放空火炬系统的计算与安全因素

（ 见图 １ ） 。
总管 ，送人火炬系统处理 ，从 而防止二次火灾等事故 的发生 。
方法一 ：通过管道 内径对泄放量 进行 限制 ； 方法二 ：通过调节闽对泄放量进行 限制 ； 方法三 ：通过 限流孔板对泄放量进行 限制 ； 方法 四：通过调节 阀、限流孔板 的结合 使用对 泄放量 进行
李 华
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（ 福陆 （ 中国 ） 工程 建设 有 限公 司 ，上 海
摘 要 ：介绍一种火炬系统总泄放量的限制方法和计算，通过间接或直接的方式对安全阀入１ ３ 处设置限流孔板或者调节阀，
减 少安全 阀泄放量 ，从 而限制火炬系统总泄放量 ，进 而达到减小火炬 系统设计规 模的 目的。工程实例表 明 ，在安全仪 表等级 许可 的情况 ，该方法能够达 到限制火炬系统总泄放量 的 目的 ，为项 目设计 、场地 、投资 、进度带来方便 。
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量 ，进 而 限 制 火 炬 总 泄 放 量 。
方法三 、四被广泛地应用于 大型欧美 化工企 业 ，例如 巴斯 夫。通常在选择方法三或者方法 四时考虑 以下 因素 ：
（ １ ）流体是否 有腐 蚀性 、流体对管路是否有机械磨损 。
图１ 限制安全阀泄放 量的四种方法
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放空火炬系统的计算与安全因素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非常重要的。

火炬是长输管道站场、库区的安全设施。

放空火炬系统能快速进行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、安全运转。

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API RP521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测、修理时采用多地点排放,避免火炬尺寸过大。

值为火炬筒出口处排放气体压力,即火炬所在地区的大气压力,如气象资料分别给出冬夏季平均大气压,宜取较低的大气压值。

是放空气体最大排放时的马赫数,该速度过大可导致火焰被吹熄或脱火,反之则使火炬筒口径偏大或产生回火。

APIRP521中规定；当场、站发生事故造成停工，原料或产品气体需要全部排放时，可取0.5 马赫；单个装置事故或停产抢修时，可取0.2 马赫。

天然气长输管道站、场的通常做法是以20％声速为基础作为火炬出口速度来决定火炬尺寸。

石油化工装置火炬系统总泄放量的限制方法和计算李华【摘要】介绍一种火炬系统总泄放量的限制方法和计算,通过间接或直接的方式对安全阀入口处设置限流孔板或者调节阀,减少安全阀泄放量,从而限制火炬系统总泄放量,进而达到减小火炬系统设计规模的目的.工程实例表明,在安全仪表等级许可的情况,该方法能够达到限制火炬系统总泄放量的目的,为项目设计、场地、投资、进度带来方便.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2013(041)016【总页数】3页(P171-173)【关键词】火炬系统;安全阀;泄放量【作者】李华【作者单位】福陆(中国)工程建设有限公司,上海201103【正文语种】中文【中图分类】TE65火炬系统作为一种安全设施，被广泛地应用于石油化工装置，在装置处于事故或者开停车状态时，装置内大量可燃气体、低沸点的易燃液体可通过安全阀或紧急泄压系统，经火炬总管，送入火炬系统处理，从而防止二次火灾等事故的发生。

随着石油化工装置设计规模的扩大、过度的冗余设计以及单个火炬系统能够处理量的限制，一套联合装置或者单套装置可能要求两套或两套以上的火炬系统，这给设计、场地、投资、项目进度带来额外的要求。

通过间接或者直接的方式，对安全阀泄放量进行限制，从而可以达到减少火炬系统总泄放量的目的。

实现的方法有四种(见图1)。

方法一:通过管道内径对泄放量进行限制;方法二:通过调节阀对泄放量进行限制;方法三:通过限流孔板对泄放量进行限制;方法四:通过调节阀、限流孔板的结合使用对泄放量进行限制。

1 减少安全阀泄放量方法的选择一般而言，只有在紧急泄压系统或安全阀都已设置并且充分使用的前提下，方法一、二才能作为安全仪表系统 (SIS:Safety Instrumented System)的实现方式，用于减少安全阀泄放量，进而限制火炬总泄放量。

方法三、四被广泛地应用于大型欧美化工企业，例如巴斯夫。

通常在选择方法三或者方法四时考虑以下因素:(1)流体是否有腐蚀性、流体对管路是否有机械磨损。

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。