天然气放空火炬
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LNG项目塔架放空火炬基础设计
LNG项目塔架放空火炬基础设计摘要：本文结合LNG放空火炬基础的工程设计经验，讲述火炬基础计算、火炬基础轴心荷载作用、偏心荷载作用和抗倾覆、抗滑移、火炬基础设计中应注意的问题和构造要求等。
关键词：荷载作用；抗倾覆；抗滑移；设计注意问题；构造要求1.概述随着新能源的开发，LNG液化天然气作为新能源在国内发展起来，作为LNG站场中主要的构筑物，放空火炬占据着重要的地位。
火炬基础的荷载计算、抗倾覆和抗滑移计算及分析设计过程中应注意的问题、构造要求是进行火炬基础设计的关键。
1.1 工程情况简介项目场区地基承载力特征值fak=180kPa，无地下水。
LNG放空火炬尺寸：塔架总高115m，底部根开20m。
平面尺寸见下图：图1 塔架平面尺寸图1.2荷载工况图2 标准组合和基本组合支座反力2.承载力、抗倾覆、抗滑移计算2.1基础尺寸暂定如下：图3 基础尺寸图3.设计过程中应注意的问题3.1 注意地下水位如存在地下水，地下水位高于基础顶面，基础顶面以上的应取加权平均重度，地下水位以下取浮重度。
3.2 先求偏心距e先求出偏心距e，判断e与b/6或d/8进行比较，若e<b/6或e<d/8，可按照小偏心受压进行基础计算，并避免出现零应力区；否则按照大偏心受压进行计算。
3.3 荷载组合确定基础底面面积时，采用正常使用极限状态下的标准组合；计算抗倾覆和抗滑移时，应采用承载能力极限状态下作用的基本组合，但其分项系数取1.0。
3.5 基础埋深d的取值如果有回填土，应注意回填土是上部结构完成时，还是在上部结构施工完成后，影响d的取值。
3.6 软弱下卧层如果存在软弱下卧层，应进行软弱下卧层验算。
3.7 基础构造要求柱脚底板边线至基础顶面边缘的距离不宜小于100mm。
地脚螺栓中心到基础顶面边缘距离不宜小于200mm，同时对于受拉控制的地脚螺栓不应小于5d，对于受剪控制的地脚螺栓不应小于10d（d为螺栓直径）。
基础高度应满足H≥Lm+100mm的要求（Lm地脚螺栓的埋置深度），基础底板边缘的厚度不宜小于300mm，基础底板受力钢筋的最小直径不宜小于12mm，间距不宜大于200mm。
稳定透平供气、减少火炬放空优化方案
试题：稳定透平供气、减少火炬放空优化方案某平台天然气流程如附图1所示，天然气外输海管有2条，一条是经天然气压缩机增压后的高压外输海管，一条是收集分离器PV 阀放空及内漏的低压外输海管。
该平台火炬放空量约为2.8万方/天，放空气体主要来自于A 平台燃料气涤气罐安全阀的旁通、低压气回收捕集器压力控制阀的正常内漏、闭排罐正常放空气、撇油罐的覆盖气、火炬长明火等五部分,放空气量如下表：附表1：平台火炬放空量统计由上表可以看出，火炬放空气主要来自燃料气进口涤气罐安全阀旁通。
透平单台耗气量约为 1.75万方/天，正常生产时一般为两用一备。
透平燃料气压力约为1900KPa,来自燃气压缩机出口压力约为2800KPa,燃料气涤气罐进口压力控制阀为4寸用于控制燃料气稳定，透平两用一备时控制阀开度约为5%-6%。
由于燃气压缩机进口段塞流波动较大，导致出口压力波动；高压气其他用户调整如注气压缩机参数调整等会导致高压气波动；大型设备启停等负载变化时会导致透平用气量变化和燃料气涤气罐排液时会导致透平燃气压力波动。
由于燃料气压力控制阀，上下游压力都存在波动，这就需要它不停调整开度以维持透平供气稳定。
正常生产时透平燃料气供气压力经常高低报警，而透平对供气压力要求较高，波动大于100KPa 就会导致透平转油或停机。
特别是在切换燃气压缩机，启动注水泵都出现过由于燃气压力高高或低低导致透平转油或关停。
经检查，燃料气涤气罐进口压力控制阀上游压力在正常范围，经仪表人员测试控制阀也没有问题，分析判断为压力控制阀开度太小而导致自动控制困难。
为保持透平供气稳定，将燃料气涤气罐压力安全阀旁通开到约1/5左右开度，这样燃料气涤气罐进口压力控制阀开度可以保持在10%左右，透平供气平稳。
附表2：各分离器及天然气压缩机运行参数附图1：平台天然气流程简图一、请根据以上描述回答以下问题：1、从工艺流程优化（改造）方面提出3个解决透平稳定供气并减少火炬放空量（确保燃料气涤气罐压力安全阀旁通关闭）的优化方案（只需描述出优化流程即可，无需具体施工改造方案）。
月亮湾电厂天然气管道末站工程放空管线及放空火炬吊装施工方案
□□□施工作业指导书- 1 -公司：广东LNG 站线项目输气干线工程GUANGDONG LNG TRUNKLINE PROJECT月亮湾电厂天然气管道末站工程放空管线及放空火炬吊装施工方案08/28/2008 李文勇王京利徐小兵版次Date日期Issued by编制人Checkedby审核人ProjectApproval批准人四川石油天然气建设工程有限责任公司Company：Sichuan Petroleum Construction Co.Ltd目录1、编制依据 (3)2、工程概况 (3)3、施工准备 (4)4、劳动力组织 (5)5、作业工序及技术要求 (5)6、质量保证措施 (10)7、HSE管理措施 (13)1．编制依据本方案的编制依据中国市政工程西南设计研究院设计的深圳妈湾电力有限公司月亮湾燃机电厂天然气调压站及机组前置供气系统设计工程、中国石油天然气管道工程有限公司设计的月亮湾电厂支线末站勘察设计工程工艺部分施工图纸及有关规程、规范，并结合现场实际情况编制，依据的规程、规范主要包括：《输气管道工程设计规范》GB50251-2003《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2003《石油天然气站内工艺管道工程施工及验收规范》SY0402-2000《钢制管道焊接及验收》SY/T4103-1995《管道钢管防腐层厚度的无损检测方法标准》SY0066《接地装置安装》03D501-4《石油天然气钢制管道对接焊缝射线照相及质量分级》SY4065-93《油气管道焊接工艺评定方法》SY4052-92《管道防腐层检漏试验方法》SY/T00632．工程概况2.1 施工项目简介月亮湾电厂天然气管道末站工程位于广东省深圳市南山区月亮湾。
本工程从广东LNG月亮湾电厂分输阀井接气输往月亮湾电厂，管道长约720m ，设计压力为9.2MPa，本工程在电厂内设末站1 座，末站内的天然气经过过滤、计量、流量控制、压力调节后供给电厂调压站。
天然气放空火炬课件
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+ 4 外传火点火装置 外传火点火装置主要由一级引火管、二级引火管、传燃 管组成。主要用于天然气站场放空火炬的备用手动点火， 采用接力式传燃点火，防风、防雨，点火可靠性高，能在 无外接电源情况下，可正常点燃火炬。
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+ 5 控制系统 火炬点火采用远程自动点火和就地点火方式相结合的方 法，即：在控制室站控系统操作站上，手动给火炬系统一 个无源触点信号（触点容量24VDC、1A）能做到自动点火， 并能将火焰信号反馈给站控系统。控制柜上设有就地和远 控转换开关，便于进行就地和远程控制单步控制。现场安 装就地控制箱（防爆型），可操作点火开关进行就地点火 控制。点火控制采用PLC作为中央控制单元，控制系统可 提供放空气压力开关或流量开关信号。
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压力控制器
远程控制柜
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工作原理 HJL-RK-EX系列火炬器点火专用检测仪，其原理是传
感探头与气体接触部分有两个探针，一个用于测 量环境温度，另一个测温并被加热。当气体流动 时，加热探针的热量被气体带走一部分，两个探 针的温差变小，流速越快带走的热量越多，两个 探针的温差越小；流速越小两个探针的温差越大。 通过设定合理的温差门槛电平就可以判别气体是 否流动，发出相应的点火信号。
（1）高能点火器FGDQ-20主要技术参数 输入电源：AC220V 50Hz 5A 输出电压：2500V 火花能量：20J 火花频率：14次/秒 防爆等级：dIIBT4
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+ （2）高能半导体电咀 MDZ-7H
电咀发火元件采用航空电咀特有的陶瓷半导体，侧电极 和中心电极采用高温耐热合金钢，内部采用高温密封工艺， 因此具有发火电压低（2500V以下）、火花能量大、点火 迅速可靠；不怕污染、不积碳、自净能力强；在高温下能 可靠地工作（耐温1100C）等特点。 + （3）引火筒YHT-01 YHT-01型引火筒为文丘里式引射结构，采用特种耐高温、 耐腐蚀材料制成，自动配比气源。
+ 4 外传火点火装置 外传火点火装置主要由一级引火管、二级引火管、传燃 管组成。主要用于天然气站场放空火炬的备用手动点火， 采用接力式传燃点火，防风、防雨，点火可靠性高，能在 无外接电源情况下，可正常点燃火炬。
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+ 5 控制系统 火炬点火采用远程自动点火和就地点火方式相结合的方 法，即：在控制室站控系统操作站上，手动给火炬系统一 个无源触点信号（触点容量24VDC、1A）能做到自动点火， 并能将火焰信号反馈给站控系统。控制柜上设有就地和远 控转换开关，便于进行就地和远程控制单步控制。现场安 装就地控制箱（防爆型），可操作点火开关进行就地点火 控制。点火控制采用PLC作为中央控制单元，控制系统可 提供放空气压力开关或流量开关信号。
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压力控制器
远程控制柜
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工作原理 HJL-RK-EX系列火炬器点火专用检测仪，其原理是传
感探头与气体接触部分有两个探针，一个用于测 量环境温度，另一个测温并被加热。当气体流动 时，加热探针的热量被气体带走一部分，两个探 针的温差变小，流速越快带走的热量越多，两个 探针的温差越小；流速越小两个探针的温差越大。 通过设定合理的温差门槛电平就可以判别气体是 否流动，发出相应的点火信号。
（1）高能点火器FGDQ-20主要技术参数 输入电源：AC220V 50Hz 5A 输出电压：2500V 火花能量：20J 火花频率：14次/秒 防爆等级：dIIBT4
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+ （2）高能半导体电咀 MDZ-7H
电咀发火元件采用航空电咀特有的陶瓷半导体，侧电极 和中心电极采用高温耐热合金钢，内部采用高温密封工艺， 因此具有发火电压低（2500V以下）、火花能量大、点火 迅速可靠；不怕污染、不积碳、自净能力强；在高温下能 可靠地工作（耐温1100C）等特点。 + （3）引火筒YHT-01 YHT-01型引火筒为文丘里式引射结构，采用特种耐高温、 耐腐蚀材料制成，自动配比气源。
天然气净化厂火炬及放空系统设计的探讨
2018年11月天然气净化厂火炬及放空系统设计的探讨李金彪（大庆油田工程有限公司，黑龙江大庆163453）摘要：随着我国社会经济的发展，人们对于石油天然气行业的要求越来越高，其中最主要的体现就是对于安全性能的重视，正是因为如此，原本在净化厂中处于附属设施地位的火炬及放空系统已经逐渐演变成了净化厂的重要组成部分，因此火炬和净化厂的设计就越来越受到重视。
基于这种情况，本文对于净化厂中火炬和放空系统设计过程中的一些注意事项展开了探讨，以供参考。
关键词：放空量；筒体直径；筒体高度；分离系统；放空在传统的石油天然气生产中认为，火炬是用于燃烧废气的安全措施，因而火炬在净化厂中大多被用来燃烧生产过程中出现的多余的或者是没有价值的气体。
随着人们生产生活的不断深入，总结出了合理的净化厂火炬及放空系统应该要注意以下内容。
1火炬的选择和设计火炬的选择和设计并不是草率的，而是要根据放空气的数量以及性质，具体来说，就是要了解放空气的流率、温度、压力以及化学成分，在这一过程中还要注意一点，就是无烟火炬的问题，如果火炬要被设计成无烟火炬，那么就必须要有相关的法规或者甲方批准的支持，究其原因，在于无烟火炬的价格昂贵，同时净化厂在正常操作的情况之下火炬的放空量是很小的，要比事故放空小很多，正常操作下净化厂的火炬放空仅为取样放空，因此产生的硝烟是可以忽略的，硝烟设施的存在没有必要。
事实上，传统的净化厂在火炬放空设备的设计时，是不会考虑硝烟问题的。
在火炬设计的过程中，要参考的内容有很多，具体来说，主要有以下几点:首先是放空压力，放空压力是一个非常重要的参数，它会直接影响到火炬筒体的直径；第二方面就是火炬的类型，要根据火炬的不同用途来制定不同的设计方案；第三方面就是火炬的材质，通常来说，火炬的材质或选择310不锈钢，但是具体的材质情况还是需要根据火炬的应用类型以及甲方的相关要求来制定，一般来说可以选择是全部不锈钢、一半用不锈钢或者三分之一用不锈钢；第四方面是地面的热辐射值，这个参数最主要的作用就是用来确定筒体的高度，目的是保护地面的工作人员和相关设备，简单来说，设备越要求低热辐射值，那么火炬筒体的设计就需要越高。
放空火炬系统的计算与安全因素(通用版)
( 安全管理 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改放空火炬系统的计算与安全因素(通用版)Safety management is an important part of production management. Safety and production are inthe implementation process放空火炬系统的计算与安全因素(通用版)摘要放空火炬设计中火炬筒出口直径及高度的计算是按照标准APIRP521的方法进行计算的，并确定了放空火炬系统设计中应考虑的安全因素。
关键词放空火炬；计算；参数；安全因素现代油气田地面工程中，油气处理单元的设计和操作越来越复杂。
可靠、周全的压力泄放系统对这些处理单元的能量储存是十分重要的。
火炬是长输管道站场、库区的安全设施。
放空火炬系统能及时处理生产装置中排放的多余、有害、不平衡的废气，以及事故时瞬间放出的大量气体，从而保证装置正常、安全运行。
火炬计算基本方法是按美国石油学会标准APIRP521《泄压和放空系统》进行计算的。
火炬计算的基础参数和条件如下：气体组分、低发热值、平均分子量、纯组分压缩性系数(压缩因子)；放空管道设计排气压力及温度；受热点和放空火炬的高度及其相对标高；火炬计算地点平均大气压力及相对湿度。
1火炬的计算1.1火炬筒出口直径的计算采用标准APIRP521计算方法，火炬筒出口直径按下列公式计算：式中：d一一火炬筒出口直径，m；W一一排放气体的质量流率，kg／s；P一一火炬出口处排放气体压力，kPa(绝压)；Mach一马赫数；Tj一一操作条件下气体温度，K；K一一排放气体的绝热系数，Cp/Cv；Ni一一排放气体的平均分子量。
计算中须注意：排放气体的质量流量应选取最大排放量,也应考虑到现场在事故状态下或计划内检修时采用多地点排放,避免火炬尺寸过大。
天然气放空火炬分析解析
•
二、工作原理
1.自动点火：
当火炬放空时，安装在火炬放空总管线上的压力开关和流 量开关检测到压力和流量信号并传到控制箱中的主控PLC 中，PLC经过数模转换后执行自动点火程序，控制开启引 火筒燃料气阀和长明灯（或引火管）燃料气阀，同时启动 高空点火器。此时，与点火器相连的、安装在引火筒下部 的点火电嘴产生电火花，电火花点燃引火筒中的燃料气， 引火筒产生的火焰再引燃长明灯（或引火管）及火炬。安 装在引火筒和火炬头上的热电偶检测到火焰，将信号送至 PLC，PLC控制关断引火筒燃料气阀和高空点火器；当火炬 意外熄灭，热电偶将检测到的信号传至PLC，PLC执行报警 及再次点火的动作程序。当放空管线上无放空压力信号时， 自动关断引火筒电磁阀。
四、火炬工艺系统介绍
• 1火炬排放气管路 来自装置的排放气汇总到总管，经阻火器进入火炬筒体， 经火炬头进行燃烧排放。 • 2 燃料气管 燃料气管路经过滤器阀组后分3路：其中2路作为2套高空 点火装置的点火用气源，另外1路为外传火装置气源。 • 3 火炬头2个引火筒的燃料气支管，经电磁阀阀组沿筒体 敷设，在火炬附近接到引火筒燃料气入口。 • 4手动外传火装置燃料气管经手动阀门进入引火管。 • 5排液管道 火炬筒体的凝结液由底部排液管道排出。引火筒燃料气管 上设有放凝阀，供定时排放凝结液。
九、维护保养
• 1.定期检查火炬点火装置各部件连接是否良 好。 • 2.定期检查天然气压力及管线中是否有冷凝 液，定期打开火炬底座上排污阀排污。 • 3.装置长期不用时，可定期操作一次，保持 装置处于无故障状态。
十、注意事项
• 1.点火器、导电杆及弯管严禁碰撞及弯曲。 • 2.在维护过程中应切断电源，严禁带电作业。 • 3.非操作人员不得操作。
三、设备结构及特点
放空火炬点火操作规程
放空火炬点火操作规程放空火炬点火操作规程火炬是一种常用的工业设备，广泛应用于冶金、化工、建筑等行业。
为了确保工作过程的安全和顺利进行，必须严格遵守以下放空火炬点火操作规程：一、前期准备：1. 火炬放置：火炬应放置在稳定的平台上，确保其不会倾倒或移动。
2. 安全区域：在火炬周围设立安全区域，确保没有其他人员靠近或进入该区域。
3. 防火防爆措施：检查附近是否有易燃易爆物质，如有必要，应采取对应的防火防爆措施。
4. 检查设备：仔细检查火炬是否完好无损，是否有内外泄漏情况。
5. 火源准备：准备好可靠的点火源，并确保其与火炬保持一定的安全距离。
二、点火操作：1. 装配火炬：将火炬与相应的管线连接，确保连接牢固。
2. 火炬阀门：检查火炬阀门是否关闭，确保火炬内部没有残留的气体。
3. 点火源准备：慎重选择点火源，确保其无火花或明火的产生。
4. 点火前准备：点火前应做好防护措施，戴上手套、护目镜等个人防护用品。
5. 点火操作：使用点火源将火炬点火，充分确保自身安全，避免身体直接接近火焰。
6. 点火结果检查：点火后，要及时观察火焰状态，确保火焰正常燃烧。
三、操作注意事项：1. 防护用品：进行点火操作时，必须戴上防护用品，如手套、护目镜等，确保自身安全。
2. 安全距离：点火源与火炬应保持一定的安全距离，防止点火源与火焰接触引发危险。
3. 人员疏散：点火期间，周围人员应保持距离和警惕，一旦发生火源失控或其他异常情况，应立即疏散到安全地点。
4. 灭火器具：在点火区域附近放置灭火器具，以备不时之需。
5. 稳定火焰：点火后，要保证火焰处于稳定状态，不允许有抖动、熄灭或剧烈变化的情况。
6. 点火期间不应有其他操作：点火操作期间，不得进行其他操作，以免分心引发危险。
四、事故处理：1. 点火失败：如果点火失败，应立即关闭阀门，检查点火源和火炬是否存在问题，必要时更换或修理。
2. 火焰异常：如果火焰出现异常情况，如异味、颜色变化等，应立即关闭阀门，并进行检查和维修。
放空火炬系统在站场的优化改造
放空火炬系统在站场的优化改造随着我国现代化进程脚步的不断加快，我国对于能源的需求量也在与日俱增，基于此，用以处理石油化工厂、炼油厂等工厂装置无法回收或再加工的可燃物，保障工厂生产安全、减少环境污染的放空火炬系统便显得尤为重要，对我国未来可持续发展战略的实施起到了举足轻重的作用，具有十分深远的现实意义，其在站场的优化改造也将成为工厂进一步提升自身競争实力的重要途径。
本文试分析放空火炬系统在站场的优化改造措施，旨在为今后工厂的长远发展提供理论支持。
标签：放空火炬系统；优化改造；实际操作0 前言随着我国现代化发展进程脚步的不断加快，我国对于能源的需求量也在与日俱增，基于此，用以处理石油化工厂、炼油厂等工厂装置无法回收或再加工的可燃物，保障工厂生产安全、减少环境污染的放空火炬系统便显得尤为重要，对我国未来可持续发展战略的实施起到了举足轻重的作用，在各类大型气田站场的开发建设前提下，“在处理量大、压力高、酸性介质含量高及系统复杂的站场工程设计中，泄放系统设置问题愈加突出，而国内相关标准规范对集输、长输管道工程泄放系统均未作详细要求，造成放空火炬系统设置的不统一。
”[1]这给站场工作的正常运行带来了极大的不便。
为此，优化改造站场放空火炬系统将具有十分深远的现实意义。
不仅是工厂进一步提升自身竞争实力的重要途径，且密切关系到工厂装置的平稳运行及人民群众的生命财产安全，只有完善放空火炬系统，才能保障生产装置的稳定安全，减少环境的污染与破坏，为周边生态环境的良好维持奠定坚实基础。
1 放空火炬系统的概述“放空火炬系统能保证在生产过程中能及时、安全、可靠地将残存于生产装置中的可燃气体放空燃烧”，是我国的石油化工厂企业、炼油厂企业等保障工厂生产安全、减少环境污染的重要途径，对于我国的石油化工厂而言，放空火炬系统具有十分重要的现实意义，只有利用放空火炬系统对可燃物进行及时、可靠的燃烧排放，才能尽最大程度地减少生产装置出现故障的几率，起到保护生态环境与资源的重要作用。
封闭式地面火炬在天然气长输管道站场中的安全设计
封闭式地面火炬在天然气长输管道站场中的安全设计介绍了封闭式地面火炬的特点、事故状态下可能存在的风险，并针对封闭式地面火炬的主要安全设施设计进行了分析和探讨。
标签：封闭式地面火炬;安全设施设计1 概述为保证天然气长输管道站场的正常生产和紧急事故状态下的安全排放，一般设置高架火炬，用来收集和处理天然气。
随着天然气长输管道的快速发展，高架火炬由于辐射热影响范围较大，征地范围大，造成的征地困难问题也越来越严重。
为节约用地，同时考虑到环保、安全等方面的优势，国内已开始使用封闭式地面火炬作为天然气长输管道站场的排放处理装置。
2 国内外放空火炬的应用情况2.1 高架火炬。
高架放空火炬在国内天然气长输管道项目的站场中广泛应用，技术已非常成熟，其中包括已建的西气东输、川气东送等大型的输气管道工程，均使用高架放空火炬系统作为输气站场的点火放空措施。
2.2 地面火炬。
上世纪70年代初，国外开始进行地面火炬的研究和开发，制造出多种地面火炬排放系统，主要分为大排量多级多燃烧器开放式地面火炬和封闭式地面火炬。
全世界十几个大型乙烯项目、一些大型的炼油生产和天然气开采项目都采用了多级多燃烧器地面火炬，国内也有一些企业采用了开放式和封闭式地面火炬。
目前封闭式地面火炬在天然气长输管道站场放空中的应用较少，因此其安全设计尤为重要。
3 封闭式地面火炬的特点封闭式地面火炬主要由地面燃烧炉、燃烧器组、防风墙以及点火系统等组成，可保证气体需要排放时能够及时、安全、可靠地放空燃烧，保证在运行过程中实现低噪音无烟燃烧。
封闭式地面火炬有以下特点：①地面火炬采用自动分级燃烧控制系统，根据压力自动逐级打开燃烧器，以适应不同的排放流量，处理范围广。
②地面火炬及其附属流程占地面积小、检修方便，仅入口阀及总管需常规检查与检修，而该部分位于防风墙外;燃烧炉内的火炬头可以在装置的开停车期间进行检修。
③封闭式地面火炬炉壁内部衬有耐火耐高温的陶瓷纤维，减少向四周扩散的热辐射，防风墙外热辐射值≤1.58kW/m2，同时可以起到降噪效果。