放空火炬系统的计算与安全因素(通用版)
放空火炬系统
4.1.2手动点火
• （1）PLC远程控制柜上的转换开关切换到“手动”位，此时远程控
制柜上的“手动状态指示”灯亮。
• （2）在PLC远程控制柜上依次按下“电磁阀”自锁按钮，对应“电
磁阀指示”灯亮，燃气电磁阀打开，再按下“点火(自动/手动)”按钮， “点火指示”灯亮，点火器工作。点燃引火筒，然后引燃火炬气。若 引火筒被点燃，则引火筒温度仪表显示引火筒火焰信号，火炬被引燃 后则火炬温度仪表显示火炬火焰温度信号，点火成功后按下“电磁阀” 自锁按钮，“电磁阀指示”灯灭，熄灭引火筒。
4.3手动外传火点火装置
当遇特殊情况无法使用高空点火装置时，可 使用手动外传火点火装置。点火时，在火炬 现场先打开一级引火管线（DN40）上手动阀 门，用提前准备好的火把放到下端第一个喷 嘴上将一级引火管点燃，然后打开二级引火 管线（DN40）上手动阀门，火焰迅速上传至 火炬头引燃火炬。当火炬点燃后，关闭一级、 二级引火管线上阀门，熄灭引火管。整个点 火过程结束，该点火装置作为火炬应急备用。
6、维护保养
6.1.定期检查火炬点火装置各部件连接是否良好。 6.2.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。 6.3.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。
7、注意事项
7.1.点火器、导电杆及弯管严禁碰撞及弯曲。 7.2.在维护过程中应切断电源，严禁带电作业。 7.3.非操作人员不得操作。
放空火炬系统
1、设备结构
• 放空火炬系统主要包括：火炬头、火炬筒
体（包括爬梯及检修平台）、钢丝拉撑、 地面阀组、工艺管线、引火筒燃烧器、高 空点火装置、手动外传火点火装置、就地 控制箱（防爆）、远程控制箱、火焰检测 装置、仪器仪表、界区内电缆、保护管及 安装支架等组成。
火炬系统设计应注意的安全因素
１１ 事故 状态 时最 大负荷 ． 为使装 置安全 运行 ，一般 会在 设备 上设 置安 全 阀等泄 压装置 。 当发 生事 故时 ，设 备 内压 力达 到 泄放压 力 ，泄压 装置 自动 开启 ，使设 备压 力 回 落 ，达 到保护装 置 的 目的 。为 防止超 压 ，设 计首 先 需要考 虑可 能引起超 压 的各种 事故 ，然后 根据 产 生压力 大小分 析此 时必需 的泄 放量 。在火 炬 系 统 设计 中 ，火炬 的处理 能力 应根 据可 能发生 的可 燃 性气体 的最 大泄放量 来确 定 ，即事 故状态 下 的 泄放量 。确定事 故状态 下 的泄放 量 ，可考 虑 以下 几 种情 况 的最 大值 。
安全。 ２ ２ ３ 火焰稳定 圈 ．． 为 了增加火焰燃 烧 时的均 匀 、稳 定 ，防止 火
由于装置在 生产过 程 中排放 的火炬 气量 和组 成是 波 动 的 ，要 求设计 的火炬 系统能够 安全 处理
各 种工 况下排放 的火炬 气 。火炬 系统应 设有 可靠
的可燃 性 气 体 ，保 证 装 置 正 常 、安 全 运 行 。然 而 ，火炬 系统 设计存 在着 安全 问题 ，设计 不 当不 但起 不到 安全作用 ，反而 会成 为重 大 隐患 。
火炬 系统 主 要 由火 炬 排 放 管 网 和包 括 分 液 罐 、水封罐 、火炬 头 、火 炬筒 体 、点火 系统 等火 炬装 置组成 。
２ｅ ％ 为宜 ，尽 量避 免 袋 形 弯 。 当无 法 避 免 时 ，在
低点要 设易接 近方便 操作 的放净 阀。对 于易 凝气 体 ，要 在低点 附近设蒸 汽伴 热 ，以免积 液 。 （ ）接至 火 炬 总 管 的 支 管 ，应 在 总 管 上 方 ３ 顺流向４。 ５ 斜接 。既 可 防止 主管 内 的凝 液 倒 流人
研究一种地面火炬放空量的计算方法
研究一种地面火炬放空量的计算方法作者：李德泉来源：《科技创新与应用》2019年第33期摘; 要：在LNG接收站中，低温LNG在储存和工艺处理过程中，从环境中间接吸收热量挥发产生BOG，使接收站储罐系统压力升高，必要时需要排放火炬燃烧，以确保接收站的运行安全。
火炬形式一般有高空火炬和地面火炬两种，地面火炬由于维护方便、安全、环保性能好[1]等优点，在国内LNG接收站中得到越来越多的应用。
我国在1998年从国外引进了第一套地面火炬，2001年自行设计安装了第一套地面火炬装置[2]。
放空是非常态的生产过程，一般在火炬气排放管线上不设置流量计。
火炬放空量通过设计排放量进行估算，估算不准确，对接收站的盘库及排放损耗计算等工作带来困难。
文章以天津LNG接收站地面火炬为例，研究了一种火炬气放空量的计算方法，用以精确计算放空量，为LNG接收站的盘库经营工作提供支持。
关键词：地面火炬;放空量;计算方法中图分类号：TQ086.2 文献标志码：A; ; ; ; ;文章编号：2095-2945（2019）33-0116-02Abstract： In the LNG receiving station， during the storage and process treatment of the low temperature LNG， the BOG， generated by the indirect absorption of heat volatilization from the environment， increases the pressure of the storage tank system of the receiving station， and it is necessary to discharge torch combustion if necessary to ensure the safe operation of the receiving station. There are two kinds of torch forms： high-altitude torch and ground torch. Ground torch has been more and more used in domestic LNG receiving stations because of its convenient maintenance， safety and good environmental protection performance. China introduced the first set of ground torch from abroad in 1998， and designed and installed the first set of ground torch device in 2001. Emptying is an abnormal production process， and no Flowmeter is usually installed on the torch gas discharge pipeline. The discharge amount of the torch is estimated through the design emission， and the estimation is not accurate， which brings difficulties to the calculation of the storage and emission loss of the receiving station. Taking the ground torch of Tianjin LNG receiving station as an example， this paper studies a calculation method of torch air emptying capacity，which can be used to accurately calculate the emptying amount and provide support for the operation of LNG receiving station.;Keywords： ground torch; emptying quantity; calculation method1 工艺流程简介天津LNG设置两座地面火炬，单台设计处理量60t/h，两台火炬并列运行，一用一备。
放空火炬辐射热范围影响因素探讨
放空火炬辐射热范围影响因素探讨1. 引言1.1 研究背景研究背景：火炬是一种常见的照明设备，其辐射热范围是指火焰周围热辐射的范围。
火炬的辐射热范围直接影响着周围环境的温度和舒适度。
了解和探讨火炬辐射热范围的影响因素，对于有效控制火炬的热辐射范围，提升使用体验具有重要意义。
目前，关于火炬辐射热范围的研究还比较有限，对于影响火炬辐射热范围的因素还存在很多未知之处。
本文旨在通过对火炬辐射热范围的影响因素进行探讨和分析，揭示不同因素对火炬辐射热范围的影响规律，为进一步改进火炬设计和使用提供理论依据。
在实际生活中，人们经常使用火炬进行照明和取暖，在户外露营、野外探险等活动中尤为常见。
深入研究火炬辐射热范围的影响因素，不仅有利于提高火炬的照明和取暖效果，还能有效地保障使用者安全和舒适度。
本研究的开展将为火炬使用提供更科学的指导和建议。
1.2 研究目的研究的目的是探讨火炬辐射热范围受到哪些因素的影响，以便更好地理解和控制火炬的热辐射效果。
通过研究不同因素对火炬辐射热范围的影响，可以为火炬的设计和使用提供科学依据，减少火灾事故的发生，保护人们的生命和财产安全。
深入了解火炬辐射热范围的影响因素，还可以为环境保护和资源利用提供参考，有效利用火炬的热能，降低能源消耗，减少环境污染。
通过研究火炬辐射热范围的影响因素，可以推动相关领域的发展，为社会和经济发展做出贡献。
2. 正文2.1 火炬辐射热范围的影响因素火炬辐射热范围的影响因素包括多个方面，首先是火炬的燃料类型，不同类型的燃料燃烧产生的热量和辐射能力不同，从而影响了火炬辐射的热范围。
其次是火焰高度，火焰高度较高时，热量辐射范围也会增大，因此火焰高度是影响火炬热范围的重要因素之一。
火炬的材料也会对热范围产生影响，材料导热性能的不同会影响热量传导速度和范围。
环境条件如风速、湿度等也会影响火炬辐射热范围，风速较大时会导致热量的扩散范围更广。
火炬的设计和结构也会对热范围产生影响，设计合理的火炬可以更有效地集中热量和辐射能力，使热范围更加集中。
【精品】输气管道站场泄放系统的计算-2019年文档
输气管道站场泄放系统的计算-2019年文档输气管道站场泄放系统的计算放空系统是天然气站场的重要系统之一，放空系统不仅可以在工程投产、维抢修时有组织的将管线和设备中的天然气引致放空立管或火炬，还可以在站场或上下游管线发生事故时及时泄放掉管线和设备内的天然气，以防止事故的滋生和蔓延。
一、天然气长输管道站场放空系统计算的构成分解放空系统的计算为：设备、容器安全阀放空计算，站场事故放空计算，进出站管线放空计算，放空汇管尺寸计算，放空立管和放空火炬计算。
（一）安全阀放空计算。
放空系统中安全阀的计算主要是用来协助安全阀的选型，计算内容主要包括最大泄放量计算、安全阀喉管面积的计算。
1、安全阀的选型计算。
安全阀的选型计算可按照该思路进行：估算被保护设备、容器或管线的有效容积――依照API RP 521规定求解事故工况时允许的最小最大泄放量（15min内将设备或容器内的压力泄放至0.69MPa，具体计算可采用HYSYS、VISUAL FLOW等软件）――安全阀喉管面积计算（根据安全阀以允许的最大泄放量泄放时阀出口处马赫数不超过0.9反算喉管面积）――安全阀选型（依据计算喉管面积选择合适尺寸的安全阀）――校核采用所选安全阀时的最大泄放量和出口马赫数是否满足要求（若满足15min内可泄放至0.69MPa和出口处马赫数不超过0.9则计算结束，否则重新选型核算）。
2、阀前管径计算。
为了防止过大压损产生震动，造成对泄放装置的危害，需要限制该压损的大小。
按照APIRP520规定，该段压损不得高于安全阀设定压力的3%，以此为边界条件反算最大泄放量时可允许的最小阀前管径，但最终选取管径不得小于安全阀入口口径。
3、阀后管径的计算。
阀后管径的计算思路为：阀后允许背压大小的确定（依据选用安全阀的类型、设定压力及系统中其他有可能同时泄放的安全阀的设定压力合理确定。
API RP521规定：在确定放空管系尺寸时，应使可能同时泄放的各安全阀后的累积回压在该安全阀定压的10%左右）――阀至放空终端间管线的允许压降（安全阀最大允许背压减去附加背压）――求得阀后管线允许最小管径（据该段管线的允许压降、最大泄放量和API中阀后出口管线流速低于1Ma、干管及总管流速低于0.7Ma的要求反算管径）――圆整计算管径并校核选用管径管线放空时阀后背压的实际值。
《火炬系统设置》(SLDI 233A22-99)
工程设计标准
中国石化集团兰州设计院 实施日期:1999.06.01
火炬系统设置
SLDI 233A22-98 第 1 页 共 18 页
1 应用范围和分类 1.1 本规定适用于处理石油化工厂、炼油厂当发生事故时或在正常生产中排放的大量易燃、有毒、有 腐蚀性气体的火炬系统的设计。 1.2 火炬系统通常由火炬气分离罐、火炬气密封罐、火炬烟囱、火炬管道四个部分组成。 1.3 火炬型式可分为高空火炬和地面火炬。高空火炬由烟囱(包括牵索支撑和自由支撑两种)、火炬头、 长明灯、辅助燃料系统、点火器及其它辅助设备组成。 1.4 地面火炬不能用于有毒物质的焚烧。地面火炬周围最小无障碍区的半径为 76m~152m，且应设围 墙以确保安全。
用软管接口。常用的吹扫气首选为可燃气体(如燃料气)，但对于低温管线，吹扫气在最低温度时应不发 生部分或全部冷凝，对此一般采用氮气吹扫，吹扫气速在最大火炬总管内为 0.03m/s。如果火炬系统设 有水(液)封，则水封上游吹扫气速为 0.01m/s。对于低火炬和富氢排放气则要提高吹扫气气速。若无水 封，则吹扫气应优先选用可用的最重气体作为吹扫气，并要安装低流量报警和指示真空度的低压报警，
(2.2-9) (2.2-10)
−
C
l
=
C
l
Uj Ux
Mj Mx
式中
Cl 火炬气在空气中的爆炸下限，体积%； Mx 空气的平均分子量，取为 29； Ux 风速，m/s； 火炬气(混合气)在空气中的爆炸下限(Cl)，其值按下式计算：
Cl =
100 n Yj
∑ i =1
b) 排放管道最好从上方与火炬系统总管相连，而且与总管有一倾斜角度，以免产生排气、排液死角。 2.1.3 火炬总管
移动式火炬放空资料
环保监测与检测
结合传感器和数据分析技 术，移动式火炬放空系统 可应用于环境监测与检测 领域。
安全与环保标准的提升
严格的安全标准
制定更为严格的安全标准和规范，确保移动式火 炬放空系统的安全运行。
环保标准的提升
推动相关环保法规和标准的制定与完善，促进移 动式火炬放空系统的环保性能的提升。
排放控制技术
研发和应用先进的排放控制技术，降低移动式火 炬放空系统对环境的负面影响。
安全控制系统应配备各种传感器和安全阀等设备，以监测系统的运行状态和及时处 理各种异常情况。
移动式火炬放空系统的操作与
03
维护
操作流程
启动前的检查
启动操作
在启动移动式火炬放空系统之前，应进行 全面的检查，包括但不限于燃料供应、点 火装置、安全装置等。
按照规定的程序启动系统，确保所有设备 正常工作。
技术方案
根据企业实际情况，量身定制移动式火炬放空系 统，包括燃烧室、自动控制系统和安全保护装置 等。
实施效果
该系统成功解决了煤化工企业生产过程中的气体 排放问题，提高了企业的安全和环保水平。
失败案例：某企业的安全事故分析
案例概述
某企业在生产过程中发生一起安全事故，导致部分设备损坏和人 员伤亡。事故原因是放空气体处理不当引发爆炸。
发展
目前，移动式火炬放空系统已经实现了高效、安全、环保等特点，成为工业废气 处理领域的重要设备之一。未来，随着环保标准的不断提高和技术的不断创新， 移动式火炬放空系统将会得到更加广泛的应用和发展。
移动式火炬放空系统的组成与
02
工作原理
燃烧室
01
燃烧室是移动式火炬放空系统的核心部分，负责将燃料 和空气混合后进行燃烧，产生高温高压的火焰。
火炬计算书
项目名称：伴生气回收及综合利用工程记录编号：火炬计算书项目号：DD11002专业：工艺编制：校对：审核：审定：中国石化集团*****设计研究院20** 年**月**日目录1 计算依据 (2)2 基础数据 (2)3 火炬高度和直径的计算 (2)4 结论 (4)1 计算依据《油田油气集输设计技术手册》2 基础数据火炬系统排放气体的基础数据如下表：气体分子量M = 36 kg/kmol气体密度ρ= 1.6 kg/m3排向火炬的气体流量Wv = 1250 Nm3/h气体排放量W = 2000 kg/h气体的温度T = 313 K3 火炬高度和直径的计算以在最大排放量时操作人员有时间从火炬底部撤离为火炬的设计基础，根据操作人员和设备的安全来选择火炬的位置和高度。
为了求得火炬底部位于地坪上任一点P处的热强度，其关系图如下图所示：P点的热强度计算公式如下：q=ε·Q/(4πR2)由上面的关系图可知，R2= x2+H(H+120D)因此P点的热强度可用下面的公式进行计算：q=ε·Q/[4π(x2+H(H+120D))]热辐射强度为22680kJ/(h·m2)时，人在8s后开始感到灼痛，因此当发生事故排除大量可燃气体到火炬时，应给操作人员提供撤离到安全地带的时间，并使其不致收到约高于16800kJ/( h·m2)的热强度。
假定火炬底部的热辐射强度不超过16800kJ/( h·m2)，即16800≥ε·Q/[4π(x2+H(H+120D))]其中：H--火炬高度，m；D--火炬直径，m；q--热辐射强度，kJ/(h·m2)；ε--火焰辐射率；Q--火炬释放的总热量。
（1）火炬的火焰辐射率ε=0.048·M1/2其中：M--气体分子量代入分子量数值，计算得ε=0.288（2）火炬释放的总热量Q=46200·W其中：W--事故时气体最大排放量,kg/h；代入气体排放量值，计算得Q= 9.24×107kJ/h（3）火炬燃烧器直径D2=W/690000·(T/M)1/2其中：M--气体分子量W--事故时气体最大排放量，kg/h；T--气体温度,K；D--燃烧器直径，m；代入各项数值，计算得出D=0.092 m。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
( 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 in
the 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。
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。
1.2火炬筒高度计算
计算火炬高度时，允许的热辐射强度是计算的关键。
式中：H一一火炬筒高度，m；
Q一一火炬释放总热量，kW；
F一一火炬辐射率；
q一一允许辐射强度，kw／m2；
R一一火炬筒中心至受热点水平距离，m；
∑△x、∑△y一一受风的影响火焰长度在水平和垂直方向上有效长度变化值；
h一一受热点距地面垂直高度，m；
一一辐射传递系数。
火炬总放热量Q：
式中：HL一一排放气体低发热值，kJ/kg；
W一一排放气体质量流量,kg/s。
上面简单介绍了火炬设计中的一些相关计算，其余的计算参见标准APIRP521相关章节。
云博创意设计
MzYunBo Creative Design Co., Ltd.。