Desenvolvidos na década de 1970, os MPGF (Multi-Point Ground Flares) têm seu nome derivado de seu layout físico. Em vez de a chama flare estar em uma estrutura elevada, a chama é espalhada em um campo montado em um nível de várias pontas flare assistidas por pressão. As pontas são então dispostas em estágios que se abrem à medida que a pressão e o fluxo de gás a montante aumentam e se fecham à medida que a pressão e o fluxo diminuem.
Os MPGF são geralmente selecionados para serviços com hidrocarbonetos pesados com alta pressão disponível; no entanto, eles podem ser usados em uma ampla gama de composições de gás. A alta pressão ajuda a obter uma operação totalmente sem fumaça, o que pode ser difícil com outros meios auxiliares. Cada ponta em um MPGF tem acesso desobstruído ao ar, permitindo que o impulso da alta velocidade de saída do gás flare arraste o ar necessário para a combustão completa. Os MPGF são projetados para proporcionar o máximo de desempenho sem fumaça, minimizando os impactos da radiação e a necessidade de uma grande área estéril ao redor do flare. A instalação de uma cerca ao redor do campo pode bloquear a visibilidade da chama do flare , 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 típica de MPGF.
Abstrato
Com o aumento da demanda por sinalizadores de solo multiponto, tanto em nível nacional quanto internacional, a geração de ruído desses sinalizadores tornou-se um ponto focal de discussão. Atualmente, não há padrões definidos no setor para previsões de ruído e valores teóricos de ruído, que geralmente variam entre os fornecedores do site flare .
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" a leste da ponta do site flare usando dois medidores de ruído Norsonics NOR140 Tipo I. Um medidor foi colocado em 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 observação do aumento das eficiências acústicas associadas ao aumento da taxa de fluxo de combustível para uma área de saída constante, são necessários mais testes para determinar a causa real. Seria benéfico testar o mesmo formato com vários gases combustíveis. Essas informações forneceriam mais evidências para analisar as tendências presentes entre gases combustíveis com diferentes valores de aquecimento e pesos moleculares. Além disso, misturas de combustível e misturas inertes acrescentariam mais compreensão aos fenômenos observados. O teste de eficiência acústica mencionado anteriormente poderia produzir um método mais preciso de prever os níveis de ruído do solo multiponto flare .
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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