sistemas de alivio

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SISTEMAS DE SEGURIDAD BOZA DURAN EVELYN BRENDA

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SISTEMAS DE SEGURIDADBOZA DURAN

EVELYN BRENDA

INTR

ODUC

CION

•El principal elemento de sistema de alivio de presión son los distintos dispositivos de alivio de presión, sistema de tuberías de llamas, el tambor separador de llamas, y la llama – incluyendo los encendedores, dispositivos de sellado, purificador, y la inyección de vapor por quemas sin humo

•el diseño de sistemas de alivio deben también cumplir con aplicaciones de estado y códigos federales y leyes asi como el requerimiento de seguridad que cubren la planta de instalación.

•La aplicación de dispositivos de alivio deben cumplir con un apropiado Código de recipiente ASME.

DISE

ÑO D

E DI

SPOS

ITIV

O DE

SE

GURI

DAD

•Las válvulas de presiones de seguridad u otra dispositivo de seguridad son usados para proteger la tubería y daños excesivos en equipos de sobre presión.

•mantenimiento de dispositivos de seguridad son esenciales para proteger al personal y equipos así como para cumplir con los códigos y leyes

•dos condiciones que están relacionadas con emergencias son causadas por: fallas relacionadas con equipos o un error de operación los cuales no ocurren simultáneamente ( no doble peligro)

•El desarrollo de cargas de seguridad requiere que el ingeniero este familiarizado totalmente con procesos de diseño, incluyendo los tipos de unidades de bomba usados, fuentes de agua fría, proporcionar repuestos, distribución de planta, instrumentación, y la emergencia a la filosofía de apagado

•Cada condición de perturbación deberá ser evaluado cuidadosamente para determinar la condición del “peor caso” el cual dedicara la relevancia de la capacidad del dispositivo.

DESC

ARGA

BLO

QUEA

DA

•la salida de casi cualquier embarcación, bombas, compresor, calentador de encendido, u otro equipamiento puede ser bloqueado por fallas mecánicas o errores humanos. En este caso, la carga de seguridad es usualmente el máximo flujo el cual la bomba, compresor, u otra fuente de flujo produce condiciones de seguridad.

EXPO

SICI

ON A

L FU

EGO•es una condición que puede crear un gran requerimiento de

seguridad.

•el equipamiento puede ser dispersado geográficamente, el efecto de la exposición al fuego en los sistema de seguridad puede estar limitado a un área trazado específicamente.

•Varias ecuaciones empíricas se han desarrollado para determinar la carga de alivio desde embarcaciones expuestas al fuego.

•La selección de la formula varia con el sistema y consideraciones de fluido.

•fuego puede ser sobrepresión de llenado de vapor, llenado de liquido o los sistemas de fase mixta.

RUPT

URA

DE T

UBER

IA

•Cuando una larga diferencia existe entre la presión de diseño de los casing y los costados de la tubería de un intercambiador( usualmente un radio de 1.5 a 1 o mayor), son requeridos suministros para el alivia miento de la baja presión.

•El volumen de seguridad para una ruptura de tubería puede ser calculado usando apropiadas ecuaciones calibradas en esta sección

•Cuando un medio de contacto de agua fresca en un flujo caliente, el efecto de intermitencia debería ser considerado. También la posibilidad de una sobre presión transcendiente causado por la repentina liberación de vapor dentro de todo el sistema de líquidos deberán ser considerados.

Figura 5-2

FALL

AS D

E LA

VAL

VULA

DE

CONT

ROL

•En la practica, las válvulas de control no pueden fallar en la posición deseada. Una válvula puede adherirse en la posición incorrecta, o un bucle de control puede fallar.

•Los requerimientos del tamaños de las válvulas de alivio para estas condiciones deberán estar basadas en coeficientes de flujo( datos del fabricante) y diferencial de presiones para válvulas de control específicos y la instalación implicada.

EXPA

NSIO

N TE

RMAL

•Si el aislamiento de una línea de proceso en el lado frio de un intercambiador puede resultar en una excesiva presión debido a la entrada de calor desde el lado caliente, entonces la línea del lado frio del intercambiador deberá ser protegido por una válvula de seguridad..

•Si cualquier artículo del equipo o línea puede ser aislado mientras este lleno de líquido, una valvula de alivio deberá ser provado por expansión térmica del liquido contenido. Losprocesos de baja temperatura, la radiación solar, o cambios enla temperatura atmosférica pueden necesitar proteccion termal. El Destello a través de la válvula de alivio debe ser considerado.

FALT

A DE

UTI

LIDA

D

•La perdida del agua de refrigeración puede ocurrir en una zona o toda la base de la planta

•Están afectadas las columnas de fraccionamiento y otros equipos que utilizan agua de refrigeración. La insuficiencia del agua de refrigeración es frecuente

•La insuficiencia de electricidad, similar a la insuficiencia del agua refrigerante, puede ocurrir en una zona o toda la base de la planta y puede tener una variedad de efectos.

•la bomba eléctrica y el aire frio del ventilador son frecuentemente empleados en la unidad de proceso, una insuficiencia de poder puede causar la perdida inmediata de los reflujos fraccionarios.

•La insuficiencia de poder puede resultar en mayores cargas de alivio.

CONS

IDER

ACIO

NES

ESPE

CIAL

ES P

ARA

SIST

EMAS

DE S

EGUR

IDAD

•Equipodeberán estar seguidos por diseños de sistemas de alivio.

•Calentadoreshay una posibilidad que los procesos de un calentador pueda ser bloqueado , entonces una válvula de seguridad deberá estar listo para proteger al calentador.

•BombasLas válvulas de seguridad son requeridos en la descarga de cada desplazamiento positivo de la bomba. Normalmente, estas seguros son detrás de la tubería para los procesos de upstream de la bomba. .

•Recipientes y tanquesLos recipientes y tanques el cual son sujetos a la atmosfera “respiración” debido al enfriamiento del gas o liquido contenido son normalmente protegidos por válvulas “respiradoras” o válvulas de seguridad al vacio. Las válvulas de seguridad al vacio deberán estar provistas para cumplir con los requerimientos del código.

CONS

IDER

ACIO

NES

ESPE

CIAL

ES P

ARA

SIST

EMAS

DE S

EGUR

IDAD

•CompresoresCada desplazamiento positivo del compresor debe tener una válvula de alivio en cada descarga de cada etapa en upstream en los bloques y válvulas check con el fin para proteger a los compresores. Estos alivios son normalmente tuberías para sistemas cerrados.

•Baja temperatura de encendidoEl sistema debe estar diseñado para la corriente de proceso más fría a ser relevado más el efecto de baja temperatura del fluido en expansión (efecto Joule-Thomson). Selección de materiales debe hacerse de acuerdo a las recomendaciones del código de aplicación.

VALV

ULAS

DE

SEGU

RIDA

D CO

NVEN

CION

AL

•En una válvula de alivio convencional, la presión de entrada a la válvula se opone directamente por un spring.

•La tensión en el spring se ajusta para mantener la válvula cerrada a una presión de funcionamiento normal, pero permite que la válvula se abra cuando la presión alcanza la descompresión.

•válvulas disponibles para la industria del petróleo tiene discos que tienen un área mayor, AD, que el área de asiento de la boquilla, AN. El efecto de la presión trasera en tales válvulas se ilustra en la figura. 5-3.•Si el capó se ventila a la presión atmosférica, actúa el back pressure con la presión del recipiente a fin de superar la fuerza del resorte, FS, con lo que la presión de descarga menor que cuando se ajusta con la presión atmosférica en la salida.

•si la tapa del muelle se ventila a la válvula de descarga en lugar de a la atmósfera, actúa el back pressure con la presión del resorte a fin de aumentar la presión de apertura.

•el back pressure no es constante cuando un número de válvulas de descarga están dentro de un manifold

VALV

ULAS

DE

SEGU

RIDA

D BA

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S

•El balance de las válvulas de seguridad están dotados de medios para reducir al mínimo el efecto del back pressure en las características de rendimiento - Presión de apertura, presión de cierre, ascensor.

•Estas válvulas son de dos tipos, el tipo pistón y del tipo fuelle, como se muestra esquemáticamente en la figura. 5-4.

•En el tipo pistón, se fabrican diversas variaciones, de modo que el back pressure en caras opuestas del disco de la válvula se anula, en la cara superior del pistón, los cuales tienen la misma área, Ap, como el área de asiento de la boquilla, AN, que está sometido a la presión atmosférica por ventilación del Bonnet.

•En el tipo de fuelle de la válvula de equilibrio, el área efectiva de fuelle, AB, es la misma que el área de asiento de la boquilla, AN, y, por la fijación al cuerpo de la válvula, excluye la contrapresión de actuar sobre la parte superior de esa área de la disco.

VALV

ULAS

DE

SEGU

RIDA

D CO

NVEN

CION

AL

•El fuelle cubre la guía de disco a fin de excluir el fluido de trabajo desde el bonnet. Para proporcionar una falla en el fuelle o posible fuga, el bonnet debe ventilarse por separado de la descarga

•Ambas válvulas de equilibrado tipo mostrados en la figura. 5-4 debe tener rejillas de ventilación del Bonnet suficientemente grande como para asegurar que no haya contrapresión apreciable durante condiciones de flujo de diseño.

•Un dibujo de la sección transversal de una válvula de seguridad de equilibrio (fuelle) se muestra en la figura. 5-4

VALV

ULAS

DE

SEGU

RIDA

D AC

CION

ADAS

POR

PIL

OTO•Una válvula de seguridad accionada por piloto consta de dos

partes principales, una válvula principal y un piloto

•válvula utiliza un pistón en lugar de un eje.

•La presión de entrada se dirige a la parte superior del pistón de la válvula principal.

•Al conjunto de presiones, el piloto se abre, la reducción de la presión en la parte superior del pistón permitiendo así que la válvula principal se abra completamente.

•Las válvulas operadas con piloto puede permitir el reflujo si la presión aguas abajo excede los puntos de ajuste.

•Una válvula de seguridad accionada por piloto típico se muestra en la figura. 5-5.

•Esta tipo de válvula debe ser considerado para aplicaciones que impliquen la alta contrapresión, alta presión de trabajo, o donde prima estanqueidad del asiento que se desea

VALV

ULAS

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SEGU

RIDA

D DE

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•Las válvulas de seguridad de asientos flexibles, ya sea con sello de asiento de sellos anulares o asientos de plástico puede proporcionar asientos integrados que excedan un API estándar 527 (Fig. 5-6).

•sin embargo, existen limitaciones de temperatura y compatibilidad de materiales cuando se utilizan estas válvulas. A pesar que estas válvulas ofrecen cerca de cero fugas hasta que el daño se produce en el asiento, los asientos elásticos pueden erosionar rápidamente una vez que comienza fuga.

CALI

BRAD

O DE

VALV

ULAS

DE

SEGU

RIDA

D •Después que la capacidad de descarga requerida de una válvula de seguridad ha sido determinada, el área del orificio mínimo requerido debe ser calculado.

•En la industria el Estándar para la designación del orificio, el área del orificio, las dimensiones de las válvulas, el tamaño del cuerpo de las válvulas, y rangos de presión están disponibles.

•Los orificios estándar están disponibles - por designación de la letra, el área del orificio, y el tamaño del cuerpo de la válvula – estos se muestra en la figura. 5-7.

•Además de los tamaños estándar, muchas válvulas de seguridad se fabrican con áreas de orificio menor que "D", y algunas válvulas de seguridad accionada por piloto contienen áreas de orificio más grande que "T" Los fabricantes deben ponerse en contacto para obtener información sobre los tamaños no estándar.

DIM

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RA

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O AL

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VAPO

R

•La tasa de flujo a través de una boquilla de la válvula de alivio es dependiente de la presión absoluta aguas arriba (como se indica en la ecuación 5-1, la ecuación 5-2, y Eq 5-3) y es independiente de la presión aguas abajo, siempre y cuando la presión aguas abajo es menor que la presión critica del flujo.Deshacer cambios

•Sin embargo, cuando la presión aguas abajo se incrementa por encima de la presión de flujo crítico, el flujo a través de la válvula de alivio se reduce materialmente (por ejemplo, cuando la presión aguas abajo es igual a la presión aguas arriba, no hay flujo).

•La presión de flujo crítico, PCF, puede ser estimado por la relación de los gases perfectos se muestra en la ecuación 5.5.

•Como regla general, si la presión aguas abajo de la válvula de alivio es mayor que la mitad de la presión de entrada de la válvula (ambas presiones en unidades absolutas), entonces la boquilla de la válvula de alivio se experimenta flujo sub crítico.

FLUJO CRITICOVálvulas de seguridad en servicio de gas o vapor puede ser de un tamaño por el uso de una de estas ecuaciones:

DIM

ENSI

ONAM

IENT

O PA

RA

GAS

O AL

IVIO

DE

VAPO

R

5-1, 5-2, y la Ec. 5-3

Para el diseño final, K debe ser obtenido del fabricante de la válvula. Un valor de K de 0,975 puede ser utilizado para dimensionamiento preliminar.

FLUJO SUBCRITICOPara presiones aguas abajo, P2, que estén en exceso de la presión de flujo crítico, PCF, la válvula de alivio en el área del orificio se puede calcular a partir de Ec. 5-4El balance de presión de las válvulas de seguridad deben ser de diseñadas por las ecuaciones . 5-1 o Ec. 5-2 y el factor de corrección de presión de nuevo suministrado por el fabricante de la válvula.

DIM

ENSI

ONAM

IENT

O PA

RA

LOS

ALIV

IOS

DE V

APOR•Un factor de corrección, Ksh, se debe aplicar para válvulas de

seguridad en servicio de vapor sobrecalentadoDeshacer cambios

•Para las válvulas de seguridad en el servicio de vapor, el área requerida puede estimarse a partir de las ecuaciones siguientes del Código ASME: para ASME de la sección VIII, las ecuaciones 5-6, 5-7

DIM

ENSI

ONAM

IENT

O PA

RA

LOS

ALIV

IOS

DE L

IQUI

DOS

FLUJO TURBULENTOLas Válvulas de fuelle convencionales y su equilibrio de seguridad en servicio de líquido se pueden clasificar por su uso de la ecuación 5-8.

FLUJO LAMINARPara el flujo de fluidos con números de Reynolds menores de 4.000, la válvula debe ser de un tamaño de Kv = 1 a fin de obtener un área preliminar de descarga requerida, A. De tamaños de fabrica de orificio estándar, el siguiente tamaño más grande de orificio, 'a, se debe utilizar en la determinación del número de Reynolds, Re, de cualquiera de estas relaciones: ecuación 5-9, 5- 10

Dividir el área preliminar (A ') por Kv para obtener un área corregida para la viscosidad. Si el área corregida excede el área del orificio estándar elegido, repetir el proceso con el siguiente orificio más grande.

TAM

AÑO

PARA

ALI

VIO

TERM

AL

•Lo siguiente puede utilizarse para aproximar las tasas de alivio de líquidos expandidos por fuerzas térmicas. Estos cálculos suponen que el líquido es incompresible.

Los valores típicos del coeficiente de dilatación del líquido, B, a 60 º F son:

Para las condiciones atmosféricas, tales como la radiación solar, el área superficial o línea deberá ser calculada. La radiación solar se determina, para el área geográfica [típicamente 250-330 Btu / (h • sq ft)]

TAM

AÑO

PARA

ALI

VIO

DE F

ASE

MIX

TA

•Cuando una válvula de seguridad debe aliviar un líquido y gas, se puede clasificar por:

Determinación de la tasa de gas y la tasa de líquido que debe ser aliviada

Calculo del área del orificio requerido para aliviar el gas.

Resolviendo áreas totales calculados para líquido y vapor para obtener el área total del orificio requerido.

•Un enfoque conservador es asumir una expansión isoentálpica de un líquido intermitente y que todo el vapor se forma en la válvula. Entonces, usando valores de entalpía, se calcula la cantidad de vapor que se forma usando la ecuación 5-12. Una vez que las cantidades de vapor y líquido supone presente en la válvula se determina, el área total del orificio requerido puede ser calculado.

TAM

AÑO

PARA

EL

FUEG

O•El método de cálculo del tamaño del rate de alivio de fuego se puede obtener de API RP 5211, API estándar 25108, NFPA 589, y posiblemente otros códigos locales o normas. Cada una de estas referencias aborda el problema de una manera ligeramente diferente.

•Muchos sistemas de alivio del fuego contendrán líquidos y / o líquidos en equilibrio con el vapor. Capacidad de alivio de fuego en esta situación es igual a la cantidad de líquido vaporizado generado a partir de la energía calorífica liberada por el fuego y absorbida por el recipiente que contiene el líquido. La parte más difícil de este procedimiento es la determinación del calor absorbido.

•El NFPA 589 se aplica a (propano y butano) de sistemas de gas LP. Presenta los requisitos para buques, control de calidad, y el área de la embarcación de acuerdo con la ecuación: 5- 13

•Después de la determinación de Qa, la válvula de alivio tamaño de la boquilla requerida se calcula usando la ecuación 5-2 con las propiedades adecuadas de aire

TAM

AÑO

PARA

EL

FUEG

O•El API RP 521, se aplica a las refinerías y plantas de proceso. Expresa las necesidades de socorro en términos de aporte de calor del fuego a la nave donde el drenaje adecuado y equipo contra incendios deben existir.

Para el alivio de fuego, esto puede ser calculado a 121% de la máxima presión de trabajo permisible. Todas las demás condiciones se debe calcular el 110% de la presión máxima de trabajo permitida para los dispositivos de alivio. Cuando el calor latente se determina, la capacidad necesaria para aliviar puede ser encontrado por: la ecuación 5-15

El calor latente de algunos materiales puro y mixtos de hidrocarburos de parafina se puede estimar utilizando la fig. 12 de API RP 5206.

Para los recipientes que contienen sólo vapor, API RP 520 ha recomendado la siguiente ecuación para determinar el área de alivio requerido basado en el fuego: ecuación 5-16

INST

ALAC

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LVUL

A DE

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URID

AD

•La instalación de la válvula de seguridad requiere una cuidadosa consideración de la tubería de entrada, las líneas de detección de presión (cuando se utilice), y los procedimientos de arranque. Instalación inadecuada puede hacer que la válvula de alivio de seguridad restringa severamente la capacidad de la válvula de seguridad.

TUBERÍAS DE ENTRADALas válvulas de alivio no debe instalarse en lugares físicamente convenientes a menos que a las pérdidas de presión de entrada se les da una consideración cuidadosa.

La ubicación ideal es la conexión directa a los equipos protegidos para minimizar pérdidas en la entrada. La pérdida de presión debe ser el total de la pérdida de entrada, pérdida de la línea, y la pérdida de la válvula de bloqueo (si se utiliza). La pérdida se deberá determinar con el máximo caudal a través de la válvula de seguridad.

TUBERÍAS DE DESCARGAUn Tamaño inadecuado, puede causar insuficiencia de la válvula.

•Las pérdidas de presión pueden producirse en los encabezados de descarga que cause excesiva contra presión y contrapresión excesiva puede provocar que la válvula de alivio para cerrar.

INST

ALAC

ION

DE L

A VA

LVUL

A DE

SEG

URID

AD

•Cuando la válvula se cierra, la presión de retorno en la cabecera de la descarga disminuye, aumenta la presión. Esto se muestra en la aplicación del factor de Kb para las válvulas reguladoras (Fig. 5-11).

•la presión de ajuste de otras válvulas convencionales conectados al sistema de descarga mismo puede verse afectado negativamente por la presión de tal contrapresión excesiva. Véase la fig. 5-18.

•Las válvulas de alivio balanceadas sufrirán el ascenso reduce a medida que aumenta el back pressure. Esto se muestra en la aplicación del factor de Kb para las válvulas reguladoras (Fig. 5-11).

•La tubería de descarga debe ser al menos del mismo tamaño que la salida de la válvula, pero generalmente es de mayor diámetro que el tamaño de la salida de la válvula para limitar la presión de retorno.

CICLOS RÁPIDOSpuede ocurrir cuando la presión en la entrada de la válvula disminuye en el inicio de flujo de en la válvula de seguridad debido a la pérdida de presión excesiva en la tubería de la válvula.

INST

ALAC

ION

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A VA

LVUL

A DE

SEG

URID

AD

Bajo estas condiciones, la válvula se desplazará a una velocidad rápida que se conoce como “chattering".

Si la presión disminuye durante el flujo por debajo de la válvula vuelva a colocar el punto, la válvula se cerrará, sin embargo, tan pronto como el flujo se detiene, la pérdida de presión de la tubería de entrada se convierte en cero y la presión en la entrada de la válvula se eleva a la presión del tanque una vez más. Si la presión del recipiente todavía es igual o mayor que el conjunto de alivio de presión de la válvula, la válvula se abrirá y cerrará de nuevo.

Los ciclos rápidos reduce la capacidad y es destructiva para el asiento de la válvula, además de someter a todas las partes móviles en la válvula a un desgaste excesivo.

MONTO DE RESONANCIA

INST

ALAC

ION

DE L

A VA

LVUL

A DE

SEG

URID

ADpuede ocurrir con válvulas de seguridad cuando la tubería de entrada produce pérdidas de presión excesivas en la entrada de la válvula y la frecuencia natural acústica de la tubería de entrada se aproxima a la frecuencia natural mecánica de las piezas móviles básicos de la válvula.El monto de resonancia es incontrolable, es decir, una vez iniciado, no puede ser detenido a menos que se elimina la presión de la entrada de la válvula. En la aplicación real, sin embargo, la válvula puede autodestruirse antes de una parada puede tener lugar debido a la magnitud muy grande de las fuerzas de impacto involucrados.

ASIENTO DE FUGAS DE VÁLVULAS DE SEGURIDAD

Fugas del asiento se especifica para operados directos convencionales por resorte de metal a metal válvulas de asiento de API RP 527. un funcionamiento de la válvula con una diferencia de 10% entre las presiones de funcionamiento y una junta se puede esperar a tener fugas.

VAL

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SEGU

RIDA

D PA

RA

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AGRUPACIÓN DE SISTEMAS

No es inusual aliviar los materiales no inflamables y no tóxicos, tales como aire, vapor de agua, dióxido de carbono, y el agua directamente a la atmósfera.

la decisión de cumplir con hidrocarburos u otros vapores inflamables o peligrosos a la atmósfera debe garantizar que la eliminación puede llevarse a cabo sin crear un peligro, como la formación de mezclas inflamables a nivel de grado o en estructuras elevadas, la exposición del personal a la atmósfera tóxica o asfixiante , los niveles excesivos de ruido, corrosión o contaminación del aire.

DETERMINACIÓN DE CARGA

La carga de alivio máximo previsto para cada sistema de seguridad puede ser determinada por la tabulación de las cargas de seguridad de descarga a cada cabecera del sistema a condiciones esperadas en el sistema.

CONSIDERACIÓN DE BACK PRESSURE

VAL

VULA

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SEGU

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D PA

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ÑOS

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UBER

IASLocalización y altura de las llamaradas debe considerar la

radiación térmica y las emisiones. Esto implicará la fijación de la presión de retorno máxima para el sistema y la elección del piloto convencional, operadores, o las válvulas reguladoras de seguridad para las estaciones diversas de socorro.

MÉTODOS DE CALIBRACION

El tamaño de las líneas para los encabezados de flama y líneas de socorro requiere el uso de ecuaciones de flujo compresible. Los programas de ordenador están disponibles para uso en cabeceras flama. Un método de cálculo se describe a continuación:

1. Comience en la boquilla de la antorcha, donde la presión atmosférica es de salida. La Caída de punta típica es de 55 "de agua (ver ecuación 5-24). Caída de presión a través de los sellos también deben ser incluidos.

2. Establecer longitudes equivalentes de tubería y establecer las pérdidas a través de los accesorios, de expansión y de contracción

VAL

VULA

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SEGU

RIDA

D PA

RA

DISE

ÑOS

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UBER

IAS

4. Estimar propiedades de los gases en las cabeceras de las relaciones de mezcla siguiente (i indica la i- ésima componente).

Eq 5-17Eq 5-18Eq 5-19

5. Calcular la presión de entrada para cada sección de línea mediante la adición de la caída de presión calculada para esa sección a la presión de salida conocido.

7. Continuar cálculos, trabajando hacia la válvula de alivio.

8. Revise la presión calculada de nuevo en la válvula de alivio contra la contrapresión máxima admisible (PAM). La contrapresión calculada debe ser menor que la MABP.

10. Ajustar el tamaño de línea de cabeceras hasta la contrapresión calculada no exceda de la MABP para cada válvula en el sistema.

TAM

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S KN

OCKO

UT Las corrientes de gas que se encuentran frecuentemente cerca

de su punto de rocío, se puede producir condensación. Un tambor knock-out se proporciona generalmente cerca de la base de la llamarada, y sirve para recuperar los hidrocarburos líquidos. El tambor knock-out reduce los riesgos provocados por la quema de líquido que pudiera escapar de la antorcha. Las Trampas de líquido en las líneas de flama debe ser evitado. Si trampas de líquido son inevitables, un método para la eliminación de líquido debe ser proporcionado. La localización del tambor knock-out para llamarada debe tener en cuenta el efecto de la radiación de la llamarada ardiente.

DIMENSIONAMIENTO

El diámetro de un tambor de knock-out vertical puede ser calculada a partir de la velocidad máxima permitida de vapor utilizando la siguiente ecuación: 5- 20

Esta ecuación se puede usar para calcular la velocidad permitida sobre la base de un tamaño de partícula de 300 a 600 micrones (0.001 a 0.002 pies).

SISTEMAS DE QUEMA

SIS

TEM

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E QU

EMALos tamaños y la seguridad en el diseño de una instalación de

bengala implicar la consideración de la radiación térmica, riesgos de explosión, arrastre de líquido, el ruido y la concentración a nivel del suelo de material tóxico.

TIPOS

Las antorchas pueden ser clasificados como:

1. Las llamaradas de tubería - Tuberías verticales u horizontales con piloto de encendido externo.

2. Las bengalas sin humo - quemadores verticales, individuales o múltiples diseñados para mezclar correctamente el oxígeno adecuado desde el aire con vapores aliviado por una combustión completa.

3. Bengalas endotérmicas - incineradores elevados para bajos flujos de calor de contenido.

RAD

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ON T

ERM

ICA

•La radiación térmica es una preocupación primordial en el diseño de las llamas y ubicación. Los Cálculos de radiación térmica que debe hacerse para evitar peligros

•El procedimiento de cálculo siguiente es un medio conveniente para encontrar la altura de de la antorcha y la intensidad de la radiación en diferentes lugares.

•Fórmula de Intensidad de La radiación esférica : 5- 21

•Ecuación 5-21 es válido siempre y cuando el valor apropiado de la fracción de calor irradiado, ε, se inserta. Clásicamente, ε se ha considerado una propiedad solo de combustible.

•La fracción del calor irradiado de valores para los gases más frecuentemente acampanados se muestra en la figura. 5-20.

•Una expresión adecuada para estimar la longitud de la llama, Lf, se muestra a continuación, en base a la información de los proveedores de equipos.

•Para bengalas convencionales (tubo abierto), una estimación de la caída de presión total de llamarada es de 1,5 cabezas de velocidad basado en el diámetro nominal de boquilla de la antorcha. La caída de presión equivalente a la carga de velocidad 1 está dada por: 5- 24

RAD

IACI

ON T

ERM

ICA

•La práctica común es utilizar velocidades de punta de hasta Mach 0.5 para los flujos de corto plazo de emergencia y Mach 0.2 para máxima continua fluyendo.

•El ángulo de la llama resulta de la adición vectorial de la velocidad del viento y la velocidad del gas de salida.

•Los resultados de altura de pila de considerar la peor posición vertical por debajo del centro de la llama para una condición dada de flujo de gas y la velocidad del viento (véase la fig. 5-21). Ecuaciones: 5-32, 5-33, 5-34, 5-35

RAD

IACI

ON T

ERM

ICA

OPERACIÓN SIN HUMO

Llamaradas sin humo utilizan fuerzas motrices para producir gas eficiente de aire / mezcla y turbulencia desde el momento transferido por las altas velocidades de las corrientes en chorro externos motores (vapor, combustible, gas, etc.) Los requisitos medianos para vapor y gas combustible debido a su alta velocidad en relación con el gas de la antorcha.

Ec. 5-35 predice el uso de vapor de un gas hidrocarburo de peso molecular dado para ser quemado en una antorcha sin humo.

LOS PILOTOS DE ENCENDIDO

La Operación es esencial en todas las condiciones meteorológicas y del viento. Las Operaciones de quema son en su mayor parte intermitente y no regulares. La mayoría de los pilotos están diseñados para funcionar a velocidades de viento de 100 millas por hora y superior.

CÓDI

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NO

RMAS

Y

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DOS

•Códigos ASME - ASME para calderas y recipientes a presión Código Sección I - Los párrafos 67 a través de PG-PG-73, y la Sección VIII - Los párrafos UG-125 a través de UG-136 y M apéndices y 11.

•ANSI Codes — ANSI B31.1 Power Piping.ANSI B31.3 — Chemical Plant and Petroleum RefiningPipingANSI B31.8 — Gas Transmission & Distribution Systems.

•Publicaciones API - API RP 520 Parte I, diseño - Este manual de diseño API es ampliamente utilizado para el fuego dimensionamiento de las válvulas de alivio en tanto líquidos como vasos llenos de gas: (a) los buques líquidos - Sección 4, 5, y 6 (b) de gas vasos llenos-- Apéndice C.3. Esta RP cubre sólo los buques superiores a 15 psig.

•NFPA Publicaciones - NFPA 58 y 30 - Estos almacenamiento cubierta y la manipulación de los gases licuados del petróleo. Sección B.10 cubre seguridad de las instalaciones y equipos de prueba.

•CGA (Compressed Gas Association) Publicaciones - Una serie de normas relativas a transporte, manipulación y almacenamiento de gases comprimidos, incluyendo:

Part 2: Cargo and portable tanks for compressed gases.Pamphlet S-1.3 Safety Relief Service StandardsPart 3: Compressed Gas Storage Containers.

FIN