スチームアシストフレアの許容運転パラメータ

フレアーの業者は、スチームアシストフレアー先端部の蒸気注入装置には常に冷却蒸気を供給することを推奨している。しかし、"冷却蒸気 "という名称は、この蒸気の流れの一面のみを適切に表現しています。この蒸気は、チップ出口付近の高熱領域で蒸気噴射装置を熱的に保護するだけでなく、蒸気供給配管を確実に加熱し、蒸気流量が大きく増加してもドレンが発生しないようにするものである。残念ながら、フレアシステムへのガス流量が少ない期間（スタンバイ、パージのみ、または少量連続流量モード）には、この冷却スチームがフレアシステムの炭化水素破壊効率を低下させる可能性があります。

現在、テキサス州環境品質委員会（TCEQ）は、2010年にテキサス大学に委託して実施したフレア試験のデータを検証しています。TCEQによる最近の現地観察で、一部の蒸気およびエアアシストフレアのターンダウン時のフレア破壊効率が悪いと思われる現象が確認されています。特殊な赤外線カメラを使用し、不適切に運用されたフレアシステムから未燃焼の炭化水素が検出されたのです。しかし、フレアの専門家の間では、既存のフレアを適切に運用することで、ターンダウン時でも非常に高い破壊効率が得られると一般に考えられています。しかし、低ガス流量の既存のフレアシステムで適切な破壊効率要件を満たすには、これらの施設の運用担当者に対してより明確で詳細なトレーニングが必要となります。

目的

Zeeco 蒸気フレア研究の第一の目的は、米国石油協会（API）521 が推奨するパージガス率で燃焼させ、Zeecoが推奨する冷却蒸気率で蒸気を注入しながら、炭化水素の破壊と除去効率について現行のZeeco 蒸気補助フレア先端設計を試験することであった。第二の目標は、フレアチップの設計、スチームとパージガスを合わせた低位発熱量(LHV)、炭化水素の破壊と除去効率の関係を開発することであった。

テスト

テストは2011年7月18日に開始され、5日間に渡って行われました。テスト開始前にエア・ハイジーン社によって環境測定が行われ、施設内の炭素レベルのバックグラウンド測定値のコントロールとして使用されました。
テストは3つのフェーズで行われました。
フェーズ 1: 確立したガイドラインのテスト
フェーズ 2: テスト計画の調整と仮説の構築
フェーズ 3: LHV 仮説の検証

結果と結論

Zeeco は、常時蒸気噴射（冷却蒸気）が蒸気噴射装置に熱的保護を与える一方で、不適切な蒸気噴射がマイナス面を生む可能性があることを学んだ。蒸気はフレア部品の完全性を維持するために不可欠な要素であるが、不適切な使用は炭化水素の破壊と除去効率の障害となりうる。燃焼に蒸気を利用する際には、多くの要素を考慮しなければならない。この調査から、Zeeco 、API 521指定のパージガスと現在の蒸気冷却速度を使用した場合、適切な燃焼は不可能であると考えられる。