リキッドシールブロードライとは?

ブロードライイベントは、ガス速度がドラムから液体を巻き出すのに十分なほど高い場合に発生します。これにより、次のような結果が生じる可能性があります:

  • パイロットまたは主炎の消火
  • フレアスタックから雨のように降り注ぐ汚染されたシール液
  • スタック内の流体密度が増加するとフレアヘッダーの圧力スパイク

これが発生するガス流量はブロードライ速度と呼ばれ、設計プロセスの早い段階で定義されます。一部のフレアでは、ブロードライ率が最大リリーフ率よりも高く、そのシステムではブロードライが不可能になります。

しかし、多くの施設では緊急設計率が非常に高く、ブロードライを完全に防ぐことは現実的ではありません。このような場合、オペレーターは液体の巻き込みの潜在的な影響を考慮する必要があります。

CFD Insights: 予期しない圧力スパイク

John Zink は、低圧フレア システムにおけるブロー ドライ ダイナミクスをより深く理解するために、数値流体力学 (CFD) 研究を実施しました。

分析の結果、ブロードライイベント中に入口の静圧が約47 psigまで急上昇し、低圧システムの予想よりもはるかに高いことが明らかになりました。この圧力の上昇は短時間しか続かなかったが、それでも上流の機器と施設全体の安全性に潜在的なリスクをもたらした。

これらの結果は、緊急救援イベント中の液体シールの挙動を評価し、背圧リスクを軽減するための設計戦略を検討することの重要性を浮き彫りにしています。

圧力推定の簡略化された方法

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ロードライ中の二相流の分析は複雑であり、通常は専門的なソフトウェアと 専門知識が必要です。オペレーターと設計者をサポートするために、ジョン・ジンクは圧力スパイクを推定するための簡略化された分析方法を開発しました。

  • この方法は、CFD 結果を使用して校正されました。
  • 潜在的な背圧を推定するための実用的なスクリーニングツールを提供します。
    • これにより
  • 、本格的なモデリングを行わずにシステムリスクを早期に評価できます。

重要な注意点: この簡略化されたアプローチは、限られた数のCFDシミュレーションに対して検証 されており 、他のアプリケーションでの精度は不明です。これは、詳細な分析に代わるものではなく、スクリーニング方法として見るべきです。

ブロードライを軽減する実績のあるジョン・ジンクの技術

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ロードライが懸念される場合、ジョン・ジンクは、液体の巻き込みを回避または軽減し、背圧の大き さを軽減 できる設計された液体シール設計を提供しています。

1. 水平液体シール

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シールと同じ保護機能を実行するが、液体の分離が強化されたスタンドアロン容器。その水平方向は 固有のノックアウト機能を提供し 、高レリーフイベント中の液体のキャリーオーバーのリスクを低減します。

2. クイックダンプリキッドシール – スタイル 1 (外部ドレンパイプ)

この設計では、外部ドレンパイプとイコライゼーションラインが使用されています。高リリーフイベントでは、バルブが開いて液体を下部のリザーバーに迂回させ、ガス経路から液体を除去します。イベントが終了すると、液体が復元され、シールが再確立されます。

3. クイックダンプ液体シール – スタイル 2 (内部排水管)

ここでは、加圧された下部チャンバーがリザーバーとして機能します。高レリーフイベントの開始時に、チャンバーは通気され、液体がシールから排出されます。その後、窒素または燃料ガスで再加圧すると、液体シールが迅速に回復します。

どちらのクイックダンプ構成も、通常10〜20秒でシールを排出できるため、巻き込みリスクが軽減されます。スタイル 2 には、迅速な再加圧という追加の 利点があり 、フレア後のシールの迅速な再確立が可能になります。

より良い設計によるより安全なフレア

CFD分析によると、液体シールのブロードライは、多くの施設が予想するよりもはるかに高い背圧を生成し、研究では最大約47 psigです。短時間ではありますが、これらのスパイクはオペレーターが無視してはならないリスクを引き起こす可能性があります。

ジョン・ジンクの簡略化された分析方法は、潜在的なブロードライリスクをスクリーニングする実用的な方法を提供しますが、調査対象のケース以外での精度は依然として不確実です。高い緊急救援率が懸念される施設では、水平設計やクイックダンプシステムなどの設計された液体シールソリューションが、巻き込みを軽減し、圧力上昇を低減する実証済みの方法を提供します。

John Zink との提携により、オペレーターはフレア システムのより安全な操作、ブロー ドライ リスクの軽減、信頼性の向上を実現できます。