HG/T 20570.12-95 火炬系统设置.PDF

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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。

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。
2.0 .1.1 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。
2. 0.1.2 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。
2.0 .1.3 火炬总管
(1) 排放 气按介质状态分为以下四种情况:
热 气 体 (t) 0 0C ，含 水或不含水);
b 冷 气体(t<o"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。.2呱，
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
40 0
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。03m/s。如果火炬系统设有水
(液)封，则水封上游吹扫气速为。. Olm/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。
2.0 .1.4 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)40即m的液
滴分离下来，最好将妻15如m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 o
(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，约半小时内能将分离罐中液体排完。
泵的扬程按排放液体中最小重度的液体计算，电机功率以排放液体中最大重度的液
体计算。
么4.2 火炬计算
火炬 的 计 算包括烟囱的直径、烟囱的高度。火炬头由制造厂商设计。火炬的几何
参数图见图2.0. 2- 1所示。

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