A sustav baklje je mreža cjevovoda i opreme koja skuplja plin koji se oslobađa iz sigurnosnih ventila, ventila za ispuhivanje i procesnih ventilacijskih otvora i sigurno ga odlaže spaljivanjem na kontroliranom, povišenom mjestu daleko od osoblja i opreme. Postoji jer je ispuštanje zapaljivog ili otrovnog plina ravno u atmosferu rijetko prihvatljivo - sustav baklje pretvara ono što bi inače bilo nekontrolirano ispuštanje u nadzirani događaj izgaranja. U najmanju ruku, pravilno dizajniran sustav uključuje a kolektor za sakupljanje, bubanj za uklanjanje tekućine, vodena brtva za blokiranje povratnog plamena i plameni vrh ili dimnjak gdje zapravo dolazi do izgaranja .
To je kratak odgovor. Odjeljci u nastavku dublje govore o tome kako svaka komponenta zaslužuje svoje mjesto u dizajnu, koji standardi zapravo upravljaju dimenzioniranjem, zašto bezdimni rad zahtijeva dodatnu opremu i kada ekonomija daje prednost povratu plina umjesto izgaranju.
Sustav baklje nije jedan komad opreme - to je lanac komponenti, a preskakanje bilo koje od njih stvara specifičan, dobro dokumentiran način kvara. Evo za što je svaki dio odgovoran:
| komponenta | Funkcija | Što se događa ako nedostaje ili je premalen |
|---|---|---|
| Zaglavlje zbirke | Usmjerava rasterećeni plin od ventila i otvora do baklje | Pretjerani povratni pritisak na uređaje za rasterećenje, mrtve noge, zamke tekućine |
| Nokaut (KO) bubanj | Uklanja uvučene kapljice tekućine prije nego što plin dođe do vrha baklje | Prenos tekućine do vrha, nestabilan plamen, "goruća kiša" |
| Bubanj vodene brtve | Blokira širenje plamena natrag u kolektor | Rizik povratnog povrata u procesni cjevovodni sustav |
| Flare stack ili vrh | Točka kontroliranog izgaranja, povišena za sigurnu toplinsku udaljenost zračenja | Prekomjerna izloženost osoblja prizemnom zračenju |
| Pilot i sustav paljenja | Održava kontinuirani plamen spremnim tako da se pomoćni plin pouzdano zapali | Ispuštanje nezapaljenog plina tijekom hitne pomoći |
| Opskrba plinom za pročišćavanje | Zadržava zrak izvan zaglavlja kako bi se spriječilo unutarnje eksplozivne smjese | Rizik od unutarnje detonacije tijekom pokretanja ili razdoblja slabog protoka |
Nokaut bubanj zaslužuje posebnu pozornost jer je obavezan na svakom sustavu baklje, a ne izborna nadogradnja. Industrijske smjernice pozivaju na uklanjanje kapljica tekućine do definirane veličine čestica prije nego što plin dođe do vrha - obično u Raspon od 300 do 600 mikrona — jer veće kapljice ne gore čisto i umjesto toga padaju kao plamena tekućina, opasnost koja se u industriji naziva "goruća kiša". Standardi dizajna obično zahtijevaju 20 do 30 minuta kapaciteta zadržavanja tekućine u bubnju, pružajući operaterima pravi prozor za dijagnosticiranje poremećenog stanja i poduzimanje korektivnih radnji prije nego što se bubanj napuni.
Ne izgleda svaka baklja kao visoka hrpa koju većina ljudi zamišlja. Izbor između povišenog i prizemnog dizajna svodi se na prostor, zahtjeve vidljivosti i količinu plina koju sustav treba nositi.
Oni postavljaju točku izgaranja visoko iznad razine, koristeći samu visinu kao primarnu sigurnosnu kontrolu — što je plamen dalje od tla, niži je intenzitet topline zračenja koje osjeća osoblje ispod. Potporne konstrukcije skaliraju se s visinom: samonosivi dimnjaci obično se koriste do oko 250 stopa, konstrukcije poduprte dizalicom korisno se protežu do otprilike 400 stopa, a konstrukcije s vitlama mogu dosegnuti do oko 600 stopa prije nego što postane potrebna puna betonska potporna konstrukcija.
Oni održavaju izgaranje na razini ili blizu razine, obično unutar zatvorenog prostora, i općenito se preferiraju tamo gdje je važno držati plamen izvan pogleda javnosti - u blizini stambenih područja, zračnih luka ili mjesta sa strogim vizualnim propisima ili propisima o buci. Konstrukcije prizemne baklje s više točaka podnose velike količine plina dijeleći izgaranje na nizove plamenika s više stupnjeva umjesto na jedan veliki plamen, što također poboljšava performanse bez dima u širem rasponu protoka.
Ostavljena da gori sama od sebe, posebno s težim ugljikovodicima, baklja ima tendenciju dimljenja — nepotpuno izgaranje ostavlja vidljive čestice crnog ugljika u oblaku. Regulatorna ograničenja vidljivih emisija znače da većina modernih baklji treba pomoćni mehanizam za čisto sagorijevanje u cijelom rasponu protoka, a postoje tri utvrđena pristupa:
Metoda pomoći nije samo potvrdni okvir za emisije — ona utječe na buku, zahtjeve komunalnih usluga i opterećenje održavanja tijekom životnog vijeka sustava. Steam asistencija je uobičajena tamo gdje mjesto već pokreće steam mrežu za potrebe drugih procesa, budući da je inkrementalni trošak nizak; Air Assistent postaje privlačniji na lokacijama bez parne infrastrukture, unatoč dodatnim troškovima namjenske opreme puhala i kompresora. Odabir koji se temelji samo na početnom kapitalnom trošku, bez uzimanja u obzir za koji komunalni pogon mjesto već ima slobodnih kapaciteta, jedna je od češćih pogrešaka u dizajnu.
Dizajn sustava baklje nije prepušten samo individualnoj inženjerskoj procjeni — njime upravljaju utvrđeni industrijski standardi koji specificiraju sve, od ciljeva uklanjanja kapljica do maksimalne dopuštene brzine plina u kolektoru.
U praksi se stalno pojavljuju dva brojčana ograničenja iz API 521: brzina plina u kolektoru općenito je ograničena na Machov broj od najviše 0,7, a poželjan je 0,5 kako bi se izbjegao akustični zamor cjevovoda tijekom vremena, a sam kolektor baklje obično je nagnut u minimalnom omjeru od oko 1:450 tako da sva kondenzirana tekućina kontinuirano otječe natrag prema bubnju za izbacivanje umjesto da se nakuplja na niskim točkama duž puta.
Zadatak sustava za spaljivanje je sigurno odlaganje, a ne nužno odlaganje izgaranjem svaki put. Za kontinuirane ili rutinske tokove pomoći - za razliku od pravih hitnih događaja - mnogi objekti instaliraju a jedinica za oporavak bakljenog plina (FGRU) koji hvata plin, komprimira ga i usmjerava natrag u sustav plinskog goriva postrojenja umjesto da ga sagorijeva.
Ekonomski slučaj je jasan na papiru: prikupljeni plin izravno nadoknađuje gorivni plin koji bi postrojenje inače moralo kupiti ili proizvesti, a smanjenje kontinuiranog spaljivanja također smanjuje izloženost sve strožim lokalnim propisima o kvaliteti zraka i emisijama. Isplati li se FGRU uvelike ovisi o volumenu i konzistentnosti uključenog rutinskog spaljivanja plina, zbog čega je odgovarajuća studija izvedivosti — procjena troškova sustava u odnosu na vrijednost dobivenog plina — standardna praksa prije obvezivanja na investiciju, umjesto da se pretpostavlja da se oporavak automatski isplati na svakoj lokaciji.
Sustav baklje je sigurnosna infrastruktura koja mora ispravno raditi u trenutku kada je stvarno potrebna, često nakon dugih razdoblja minimalne upotrebe — što čini tekuće održavanje drugačijom disciplinom od održavanja opreme koja neprekidno radi i pokazuje postupno trošenje.
Bilo da se radi o pregledu novog dizajna ili reviziji postojeće instalacije, ova pitanja pokrivaju točke koje će najvjerojatnije biti premalo specificirane ili zanemarene:
OEM/ODM proizvođači visokoučinkovite opreme za izgaranje i toplinske opreme
