เนื้อหาในบันทึกฉบับนี้ยังคงอิงจาก
"Guide
for Pressure-Relieving and Depressuring Systems" API RP 521 4th
edition, March 1997 พึงระลึกว่า
API
RP นี้เป็น
"Recommended
Practice" ถ้าจะแปลออกมาก็คือ
"แนวปฏิบัติที่แนะนำ"
นั่นแสดงว่าไม่ได้หมายความว่า
"ต้อง"
ทำตามที่เขียนไว้ใน
API
RP เสมอไป
มันไม่เหมือน "Standard
- มาตรฐาน"
หรือ
"Regulation
- กฎข้อบังคับ"
ที่ต้องปฏิบัติตามทุกตัวอักษร
Memoir
๒
ฉบับที่เกี่ยวข้องกับเรื่องนี้คือ
ปีที่
๕ ฉบับที่ ๕๖๑ วันพฤหัสบดีที่
๑๐ มกราคม ๒๕๕๖ เรื่อง "Liquid seal และ Water seal ตอนที่ ๑ การป้องกันแก๊สไหลสวนทาง"
และ
ปีที่
๕ ฉบับที่ ๕๖๒ วันเสาร์ที่
๑๒ มกราคม ๒๕๕๖ เรื่อง "Liquid seal และ Water seal ตอนที่ ๒ การรักษาระดับของเหลวและความดันLiquid
seal และ
Water
seal ตอนที่
๒ การรักษาระดับของเหลวและรักษาความดัน"
"Seal
drum" ในที่นี้ไม่ได้แปลว่ากลองแมวน้ำ
แต่หมายถึงถังที่ใช้ป้องกันการไหลย้อนกลับของแก๊ส
ในกรณีที่ใช้กับระบบ flare
ก็จะทำหน้าที่ป้องกันไม่ให้อากาศและเปลวไฟไม่ให้เข้าไปในระบบท่อ
flare
ที่ปากปล่อง
flare
หรือ
flare
tip นั้นจะมีการจุดไฟที่เรียกว่า
pilot
(โดยใช้
LPG
เป็นเชื้อเพลิง)
รอเอาไว้ตลอดเวลา
pilot
นี้จะวางอยู่รอบ
ๆ flare
tip (จะเล่าในเรื่องถัดไป)
และได้รับการออกแบบมาให้ลุกติดตลอดเวลาไม่ว่าจะมีฝนตกหนักหรือลมแรงเท่าใด
ดังนั้นเมื่อใดก็ตามที่มีแก๊สที่เผาไหม้ได้ไหลผ่านมาถึง
flare
tip แก๊สนั้นก็จะลุกติดไฟโดยอาศัยเปลวไฟจาก
pilot
นี้ทันที
รูปที่
๑ Seal
drum จะติดตั้งก่อนที่แก๊สจะไหลเข้า
flare
stack
โดยปรกติแล้วระบบ
flare
ควรมีแก๊สไหลออกตลอดเวลา
(จะเป็นแก๊สเชื้อเพลิงหรือแก๊สเฉื่อยก็ได้)
แต่ก็อาจมีบางขณะที่ไม่มีแก๊สไหลออก
ในช่วงเวลาที่ไม่มีแก๊สไหลออกนี้จะเป็นโอกาสที่จะทำให้อากาศแพร่ไหลย้อนเข้าไปใน
flare
stack ได้
(ดูรูปที่
๑)
และเมื่อมีแก๊สที่ลุกติดไฟได้ไหลออกมา
แก๊สนั้นมีโอกาสที่จะผสมกับอากาศเป็นส่วนผสมที่ลุกติดไฟได้
และเมื่อไหลไปถึง flare
tip ก็จะถูกจุดให้เผาไหม้
และจะเกิดเปลวไฟวิ่งย้อนลงมาตามปล่อง
flare
ได้
เพื่อป้องกันไม่ให้อากาศมีโอกาสไหลย้อนเข้าไปในระบบลึกเกินไปเวลาที่ไม่มีแก๊สไหลออกระบบ
flare
และป้องกันไม่ให้เปลวไฟที่เกิดจากการเผาไหม้วิ่งย้อนกลับเข้าไปในระบบ
จึงต้องมีการติดตั้ง seal
drum เอาไว้ระหว่างปล่อง
flare
กับ
knockout
drum ใน
seal
drum นั้นจะบรรจุน้ำเอาไว้
แก๊สที่ไหลเข้ามาจะออกทางท่อที่จุ่มอยู่ใต้ผิวน้ำ
(รูปที่
๒)
ในกรณีที่ไม่มีแก๊สไหลออก
น้ำก็จะเป็นตัวปิดกั้นการไหลของอากาศและเปลวไฟ
ถ้ามีอากาศแพร่ย้อนเข้ามาก็จะไม่สามารถแพร่เข้าไปในท่อแก๊สไหลเข้าได้
และถ้ามีเปลวไฟวิ่งสวนทางย้อนลงมา
ก็จะมาสิ้นสุดที่ seal
drum ดังนั้น
seal
drum
จึงควรได้รับการออกแบบให้รับแรงระเบิดจากเปลวไฟที่วิ่งย้อนเข้ามาด้วย
เนื่องจากท่อแก๊สที่ไหลเข้า
seal
drum นั้นจุ่มอยู่ใต้ผิวน้ำประมาณ
4
นิ้วหรือ
10
เซนติเมตร
ดังนั้นแก๊สที่จะไหลผ่าน
seal
drum ไปได้นั้นต้องมีความดันอย่างน้อย
4
นิ้วน้ำ
ค่าความดันค่านี้เป็นการ
back
pressure ที่น้อยที่สุดในการออกแบบวาล์วระบายความดัน
(relieving
valve) ที่ระบายแก๊สเข้าระบบท่อ
flare
(ความดันต้านการไหลด้านขาออกของ
relieving
valve)
ที่บอกว่าเป็นค่าความดันที่น้อยที่สุดก็คือกรณีที่ระบบนั้นมีวาล์วระบายความดันเปิดเพียงตัวเดียว
แต่ถ้าวาล์วระบายความดันมีการเปิดหลายตัวพร้อมกัน
ค่าความดัน back
pressure ก็จะสูงกว่านี้
เพื่อรักษาระดับน้ำใน
seal
drum ให้คงที่ตลอดเวลา
จึงใช้การเปิดน้ำเข้า seal
drum ตลอดเวลา
และควบคุมระดับด้วยการใช้
U-loop
(ในรูปที่
๒ เรียกว่า sewer
seal) การทำงานของ
U-loop
ตัวนี้เล่าเอาไว้แล้วในบันทึกฉบับที่
๕๖๑ และ ๕๖๒ ที่เกริ่นเอาไว้ตอนเริ่มต้นบันทึกฉบับนี้
ยังมีอุปกรณ์อีกตัวหนึ่งที่มีการทำหน้าที่คล้ายทั้ง
seal
drum คือ
quench
drum (รูปที่
๓)
quench drum นี้จะมีน้ำ
(หรือของเหลวชนิดอื่น
ขึ้นอยู่กับแก๊สที่ต้องการชะล้าง)
ฉีดเข้าทางด้านบนของถัง
แก๊สที่ไหลเข้ามาจะออกยังปลายท่อที่จุ่มอยู่ใต้ผิวของเหลวในถัง
เมื่อแก๊สร้อนที่มีส่วนที่ควบแน่นได้
(หรือละลายได้ในของเหลวที่ฉีดลงมา)
สัมผัสกับของเหลวที่ฉีดลงมา
องค์ประกอบที่ควบแน่นได้
(หรือละลายได้)
ก็จะถูกชะลงเบื้องล่างมาพร้อมกับของเหลว
ส่วนแก๊สก็จะถูกส่งต่อไปยังระระบบระบายต่อไป
(เช่นออกปล่อยออกสู่บรรยากาศโดยตรง
หรือส่งเข้าระบบ flare)
quench drum ในที่นี้แตกต่างจาก
scrubber
ตรงที่ตัว
scrubber
นั้นไม่มีระบบ
liquid
seal ใน
API
RP 521 กล่าวถึงการใช้
quench
drum ในการดักจับไอแก๊สร้อนที่มีไฮโดรคาร์บอนที่ควบแน่นได้ผสมอยู่
โดยของเหลวที่ฉีดพ่นลงมานั้นอาจเป็นน้ำหรือพวกน้ำมันหนัก
(จุดเดือดสูง)
ก็ได้
ตอนต่อไปจะเป็นเรื่องเกี่ยวกับ
flare
tip (ปากปล่อง
flare
ที่เป็นที่เกิดการเผาไหม้)
และตำแหน่งติดตั้งของมัน
ซึ่งทำให้เกิดการแยกออกเป็น
ground
flare (ระบบเผาทิ้งที่อยู่ระดับพื้น)
และ
elevated
flare (ระบบเผาทิ้งที่เราเห็นเป็นปล่องสูง
ๆ มีไฟลุกติดอยู่ข้างบน)
รูปที่
๒ ตัวอย่าง Water
seal drum (จาก
API
RP 521) ภาพบนเป็นภาพระบบรวมทั่วไป
ส่วนภาพล่างเป็นส่วนขยายของส่วนท่อที่จุ่มอยู่ในน้ำ
(1)
U-loop เพื่อรักษาระดับน้ำใน
seal
drum ให้คงที่
(2)
Vent ที่ส่วนบนสุดของ
U-loop
เพื่อป้องกันการเกิดกาลักน้ำ
(3)
ปลายท่อระบายน้ำออกอยู่สูงจากระดับก้นถัง
เพื่อป้องกันไม่ให้ของแข็ง
(ที่อาจมี)
ไหลเข้าไปอุดตันท่อ
U-loop
(4)
ระดับความลึกที่น้อยที่สุดที่แก๊สต้องมีแรงดันเพื่อจะไหลผ่านพ้นชั้นน้ำออกไปได้
ในรูปคือ 4
นิ้วน้ำ
(หรือ
10
เซนติเมตรน้ำ)
ดังนั้นค่า
ๆ นี้จะเป็นค่า minimum
back pressure ของระบบท่อ
flare
กล่าวอีกนัยหนึ่งก็คือแก๊สจะไหลผ่าน
Water
seal drum ออกไปที่
flare
stack ได้จะต้องมีความดันไม่น้อยกว่า
4
นิ้วน้ำ
(5)
ที่อัตราการไหลแก๊สต่ำ
แก๊สจะไหลออกทางช่องรูปสี่เหลี่ยมที่อยู่ด้านบนช่องรูปสามเหลี่ยม
แต่เมื่อแก๊สไหลเร็วขึ้น
(ความดันก็เพิ่มขึ้นตาม)
จำเป็นต้องมีช่องทางการไหลที่กว้างขึ้น
ช่องสำหรับให้แก๊สไหลออกก็เลยค่อย
ๆ โตขึ้นเป็นรูปสามเหลี่ยม
และยังมีการเจาะช่องรูปสามเหลี่ยมเพิ่มขึ้นเพื่อช่วยในการระบายแก๊สเมื่อมีอัตราการระบายสูง
รูปที่
๓ Quench
drum ใช้สำหรับดักไอที่มีของเหลวที่ควบแน่นได้
เช่นในรูปเป็นไอไฮโดรคาร์บอนที่ไหลเข้าท่อทางด้านซ้าย
โดยปลายท่อแก๊สไหลเข้านั้นจะจุ่มอยู่ในน้ำที่อยู่ทางซีกซ้ายของ
drum
ไอไฮโดรคาร์บอนบางส่วนจะควบแน่นในขณะที่ไหลผ่านน้ำ
และส่วนที่เหลือจะควบแน่นเมื่อแก๊สที่ไหลออกนั้นสัมผัสกับน้ำที่ฉีดลงมาจากทางด้านบน
ไฮโดรคาร์บอนที่เป็นของเหลวที่ลอยอยู่บนผิวหน้าน้ำทางซีกซ้ายจะไหลล้นข้ามแผ่น
baffle
(1) มาสะสมอยู่ทางฝั่งซีกขวาของก้นถัง
ดังนั้นเราจะสามารถจะระบายไฮโดรคาร์บอนที่ควบแน่นออกได้โดยการเปิดวาล์ว
(2)
ด้านล่างของถังเพื่อระบายน้ำทางซีกขวาออก
โดยที่ระดับน้ำทางซีกซ้ายนั้นยังคงเดิม
ทำให้ระบบยังรักษาความสามารถในการป้องกันการไหลย้อนกลับได้อยู่
