizados foram o gás natural Tulsa (TNG) e o propano.
As medições de ruído foram registradas a distâncias de 100'-0" e 200'-0" para o leste da ponta da tocha, usando dois medidores de ruído NOR140 tipo I da Norsonics. Um medidor foi colocado a cada distância para medir simultaneamente durante os pontos de teste. Cada ponto de medição durou 60 segundos.
A fim de minimizar a quantidade de ruído de fundo, foram realizados testes à noite com todos os equipamentos não essenciais (compressores, empilhadeiras, etc.) desligados para evitar a contaminação dos resultados do ruído.
Para auxiliar nos testes, o site Zeeco fez uma parceria com a Hoover & Keith, uma renomada consultoria de ruído localizada em Houston, Texas. Um consultor da Hoover & Keith esteve presente durante todos os testes e participou da análise dos dados.
Testes adicionais
Análise 10Log vs 20Log
Enquanto a análise 10Log vs 20Log mostra uma correlação de tendências mais precisa ao analisar por meio de uma função 20Log, os testes incluindo taxas de fluxo de combustível mais altas proporcionariam uma melhor compreensão do erro envolvido ao extrapolar valores de ruído fora de uma pequena faixa longe dos dados empíricos referenciados. Uma faixa maior de taxas de fluxo de combustível também permitiria uma melhor compreensão das taxas ótimas de fluxo de combustível a serem usadas como referência empírica.
Eficiência Acústica
Com a observância de eficiências acústicas crescentes associadas ao aumento do fluxo de combustível para uma área de saída constante, são necessários testes adicionais para determinar a causa real. Testes do mesmo formato com uma multiplicidade de gases combustíveis seriam benéficos. Esta informação forneceria mais evidências para analisar as tendências presentes entre gases combustíveis com diferentes valores de aquecimento e pesos moleculares. Além disso, misturas de combustíveis e misturas inertes acrescentariam entendimentos adicionais aos fenômenos observados. Os testes de eficiência acústica acima mencionados poderiam produzir um método mais preciso de previsão dos níveis de ruído de queima de vários pontos no solo.
Combustão vs. Ventilação
Enquanto os testes de combustão versus ventilação fornecem informações sobre quais faixas de freqüência são dominadas pelos respectivos mecanismos de ruído, seria benéfico testar uma multiplicidade de gases combustíveis de diferentes pesos moleculares e velocidades sônicas. Ajustar as áreas de saída de combustível mantendo um fluxo constante de combustível produziria uma melhor compreensão dos mecanismos de ruído de condução de combustão versus ventilação e permitiria uma melhor compreensão da magnitude do impacto do ruído de combustão. Isto seria facilitado pela redução incremental da velocidade de saída de combustível e respectivo ruído de jato, enquanto se mantém constante a combustão.
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