近年來隨著國外生產(chǎn)工藝的引進，石化企業(yè)的總體布置呈現(xiàn)大型化、集中化趨勢,作為事故泄放系統(tǒng)必不可少的一部分，火炬系統(tǒng)也有了很大的變化，從原先只有高架火炬到地面、高架火炬共同發(fā)展。其中地面火炬由于占地少，維護方便，安全、環(huán)保性較好已經(jīng)得到了很好的發(fā)展市場。今天永誠電子地面火炬設(shè)計廠家和大家分享地面火炬的特點和應(yīng)用情況。
一、地面火炬類型和組成
火炬系統(tǒng)作為在煉油或石油化工裝置中安全、有效地排放釋放出的氣體或液體的設(shè)施,其能否正常運轉(zhuǎn)對裝置出現(xiàn)火災(zāi)或斷電等緊急狀況時防止裝置由于中斷而轉(zhuǎn)為災(zāi)難至關(guān)重要?；鹁姘凑詹煌姆诸惙绞接胁煌念愋?按燃燒器是否遠離地面可分為地面火炬和高架火炬，按火炬燃燒器的形式可分為單點燃燒火炬和多燃燒器火炬。
地面火炬通常指封閉火炬但也包括地面多燃燒器火炬，主要是根據(jù)事故泄放的量來選擇，前者主要用于泄放量較小的化工廠，后者主要用于泄放量大的乙烯和天然氣項目。地面火炬組成部件除有一般火炬所有的燃燒器、引火器及其點燃器和火焰探測器、浮性或速度密封、氣液分離罐、易燃易爆氣體探測器、液封、管道、煙塵消除控制系統(tǒng)、輻射防護設(shè)備外，還有封閉體和燃氣岐管。
二、地面火炬特點
(1)火炬向四周擴散的熱輻射較小，封閉體外的熱輻射值能低于1. 6kW / m,可以減少防護區(qū)的面積；
(2)檢修方便，除封閉體較高外，其余的設(shè)施均在地面上；
(3)zui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，提高了火炬操作的安全性；
(4)占地面積少，地面火炬由于燃燒發(fā)生在地面，不會發(fā)生火雨，主要依據(jù)輻射熱計算確定防火間距；
三、地面火炬與裝置之間的安全防護距離探討
地面火炬從技術(shù)上講是先進的，已成為石油化工生產(chǎn)裝置排放廢氣及緊急裝置事故排放的一種有效手段,但如何合理地設(shè)置火炬的安全防護距離是總圖設(shè)計審核的焦點。
在地面火炬處理系統(tǒng)中，以火焰的燃燒性質(zhì)作為設(shè)計主要考慮的內(nèi)容，API 標準中從火焰的性質(zhì)、煙霧、輻射、噪聲和污染等方面提出了設(shè)計總輻射量對可能暴露在輻射下或靠近界區(qū)裝置和人的影響。
安全防護距離影響因素
在設(shè)計合理的情況下，火炬能夠充分燃燒泄放氣體，封閉體能夠完全屏蔽火焰，地面火炬與周圍的zui小的安全距離主要取決于輻射熱。那是否基于輻射熱計算的距離就能作為地面火炬和其他裝置的間距呢？我們認為，基于輻射熱計算的距離應(yīng)作為地面火炬安全距離主要的參考依據(jù)，但還必須考慮以下因素:
燃燒火嘴的火焰高度和封閉體高度地面火炬的多個火炬頭要保證火焰完全燃燒，火炬中部火焰的高度會比單個火炬的高度增加，而且火焰之間可能會互相粘連，會導(dǎo)致火焰偏高。對多級多燃燒器地面火炬來說，火焰太高將有超出封閉體的可能，基于熱輻射的計算將會毫無意義。
所以必須對火炬的燃燒火焰及圍欄的高度進行認真的核算，不讓火焰超過圍欄。此外，圍欄高度也影響了對外熱輻射的大小，圍欄越高，對外熱輻射越小，安全距離越小。封閉式地面火炬由于排放量相對較小，火炬頭較少，而且火炬筒較高，一般大于25m，即使有火焰粘連火焰不可能超出封閉體。同樣，其安全距離也同火炬筒高度有關(guān)，火炬筒越高，筒口溫度越低，安全距離越小。
風(fēng)向引起火焰的偏移火焰粘連加上風(fēng)向引起火焰的偏移，會導(dǎo)致火焰偏高，多級多燃燒器地面火炬火焰將有超出封閉體的可能，所以在計算封閉體高度時必須考慮風(fēng)向的影響。封閉式地面火炬的火炬筒較高，即使風(fēng)向引起火焰的偏移也不會超過火炬筒，而且其外圍的防風(fēng)墻也能夠有效減小風(fēng)向引起火焰的偏移。
在總泄放熱量基本確定的情況下，還應(yīng)保證火炬周邊的裝置不受到傷害?；鹁姹旧砑仁腔鹪匆彩怯蜌庠?火炬發(fā)生故障的同時有事故氣體泄放)，首先考慮火炬(作為油氣源)與周邊火源的距離關(guān)系，爆炸危險區(qū)內(nèi)不應(yīng)有其他的火源;進而規(guī)定火炬(作為火源)與周邊油氣源的間距，火炬周圍不應(yīng)布置大量散發(fā)可燃氣體的裝置或儲罐，使火炬明火與達到爆炸極限濃度的可燃氣體相遇的幾率降至zui低。
地面火炬周圍一般都設(shè)置了可燃氣體濃度報警，這樣可以盡早發(fā)現(xiàn)裝置或火炬的泄漏，同時宜設(shè)置水炮，一是保護周圍裝置和人員不受輻射熱的影響，將火災(zāi)蔓延的幾率降低；二是稀釋火炬或裝置泄放的可燃氣體，防止其達到爆炸濃度范圍。
綜合，上述因素，我們認為地面火炬同周圍設(shè)施的安全防護距離可分為兩種情況:
(1)下列場所，地面火炬同周圍設(shè)施的安全防護距離應(yīng)在輻射熱計算的基礎(chǔ)上加上30%的安全系數(shù)，對封閉式地面火炬還應(yīng)同明火散發(fā)點相比較并取二者較大值。a.可能有可燃氣體散發(fā)的甲乙類裝置、廠庫房; b.有人集中的場所如控制室、辦公室等。
(2)符合下列要求的場所，安全防護距離可以按照火炬輻射熱的計算: a. 無可燃氣體散發(fā)的丙類裝置或者廠庫房且火炬周圍設(shè)置了水炮; b.無人員集中而且耐火等級較高的丁成類倉庫或者裝置。
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