Foire aux questions
Arrête-flammes
Principes fondamentaux
Un arrêt-flammes est un appareil de sécurité. Il a pour but de permettre le passage des gaz, des liquides, etc.
tout en empêchant la propagation des flammes et les explosions.
Les arrêtes-flammes (ou « arrêtes-flammes ») sont conçus pour permettre le passage des gaz, des liquides, etc., tout en empêchant la propagation des flammes. Les arrêtes-flammes PROTEGO® se composent de disques arrête-flammes (FLAMEFILTER®), d’entretoises et d’un boîtier. Le FLAMEFILTER® est constitué de bandes métalliques ondulées enroulées.
Le principe d'extinction de la flamme dans de petits interstices s'applique aussi bien aux arrête-flammes PROTEGO® en bout de ligne qu'aux arrête-flammes PROTEGO® en ligne. Lorsqu'un mélange s'enflamme dans un interstice entre deux parois, la flamme se propage vers le mélange non brûlé. L'expansion du mélange brûlé précomprime le mélange non brûlé et accélère la flamme.
La flamme est éteinte par dissipation de la chaleur dans la couche limite « s », qui la transfère vers la grande surface de la longueur de l'interstice par rapport à la largeur de l'interstice « D », et par refroidissement du produit en dessous de sa température d'ignition. La largeur et la longueur de l'interstice du disque de l'arrête-flammes déterminent sa capacité d'extinction.
Plus l'interstice est étroit et long, plus l'efficacité d'extinction est grande. À l'inverse, plus l'interstice est large et court, plus la perte de charge est faible. Des expériences permettent de déterminer l'équilibre optimal entre ces conditions.
L'exploitant est responsable de l'entretien régulier de l'appareil. Un fonctionnement sans défaillance nécessite des essais et des travaux d'entretien réguliers. Les intervalles requis dépendent des propriétés (par exemple, condensation, sublimation, polymérisation, consistance) des produits présents dans l'installation ou des mélanges circulant dans les appareils, ainsi que des contraintes mécaniques auxquelles ceux-ci sont soumis.
Si le personnel manque d'expérience dans l'utilisation de l'appareil, l'exploitant doit veiller à ce que les mesures suivantes soient prises :
- Contrôles réguliers après la mise en service
- Détermination des futurs intervalles de maintenance Maintenance Combination of all technical and administrative actions, including supervision actions, intended to maintain or restore a unit in working order.
Documentation de la maintenance définie dans les spécifications opérationnelles
Points clés à prendre en compte pour déterminer les intervalles de maintenance :
- Une inspection annuelle est généralement suffisante pour les produits « propres » et les charges mécaniques normales.
- La présence d'impuretés, la formation potentielle de polymères ou d'autres dépôts, l' accumulation Accumulation Pressure increase over the MAWP of the vessel allowed during discharge through the pressure-relief device. de condensats ou des charges mécaniques élevées peuvent nécessiter des intervalles de maintenance nettement plus courts. Une première maintenance est recommandée au plus tard après 3 mois.
- La durée de vie des pièces d'usure telles que les joints et les membranes dépend des influences environnementales, des matériaux traités et des contraintes mécaniques. Seul l'exploitant peut déterminer les intervalles de maintenance requis.
- Les dépôts dans les appareils et l'encrassement des disques arrête-flammes (FLAMEFILTER®) entraînent une perte de charge accrue ou une réduction du débit.
Remplacez l'unité arrête-flammes PROTEGO® après tout cas de combustion ou de retour de flamme constaté. Vérifiez que toutes les autres pièces de l'appareil ne sont pas endommagées.
Pour les versions équipées d'une sonde de température (-T, -TB), respectez également les consignes suivantes :
- Après un retour de flamme détecté, vérifiez que la sonde de température n'est pas endommagée et remplacez-la si nécessaire.
- Si la température a dépassé la température de fonctionnement du capteur, remplacez l'insert de mesure.
Un arrêt-flammes n'est pas une vanne. L'arrête-flammes a pour fonction de permettre le passage des gaz, des liquides, etc., tout en empêchant la propagation des flammes. La vanne, quant à elle, sert à protéger le réservoir contre les dommages pouvant survenir en cas de surpression ou de dépression. Les récipients fermés ou les réservoirs remplis de produits liquides doivent comporter une ouverture permettant de libérer la pression accumulée afin d'éviter toute explosion Explosion Abrupt oxidation or decomposition reaction producing an increase in temperature, pressure, or in both simultaneously. . De même, la dépression doit être compensée lorsque le réservoir ou le récipient est vidé afin d'éviter toute implosion.
Les arrêtes-flammes se subdivisent en différents types selon le processus de combustion (combustion lente,
déflagration, détonation et divers sous-groupes).
Les arrêts-flammes antidéflagration sont des appareils de sécurité utilisés dans les systèmes traitant des mélanges explosifs afin de protéger les équipements de process contre les déflagrations. Ils atténuent de manière fiable les effets d'une déflagration dans les conduites situées à proximité d'une source d'inflammation potentielle, éteignent la flamme et protègent les systèmes qui ne peuvent pas résister à la pression d'une explosion.
Les arrêts-flammes antidétonation sont des appareils de sécurité utilisés dans les réseaux de canalisations où des détonations peuvent se produire. Ils atténuent de manière fiable les effets d'une détonation, éteignent la flamme et protègent les composants et les récipients non antidéflagrants.
La déflagration est une explosion qui se propage à une vitesse inférieure à celle du son. En fonction de la forme géométrique de la zone de combustion, on distingue la déflagration atmosphérique, la déflagration pré-volumique et la déflagration en ligne.
La déflagration atmosphérique est une explosion qui se produit à l'air libre sans augmentation notable de la pression.
La déflagration pré-volumique est une explosion dans un espace confiné (tel qu'à l'intérieur d'un récipient) déclenchée par une source d'inflammation interne.
La déflagration en ligne est une explosion accélérée à l'intérieur d'un tuyau qui se propage le long de l'axe de celui-ci à une vitesse de propagation de la flamme inférieure à la vitesse du son.
La détonation est une explosion se propageant à une vitesse supersonique et caractérisée par une onde de choc.
Les arrête-flammes en bout de ligne peuvent être conçus pour offrir une protection contre le brûlage courte durée ou contre le brûlage continu, selon leur homologation.
On entend par « combustion stabilisée » la combustion régulière et constante d'une flamme qui est stabilisée au niveau ou à proximité de l'élément de l'arrête-flammes. On distingue le brûlage courte durée (brûlage stabilisé pendant une période déterminée) et le brûlage en continu (brûlage stabilisé pendant une durée illimitée).
Les arrêtes-flammes sont utilisés dans une grande variété d'applications dans les secteurs amont et aval de l'industrie pétrolière et gazière, ainsi que dans les industries pétrolière, chimique, pharmaceutique et bioénergétique. Ils sont indispensables lors du traitement et du stockage de liquides inflammables. Le rôle d'un arrête-flammes est de permettre le passage des gaz, des liquides, etc., tout en empêchant la propagation des flammes.
Une vanne antidéflagrante pour atmosphère normale est une vanne combinée de surpression/dépression hautement sophistiquée, conçue
pour des débits élevés et équipée d'un pare-flammes intégré. Elle est principalement utilisée pour empêcher la transmission de flammes lors de l'admission et de l'évacuation d'air sur les réservoirs, les conteneurs et les équipements de process. Cette vanne offre une protection fiable contre la surpression et le vide, empêche l'admission d'air, réduit les pertes de produit et protège contre les déflagrations atmosphériques.
Sélection
Le choix des pare-flammes dépend du type de combustion (déflagration, détonation, combustion prolongée) et de l'emplacement de l'installation (en ligne ou en bout de ligne). L'efficacité des pare-flammes doit être testée et certifiée.
Les critères suivants doivent être pris en compte lors du choix de l’arrête-flammes approprié :
- Conditions de fonctionnement telles que la pression et la température
- Groupe d'explosivité du mélange en circulation
- Homologations conformes aux normes ATEX, USCG, CSA, GOST-R, GL, IMO, etc.
- Conception concentrique, excentrique ou à 90 degrés
- Diamètre nominal Diamètre nominal The nominal size is an alphanumeric designation of size for components in a piping system, used for reference purposes, comprising the letters DN followed by a dimensionless integer that is indirectly related to the physical size of the bore or outside diameter of the connections, expessed in millimeters. et type de raccordement
- Enveloppe de chauffage ou traçage électrique fourni sur mesure
- Substances critiques
- Unidirectionnel ou bidirectionnel
Sur la base de cette sélection initiale, des détails supplémentaires tels que les matériaux, les revêtements, etc. peuvent être demandés ou définis dans la fiche technique.
Selon les conditions d'installation et d'exploitation, il est nécessaire d'utiliser soit des arrêts-flammes antidéflagration, soit des arrêts-flammes antidétonation. En fonction du mode de fonctionnement, une résistance à la combustion stabilisée (combustion de courte durée, combustion prolongée) peut s'avérer nécessaire.
Les pare-flammes se subdivisent en différents types selon le processus de combustion (combustion prolongée, déflagration, détonation et leurs divers sous-groupes) et selon le type d'installation (en ligne, en bout de ligne, dans l'équipement).
Les arrêtes-flammes sont fabriqués en acier, en acier inoxydable ou en Hastelloy.
Un arrêt-flammes est installé à l'ouverture d'un caisson ou sur la tuyauterie de raccordement d'un système de caissons.
Pour déterminer si les Arrêtes-flammes ont une incidence sur les débits, il convient de consulter les tableaux de capacité de débit pour chaque
. Ces courbes illustrent la perte de charge en fonction des différents débits.
Vannes
Le choix d'une soupape de surpression et de dépression (PVRV) adaptée est essentiel pour garantir le fonctionnement sûr de votre système.
Suivez ces conseils pour choisir la vanne appropriée :
Fonction : Déterminer s’il est nécessaire d’installer une soupape de surpression, une soupape de dépression ou une soupape combinée de surpression/dépression avec un raccord de dérivation, si nécessaire.
Conception : choisir entre une soupape combinée en bout de ligne ou des soupapes de décharge de pression et de dépression séparées, avec un raccordement vertical ou horizontal.
Pression de tarage Pression de tarage Adjusted set pressure is the pressure at which a valve opens on a test bench. ajustée : Il s'agit de la pression de la cuve maximale admissible standard moins 10 % de surpression. La pression de tarage détermine le choix des matériaux pour le clapet.
Type de joint : Sélectionnez le type de joint approprié en fonction du niveau de pression. Les options comprennent un joint à coussin d'air ou un joint métallique pour une étanchéité extrême.
Conditions de fonctionnement particulières : Tenez compte des exigences spécifiques telles que la manipulation de substances visqueuses et adhésives, le fonctionnement à l'abri du gel ou l'utilisation avec des produits polymérisants.
Diamètre nominal : le diamètre nominal est généralement déterminé par le débit nécessaire pour éviter toute surpression ou dépression inacceptable. Des diagrammes de débit certifiés sont disponibles pour faciliter la sélection. Pour un dimensionnement correct, tenez compte des conditions de fonctionnement, de la perte de charge dans les conduites, y compris les autres appareils installés, et de toute contre-pression éventuelle.
Considérations relatives au dimensionnement : la taille de la soupape doit garantir que les pressions admissibles ne sont pas dépassées lors de la libération du débit requis.
En évaluant soigneusement ces facteurs, vous pouvez choisir une soupape de décharge de pression et de vide qui garantit des performances et une sécurité optimales pour votre système.
Les soupapes de décharge de pression et de dépression sont équipées de clapets à contrepoids ou à ressort. Lorsqu'une surpression s'accumule dans le réservoir, le clapet de la soupape de pression, guidé dans le corps de la soupape, se soulève et libère le flux vers l'atmosphère jusqu'à ce que la pression redescende en dessous du niveau de consigne. La soupape se referme alors.
Le côté dépression de la soupape reste hermétiquement fermé grâce à la charge de surpression supplémentaire. Lorsqu'il y a une dépression dans le réservoir, la pression atmosphérique soulève le disque de dépression, permettant ainsi la mise à l'air libre du réservoir.
Les vannes PROTEGO® de fin de ligne sont principalement utilisées pour les réservoirs de stockage, les récipients ou les conduites de ventilation. Dans les tuyauteries, les vannes PROTEGO® en ligne servent de clapets anti-retour, de vannes de trop-plein et, parfois, de vannes de régulation.
Les soupapes de surpression/dépression PROTEGO® sont utilisées comme soupapes d'admission et d'échappement, soupapes de surpression, soupapes de conservation, ainsi que pour la régulation et la purge simples des réservoirs et des équipements lorsque des niveaux de dépression ou de pression inacceptables sont dépassés. Ces soupapes conviennent aux plages de basse pression où les soupapes de sécurité classiques ne peuvent pas être utilisées en raison de leurs caractéristiques de performance limitées. Les vannes PROTEGO® sont disponibles en tant que vannes de décharge de pression, vannes de décharge de vide ou vannes combinées de décharge de pression/vide.
Les récipients ou réservoirs fermés contenant des produits liquides doivent être équipés d'orifices permettant d'évacuer la pression accumulée afin d'éviter toute explosion. De même, la dépression doit être compensée lors de la vidange du réservoir ou du récipient afin d'empêcher toute implosion. Des surpressions ou dépressions inadmissibles peuvent survenir lors des opérations de chargement et de déchargement, des processus de nettoyage à la vapeur ou lors de la mise sous atmosphère inerte en raison d'effets thermiques.
Pour permettre un échange libre avec l'atmosphère ou avec des systèmes de tuyauterie raccordés qui ne sont ni contrôlés ni surveillés, on utilise des soupapes de décharge de pression/dépression. Ces ouvertures permettent une décharge sûre de la pression et de la dépression, garantissant ainsi l'intégrité du récipient ou du réservoir.
Il existe plusieurs types de soupapes de surpression/dépression (PVRV), chacune étant conçue pour des applications spécifiques :
Soupapes de surpression : ces soupapes empêchent les pertes de vapeur jusqu'à la pression de tarage et offrent une protection fiable contre les surpressions.
Soupapes de décharge de vide : ces soupapes empêchent toute entrée d'air non autorisée jusqu'à la pression de réglage définie et offrent une protection fiable contre la formation de vide.
Soupapes de surpression d'urgence : lorsque des débits de purge extrêmement élevés sont nécessaires en raison d'un incendie sur la surface extérieure du réservoir ou de dysfonctionnements dans les équipements spéciaux du réservoir, des soupapes de surpression d'urgence supplémentaires doivent être utilisées pour garantir la sécurité et prévenir toute défaillance catastrophique.
Vannes à membrane : Les vannes à membrane PROTEGO® sont utilisées pour la manipulation de produits problématiques et à basse température, offrant des performances spécialisées.
Vannes pilotées : Ces vannes sont avantageuses pour des réponses de contrôle précises et offrent un joint parfait jusqu'au moment où la vanne commence à s'ouvrir, ce qui les rend idéales pour les applications nécessitant une régulation stricte.
Soupapes de décharge à haute vitesse : Les soupapes de décharge à haute vitesse sont spécifiquement utilisées sur les navires-citernes et pour des applications terrestres spéciales afin de gérer efficacement les changements rapides de pression.
Pour choisir le type de vanne approprié, tenez compte des éléments suivants :
Fonction : Déterminer s'il est nécessaire d'installer une soupape de surpression, une soupape de dépression ou une soupape combinée de surpression/dépression, avec un raccordement de dérivation si nécessaire.
Conception : choisir entre une soupape combinée en bout de ligne ou des soupapes de surpression et de dépression séparées, avec un raccordement perpendiculaire ou horizontal.
Il est essentiel de régler correctement la pression de tarage d'une soupape de surpression pour garantir le bon fonctionnement de votre installation. Voici les étapes à suivre et les points à prendre en compte pour régler la pression de tarage :
Dimensionnement de la vanne : assurez-vous que la vanne est suffisamment dimensionnée pour ne pas dépasser les pressions admissibles tout en permettant le débit requis. Lors de la détermination de la pression d'ouverture de la vanne, tenez également compte des pertes de charge dans les conduites raccordées et les autres appareils installés.
Détermination de la pression de tarage : La pression de tarage de la vanne doit être calculée de manière à libérer en toute sécurité le débit volumétrique prévu. Pour les vannes nécessitant une surpression de 10 % pour atteindre leur course maximale, la pression de tarage doit être inférieure de 10 % à la pression d'ouverture totale (par exemple, la pression maximale admissible de la cuve). Il est important de tenir compte de la chute de pression au sein du système de tuyauterie et de tout autre appareil installé afin de garantir des réglages de pression précis.
Considérations relatives aux soupapes conventionnelles : De nombreuses soupapes conventionnelles nécessitent une surpression de 100 % pour atteindre leur course maximale. Dans ces cas, la pression de tarage peut ne représenter que la moitié de la pression de la cuve maximale admissible. Cela entraîne une ouverture prématurée des soupapes, pouvant causer des pertes de produit inutiles. Pour une sécurité et une protection de l'environnement optimales, il est crucial de tenir compte de ces facteurs lors du réglage de la pression.
En évaluant soigneusement ces éléments, vous pouvez régler la pression de tarage d'une soupape de surpression afin de garantir un fonctionnement sûr et efficace.
Lorsque des débits de ventilation extrêmement élevés sont nécessaires en raison d'un incendie sur la surface extérieure du réservoir ou de dysfonctionnements des équipements spéciaux du réservoir (tels que les systèmes d'injection de gaz d'inertage), il convient d'utiliser des soupapes de surpression supplémentaires, en particulier si le toit du réservoir n'est pas conçu pour être frangible.
Les réservoirs destinés au stockage de liquides inflammables et non inflammables sont conçus et fabriqués conformément à différentes normes :
Les normes EN 14015, API 620 ou API 650 sont les plus importantes au niveau mondial. Selon la norme, des pressions de la cuve différentes s'appliquent aux réservoirs pour lesquels le débit de décharge doit être atteint.
Calcul de la capacité de purge à l'expiration et à l'inspiration conformément à la norme ISO 28300/API 2000 :
La capacité de ventilation maximale requise correspond à la somme de la capacité de la pompe et de la capacité thermique liée aux conditions météorologiques. Le calcul de la capacité maximale requise en fonction des conditions météorologiques s'appuie sur la norme ISO 28300 pour les réservoirs de stockage hors sol, avec ou sans isolation.
Calcul de la capacité de ventilation en expiration et en inspiration conformément à la norme TRGS 509 :
Pour calculer les débits de diffusion vers l'extérieur et de diffusion vers l'intérieur des réservoirs de stockage (par exemple, les réservoirs conformes à la norme DIN 4119 pour les réservoirs de stockage hors sol à fond plat, ou à la norme DIN 6608 pour les réservoirs enterrés ou horizontaux enterrés), il convient d'appliquer les formules de calcul de la TRGS 509 (à compter du 1er janvier 2013, fiche technique VdTÜV Tankanlagen 967) doivent être appliquées.
Calcul de la capacité de décharge à l'expiration et à l'inspiration conformément à la norme API 2000, 5e édition / ISO 28300
Annexe A :
La capacité d'évaporation et d'absorption des réservoirs de stockage de pétrole peut être calculée conformément à l'annexe A de la norme ISO 28300 (qui correspond approximativement à la 5e édition de la norme API 2000) si certaines conditions limites sont remplies (voir ISO 28300).