油田火炬管网系统设计及优化研究

油田联合站火炬管网系统承担着将正常生产和紧急安全泄放的伴生气输送至火炬进行放空燃烧的任务。在满足泄放要求的前提下,应尽量优化工艺设计,降低火炬管网的投资。通过对泄放源压力的分析,将火炬管网划分为高压、低压管网,再用其分别泄放并筛选出最大负荷工况,优化火炬系统管网。根据API STD 521—2020《减压和泄压系统》标准并采用Aspen Flare System Analyzer软件,对火炬泄放管网系统进行工艺设计和模拟,确认各火炬系统管线的泄放介质最大马赫数以及各泄放源最大背压均满足安全泄放要求。

火炬管网设计及校核

本文对某LNG接收站火炬处理能力进行计算,确定最大火炬泄放量及对应工况。针对不同工况,利用Aspen Flare System Analyzer软件,根据实际火炬管线配管,建立模型,对火炬管网进行核算。最终确定此LNG接收站需新增一座处理能力为80 t/h的地面火炬,可以满足工艺设计要求。另外本文可为其他火炬管网的设计提供一定参考。

大型石油化工厂烃类火炬管网研究

建立了全厂火炬管网的水热力计算模型,分析了全厂事故时不同监测点位置的压力和温度的变化情况。分析了不同的集合管尺寸计算方法,提出了适合工程应用的计算法的建议。研究了单事故工况下,在不同环境温度、风速条件时,火炬气排放全过程沿程温度变化的热力特性,强调了工程上应着重关注的环境因素。

不停车带压堵漏在处理火炬管线泄漏中的应用

介绍了火炬管线带压堵漏的方法,对漏点进行缠绕粘堵后,通过全包焊接套筒的方法。

火炬管线腐蚀分析与防护措施

碳钢火炬管线使用10年后,发现管线底部出现腐蚀,管内壁上面覆着大面积腐蚀产物,腐蚀减薄严重,甚至局部腐蚀穿孔,蚀孔由管内向管外方向扩展。对腐蚀气分火炬管线及管内壁腐蚀产物进行技术检测,解析腐蚀原因,进而提出防护措施。

不停车带压堵漏在处理火炬管线泄漏中的应用

介绍了火炬管线带压堵漏的具体措施 ,对漏点进行缠绕粘堵后 ,通过全包焊接套筒的方法 。

苯抽提装置火炬管线冻堵的原因及解决措施

介绍苯抽提装置火炬管线的设计思路,列出生产中存在的问题,对问题进行了原因分析,通过采取措施,解决了火炬管线冻堵的问题。

枝状火炬管网系统背压计算模型的研究

根据火炬管道流动的限制条件,采用精确的气体状态方程及摩擦阻力计算式,对传统的气体泄放管道模型进行改进,建立管网单元流动模型。基于图论的思想,针对枝状火炬管网的结构特点,建立了管网拓扑模型。将管网单元流动模型与管网拓扑模型联合,实现了对火炬管网系统背压的求解,并应用编程工具MATLAB开发了火炬管网系统背压计算软件BP-Flare。通过案例分析,表明所建模型具有较高的计算精度。

国外某油田中心处理站火炬管网的设计

根据装置紧急泄放的要求,国外某油田中心处理站需要布置完善的火炬系统,以满足装置区域内的应急工况。文章通过对站内火炬管网的设计计算,总结出火炬管网的设计计算流程,并对安全泄放装置泄放量的计算、火炬管网的分析和校核重点、对设计的优化等进行了讨论。

Aspen Flare System Analyzer在火炬管网设计与分析中的具体应用

火炬气的排放系统设计是一个非常复杂的过程,涉及到各泄放点的背压与管路马赫数的计算。介绍了Aspen Flare System Analyzer模拟软件的特点及应用方法,该软件遵循API的规范要求,通过计算火炬管网中各管段始末点的压力、温度、流速等参数,可有效发现设计中的不合理管径并进行修改。以中东某油田地面工程项目为例,阐述了在工程实际中如何通过该软件进行火炬管网核算。高压火炬管网的核算结果显示,部分安全阀尾管背压和马赫数过大,经软件修改后的尺寸在实际运行中可满足火炬气的排放要求,保证了系统安全。表明了该软件在安全阀的选型和火炬管网的设计工作中的应用价值。

苯抽提装置火炬管线冻堵原因分析及处理措施

中国石化中原石油化工有限责任公司（以下简称中原乙烯）为拉长产业链，2004年7月建成苯抽提装置，采用石油化工科学研究院开发的环丁砜抽提蒸馏分离苯专利技术，设计处理裂解加氢汽油10×10^4t／a，生产纯苯5．1×10^4t／a。自投产以来，因苯检验罐、抽提蒸馏塔、密闭式取样器等主要设备排放火炬管线设计不合理，火炬管网不断出现波动，严重影响了苯抽提装置的平稳操作，经过对产生火炬管网波动原因的分析，并采取相应技术改造措施，恢复了苯抽提装置平稳操作。

直管压力平衡型膨胀节在火炬管网中的应用

基于直管压力平衡型膨胀节的结构和原理,给出了其在火炬管网中的布置方式和对管廊固定支架的作用力,同时对直管压力平衡型膨胀节与"Π"型弯自然补偿方法进行了分析比较。工程应用结果表明:与"Π"型弯自然补偿方法相比,直管压力平衡型膨胀节能有效解决火炬管网的热应力问题,降低石化装置的投资成本和运行成本。

Flarenet在乙醇合成项目火炬管网设计中的应用

用Flarenet软件对某新建乙醇合成项目的整个火炬排放系统的安全阀及火炬管网进行建模,按照不同泄放工况分别计算。根据排放支管和火炬总管的马赫数计算结果,对管道尺寸进行调整并校核计算,使所有排放管道的马赫数满足规范的要求。在计算过程中,设定安全阀尺寸(经验值),使额定泄放量满足实际泄放量的需求,并按安全阀后总背压与设定压力的比值选择合适的安全阀型式。Flarenet软件可以高效率的对管道尺寸进行优化,使排放管的马赫数符合要求;准确计算安全阀的总背压,有良好的实际应用价值。

火炬管道的应力补偿和坡度设计

火炬管道的应力补偿形式及坡度设计方式,对全厂管廊设计的合理性,以及项目投资等具有重要影响。本文结合规范要求和工程实例,探讨、比较火炬管系自然补偿和金属波纹膨胀节补偿两种形式,并介绍管道坡度的实现方式.

大口径火炬管线黄金口焊接控制程序

本公司承建一管廊工程施工项目,其施工难点在于界面大口径火炬管线对接黄金口焊接质量控制,从焊工选派、组对、打底、每层焊缝焊接及最后盖面,每道焊接均需严格遵循控制流程,过程100%监控见证管理,通过一系列要点控制,结果表明:经过严格的过程控制有效地提高了焊接合格率。

Aspen Flare-net在火炬管网设计中的应用

介绍了Aspen Flare-net软件在火炬管网设计分析中的计算原理和计算步骤,并简要介绍了软件的主要特性、主要功能以及软件的计算选项。通过对一改扩建项目中新增的低压火炬排放气排放至原低压火炬系统进行火炬管网压力降核算分析,核算结果表明,原低压火炬系统无需改造,即可满足改扩建后新增低压火炬排放气的安全排放要求。同时表明Aspen Flare-net软件在火炬管网工程设计中的应用价值。

LNG接收站火炬管网系统设计比较

火炬管网系统是LNG接收站中最重要的组成部分之一,同时也与BOG系统紧密相联,互相影响。针对国内现有LNG接收站主要的两种火炬管网系统进行比较,分析各自的优缺点,为其他项目的设计提供一定的参考意义。

智能无线技术在乙烯装置火炬管网监测上的应用

智能无线网络技术在我国工业生产过程中已经取得了一定范围的应用,采用智能无线技术,无需铺设电缆和桥架,能够节省较大的施工费用。在生产装置中安全阀泄漏至火炬管网会导致巨大的能源损失和危害环境的潜在风险,而使用常规仪表检测当前安全阀泄漏存在较大的施工难度。通过无线检测技术在乙烯装置火炬管网监测上的实际应用,解决了目前火炬管网泄漏源无法定位的难题,降低了管网的整体泄漏量,探讨了无线检测技术在石化行业储运设施、关键设备状态监测以及能源管理上的应用前景。

炼油化工企业大口径碳钢火炬管道相关设计总结

结合近年来国内大型炼油化工项目工程设计经验,阐述了炼油化工企业火炬系统大口径碳钢管道的设计思路。设计原则:结合SH/T 3059—2012或ASME B31.3—2020计算管子壁厚并校核刚度条件;大口径钢管建议采用正火处理的钢板焊接,经整体应力消除热处理后供货;主管与支管的连接一般采用局部开口补强(支管外径小于主管一半)和三通管件(支管外径大于等于主管一半)结合的方式;三通推荐采用钢板热挤压翻边热成型对接焊工艺,并对焊缝进行100%射线探伤,不宜采用插焊连接;法兰设计应注意与设备和阀门端匹配;大口径盲板采用GB 50316—2000(2008)或ASME B31.3—2020进行厚度设计,推荐采用分体式结构;大口径非标阀门建议参照常规尺寸阀门的标准进行选材、制造、无损检测和试验,但应注意阀门端法兰与管道或设备端匹配。总结了当前规范存在的局限性,指出应关注湿硫化氢工况下的材料设计、大口径管道柔性分析及试压等内容。