放空火炬系统的计算与安全因素
石油化工装置火炬系统总泄放量的限制方法和计算
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
２ ０ １ １ ０ ３ ）
（ 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 。
Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉｎ ｒ ｇ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅ ｓ ｈｏ ｗｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｐｅ ｒ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ ｉ ｎ ｓ ｔ ｕ ｍｅ ｒ ｎ ｔ ｅ ｄ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ，ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｃ ａ ｎ ｌ ｉ ｍｉ ｔ ｔ ｏ ｔ ａ ｌ ｌ ｆ ａ ｒ ｅ
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
Ｆ ｉ ｇ ． １ Ｆ ｏ ｕ ｒ Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｆ ｏ ｒ Ｌ ｉ ｍｉ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ Ｒｅ ｌ ｉ ｅ ｆ Ｒｅ ｌ ｉ ｅ ｖ ｉ ｎ ｇ
放空火炬系统的计算与安全因素
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
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。
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。
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
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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
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放空火炬系统的计算与安全因素
火炬系统通常是一种用于照明和加热的设备，使用液体燃料（如煤油）在火焰中产生热能。
这种系统需要计算和安全因素的考虑，以确保使用安全和有效。
在计算方面，有以下几点需要考虑：
1. 燃料消耗量：需要计算每个燃烧器的燃料消耗量，以确保正确的供应量和燃料成本控制。
2. 燃烧温度：需要计算燃料燃烧时的温度，以确定合适的加热和照明效果。
同时需要考虑温度过高可能导致系统热损失和爆炸等安全问题。
3. 燃料携带量：需要计算每个燃烧器携带的燃料量，以确保正确的装填量和安全携带。
同时应避免燃料泄漏或过多装填导致系统失控的问题。
在安全方面，有以下几点需要考虑：
1. 火灾风险：由于该系统涉及明火，因此需要严格控制火源和火花的风险，避免火灾发生。
同时应配备灭火装置以应对可能的情况。
2. 燃料泄漏：需要确保燃料系统的密封性和稳定性，避免燃料泄漏导致安全事故。
同时应定期检查系统和燃料管道，发现问题及时处理。
3. 氧气含量：需要确保系统中的氧气含量适当，以支持燃烧。
过高或过低的氧气含量可能导致系统失控和安全事故。
火炬系统的计算和安全因素是确保该系统正常运行和使用安全的重要因素。
需要严格控制燃料消耗量、燃烧温度和燃料携带量等计算因素，并注意火灾风险、燃料泄漏和氧气含量等安全问题。