高架火炬在工廠總圖布置中的應用

高架火炬在工廠總圖布置中的應用

高度火炬的配置在工廠的總體規(guī)劃中非常重要。一般來說，根據《加油站行業(yè)防火設計規(guī)范》（gb5016-92），不應在90米范圍內設置工廠重要的設施。但我們在設計鎮(zhèn)江南帝化工有限公司鎮(zhèn)江新建的膠粘劑及系列產品廠的總圖布置中,因其有占地限制,若按以上要求,在有限的占地中給出總圖布置,幾乎不可能。只有論證其可燃性氣體排放系統(tǒng)將不會攜帶可燃液,才有可能縮小高架火炬的安全距離,解決這一難題。因此,根據該廠的工藝特點,可燃性氣體排放系統(tǒng)設計將依據中國國家標準及美國石油協會標準為基準。該可燃性氣體排放系統(tǒng)設計主要有以下三個部分。1a.n潤濕面積該可燃氣體燃燒排放系統(tǒng)是依據將來該廠可能發(fā)生的最大排放量為2個2000m(1)壓力容器安全技術檢查規(guī)程:式中:Wq——潛熱,kJ/kg;Ar——潤濕面積,m依石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范要求,本球罐需有固定式消防冷卻水系統(tǒng),且當該消防系統(tǒng)的噴淋裝置大于10L/(m(2)APIRP521:式中:Q——吸收熱,Btu/h;F——環(huán)境因子,1.0;A——潤濕面積,ft以上兩個公式計算皆須考慮火災情況下,丁二烯完全氣化之安全閥排放量。而依據丁二烯球罐工藝要求,需保持儲存溫度低于15℃,因此實際排放量將小于以上兩個公式的計算值,且其可燃氣體排放系統(tǒng)將不攜帶可燃液。2u3000壓力公式為避免萬一火炬燃燒之廢氣造成火雨產生,所有進入火炬燃燒之廢氣需先經過分液罐移除液體,分液罐之設計依據如下:(1)SHJ9-89:式中:DQ——體積流量,mT——溫度,K;KP——壓力,kPa(絕對壓力);(2)APIRP521:式中:ρρUD——分液罐直徑,ft。分液罐設計之排放量取安全閥設計后最嚴重情況加上設計裕度(含業(yè)主希望的未來擴廠增加部分),為最后分液罐設計容量。3熱輻射強度計算除了分液罐之設計外,為了安全考慮,火炬底部以液封罐方式設計,亦可洗除可燃氣體排放中少量之可燃液。依據以上三點設計,認定其可燃氣體排放系統(tǒng)將不攜帶可燃液。依據SHJ9-89可以計算出高架火炬的安全距離,詳細計算如下:氣體性質:氣體質量流率G/(kg/h)142298氣體密度ρ/(kg/m氣體分子量M54馬赫數m0.5氣體溫度T/°K338.15氣體絕熱指數K/(C氣體低發(fā)熱值Hv/(J/kg)4.46E+0.7氣體常數R/(N·m/kg·n·°K)8314熱輻射率?0.20火炬出口最大平均風速Vw/(m·s火炬底部:熱輻射強度qI/(kW·m最大受熱點到火炬筒中心水平距離X熱輻射強度Q2/(kW/m最大受熱點到火炬筒中心水平距離X最大受熱點至地面垂直距離ht/m2其中:筒體出口截面積:火炬出口氣體允許線速度:聲波在排放氣體中的傳播速度:火炬高度:火炬總發(fā)熱量:有風時火炬傾斜角度:以火炬底部計算火炬筒體高度hf:無風時:有風時:以無須防護設施點計算火炬筒體高度:無風時:有風時:消煙蒸汽量:綜合以上設計可以得出:本廠高架火炬設計高度為46m時,其安全距離為55m。總圖布置中高架火炬的安全距離可按55m考慮,節(jié)省了占地,使總圖布置更加合理。Q=2