JPS6030405B2 - グランドフレアシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はグランドフレアシステムに関するものであり、
その目的は、処理ガスを放出するプラント類の安全を確
保することにある。

グランドフレアとは石油精製、石油化学、製鉄、製綱等
の各プラント類の安全弁等から放出される可然性有毒の
処理ガスを完全に燃焼、焼却する装置である。

グランドフレアはその性格上、負荷変動が急激であり、
処理ガスをそのまま炉に導入した場合には、燃焼用空気
量の不足による黒煙発生、ガス量の急激な低下（バーナ
の制御範囲以下）による火炎の吹消え、並びにこれに起
因する未然ガスの放出、火炎の不安定による異常振動、
異常騒音が発生する。したがって従釆のグランドフレア
では、この問題を解決するためにガス配管に自動弁を装
備させることにより、処理ガス量に見合った段階的な燃
焼状態が得られるように考慮されている。第１図、第２
図に基づき従来のグランドフレアシステムを説明する。
１はグランドフレアであり、これは複数段のバーナ集合
体２，３，４を有する。

すなわちバーナ集合体２，３，４は複数のバーナ２Ａ，
３Ａ，４Ａを円環状に配置してなり、かつ各段のバーナ
集合体２，３，４は同心状に配置される。各段のバーナ
集合体２，３，４を形成する個々のバーナ数は数十から
数百基にも亘る。そのため、個々のバーナ２Ａ，３Ａ，
４Ａにそれぞれ／ぐイロツトバ−ナを付設することはパ
イロットガス消費量が多くなる。したがって一般には一
段目バーナ集合体２に１〜数十基のパイロットバーナ５
を付設しておき、プラント側から処理ガスの放出があっ
た場合には、まずパイロットバーナ５により一段目バー
ナ集合体２に点火し、二段目以降のバーナ集合体３，４
は順次その前段のバーナ集合体２，３からのもらい火に
より点火されるシステムが採用される。他方、各段のバ
ーナ集合体２，３，４への処理ガス導入は、プラント類
の安全弁（図示せず。

）等からの処理ガス導管６に分岐状態で連結された各別
の処理ガス導入管７Ａ，７Ｂ，７Ｃを介して行なわれる
。これらの処理ガス導入管７Ａ，７Ｂ，７Ｃにおいては
、一段目のもの並びに二段目（最終前段）のものにそれ
ぞれ圧力検出器８Ａ，８Ｂが介在され、また二段目のも
のと最終段のものにそれぞれ自動弁９Ａ，９Ｂが介在さ
れる。そして各自勤弁９Ａ，９Ｂはその前段の圧力検出
器８Ａ，８Ｂからの信号により開閉制御される。すなわ
ちプラントから放出された処理ガスは、まず一段目処理
ガス導入管７Ａを通して流れ、一段目バーナ集合体２で
燃焼する。処理ガス量の増大により一段目処理ガス導入
管７Ａ内圧が上昇すると、それが圧力検出器８Ａで自動
検知され、もって自動弁９Ａが開かれる。したがって処
理ガスは一段目バーナ集合体２並びに二段目バーナ集合
体３の双方で燃焼する。同様に、さらに処理ガス量が増
加した場合は自動弁９Ｂが開かれ、処理ガスは全段のバ
ーナ集合体２，３，４で燃焼する。逆に処理ガス量が減
少する場合には、その減少量に見合って、最終段処理ガ
ス導入管７Ｃに介在された自動弁９Ｂから打頂次その前
段のものの自動弁９Ａが閉じられる。なお１川ま処理ガ
ス導管６中に介在された逆火防止用のシールドラムであ
る。このような従来システムには潜在的に次のような欠
点があった。‘１’ 三段目処理ガス導入管７Ｃに介在
された自動弁９Ｂが何んらかのトラブルによって閉じな
い場合この自動弁９Ｂが故障によって閉じない状態でガ
スの再放出があった場合、処理ガスは一段目バーナ集合
体２、三段目バーナ集合体４のみに流れ、二段目バ−ナ
集合体３に流れない。

したがって三段目バーナ集合体４は二段目バーナ集合体
３の火をもらうことができないので、処理ガスは禾然の
状態で炉内に多量に放出され、もし炉内に充満した場合
には爆発の危険性を有するに至る。■ 自動弁９Ａ，９
Ｂが何んらかのトラブルによって開かない場合自動弁９
Ａ，９Ｂが開かない場合、プラントサイドの安全弁の背
圧が上昇し安全弁が正しく作動しない恐れがあり、プラ
ント爆発事故発生の可能性が生じる。

本発明は従来の欠点のうち前記２に鑑みてなされたもの
であり、以下その実施例を第３図、第４図に基づき説明
する。

１１はグランドフレア、１２，１３，１４はそれぞれ一
段目バーナ集合体、二段目バーナ集合体、三段目バーナ
集合体である。

第４図から明らかなように、一段目バーナ集合体１２は
グランドフレア１１の炉内に十字状に各バーナが配列さ
れ、三段目バーナ集合体１４は炉内周部に一段目バーナ
集合体１２の最外側バーナ１２Ａを含む円環状に各バー
ナが配列され、また二段目バーナ集合体１３は一段目バ
ーナ集合体１２と三段目バーナ集合体１４との間に各バ
ーナが一段目バーナ集合体１２の中間部バーナ１２８を
含む円環状に配列される。そしてパィ。ットバーナ１５
が炉内中心に位置するバーナ１２Ｃの近傍又は全部の一
段目バーナの各近傍に設置される。かかるバーナ配列に
よれば、たとえ二段目バーナ集合体１３に自動弁９Ａの
故障で処理ガスが流れなくても、三段目バーナ集合体１
４には一段目バーナ集合体１２のバーナ火炎により点火
せしめられる。バ−ナ集合体を三段以上に構成する場合
にも、図示例の配列方式を基本として同作用を有せしめ
ることができる。１６は三段目処理ガス導入管７Ｂに介
在された自動弁９Ａの入口側から出口側に至るバイパス
ラインであり、このバイパスライン１６に水封装置１７
が介在される。

また１８は三段目処理ガス導入管７Ｃに介在された自動
弁９Ｂの入口側から出口側に至るバイパスラインであり
、このバイパスライン１８に水封装置１９が介在される
。前記二つの水封装置１７，１９はそれぞれ、内部に張
水されたドラム１７Ａ，１９Ａと、自動弁９Ａ，９Ｂの
入口側から延びかつ張水中の一定深さＬ， １に挿入さ
れた入口管１６Ａ，１８Ａと、出口管１６Ｂ，１８Ｂと
からなる。このようにすれば、たとえば自動弁９Ａが故
障して開かない場合、水封装置１７の水封が破られ、バ
イパスライン１６を通して二段目バーナ集合体１３へ処
理ガスが流れる。自動弁９Ｂが故障して開かない場合は
、水封装置１９が同様に作用する。処理ガス量が減少す
る場合は、水封装置１７，１９の設定圧以下になったと
き水封が保たれるので問題はない。自動弁９Ａ，９Ｂの
開閉の設定圧力はプラント側の安全弁背圧の問題および
バーナの性能からそれぞれ開の設定圧力 ３００〜８０
仇舷Ａｑ 閉の設定圧力 １０〜１０仇肋Ａｑ に設定される。

この条件下で水封装置１７，１９を通して処理ガスが流
れた場合、ガス量が低下すると、水封装置１７，１９以
降のガス圧が１０肋Ａｑ以下となり、異常振動、異常騒
音が発生する恐れがあるが、この振動、騒音は機器に対
して害を与えるものでなく、時間もごく短時間であり、
また頻度も数年に１度程度であるため問題になることは
ない。以上の説明から明らかなように、本発明によれば
一段目バーナ集合体の各バーナをグランドフレアの炉内
に十字状に配列したので、二段目および三段目バーナ集
合体は一段目バーナ集合体により確実に点火せしめられ
るものであり、さらに、二段目処理ガス導入管から最終
段処理ガス導入管に亘る各段の処理ガス導入管にそれぞ
れ自動弁を介装し、これらの自動弁をその前後の処理ガ
ス導入管の圧力検出器からの信号で開閉されるとともに
、各自動弁の入口側から出口側に亘つてバイパスライン
を設け、このバイパスラインに水封装置を介在させたの
で、圧力上昇時で、しかも自動弁が故障したときであっ
ても、バイパスラインを通してグランドフレアへ処理ガ
スが流れることとなり、プラント側の安全弁の作動を阻
害したり、爆発の危険性が生じるのを未然に防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来例を示し、第１図は説明図、第２
図はバーナ配列図、第３図、第４図は本発明実施例を示
し、第３図は説明図、第４図はバーナ配列図である。 ６・・・・・・処理ガス導管、７Ａ，７Ｂ，７Ｃ・・・
・・・処理ガス導入管、８Ａ，８Ｂ・・・・・・圧力検
出器、９Ａ，９Ｂ・・・・・・自動弁、１１・・・・・
・グランドフレア、１２，１３，１４・・・・・・バー
ナ集合体、１６，１８．．・．・・バイパスライン、１
７，１９・・・・・・水封装置。 第１図第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ グランドフレアをそれぞれ一段目バーナ集合体、二
   段目バーナ集合体、三段目バーナ集合体より構成し、前
   記一段目バーナ集合体の各バーナをグランドフレアの炉
   内に十字状に配列し、前記三段目バーナ集合体の各バー
   ナを炉内周部に一段目バーナ集合体の最外側バーナを含
   む円環状に配列し、前記二段目バーナ集合体の各バーナ
   を一段目バーナ集合体の最外側バーナと中心部バーナと
   の中間部を含む円環状に配列し、前記グランドフレアの
   各バーナ集合体に、共通の処理ガス導管から分岐された
   複数の処理ガス導入管のそれぞれを各別に接続し、一段
   目処理ガス導入管から最終前段の処理ガス導入管に亘る
   各処理ガス導入管にそれぞれ圧力検出器を介在すると共
   に、二段目処理ガス導入管から最終段処理ガス導入管に
   亘る各段の処理ガス導入管にそれぞれ自動弁を介在し、
   これら自動弁はその前段の処理ガス導入管の圧力検出器
   からの信号で開閉せしめられるべく構成し、各自動弁の
   入口側から出口側に至るバイパスラインを設け、このバ
   イパスラインに水封装置を介在したことを特徴とするグ
   ランドフレアシステム。