為保證天然氣長輸管道站場的正常生產(chǎn)和緊急事故狀態(tài)下的安全排放，一般設(shè)置高架火炬，用來收集和處理天然氣。為節(jié)約用地，同時考慮到環(huán)保、安全等方面的優(yōu)勢，國內(nèi)已開始使用封閉式地面火炬作為天然氣長輸管道站場的排放處理裝置。
目前封閉式地面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(shè)計尤為重要。
一、封閉式地面火炬的特點
封閉式地面火炬主要由地面燃燒爐、燃燒器組、防風墻以及點火系統(tǒng)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(xiàn)低噪音無煙燃燒。
封閉式地面火炬有以下特點：
①地面火炬采用自動分級燃燒控制系統(tǒng)，根據(jù)壓力自動逐級打開燃燒器，以適應不同的排放流量，處理范圍廣。
②地面火炬及其附屬流程占地面積小、檢修方便，僅入口閥及總管需常規(guī)檢查與檢修，而該部分位于防風墻外;燃燒爐內(nèi)的火炬頭可以在裝置的開停車期間進行檢修。
③封閉式地面火炬爐壁內(nèi)部襯有耐火耐高溫的陶瓷纖維，減少向四周擴散的熱輻射，防風墻外熱輻射值≤1.58kW/m2，同時可以起到降噪效果。
④封閉式地面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(huán)境的空氣污染、光污染和噪聲污染。
二、封閉式地面火炬的主要安全設(shè)施設(shè)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(shè)計：
①封閉式地面火炬的設(shè)計處理能力及處理范圍。天然氣長輸管道站場內(nèi)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(nèi)設(shè)備檢修放空氣量小、壓力小。
②火炬系統(tǒng)采用獨立的PLC控制系統(tǒng)
a長明燈控制。燃燒爐爐膛內(nèi)設(shè)置若干長明燈，以確保任何氣量的放空氣通過燃燒器火嘴時都能實現(xiàn)燃燒，避免未燃燒的放空氣與空氣混合形成爆炸性環(huán)境。
b火炬氣排放閥控制。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(shè)置多級燃燒控制。
c通風口控制進風量實現(xiàn)無煙燃燒。放空氣在燃燒器火嘴處與空氣充分混合，實現(xiàn)充分無煙燃燒，燃燒后的高溫煙氣在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墻之間的通風口進入燃燒爐，如此循環(huán)，實現(xiàn)放空氣的完全無煙燃燒和排放。
③氮氣吹掃。設(shè)置氮氣瓶及氮氣吹掃系統(tǒng)，用來對各級排放閥后管路進行氮氣吹掃，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。封閉式地面火炬燃燒爐下部及防風墻外圍的附屬流程工藝裝置區(qū)設(shè)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(chǎn)生爆炸性氣體環(huán)境。
⑤針對雷雨天氣，封閉式地面火炬燃燒爐外壁為鋼結(jié)構(gòu)，爐體完全接地。
⑥阻火設(shè)計。燃燒爐爐膛內(nèi)設(shè)若干長明燈，保證放空氣在任何一級燃燒器火嘴處排放時均能實現(xiàn)燃燒，同時在各個長明燈的燃料氣管線上設(shè)置阻火器，在常開的一級燃燒支路上設(shè)置阻火器，防止回火。
⑦防憋壓設(shè)計。除一級燃燒支路之外，其余各級燃燒支路切斷閥設(shè)置爆破片旁通，防止切斷閥故障時放空系統(tǒng)憋壓。
⑧封閉式火炬前設(shè)置分液罐，將由于節(jié)流溫降產(chǎn)生的液態(tài)烴分出，防止爐膛內(nèi)燃燒溫度過高。
⑨封閉式地面火炬的配套電氣、儀表均采用防爆設(shè)計。
⑩地面火炬周圍設(shè)置各種指示、警示作業(yè)安全、逃生避難及風向等警示標志。
封閉式地面火炬與高架火炬相比有較多優(yōu)勢，但在國內(nèi)天然氣長輸管道站場的應用還沒有普及，相關(guān)規(guī)范標準的制定比較滯后。因此，在封閉式地面火炬的設(shè)計中應充分考慮各種因素，更大限度地確保封閉式地面火炬的安全、穩(wěn)定運行。
