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闡述封閉式地麵火炬在天然氣長輸管道站場中的安全設計

文章來源:http://www.namartinstories.com/news/63.html 發表時間:2018-09-30

為保證天然氣長輸管道站場的正常生產和緊急事故狀態下的安全排放,一般設置高架火炬,用來收集和處理天然氣。為節約用地,同時考慮到環保、安全等方麵的優勢,國內已開始使用封閉式地麵火炬作為天然氣長輸管道站場的排放處理裝置。 

目前封閉式地麵火炬在天然氣長輸管道站場放空中的應用較少,因此其安全設計尤為重要。 
一、封閉式地麵火炬的特點 
封閉式地麵火炬主要由地麵燃燒爐、燃燒器組、防風牆以及點火係統等組成,可保證氣體需要排放時能夠及時、安全、可靠地放空燃燒,保證在運行過程中實現低噪音無煙燃燒。 
封閉式地麵火炬有以下特點: 
①地麵火炬采用自動分級燃燒控製係統,根據壓力自動逐級打開燃燒器,以適應不同的排放流量,處理範圍廣。 
②地麵火炬及其附屬流程占地麵積小、檢修方便,僅入口閥及總管需常規檢查與檢修,而該部分位於防風牆外;燃燒爐內的火炬頭可以在裝置的開停車期間進行檢修。 
③封閉式地麵火炬爐壁內部襯有耐火耐高溫的陶瓷纖維,減少向四周擴散的熱輻射,防風牆外熱輻射值≤1.58kW/m2,同時可以起到降噪效果。 
④封閉式地麵火炬及其附屬流程對周邊的防火間距要求比高架火炬小。 
⑤更大限度地減少了對周圍環境的空氣汙染、光汙染和噪聲汙染。 


二、封閉式地麵火炬的主要安全設施設計 
針對天然氣長輸管道站場放空特點,建議進行以下安全設計: 
①封閉式地麵火炬的設計處理能力及處理範圍。天然氣長輸管道站場內放空量及放空時間等工況多變,事故緊急放空時氣量大、壓力高,正常運行時站內設備檢修放空氣量小、壓力小。

②火炬係統采用獨立的PLC控製係統 
a長明燈控製。燃燒爐爐膛內設置若幹長明燈,以確保任何氣量的放空氣通過燃燒器火嘴時都能實現燃燒,避免未燃燒的放空氣與空氣混合形成爆炸性環境。

b火炬氣排放閥控製。為了保證工藝裝置泄放的氣體在燃燒器組的燒嘴處滿足燃燒的壓力條件,按照不同的放空壓力,設置多級燃燒控製。

c通風口控製進風量實現無煙燃燒。放空氣在燃燒器火嘴處與空氣充分混合,實現充分無煙燃燒,燃燒後的高溫煙氣在�i力的作用下通過燃燒爐頂部排出,燃燒器火嘴處形成局部負壓,空氣通過燃燒爐與防風牆之間的通風口進入燃燒爐,如此循環,實現放空氣的完全無煙燃燒和排放。 

③氮氣吹掃。設置氮氣瓶及氮氣吹掃係統,用來對各級排放閥後管路進行氮氣吹掃,以維持排放管道的微正壓,防止空氣倒流入放空管道。 

④可燃氣體檢測報警裝置。封閉式地麵火炬燃燒爐下部及防風牆外圍的附屬流程工藝裝置區設置多個可燃氣體檢測報警裝置,各個報警裝置互為備用,避免放空管路或閥門泄漏導致產生爆炸性氣體環境。 

⑤針對雷雨天氣,封閉式地麵火炬燃燒爐外壁為鋼結構,爐體完全接地。 

⑥阻火設計。燃燒爐爐膛內設若幹長明燈,保證放空氣在任何一級燃燒器火嘴處排放時均能實現燃燒,同時在各個長明燈的燃料氣管線上設置阻火器,在常開的一級燃燒支路上設置阻火器,防止回火。 

⑦防憋壓設計。除一級燃燒支路之外,其餘各級燃燒支路切斷閥設置爆破片旁通,防止切斷閥故障時放空係統憋壓。 

⑧封閉式火炬前設置分液罐,將由於節流溫降產生的液態烴分出,防止爐膛內燃燒溫度過高。 

⑨封閉式地麵火炬的配套電氣、儀表均采用防爆設計。 

⑩地麵火炬周圍設置各種指示、警示作業安全、逃生避難及風向等警示標誌。 

封閉式地麵火炬與高架火炬相比有較多優勢,但在國內天然氣長輸管道站場的應用還沒有普及,相關規範標準的製定比較滯後。因此,在封閉式地麵火炬的設計中應充分考慮各種因素,更大限度地確保封閉式地麵火炬的安全、穩定運行。 

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