La turbulence et les effets sur l'environnement des torches pétrolières de sécurité

The turbulence and the effects on the environment of off shore emergency flares

Société Bertin et Cie

Résumé

On présente les principes et quelques résultats d'une simulation numérique d'une flamme de diffusion de grande dimension en présence de vent. Cette étude a pour but le dimensionnement des roches d'urgence sur les installations pétrolières notamment en mer, ces torchères de gaz pouvant atteindre une puissance thermique instantanée de 10 GW. Le calcul correct du champ de rayonnement, seul dimensionnant, est fondé sur la détermination de l'ensemble des grandeurs aérothermochimiques à l'intérieur de la flamme. Les contraintes de validation en sécurité industrielle imposent de choisir des modèles physiques éprouvés ; nous détaillerons ici les modèles de combustion turbulente et de formation des suies en insistant sur leurs effets quant au rayonnement issu de la flamme.

Abstract

The principles and a few results are presented concerning a digital simulation of a flame bended by the wind. The purpose of this study is to provide the design of emergency flares on oil installations, especially for off shore flares which may reach an instantaneous thermal power of 10 GW. The correct calculation of the radiation field is based on determining all the aero-thermo-chemical characteristics inside the flame. The industrial safety validation constraints impose a choice of classical physical models : here, we shall describe in detail the turbulent combustion and soot formation models and shall lay stress on their effects as regards to the radiation received from the flame.