高架火炬事故状态火焰热辐射危险性分析_承奇

大山

摘　要: 　从流体力学角度研究大型石化企业高架火炬事故状态时火焰热辐射的危害性,应用CFD 数值模拟技
术对其排放量为500 t/ h 时的火焰热辐射进行了数值模拟,建立了火焰周围的热辐射强度场。运用Statistica 软件拟
合数据得出热辐射强度与距离火焰中心的水平距离的对应关系式。根据《石油化工企业燃料气系统和可燃性气体
排放系统设计规范》SH3009 - 2001 中规定的人体所能接受的安全热辐射强度计算得出地面操作人员安全间距的参
考值为81. 5 m ,对事故状态时的应急救援和人员防护起到一定的指导意义。
关键词: 　高架火炬; 　热辐射; 　CFD 模拟; 　安全间距
中图分类号: 　X937 　　　　文献标识码: A
Flame Heat Radiation Hazard Analysis of Elevated
Flare Under Accident Condition
CHEN G Qi , ZHAN G Li - jing , TAO Gang , SON G Hui - hui
( J iangsu Key L aboratory of Urban and I ndust rial S af et y , School of Urban Const ruction and S af et y Engineering ,
N anj ing Uni versi t y of Technolog y , N anj ing J iangsu 210009 , P. R. China)
Recei ved 4 J une 2008 ; revised 23 October 2008 ; accepted 13 N ovember 2008
Abstract : 　Flame radiation hazard of pet rochemical plant s’ flare systems was studied f rom fluid dynamic. CFD technique was
used to simulate flame radiation under 500 t/ h discharge and radiation field around flare was established. The sof tware
Statistica was used to fit the relationship between heat radiation intensity and horizontal distance to the center of flame. Based
on safe heat radiation intensity 81. 5 m is obtained as the safety distance for personnel on the ground according to the
requirement of the standard SH3009 - 2001. This safety distance is important for emergency response and personal protection.
Key words : 　Elevated flare ; Heat radiation ; CFD simulation ; Safe distance
Correspondig author. Tel. : + 86 - 25 - 83363570 ; fax : + 86 - 25 - 83363570 ; e - mail :cqsteven2008 @163. com
　　大型石化装置的放空火炬系统,主要用于及时
处理生产装置中排放的多余和不平衡的废气,以及
试车、开停车或者事故状态时泄放出的大量气体,从
而保证石化生产装置的安全、稳定运行[1 ] 。然而,这
些事故状态泄放的气体燃烧会产生大量的辐射热,
对火炬周围的操作人员、设备以及工艺装置带来严
重的危害,因此分析和评估事故状态时放空火炬燃
烧火焰热辐射的危害性十分必要[2 ] 。
　　在石化企业放空火炬装置中,由于地面式火炬
具有燃烧较易控制、噪声小、操作维修简便等优势,
近年来我国开始出现多级式燃烧的地面式火炬装置
收稿日期:2008 - 06 - 04
作者简介:承奇(1984 - ) ,男,江苏溧阳市,在读硕士。
基金项目:国家863 计划资助项目(2007AA06A402) 。
的运用[ 3 ] ,但是与高架火炬相比,随着处理气量的增
加,地面火炬的造价增加幅度要高得多[4 ] ,因此高架
火炬依然占据着放空火炬系统运用的主体地位。所
以,研究对象选取石化企业中处理气量较大的高架
火炬。
　　相关的研究工作在国内已经开展,研究者对火
炬的设计计算,安全距离等都进行了探讨。其中,胡
景沧[2 ] 根据规范中的计算公式和对实践经验的总
结,探讨了火炬设计中一些参数的取值以及石油化
工厂高架火炬安全距离的确定方法;王东宝等[5 ] 运
用数值模拟技术对东海某悬臂塔架火炬的热辐射状
况进行模拟,评估了热辐射对该海上油气生产综合
平台的危害等问题。但陆上石油化工企业高架火炬
泄放时热辐射的数值模拟研究尚未见报道。
　　在传统的工程计算和火炬系统设计中,一般采

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