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根据标准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 采纳标准 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、修理时采纳多地点排放,避开火炬尺寸过大
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