ศึกษาการลดปริมาณก๊าซเผาไหม้เข้าสู่หอเผาไหม้ หรือ Flare Load Reduction study

การศึกษาวิธีการลดปริมาณก๊าซเผาไหม้เข้าสู่หอเผาไหม้ มีประโยชน์มากในด้านการตัดสินใจในลงทุนขยายการผลิตในของโรงงานในอนาคต

• เฟซบุ๊ค
• LinkedIn
• ยูทูบ

หอเผาไหม้ หรือ Flare คืออะไร

หอเผาไหม้หรือ Flare เป็นอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับเผาก๊าซไฮโดรคาร์บอนส่วนที่เหลือ ส่วนที่เกิน หรือต้องปล่อยออกมาเพื่อป้องกันความดันของระบบที่เกินกว่าที่ออกแบบไว้ overpressure ก่อนปล่อยสู่บรรยากาศ

ส่วนเหตุใดที่ต้องเผาก่อนปล่อยสู่บรรยากาศมีด้วยกันหลายอย่างแต่ที่สำคัญที่สุด คงเป็นเรื่องความปลอดภัย เนื่องด้วยก๊าซไฮโดรคาร์บอนในโรงงานอุตสาหกรรมมีด้วยกันหลายประเภท มีทั้งแบบที่เบากว่าอากาศ หนักกว่าอากาศ ถ้าปล่อยออกมาโดยไม่เผาไหม้ก็อาจจะเกิดการสะสมในบริเวณใดบริเวณหนึ่งแล้วก่อให้เกิด ไฟไหม้หรือระเบิดขึ้นได้

อัตราก๊าซเผาไหม้ หรือ Flare Load คืออะไร

อัตราก๊าซเผาไหม้ หรือ Flare load เป็นปริมาณก๊าซเผาไหม้ที่จำเป็นต้องปล่อยออกมาจากกระบวนการผลิตเพื่อรักษาสภาพของกระบวนการผลิตให้ทำงานปกติเหมือนเดิม โดยมีทั้งปล่อยในกระบวนการทำงานปกติ เช่น ก๊าซส่วนเกินหรือก๊าซเลี้ยงระบบเผาไหม้ให้พร้อมใช้งาน หรือก๊าซที่จำเป็นต้องปล่อยในกรณีฉุกเฉินต่างๆ

โดยส่วนใหญแล้วค่าการออกแบบของระบบเผาไหม้จะมาจากกรณีฉุกเฉินต่างๆ เช่น

1. ความดันของระบบที่สูงขึ้นจากการเกิดเพลิงไหม้ Fire case
2. ความดันของระบบที่สูงขึ้นจากการที่เกิดไฟฟ้าดับ Power failure case
3. ความดันของระบบที่สูงขึ้นจากการที่สูญเสียระบบหล่อเย็น Cooling water failure case
4. ความดันของระบบที่สูงขึ้นจากการที่ปิดวาล์ลขาออกของเครื่องอัดความดัน Closed outlet of compressor

นี่คือ (4) สี่กรณีหลักที่พบเห็นได้บ่อยในการออกแบบระบบลำเลียงก๊าซเผาไหม้กับหอเผาไหม้

วิธีในการลดอัตราก๊าซเผาไหม้ Flare Load Reduction มีอะไรบ้าง

ถ้าไม่พูดถึงระบบ High Integrity Pressure Protection Systems หรือ HIPPS ที่ทางมาตราฐานอย่าง ASME, API, IEC หรือ ISA ที่ได้ระบุหลักเกณฑ์และวิธีการพิจารณาไว้ นั้นสามารถนำมาใช้ในลดอัตราการส่งก๊าซเผาไหม้ในกรณีที่ 2-4 เราก็ต้องมองศึกษาลงไปในรายละเอียดของกระบวนการผลิต ตำแหน่งที่ตั้ง ขนาดของอุปกรณ์ เพื่อลดอัตราการส่งก๊าซเผาไหม้จากกรณีที่ 1 ด้วย ยกตัวอย่างเช่น

• อุปกรณ์ที่ปกติมีของเหลวอยู่น้อย เช่น K.O. drum suction compressor หรือ K.O. drum of fuel gas supplies ก็ไม่จำเป็นต้องพิจารณา fire case
• ถังหรืออุปกรณ์ขนาดเล็ก (เส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 6 เมตร) หรือพวกท่อต่างๆ ก็ไม่จำเป็นต้องพิจารณา fire case
• อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน heat exchanger ขนาดเล็ก (ปริมาตรน้อยกว่า 4 m3) ก็ไม่จำเป็นต้องพิจารณา fire case
• ในกรณีที่ในบริเวณมีอุปกรณ์วางอยู่หลายๆตัว ก็จำเป็นต้องศึกษาการวางตำแหน่ง หรือ plant layout ว่าถ้ามีระยะปลอดภัยรอบด้านอยู่มากกว่า 6 เมตรไหม ถ้าใช่ เราก็สามารถแยกเป็น single fire zone ได้
• พิจารณาการลดปริมาณความร้อนจากไฟไหม้เข้าสู่กลุ่มอุปกรณ์ที่ใหญ่ที่สุด largest single fire zone ด้วยวัสดุทนไฟ fire proofing ต่างๆ