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Réseau torche et contre-pression

Un réseau de torche collecte l’ensemble des échappements de soupapes et les respirations des stockages d’une unité pétrochimique. La torche est constituée:

  • d’un ballon de garde pour collecter les éventuelles arrivées de liquide,
  • d’un fût de torche rempli d’eau sur une hauteur de 1.2 m,
  • et d’un nez de torche situé à 150 m de hauteur assurant la combustion des gaz.

Calculer le pression minimale devant régner dans le réseau pour que les gaz parviennent au nez de torche.

Données:

  • On considérera les gaz comme incompressibles (ρ constant).
  • Pression atmosphérique au nez de torche: 1005 mbar.
  • Masse volumique de l’eau ρeau=1000 kg.m-3.
  • Masse volumique des gaz de torche: ρgaz=0.72 kg.m-3.
Réponse

Réponse

Pression mini: 1133 mbar
pression atmosphérique au sol: 1024 mbar
Correction

Correction

Au nez de torche, la pression est 1.005.e5 Pa.

A la surface de la garde hydraulique, le pression est augmentée du poids de la colonne gazeuse soit ρgaz×g×h=0.72×9.81×150=1059 Pa

Dans le tuyau d'arrivée dans le fût de torche, la pression est augmentée du poids de la garde hydraulique, soit ρeau×g×h=1000×9.81×1.2=11772 Pa

Finalement, la pression minimale devant régner dans le réseau de torche pour que les gaz percent la garde hydraulique est 100500+1059+11772=113331 Pa, soit 1133 mbar.

Avec les données, en considérant pour la masse volumique de l'air 1.29 kg.m-3, la pression au sol serait 1.005.e5+1.29×9.81×150=1.024.e5 Pa, soit 1024 mbar.

La différence de pression entre le réseau et l'atmosphère est donc 1133-1024=109 mbar.

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