Um corta-chamas é um dispositivo de segurança que é instalado na abertura de um equipamento ou na tubulação, e cuja função pretendida é permitir o fluxo, mas evitar a propagação de chamas no evento que uma ignição ocorre. Os corta-chamas geralmente são dispositivos passivos e geralmente a última ou única linha de defesa contra a propagação de chamas e possíveis explosões catastróficas.
Os corta-chamas são normalmente usados sempre que houver o potencial de explosão devido à mistura de gás ou vapor inflamável com o ar. A ignição acidental de uma mistura inflamável resultará em uma chama que passará pela mistura não queimada até que o combustível seja consumido pela reação. Como uma enorme variedade de aplicações de processo é suscetível a esse risco, os corta-chamas são amplamente utilizados para proteger pessoas, instalações e equipamentos e, é claro, o meio ambiente.
Para uma deflagração sem chama estabilizada, os produtos de combustão são resfriados na superfície do elemento por dissipação de calor, o que impede a continuação do processo de combustão através do corta-chamas e no lado protegido. No caso de uma chama estabilizar no elemento corta-chamas, um aumento repentino de temperatura será detectado por um sistema de monitoramento e medidas secundárias de proteção são ativadas para interromper o fluxo da mistura inflamável.
Outros tipos de corta-chamas incluem dispositivos que incorporam uma pequena abertura que garante que a velocidade do gás emitido exceda a velocidade de queima desse gás, impedindo a transmissão da chama. Alternativamente, o gás pode ser borbulhado através de um líquido, geralmente água, de uma maneira que forneça uma barreira líquida para transmissão da chama.
É o elemento corta-chamas que extingue a chama e a maioria dos designs incorpora um “filtro de chama” compreendendo pequenas aberturas que permitem que o gás do processo flua, mas evitam a propagação da chama. O filtro decompõe a chama frontal em “chamas menores”, que são resfriados pela grande capacidade de absorção de calor do elemento corta-chamas, extinguindo a chama. Devido à sua construção, o elemento causará uma perda de carga ou uma obstrução na vazão do processo. Para mitigar esse aumento de resistência a vazão, a área do elemento geralmente é maior que a área da seção transversal da tubulação.
Ao especificar um corta-chamas, é importante determinar três fatores importantes: (1) as possíveis fontes de ignição e o que deve ser protegido; (2) o tipo de chama a ser extinta, isto é, deflagração lenta ou rápida para detonação estável ou instável; e (3) o local de instalação mais eficaz do corta-chamas especificado no processo – geralmente é o mais próximo possível da fonte de ignição. Em muitos casos, um corta-chamas é usado em conjunto com outros componentes para criar um sistema de segurança. Os corta-chamas foram projetados para funcionar em uma ampla variedade de condições operacionais e ambientais, por isso é importante considerar seus limites de instalação e aplicação. É essencial que o corta-chamas seja especificado corretamente para garantir que uma chama seja extinta ou adequadamente contida e que uma explosão seja impedida de se propagar pelo equipamento.
Os corta-chamas exigem inspeção e manutenção regulares. Se sabe ou acredita que ocorreu um retrocesso de chama, o cortachamas deve ser inspecionado quanto a danos. As pequenas células ou componentes do elemento são propensos a coletar sujeira e ficam bloqueados, aumentando a perda de carga e reduzindo o fluxo de gás do processo. Elementos danificados ou sujos devem ser substituídos. Muitas vezes, é possível limpar o elemento para reutilização. Um corta-chamas inspecionado e limpo corretamente pode fornecer muitos anos de serviço.
A instalação de corta-chamas de detonação é crucial para o trabalho seguro de plataformas de perfuração offshore, tanques de armazenamento e processo, unidades de recuperação de vapor e sistemas de combustão. Eles são projetados especificamente para tubulações com uma distância significativa entre a fonte de ignição e o corta-chamas. Eles também são usados onde a tubulação é áspera, com curvas, obstruída ou possui alterações de seção que resultam em efeitos turbulentos e outras fontes de aceleração da chama. Este tipo de corta-chamas foi projetado para acomodar energias de ignição extremamente altas, a onda de pressão resultante e a frente da chama. Consequentemente, os corta-chamas de detonação em linha podem ser instalados a qualquer distância da fonte de ignição e a Elmac Technologies possui uma gama abrangente projetada para oferecer a proteção máxima nesses piores cenários da explosão, a detonação instável.
Os Corta-Chamas Final de Linha evitam que a chama entre em um tanque ou na tubulação. Eles são instalados no final de uma tubulação ou na saída de um tanque para impedir a entrada de chama e não, como geralmente se pensa, para impedir que a chama saia da tubulação ou tanque. A tampa de proteção contra intempéries sempre devem ser instaladas onde exista chuva e neve e devem ser montadas na posição vertical convencional.
As explosões dependem da atmosfera de uma mistura de material inflamável com oxigênio. A melhor abordagem para evitar incêndios e explosões é substituir ou minimizar o uso de materiais inflamáveis. Se isso não for possível, é importante evitar fontes eficazes de ignição. A fabricação, processamento ou armazenamento de produtos inflamáveis não é abordado neste guia.
As Válvulas de Alívio de Pressão e Vácuo são projetadas especificamente para proteger os tanques contra pressões baixas ou excessivas. Quando dimensionados corretamente, as válvulas protegem contra as flutuações de pressão associadas à operação geral de um tanque de armazenamento, isto é, expansão térmica e ciclos normais de enchimento / esvaziamento. A Elmac Technologies também fabrica uma gama completa de Válvulas de Alívio de Pressão e também Válvulas de Alívio de Vácuo independentes. Devido ao processo de ventilação de alívio de pressão / vácuo, esses produtos também são chamados de “VAPV”.
A Válvula de Alívio de Pressão e Vácuo é um dispositivo de proteção que permite que um tanque “respire”, evitando assim o colapso ou a ruptura devido à sobrepressão. A condição de pressão e vácuo de um tanque atmosférico deve ser controlada, permitindo o alívio do produto armazenado para atmosfera ou para local seguro (condição de pressão), e que o ar flua para dentro do tanque (condição de vácuo). Estas válvulas também podem ser usadas como um alívio de vácuo primário para a respiração normal do tanque, pois é altamente precisa e evita a interação indesejada com as válvulas de alívio. A Elmac recomenda que a ventilação atmosférica de um tanque em operação nunca seja coberta ou bloqueada e que os vents do tanque sejam rotineiramente inspecionados quanto à obstrução quando em serviço com produto sujo ou com incrustações.