储气库放空系统优化技术研究

地下储气库工程的放空系统由放空管网及火炬组成,放空量的确定是决定放空系统的关键要素。放空系统泄放量不应是集注站最大处理量,应综合分析计算各种泄放工况下的泄放量及各种工况同时发生的概率后确定。秦皇岛—沈阳天然气管道储气库工程集注站放空系统为事故状态下放空,满足注采集输管线、集注站、双向输气管道的放空需求。通过集注站平面分区布置、工艺系统划分、高低压分开设置的方法对天然气站场放空进行分析计算和设备选型,确定高压放空和低压放空分开设置的放空系统方案,解决了天然气站场放空规模过大,放空设施浪费的问题。该方法属国内首次应用,目前已被其他同类型储气库借鉴。     

高压加氢站氢气放空系统工艺设计若干问题探讨

从放空系统配置、工艺设计及安装布置等角度对高压加氢站放空系统开展研究。对安全阀选型、管路系统及放空总管的工艺设计进行了论述。针对安全阀泄放量及阻火器设置对整个管路系统和放空总管的影响进行了论证，对不同阻火方式的选择提出了建议，总结了放空系统的安装布置要求。经论证，安全阀选型冗余和阻火器盲目使用会提高氢气放空管路系统和放空总管的设计要求。设计上建议在满足泄放要求下，合理选用安全阀，根据应用场景选用阻火方式，对管路系统和放空总管规格进行整体核算。安装布置时，在满足规范规定的防火间距基础上，充分考虑管道柔性、接地和防雷要求，保证氢气能够安全通畅排放。     

天然气掺氢对站场放空系统的影响规律分析

为了掌握天然气掺氢后对站场放空系统的影响规律,利用ASPEN HYSYS流程模拟软件,分析天然气掺氢后放空系统的适应性。结果表明：天然气掺氢后安全阀额定泄放量始终大于所需泄放量,原安全阀能满足泄放要求;天然气掺氢不会导致放空系统运行温度超出设计范围,反而对放空管道的低温工况有明显的抑制作用;天然气掺氢会使安全阀背压轻微减小,不会导致安全阀背压及放空系统运行压力超压;天然气掺氢后放空系统管径均满足泄放要求;随着掺氢比例的提高,放空火炬的辐射热距离逐渐减小。     

高压天然气系统的放空理论与实际技术研究

放散系统是储气库场站与安全相关的重要单元,主要防止系统在不正常的工况下或者紧急工况下的超压,也是正常停车泄压所必须的。在烃类介质的泄放中,放空气体的输送也需要一个复杂的系统。以某境外大型天然气储库项目地面站场的放空系统设计为例,详细阐述了采用的公式和标准规范,在考虑关键参数-泄放量及泄放压力的情况下,列举了各自单元泄放的相关数据,对放空管线及放散筒的设计与计算进行了详细论述,并结合实际情况说明了放空系统中管件设备的设计。     

放空系统BLOWDOWN模拟及低温研究

放空系统是天然气集输的重要组成部分,放空系统模拟计算的准确性直接影响集输过程的安全运行,针对Depressuring模拟方法和手动搭建动态模型存在的问题,采用BLOWDOWN动态泄放技术建立完整的放空系统模型。考虑泄漏、火灾和设备维修三种泄放工况,泄漏和火灾工况用于确定孔板尺寸和放空系统定尺计算,在此基础上进行设备维修泄放低温研究。模拟结果标明：火灾工况的泄放量大于泄漏工况,决定放空系统能力;维修工况下,沿气体泄放方向,放空系统中管线/设备的最低温度呈不断上升趋势;对影响低温的初始泄放温度进行敏感性分析,表明最低温度随初始泄放温度的降低而降低。综上所述,BLOWDOWN动态泄放技术不仅可以模拟放空系统泄放量,而且还可以精确模拟放空系统的低温分布,指导泄放系统管线和设备选材。     

某海上平台火灾泄放方案的选择

根据压力泄放系统设计的相关标准和规范,针对某海上平台的特点,对几种可能的火灾泄放方案进行了对比,选择了合适的泄放方案,解决了该平台因泄放量大造成火炬臂过长的问题,实现了安全生产。     

海上平台冷放空可燃气体扩散的数值模拟研究

为研究烃类物质大气排放所引起的潜在危险,针对某海上平台建立模型,并应用FLUENT软件对平台冷放空泄放气体扩散过程进行了数值模拟研究。研究了可燃气体扩散的基本规律,分析了不同风向、风速、泄放量、冷放空管径、以及泄放口朝向对可燃气体扩散的影响,并将数值模拟结果与规范中的推荐值作了比较,并依据计算结果对冷放空管的设计提出了建议。     

海上平台冷放空气体扩散模拟计算与分析研究

在海上油田开发工程中,对于平台上少量间歇性的可燃性气体泄放通常进行冷放空处理,但需重视对泄放气体在大气中的扩散分析,以保证平台人员和设施的安全。本文运用Fluent软件对涠洲6-8WHPA平台冷放空气体排放设计进行了模拟计算与分析,通过对泄放气体爆炸极限、重组分扩散及风速影响等进行了分析和校核,进一步保证了涠洲6-8WHPA平台冷放空设计的合理与平台人员和设施的安全,以期对类似平台的冷设计提供参考。     

天然气站场放空气量估算方法的探讨与研究

本文通过对天然气站场工艺及安全泄放系统的理论分析、探讨与研究．推导出了天然气站场事故放空气量的估算公式，为天然气站场放空设施(放空管及火炬)的设计提供参考。     

大港大张坨地下储气库自控系统

简要叙述了大张坨地下储气库的建设历程及大张坨地下储气库的组成,着重介绍了大张坨地下储气库自控系统的构成及功能,紧急关断系统的设置,主要仪表选型及过滤器差压采用的特殊检测方式等。     

天然气处理站(厂)放空系统规模的确定方法

天然气处理站(厂)放空系统的设计关系到站(厂)安全,而如何确定站(厂)放空系统的设计规模尚无相关的规定,全量放空的设计理念并不科学,应结合事故工况下自控系统的设置,通过计算得到站(厂)最大放空速率,据此确定放空系统规模。建议采用先关断再放空的设计理念,采用ASPEN HYSYS软件建立站(厂)放空模型,分别模拟稳态条件和动态条件下站(厂)放空的过程,根据SY/T 10043—2002《泄压和减压系统指南》对泄放时间的要求,通过控制放空阀的开度,研究不同放空工况下气体泄放压力、温度、速率的变化趋势,站(厂)放空时采取可靠的措施控制放空初期的放空速率,确保安全、有效放空,并优化放空系统规模。     

天然气净化装置紧急泄放系统动态模拟研究

天然气紧急泄放系统通常通过放空管线上的限流孔板控制泄放速度,该方法存在初始泄放速率较大且衰减较快的问题。而火炬系统规模根据初始峰值泄放流量设计,在放空过程中大部分时间处于低负荷状态运行,从而造成了浪费。本研究通过HYSYS Dynamic软件对天然气紧急泄放过程进行动态模拟,对比分析系统初始压力、孔板喉径面积、两级泄放开阀时间等因素对体系放空过程的影响。结果表明：泄放喉径和开阀时间是峰值流量和泄放时间的决定性因素。选取适宜的两级泄放方案,可在泄放能力满足要求的同时,有效降低放空过程峰值流量,降低火炬设备投资。     

大口径、高压力输气管道放空系统泄放后果分析及改进建议

大口径、高压力输气管道在提高天然气管输能力的同时,也对管道放空系统的设计、建设和应用提出了更高的要求。为了探究大口径、高压力输气管道放空后果与管道直径和压力的关系,以长距离输气管道放空系统的设计和建设标准规范为基础,采用TGNET、PHAST、FLARENET等多种仿真软件,对不同直径和压力等级的输气管道进行了放空量、泄放速率、马赫数和安全热辐射半径等放空参数的仿真分析。结果表明：①随着输气管道直径和压力等级的提高,现有规范下截断阀室分割的管段容积显著增加,管段内需要放空的天然气量呈指数级增加;②随着管道规格的升级,放空系统的泄放速率和放空管口流速也呈指数级增加,对应的马赫数、噪声、热辐射安全半径等放空参数均显著提高,天然气安全扩散半径也受到影响,对放空过程人员和环境的威胁显著增加。为了应对大口径、高压力输气管道放空造成的威胁,降低放空系统对人员和环境的不利影响,提出了以下建议：①缩短高规格管道在各类地区的阀室间距以减少放空总量;②增加阀室放空管数量;③延长允许放空时间,减小放空立管的泄放速率。     

脱丁烷塔超压泄放工况动态模拟

针对轻烃回收装置中脱丁烷塔的主要超压工况,包括回流中断、局部停电、全厂停电工况,进行了动态模拟。结果显示:事故工况发生初期影响压力上升速度的主要原因是空冷器的冷却负荷,而影响事故工况时最大泄放量的主要原因是泄放过程中塔底重沸器传热温差的变化。3种工况下动态模拟泄放量计算结果小于热平衡法计算泄放量和工艺包泄放量,但是得到的最高泄放温度要高于其他计算方法,在全厂停电工况时分别为136 765,604 945,319 890 kg/h。动态模拟可以大大降低放空系统及火炬系统设计难度及投资,并且为使用高安全等级保护系统(HIPS)进一步降低泄放量的设计提供了重要设计依据。     

海洋石油平台冷放空系统设计及模拟分析

海洋石油平台冷放空系统的设计影响平台安全、结构重心以及工程费用。冷放空系统的设计需要根据感受点的位置对冷放空臂长度进行精确的模拟计算,以确保平台人员及设备的本质安全。以海上某无人平台为例,利用PHAST及FLARESIM软件进行冷放空系统模拟分析,根据冷放空泄放中产生的热辐射、噪音及气体扩散对平台产生的影响,选取合适的放空臂长度。     

换热器低压侧安全阀的计算和选型

分析了管壳式换热器可能出现的换热管破裂工况,并介绍了提高低压侧设计压力和在低压侧设置安全阀两种保护措施。针对在换热器低压侧设置安全阀的保护措施,建立了换热管破裂瞬间的泄放模型,并结合HG/T 20570.15—1995和API 520.1—2000的相关规定,提出了一套分别计算气相和液相泄放量和泄放孔道面积的公式;并对气液混相的工况,引入了气相/液相当量泄放孔道面积和气相/液相当量泄放孔径的概念,有效地解决了工程设计中该工况下安全阀的泄放量计算及选型问题。结合工程实例,给出了一套在气液混相泄放条件下,换热器低压侧安全阀的有关计算及型号选择的解决方案。     

液态CO_2注入橇泄压过程动态模拟

液态CO_2注入橇广泛应用于油田的强化采油和控水,设备设施在低温高压下运行,液态CO_2受热极易汽化,为防止设备超压,应设置紧急泄放装置。把整个装置封闭系统作为一个容器,采用HYSYS动态泄压模型及动态求解器对容器的泄压过程进行计算。泄压过程中动态参数如压力、温度和泄放量的获取和研究对CO_2注入橇的设计和现场操作具有重要意义。HYSYS动态泄压模块模拟结果显示,泄压过程中压力的降低有一个加速到减速的过程,系统温度近似呈线性变化,泄放量的变化规律与容器压力类似。绝热工况下所需孔板泄放面积为7 096 mm~2,火灾工况下所需孔板泄放面积为8 053 mm2。     

工艺装置紧急放空阀泄放动态模拟

处理可燃性或者高毒性介质的高压工艺系统需考虑紧急泄压至火炬,对于紧急泄放的最大泄放量以及最小温度的确定,对火炬管网系统的核算和材料选择提供了重要设计依据。文章以燃料气系统为例,利用工艺模拟软件HYSYS,对工艺装置的泄放过程进行了动态模拟,模拟出紧急放空阀的最大泄放量,最低温度,限流孔板的尺寸,出口管径的经济尺寸。     

天然气场站泄放系统核算

泄放系统是保障天然气处理场站装置安全生产的重要辅助设施之一,一般设有高、低压火炬、放空分液及管网系统。通过分析YL、MZ、SM三座天然气处理厂泄放系统运行现状,核算放空火炬及分液罐尺寸,针对存在问题提出优化措施,确保场站安全平稳运行。     

天然气净化厂火炬及放空系统设计的探讨

随着石油天然气行业对环境和安全的要求越来越高，火炬及放空系统也从附属设施成为净化厂的重要组成部分，火炬及放空系统的设计就显得尤为重要。总结了净化厂火炬及放空系统的一些重要注意事项，供设计人员参考。