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地面火炬安全设施设计怎样尽可能的减少隐患?

日期:2020/1/6 15:40:37     来源:    浏览次数:

火炬气是石油化工行业生产过程中产生的废气,属于易燃易爆有毒有害气体,不能采用直接排放的方式,需要使用火炬排放装置进行收集、处理。因此,火炬系统是石油化工装置正常生产运行的重要保证。


近年来,随着石油化工企业生产规模的逐步扩大,装置的排放量也越来越大,且国家对环保、安全方面的要求越来越严格,为了克服高架火炬自身的安全稳定性、检修的方便性、安全防护距离及占地面积较大(虽然火炬塔架和相关附属设施占地面积小,但热辐射影响范围较大,因此建设用地范围较大)等问题,国内已经开始使用地面火炬作为石油化工企业的主要排放处理装置。


工业火炬按照不同的分类方式有不同的类型,按燃烧器是否远离地面可分为地面火炬和高架火炬;按火炬燃烧器的形式可分为单点燃烧器火炬和多燃烧器火炬。由于地面火炬具有多级燃烧器,可分级燃烧,因此处理量大,适合大规模生产需求,近年来得到广泛应用。


相比较来说地面火炬应用比较广泛,河南海德环保工程公司觉得主要是依靠其特点:

(1)地面火炬的燃烧区域周围安装垂直的金属围栏将地面火炬的热量包揽在内部,从而减少向四周扩散的热辐射,围栏外的热辐射值低于1.6 kW/m2;


(2)防护区占地面积小、检修方便,除围栏较高外,其余设施均在地面上,只有人口阀及总管需常规检查与检修,而该部分位于围栏外;燃烧室内的火炬头可以在装置的开停车期间进行检修;


(3)地面火炬采用自动分级燃烧控制系统,根据压力自动逐级打开燃烧器,以适应不同的排放流量;


(4)尽可能地减少了对周围环境的空气污染、光污染和噪声污染;


在地面火炬的使用过程中避免不了会有事故发生,那么事故状态下地面火炬可能存在的风险河南海德环保工程公司和大家总结了这些:


(1)事故状态下自动点火系统失灵,将会有大量可燃气体从地面火炬排出,与周围空气混合成易燃易爆混合物,在扩散扩过程中如遇到点火源,延迟点火而发生蒸气云爆炸;


(2)当火炬气排放量增大,火炬烧嘴供氧不足,可能会使火焰超越围栏的高度,火焰的热辐射量和火焰温度可能会影响周边设施的安全;


(3)周边设施或装置一旦发生易燃易爆物质泄漏并扩散,在特定气象条件下,地面火炬可能将其引燃而发生火灾甚至爆炸,并有可能产生有毒气体;


在地面火炬安全设施设计过程中海德环保工程公司提示大家要特别注意这些尽可能的减少安全隐患:

(1)地面火炬周围设置安全防护围栏,禁止人员随意进入火炬区,并在火炬发生爆燃或爆炸事故时,能够承受爆炸冲击而不损坏,并迫使爆炸冲击波向上泄放,减少对地面人员设备造成危害的程度。


(2)工艺配管设计。

①排人封闭系统的安全阀出口管道应顺流向45°斜接在火炬总管的顶部,以免总管内的凝液倒流入支管,并可减小安全阀的背乐。

②湿气体泄压系统排放管不应有袋形积液处,安全阀的安装高度应高于泄压系统。

③火炬气的支千管应坡向主十管,主千管坡向火炬区内的分液罐或水封罐(坡度不小于2%o) ,***低点应设排液口。

④设置温度补偿器以避免温度对管路的影响。


(3)火炬系统采用的主要控制回路

①分液罐液位联锁控制。分液罐液位高于高限报警并打开污油泵;低于低限值报警并停止污油泵运行。

②水封液位控制。水封液位高于高限报警并打开污水泵;低于低限值报警并停止污水泵运行。

③火炬长明灯控制。采用手动和自动两种方式控制长明灯燃料气阀、点火枪燃料气阀、点火器。④火炬气排放阀控制。

为了保证工艺装置泄放的气体在烧嘴处满足***佳燃烧的压力条件,依据烧嘴的设计参数,用排放气管路切断阀的开或关来调整排放气烧嘴的级组,以使排放气得以充分燃烧。

⑤中压蒸汽阀控制。

用来控制蒸汽引人量以消除排放气焚烧时产生的黑烟。

⑥氮气阀控制。

用来对排放阀后管路进行氮气吹扫,以维持排放管道的微正压,防止空气倒流进人排放气管道。



(4)可燃气体检测报警装置。

火炬周围可能产生可燃气体泄漏的爆炸性气体环境中设置可燃气体检测报警装置,当可燃气体浓度达到爆炸下限的20%时报警。


(5)地面火炬顶部安装避雷针,并做好独立的接地极,接地电阻<10 n;火炬与工艺管线连接处安装绝缘法兰。


(6)用分级控制阀和爆破片替代水封,可有效避免低温排放系统密封水结冰而阻塞火炬管道和酸性气遇水后腐蚀问题的发生。


(7)电气、仪表的防爆设施。


(8)设置氮气置换系统,避免空气与火炬气混合形成爆炸性混合物。


(9)安全警示标志。

包括各种指示、警示作业安全和逃生避难及风向等警示标志。

(10)阻火器。


当火炬正常运行时,燃烧气体的外喷速度远远大于火焰窜速度,火炬系统所使用的高速喷嘴本身就能起到阻止回火的作用,但是在火炬系统开工或停工阶段,当物料流量低于要求值时,既存在回火的可能性,因此应在火炬气进入火炬前设置阻火器。


(11)地面火炬周围设置消火栓、高压水炮、蒸气、泡沫等灭火设施。



虽然地面火炬与高架火炬相比有很多优势,但地面火炬在国内的应用还没有普及,而且相关规范标准的制定比较滞后,因此在地面火炬的设计中充分考虑各种因素,参考国外相关标准及先进的设计经验进行安全设施设计可以尽可能限度的确保地面火炬的安全稳定运行。更多工业火炬知识关注海德环保工程公司。


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