对于石油化工企业由于生产装置之间的联系性非常紧密,加之装置布置集中性的特点,同时石油化工企业生产的特殊性,因此石油化工企业在日常运行过程当中、开停车过程当中以及突发事故的情况下,会有一些或大量的易燃易爆物料泄出,其中就包括了很大一部分气体。为了确保这部分易燃易爆的气体物料能够安全的处理,通常情况下石化企业会设置火炬系统用于收集并处理上述各个过程当中产生的易燃易爆气体。本公众号文章 基础知识-火炬系统简介 中,我们简单介绍了火炬系统的基本知识,并介绍了火炬系统当中不适用介质的一些情况,本文将进一步介绍火炬系统设计过程中的一些其它原则。
火炬设计应当满足布置间距的要求,应根据人或设备允许的辐射热强度计算确定间距。具体见GB 50160-2008石油化工企业设计防火规范(2018版), 文件下载方式在文末 ,其中详细规定了各类火炬与各种装置、道路、管道、罐区等的安全距离。标准下载方式见文末。
通常情况下高架火炬与装置间距为 60米 以上。
火炬系统设计的时候通常考虑异常情况,但是 不应当考虑 不可抗力 引起事故的影响。当然为了安全,应当有不可抗力情况发生时的应急预案,如针对洪涝、地震、台风、恐怖袭击等特殊不可抗力的应急预案。
排放量设计的时候要考虑最大排放量联锁失效对排放系统排放能力的影响。
含有高沸点烃类(通常为5碳原子物料及以上)或水蒸气的可燃性气体应当控制液滴大小,不能有大于 600μm 的液滴。
设计有吹扫装置和吹扫排放措施,吹扫装置应当设置在上游最远端。
吹扫装置应当包括流量计、止回阀、调节阀,吹扫介质应当优先选用惰性气体氮气,也可以使用蒸汽吹扫,吹扫速度在最粗的管道内为 0.03m/s ;
应当在各装置或区域去往主火炬总管前设置取样点,以确保能够分析各装置或区域的气体;
应当在火炬总管设置取样点,以确保能够取样分析进入获取气体;
总管应当设有压力传感器,以便准确了解泄放总管的背压情况,以防止高的泄放管道背压导致低泄放压力的装置和区域发生事故。必要时对于不同背压情况分别设置高背压火炬系统或低背压火炬系统。
高架火炬筒体应设氮气快速置换设施,置换时间不宜超过 10min ,快速置换宜采用遥控阀控制。
火炬系统应当接入的气体包括:生产产生且无法重新回用或利用的剩余可燃气体;开停车及检维修过程中排出的可燃气体;各种事故状态下释放出的可燃气体等。
设计管道应当确保最大泄放量时,燃气管网的压力不高于 0.15MPa ;
为了确保能够有足够的安全系数,可以设置1套临时备用火炬系统,以满足火炬系统检维修时,仍能有备用火炬;
对于能够同时开停车、检维修的装置最好共用一个火炬装置;不同火炬之间可以设置 切换装置 。
火炬间的切换管道应当在水封罐之前,并设置双阀。相邻火炬在布置时应当考虑到其中一个在最大泄放量燃烧时,其产生的热量不影响另一个火炬的检维修等操作。
火炬尽可能的与最主要泄放装置靠近;
高空火炬还应当按要求设置 航空标志 ;必要时应当对火炬管网系统进行伴热保温,以确保其中物料及其中的水不会凝固。
管道布置应当有坡度, 坡度应大于2‰ ,如果出现低点,应当设置液体收集和分离装置。
火炬管道材料选择,当温度低于 -40℃ 时,应当选用符合要求的材料,如,采用不锈钢而不能采用Q345系列钢材。对于 -20℃ 以上的,可以采用普通碳钢管道。
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