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火 炬 系 统 设 置
HG/T 20570.12-95
编制单位: 中国寰球化学工程公司
批准部门:化 学 工 业 部
实施日期: 一九九六年九月一 日
编制人:
中国寰球化学工程公司 姚桂华
审核人:
化工部工艺系统设计技术中心站 封淑元 龚人伟
1 应用范围和分类
1.0.1 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。
1.0.2 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。
1.0.3 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。
1.0.4 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
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2 火炬系统的设计
2.0.1 火炬系统的设计原则
不同处理的介质和不同工作条件有不同的火炬系统。在开车、正常运行、停车和
事故时排放的气体均要送火炬处理。
以各种情况下最大排放量来进行火炬系统处理能力的设计,同时要保证 在一个宽的流量范围内系统运行良好。火炬系统本身要保证生产装置安全运行,并应
考虑对环境的影响,消除和尽量减少对大气的污染、噪声等。
(1) 当两个火炬集中布置时,火炬的间距应使一个火炬燃烧最大气量时所产生
的辐射热,不影响另一个火炬检修工作的进行。
(2) 火炬的防空标志和灯光保护按有关规定执行。
安全阀和控制阀的排放系统管道
(1) 安全阀和控制阀排放系统按有关规定来设计。该排放系统若与火炬系统相 连,其管道材质不能低于碳钢,对于可能产生低温和高温的部分要做应力分析计算,
选用适宜的材质和进行相应的加工处理。
(2) 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。
火炬总管
(1) 排放气按介质状态分为以下四种情况:
a. 热气体(t≥0℃,含水或不含水);
b. 冷气体(t0℃);
c. 冷气体和热气体都有,但不含水;
d. 液体排放系统。
排放气介质四种状态的任何一种情况,设置一根总管。如果是上述几种情况的组 合,则要分开设置干火炬系统和湿火炬系统。当两股物流相混可能产生固体或者发生 危险的物理或化学变化时,两股物料要分开。如果由于两股物料混合使管道尺寸加大 很多或使管道材质升级时,两股物料也要分开。 一般排放的液体与排放的气体是分开
的,对于带有液体的物流要设分离设施和单独的液相系统。
(2) 火炬总管到分离器要有一定坡度以便排液,坡向分离器坡度不小于0.2%,
对于排液死角要设排液口并将排出液回收储存。
(3) 要考虑温度对管路的影响,设置温度补偿的膨胀节, 一般用环形的,特殊情
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况下用波纹形膨胀器。如果总管与总管相接或总管与支管相接,其接头处材质取两者
材质高者,且其长度在接头处上游至少要有5m。
(4) 为避免火炬系统发生内爆炸或产生其它不安全因素,火炬气总管的上游最 远端设有固定的吹扫设施,该吹扫设施包括一个流量计, 一个止回阀和一个手动调节 阀门。所有的火炬总管都应设氮气吹扫用软管接口。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,以防空气倒流入火炬系统。
火炬气分离罐
(1) 每根火炬排放气总管都应设分离罐,用以分离气体夹带的液滴或可能发生 的两相流中的液相。为防止产生“火雨”,分离罐的分离能力为至少将≥400 μm 的液 滴分离下来,最好将≥150 μm 的液滴也分离下来,尽量减少液滴夹带。分离罐选用直
径一般为其长度的1/2~1/3,并为火炬总管尺寸的3~4.5倍。
(2) 分离罐的尺寸是以排放物流中最大排液量计算,储存10~30min 的排液
量, 一般取20min。
(3) 如果已另外设置了单独的液相收集系统,或者在最大火炬负荷的紧急情况 下也不会有大量的两相流排出,此时可以让排放物流不经分离罐,只设一个与液体收
集系统相连的集液管就可以了。
(4) 集液系统要设一台排液泵,泵一般为离心式,与事故电源相连,不设置备用 泵,选用泵的能力应估计到事故时夹带的液量,约半小时内能将
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