Diseño del sistema de descarga a la atmósfera

Diseño del sistema de descarga a la atmósfera Evaluar el caudal máximo (simultaneidad) Casos: Falla de utilities: complejo de analizar. Puede afectar a todo el establecimiento industrial. (Corte total o parcial de energía o agua de enfriamiento) Incendio: Considerar la máxima simultaneidad. En ausencia de otra información, se considera que el área afectada por el incendio se limita a una superficie de 230 a 460 m2 (API Std 521 Ed 2007 Secc 7.1.2)

Diseño del sistema de descarga a la atmósfera Descarga directa a la atmósfera Cuando no existe un sistema de flare (ej: gasoductos, plantas de almacenaje de LPG) Potenciales problemas a analizar: No formar mezclas inflamables a nivel de suelo.(analizar con modelos de dispersión o con gráficos del API 521.) Se requiere una buena velocidad en la descarga. En caso de ser necesario, agregar válvulas de seguridad escalonadas para manejar descargas pequeñas) No superar niveles de toxicidad a nivel de suelo (ej gases con SH2) Analizar con modelos de dispersión. En caso de ignición, no superar niveles admisibles de radiación

Diseño del sistema de descarga a la atmósfera Antorchas elevadas Permiten la combustión en forma segura, con bajos niveles de radiación Tipos constructivos

Diseño del sistema de descarga a la atmósfera Antorchas elevadas Humo: por combustión incompleta. Se elimina inyectando fluidos que promuevan turbulencia (vapor o aire)

Diseño del sistema de descarga a la atmósfera Métodos para evitar el retroceso de llama Sellos líquidos Ventajas: Mantiene presurizado el header Permite dirigir descargas a distintos sistemas según presión Reduce el consumo de N2 de purga en la puesta en marcha

Diseño del sistema de descarga a la atmósfera Métodos para evitar el retroceso de llama Gas de purga API 521: El gas de purga debe permitir reducir la concentración de O2 a un 6% a una altura de 25 ft por debajo del tip Q(Sm3/h)= 31.25.D3.46.Σxi0.65.Ki xi= fracción molar del componente i Valores de Ki H2: +5.783 C2H6: -1.067 He: +5.078 CO2 : -2.651 CH4: +2.328 C3H8: -2.651 N2: +1.067 (sin viento) C4+: -6.586 N2:+ 1.707 con viento

Diseño del sistema de descarga a la atmósfera Métodos para evitar el retroceso de llama Sellos moleculares y sellos dinámicos Permiten reducir el caudal de gas de purga Sin sello: Velocidad de gas de purga: 0.2 a 0.5 fps Con sello: 0.01 a 0.04 fps Fórmula de TOTAL Sin sello: Sm3/h = 24000D3.MW-0565 Con sello: Sm3/h=12000D3.MW-0565 D en metros (valores mucho mayores)

Diseño del sistema de descarga a la atmósfera

Diseño del sistema de descarga a la atmósfera Cálculo de la intensidad de radiación sobre un determinado punto del suelo API RP 521 cubre el diseño de antorchas subsónicas. Se admite una velocidad en la descarga que produzca un número de Mach entre 0.2 y 0.5 Para antorchas sónicas consultar al proveedor

Diseño del sistema de descarga a la atmósfera Antorchas : Longitud de llama vs calor liberado 1: fuel gas 2: gas de pozo 3:gas reciclo de reforming catalitico 4: efluente reactor reforming catalítico 5: unidad deshidrogenación 6, 7 : H2 Y = Long de llama en metros X= calor liberado watts

Diseño del sistema de descarga a la atmósfera

Diseño del sistema de descarga a la atmósfera Cálculo de la intensidad de radiación sobre un determinado punto del suelo Q= Energía liberada KW D= Distancia al epicentro (m) F= Fracción de calor irradiado K= intensidad (KW/m2) τ = Fracción transmitida a través de la atmósfera

Diseño del sistema de descarga a la atmósfera Distorsión de la llama por el viento

Diseño del sistema de descarga a la atmósfera Knock out drum Objeto: Separar líquidos Las cañerías deben tener pendiente hacia él. De no ser posible hay que instalar otros en puntos intermedios con sus correspondientes sistemas de bombeo Diseñar como separador para eliminar gotas de 300 micrones según el método del API 521 Prever adecuada capacidad de bombeo. Tener cuidado con la posibilidadde descarga de líquidos fríos que podrían flashear en la bomba

Diseño del sistema de descarga a la atmósfera Diseño de colectores (descarga subsónica) Componer el mapa de caudales para cada escenario Adoptar velocidad de descarga Ma= 0.2 Comenzando desde la punta del flare a presión atmosférica ir calculando hacia arriba, verificar que no se exceda la máxima contrapresión en ninguna válvula ni se exceda el rating de las bridas