Diseo del sistema de descarga a la atmsfera

Diseo del sistema de descarga a la atmsferaEvaluar el caudal mximo (simultaneidad)Casos: Falla de utilities: complejo de analizar. Puede afectar a todo el establecimiento industrial. (Corte total o parcial de energa o agua de enfriamiento)

Incendio: Considerar la mxima simultaneidad. En ausencia de otra informacin, se considera que el rea afectada por el incendio se limita a una superficie de 230 a 460 m2 (API Std 521 Ed 2007 Secc 7.1.2)

Diseo del sistema de descarga a la atmsferaDescarga directa a la atmsfera

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 dispersin o con grficos del API 521.) Se requiere una buena velocidad en la descarga. En caso de ser necesario, agregar vlvulas de seguridad escalonadas para manejar descargas pequeas)

No superar niveles de toxicidad a nivel de suelo

(ej gases con SH2) Analizar con modelos de dispersin.

En caso de ignicin, no superar niveles admisibles de radiacin

Diseo del sistema de descarga a la atmsferaAntorchas elevadasPermiten la combustin en forma segura, con bajos niveles de radiacin

Tipos constructivos

Diseo del sistema de descarga a la atmsferaAntorchas elevadas

Humo: por combustin incompleta. Se elimina inyectando fluidos que promuevan turbulencia (vapor o aire)

Diseo del sistema de descarga a la atmsferaMtodos para evitar el retroceso de llama

Sellos lquidosVentajas:Mantiene presurizado el headerPermite dirigir descargas a distintos sistemas segn presin

Reduce el consumo de N2 de purga en la puesta en marcha

Diseo del sistema de descarga a la atmsferaMtodos para evitar el retroceso de llamaGas de purgaAPI 521: El gas de purga debe permitir reducir la concentracin de O2 a un 6% a una altura de 25 ft por debajo del tipQ(Sm3/h)= 31.25.D3.46.xi0.65.Kixi= fraccin molar del componente iValores de KiH2: +5.783C2H6: -1.067He: +5.078CO2 : -2.651CH4: +2.328C3H8: -2.651N2: +1.067 (sin viento)C4+: -6.586N2:+ 1.707 con viento

Diseo del sistema de descarga a la atmsferaMtodos para evitarel retroceso de llamaSellos moleculares y sellos dinmicosPermiten reducir el caudal de gas de purgaSin sello: Velocidad de gas de purga: 0.2 a 0.5 fpsCon sello: 0.01 a 0.04 fpsFrmula de TOTAL Sin sello: Sm3/h = 24000D3.MW-0565Con sello: Sm3/h=12000D3.MW-0565D en metros(valores mucho mayores)

Diseo del sistema de descarga a la atmsfera

Efectos de la radiacin trmica

BTU/h.ft2

Kw/m2

Tiempo para alcanzar el umbral de dolor (seg)

550

1.74

60

Valor al cual personal con vestimentas apropiadas puede estar permanentemente expuesto

740

2.33

40

1500

4.73

16

Intensidad a la cual se pueden realizar operaciones de emergencia de varios minutos de duracin por personal sin escudos pero con vestimenta adecuada. Deshidratacin de la vegetacin

3000

9.46

6

Valor mximo admisible para lugares a los que el personal puede tener acceso (por ejemplo la base de la antorcha) La exposicin se limita a algunos segundos (suficiente para escapar)

Ignicin de la madera

5000

Valor admisible para estructuras sin acceso de personal

6300

19.87

2

Diseo del sistema de descarga a la atmsferaClculo de la intensidad de radiacin sobre un determinado punto del sueloAPI RP 521 cubre el diseo de antorchas subsnicas. Se admite una velocidad en la descarga que produzca un nmero de Mach entre 0.2 y 0.5Para antorchas snicas consultar al proveedor

Diseo del sistema de descarga a la atmsferaAntorchas : Longitud de llama vs calor liberado1: fuel gas2: gas de pozo3:gas reciclo de reforming catalitico4: efluente reactor reforming cataltico5: unidad deshidrogenacin6, 7 : H2Y = Long de llama en metros X= calor liberado watts

Diseo del sistema de descarga a la atmsfera

Diseo del sistema de descarga a la atmsferaClculo de la intensidad de radiacin sobre un determinado punto del suelo

Q= Energa liberada KWD= Distancia al epicentro (m)F= Fraccin de calor irradiado K= intensidad (KW/m2) = Fraccin transmitida a travs de la atmsfera

Diseo del sistema de descarga a la atmsfera

Distorsin de la llama por el viento

Diseo del sistema de descarga a la atmsferaKnock out drumObjeto: Separar lquidosLas caeras deben tener pendiente hacia l. De no ser posible hay que instalar otros en puntos intermedios con sus correspondientes sistemas de bombeoDisear como separador para eliminar gotas de 300 micrones segn el mtodo del API 521Prever adecuada capacidad de bombeo. Tener cuidado con la posibilidadde descarga de lquidos fros que podran flashear en la bomba

Diseo del sistema de descarga a la atmsferaDiseo de colectores (descarga subsnica)Componer el mapa de caudales para cada escenarioAdoptar velocidad de descarga Ma= 0.2Comenzando desde la punta del flare a presin atmosfrica ir calculando hacia arriba, verificar que no se exceda la mxima contrapresin en ninguna vlvula ni se exceda el rating de las bridas