« Closed Ground Flare » fait référence à un type de système de torche conçu pour brûler des gaz résiduaires près du sol à l’intérieur d’une structure fermée, offrant des avantages distincts en matière de sécurité, de réduction du bruit et de contrôle des émissions par rapport aux torchères surélevées traditionnelles. Vous trouverez ci-dessous une explication professionnelle détaillée :

Définition et caractéristiques de base

Une torche au sol fermée se compose d’une chambre de combustion (enceinte) et de systèmes de support, où les gaz résiduaires sont enflammés et brûlés dans un espace confiné. Ses principales caractéristiques sont les suivantes :
  • Structure fermée: Généralement formé d’un cadre en acier cylindrique ou polygonal avec des panneaux métalliques perforés ou des persiennes, permettant l’entrée d’air tout en contenant les flammes et la chaleur.
  • Conception basse hauteur: Fonctionne près du sol (généralement dans un rayon de 10 à 30 mètres), éliminant ainsi le besoin de colonnes montantes ou de piles hautes.

Composants clés

  • Chambre de combustion:
    • Fabriqué à partir de matériaux résistants à la chaleur (par exemple, l’acier inoxydable) pour résister aux températures élevées.
    • Les parois perforées facilitent l’induction d’air contrôlée pour une combustion complète.
  • Ensemble du brûleur:
    • Les brûleurs multipoints distribuent le gaz uniformément, assurant une flamme stable et un minimum de fumée.
  • Système d’allumage:
    • Allumeurs électriques ou veilleuses pour un démarrage fiable.
  • Système de gestion de l’air:
    • Les persiennes ou les ventilateurs régulent l’alimentation en air en fonction du débit de gaz, optimisant ainsi l’efficacité de la combustion.

Avantages

Aspect Torche terrestre fermée Torchère élévatrice traditionnelle
Sécurité La conception fermée réduit les risques de rayonnement pour le personnel et l’équipement. Les flammes nues en hauteur peuvent présenter des risques dans des conditions de vent fort.
Émission sonore Le bruit est atténué par le boîtier (généralementUn bruit de combustion élevé (jusqu’à 110 dB) nécessite des distances de retrait plus élevées.
Émission visible Les flammes sont contenues, minimisant la pollution lumineuse et l’impact visuel. Les flammes visibles la nuit peuvent être préoccupantes pour les zones urbaines ou résidentielles.
Empreinte Conception compacte (surface de terrain réduite requise). Les piles hautes et les haubans exigent un espacement plus important.
Contrôle des émissions Meilleur contrôle des NOx et des CO grâce à la combustion étagée. Les émissions dépendent davantage de la dispersion atmosphérique.

Scénarios d’application

  • Complexes urbains/industriels: Lorsque des réglementations environnementales strictes ou la proximité des communautés limitent les torchères en hauteur.
  • Raffineries et usines chimiques: Pour le torchage régulier du gaz pendant les opérations normales, l’arrêt ou les conditions perturbées.
  • Plates-formes offshore: Environnements à espace restreint où les conceptions à profil bas sont préférées.
  • Terminaux GNL: Gaz d’évaporation par combustion (BOG) avec un impact visuel/sonore minimal.

Considérations relatives à la conception

  • Débit et propriétés du gaz:
    • Calcul précis du débit de gaz, du pouvoir calorifique et de la teneur en H2S pour dimensionner la chambre de combustion et les brûleurs.
  • Efficacité de combustion:
    • Injection d’air étagée et disposition du brûleur pour assurer une efficacité de combustion de >98 %, minimisant ainsi les hydrocarbures non brûlés.
  • Gestion de la chaleur:
    • Isolation thermique de l’enceinte pour éviter la surchauffe des structures adjacentes.
  • Verrouillages de sécurité:
    • Capteurs de pression, détecteurs de flamme et systèmes d’arrêt d’urgence (ESD) pour prévenir la surpression ou la défaillance de la flamme.
  • Conformité environnementale:
    • Concevoir pour répondre aux réglementations locales en matière de NOx, de CO et d’opacité (par exemple,

Défis opérationnels

  • Risques de blocage: L’humidité ou les particules présentes dans les flux de gaz peuvent obstruer les parois perforées, nécessitant un nettoyage régulier.
  • Impact du vent fort: Les vents forts peuvent perturber l’admission d’air, affectant la stabilité de la combustion (atténuée par les chicanes de vent).
  • Coût initial: Investissement plus élevé par rapport aux torchères surélevées simples en raison de systèmes complexes d’enceinte et de brûleur.

Configurations typiques

  • Boîtier cylindrique avec brûleurs radiaux: Commun pour des débits de gaz moyens (10–50 MMscfd), offrant une combustion uniforme.
  • Système de brûleur multi-annulaire: Pour les applications à haut débit, utilisation de brûleurs concentriques pour améliorer le mélange air-gaz.
  • Système d’injection d’eau: En option pour la réduction des NOx, pulvérisation d’eau dans la zone de combustion pour abaisser la température de la flamme.

Les torchères au sol fermées représentent une solution moderne pour les industries à la recherche de pratiques de torchage durables avec un impact minimal sur l’environnement et les opérations, en particulier dans les endroits sensibles où les torchères traditionnelles ne sont pas pratiques.