化工联合装置高架火炬系统设计(1)

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1、学兔兔www.xuetutu.com12CHEⅣⅡCALENGINEEIUNGDESIGN化工联合装置高架火炬系统设计罗方敏广东寰球广业工程有限公司广州510655摘要介绍化工联合装置高架火炬系统设计时考虑的主要因素，包括高低压火炬的设置、处理能力的确定、火炬气排放管网、分液罐及水封罐等。提出实现火炬系统安全、可靠、环保和经济的系统设计的思路。关键词高架火炬高低压火炬设置处理能力管网分液罐水封罐化工联合装置的高架火炬用于处理各装置在停电、停水、仪表空气事故、设备事故等工况进正常生产、试车、开停车、紧急事故时排放的无行分析、组合，各种火炬气排放系统必须满足最大法收集和再加工的可燃有毒

2、气体及蒸汽的特殊燃工况下事故排放量的需要，以保证排放畅通，不使烧设施，也是化工厂安全生产的要求⋯。合理进排放系统出现憋压现象，影响生产装置的安全。按行火炬系统的设计，对保证工艺装置安全生产、保照国内外规范及大型工程公司论证，最大火炬气排护环境、节省投资有重要意义。放量有几种方法计算J：①全部叠加(按事故工况涉及面考虑)；②单一最大事故排放量+正常1高压火炬和低压火炬的设置排放量；③单一最大事故排放量+30％可能同时当火炬气的正常操作压力有较大差别时，同发生事故量；④单一最大事故排放量×1．1安全一个火炬系统考虑设置高、低压两套不同压力的系数。火炬总管。根据SH3009—2001，火

3、炬系统能力按照系统高压火炬总管其背压较高，允许火炬气沿程内最大排放装置的一次最大排放量和同一事故中有较大的压降，可以有效缩小火炬总管管径，节几个装置同时泄放的排放量总和中的较大值选取，省材料，减少投资；低压火炬总管背压较低，允不考虑同时发生两种事故的工况，对不同事故发许火炬气沿程压力降小，便于安全阀选型。生的排放条件不进行组合原则确定。对于化工联如果高压火炬气和低压火炬气共用一根火炬合装置，由于各装置不同事故工况下排放的时间总管，由于低压火炬气的操作压力较低，为保证规律通常无法具体把握，火炬系统作为最后的安能够选取合适的安全阀，使事故时低压火炬气系全措施，提高安全性，火炬的能力按照

4、同一事故统能顺利排进火炬总管，不会导致憋压，要求火工况下，各装置排放量的加和来确定较为合理和炬总管的背压较低。对于排放量大的高压火炬气安全。但随着联合装置规模的加大，这种加压后而言，较低的背压意味着较大的总管管径，同时的排放量将变得非常巨大时，应重新论证。较高的排放温度需要较大的热应力补偿，既不利于管道布置，也不利于管廊的敷设。3火炬气排放管网尺寸因此，采取的措施是将高压火炬气与低压火火炬系统管线尺寸的确定归纳起来要满足火炬气分开设置总管，将高压火炬气总管的背压提炬气马赫数以及安全阀最大允许背压的要求。高，从而有效地缩小火炬总管管径，节省投资。3．1安全阀最大允许背压低压火炬气总管

5、的背压较低，有利于挑选与低压火炬气相关的安全阀。在化工装置中通常选用弹簧式安全阀或波纹管背压平衡式安全阀。弹簧式安全阀动背压与静2火炬系统的处理能力背压之和应不高于定压值(表压)的10％。波纹处理能力由火炬气最大排放量来确定，一般按管背压平衡式安全阀总背压一般不高于定压值的罗方敏：工程师。2007年毕业于中国石油大学(北京)应用化学专业。从事化工工艺设计工作。联系电话：(020)38042265／84414434，Email：gl1461fro@cnpe．corn．cn。学兔兔www.xuetutu.com罗方敏化工联合装置高架火炬系统设计l330％，最高不得超过定压值(表压)的5

6、0％。卧式分液罐有多种结构：第一类是无档板单流3．2管线尺寸卧式分液罐(见图2)，第二类是双流卧式分液罐(见图3)，这种结构可以减少罐的直径，但却增加火炬气排放管网通常为汇总式，图1中6点为了罐的长度。对于直径超过运输限高值或者流量火炬点，1至6为总管，2、3、4、5为火炬排放点。大的可以考虑这种结构。5图1火炬气排放管网示意图火炬总管的管径应保证在设计排量下，管道的图2单流卧式分液罐阻力降能满足安全阀的最大允许背压。火炬管网压降的计算，由6点开始，倒着向各支管接点逐段计算。如果计算结果不满足安全阀的最大允许背T_LTTT-r‘TT_LTT‘TT_LT压要求，则调整管径重新计算，直

7、到计算背压小于并接近安全阀的最大允许背压。排放管网计算是【一⋯一一一一一一i：一一=一个比较复杂的问题，由于排放介质的可压缩性，密度及流速在管道流动中是变化的，压降与流速间不能表达成简单的函数关系，压降的计算需要反复图3双流卧式分液罐大量的计算。目前国际上使用最广泛的是Aspen4．2尺寸计算FlareSystemAnalyzer软件。经过实践证明，这套软目前SH3009—2001和API521—2007是计算件赢得了石油化工行业的广泛认可。卧式分液罐的两个常用标准，