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Par Scot Smith le 26 septembre 2010

Au cours des dix dernières années, Saudi Aramco a développé et breveté une technologie de torchage sans fumée qui utilise de l'air supersonique à haute pression pour assurer une combustion sans fumée. Cette technologie, appelée High Pressure Air Assist System (HPAAS), a été mise au point grâce à un processus de recherche et développement approfondi, utilisant la modélisation CFD et des tests de combustion en grandeur réelle. Les systèmes HPAAS ont été installés dans des dizaines d'installations de Saudi Aramco, créant des torches à combustion propre là où la fumée remplissait autrefois le ciel.


La plupart de ces unités sont en fonctionnement continu depuis plus d'un an, ce qui a permis de déterminer l'efficacité et la fiabilité du système. Une large gamme de tailles et de conditions de fonctionnement sur ces chantiers a fourni une bonne base pour la comparaison des systèmes. Basé sur l'information recueillie auprès des opérateurs sur le terrain, ce document explore les succès et les problèmes rencontrés avec les embouts de torches, les systèmes de livraison d'air et les compresseurs d'air à usage intensif utilisés dans la conception, ainsi que les problèmes d'installation ou de modification des torches existantes. Les améliorations, les limitations et les changements futurs sont également discutés.

 

torche utilitaire typique
Torche utilitaire typique

Pourquoi le système HPAAS est-il nécessaire ?

Il y a environ 10 ans, le personnel de Saudi Aramco a pris conscience de la fumée disgracieuse produite en permanence par un grand nombre de ses torchères. La présence de cette pollution constante et visible aggravait la perception du public à l'égard de Saudi Aramco et de l'industrie énergétique en général. L'entreprise s'est mise à la recherche d'une technologie qui permettrait de nettoyer cette fumée et de montrer l'engagement de Saudi Aramco en faveur d'une production énergétique sûre, fiable et responsable. La solution devait fonctionner efficacement, éliminer la fumée et être rentable. Après une étude approfondie des technologies sans fumée disponibles sur le marché, ils ont constaté qu'aucune d'entre elles ne convenait à leur application.

 

Composants du système HPAAS
Composants du système HPAAS

Composants et fonctionnement

Les principaux composants d'un système HPAAS comprennent une torche équipée de buses d'injection d'air supersonique, une conduite d'alimentation en air sur la torche (normalement de 2 ou 3 pouces de diamètre), un système de contrôle du débit, un réservoir de réception d'air et un compresseur d'air. En alternative, dans certains cas, le système peut également être alimenté par l'air de l'instrumentation existante de l'usine.

 

Composants de l'embout de la torche HPAAS
Composants de l'embout de torche HPAAS

La torchère HPAAS comprend une torchère de type tonneau avec un grand pare-brise. Un collecteur d'injection d'air à haute pression est monté dans l'espace situé entre le pare-brise et le tube de la torche. Le collecteur d'air comprend des buses supersoniques qui sont dirigées vers le haut en direction de la zone de combustion à la sortie de la torche. La figure 3 ci-dessous montre les principaux composants d'une torchère HPAAS.


Conclusions

Le HPAAS s'est avéré être une technologie très utile pour les applications de modernisation des torchères existantes. Elle remplit un créneau que d'autres technologies n'ont pas pu remplir de manière opportune et rentable. HPAAS continuera à être une technologie utile pour ces types d'applications, et avec les améliorations de la technologie, elle sera utilisée dans beaucoup plus d'applications.

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