紧急放空系统限流孔板孔径HYSYS模拟计算

紧急泄放系统为油气集输站场中设备和管道提供安全保障,尤其火灾工况下,带压介质必须尽快泄放,以防止由于容器受热后强度降低引起的破裂或爆炸。限流孔板孔径是影响泄放速率的主要因素,值得深入研究,以满足极端工况的泄放要求。基于限流孔板尺寸计算方法现状和火灾工况特点,分析了现行算法在火灾工况下的适应性,并建立HYSYS动态模拟,计算了火灾工况下紧急放空系统限流孔板孔径。结果表明,目前的限流孔板尺寸算法无法合理考虑火灾工况泄放过程中液相介质挥发和气相组分升温等情况;容器中的轻质液相组分在火灾工况下将大量挥发,常规算法得出的泄放元件尺寸无法满足此种情况下紧急泄压的需求;建立的动态泄放模型能够进一步模拟真实情况。研究成果为集输站场紧急放空系统的限流孔板合理设计提供了参考与借鉴。     

气田集输站场火灾泄压放空限流孔板计算解析

限流孔板越来越多地应用到气田集输站场的火灾泄压放空系统中,限流孔板孔径的计算有多种方法,计算结果不尽一致。通过对比分析3种常见限流孔板孔径计算方法,指出每种计算方法的特点和适用范围。以某气田集气站为例,计算气田集输站场火灾泄压放空限流孔板孔径,提出两种计算方法结合使用的建议。     

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。     

天然气过滤分离器紧急泄放系统设计

天然气过滤分离器火灾工况下壁温和容器内气体温度随火焰持续燃烧逐渐增高,操作温度可能会超过设计温度,容器未发生超压而管口法兰已发生破裂,造成可燃介质外泄,加剧周边环境恶化。针对此工况下安全阀无法起到保护设备安全的问题,采用规范法和动态模拟法分别计算天然气过滤分离器火灾工况的泄放压力和泄放温度,得到泄放过程的温度-压力曲线,指出安全阀无法对该系统超温工况提供足够保护的局限性。在调研规范及行业经验的基础上,提出设置降压系统来处理火灾高温工况的方法,实时模拟泄放过程中流体的压力、温度、流量等参数随时间的动态响应过程,计算出限流孔板的喉径面积。分析结果表明,对于储存超临界流体、气体或盛有高沸点液体的容器的工艺系统,发生火灾时应考虑借助水喷淋、降压系统等保护措施;采用动态模拟法可实时模拟热力学参数随泄放时间的变化,其更符合流体的实际泄放工况,同时准确计算出经济合理的限流孔板喉径面积。     

特殊限流孔板在天然气化工项目中的应用

针对流体流经限流孔板,当差压大于某一临界值时,会形成一种流量保持为常数的阻塞流的特性。阐述了当下游系统出现故障时,限流孔板通过限制最大流量起到保证系统安全的作用。讨论了限流孔板的孔径、厚度以及孔板入口的尖锐程度对阻塞流产生的影响,给出最大流量计算公式,并结合天然气化工项目列举了应用实例。     

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。     

自控设计算图 限流孔板算图

52 气体限流孔板ψ值计算图在流体流动的管道中,限流孔板用来产生一定的压力降或用来限制流体的流量。对于气体和蒸气,限流孔板既可在亚临界状态也可在超临界状态使用。经过简化的孔径计算公式如下:     

调节阀在石油化工装置紧急泄压中的应用

高压加氢装置反应系统的紧急泄压是确保装置安全的关键环节之一,泄放流速过大及不稳定,对沸腾床反应器带来诸多不利,通过调节阀连续开度调节实现按期望的泄放流速进行反应系统紧急泄压可以有效地解决这一问题.介绍调节阀在石油化工装置紧急泄压中的方法,比较了采用限流孔板和调节阀在紧急泄压应用中的不同考虑,列举泄压模式、调节阀的分程控制,分析了调节阀Cv值的选用及调节阔气路、电磁阀的设置,描述了大致的泄压程序.通过实际应用说明了调节阀在石油化工装置中的应用为一种有效的方式.     

气田集输限流孔板孔径计算方法的对比分析

限流孔板因其结构简单、造价低廉、易于加工及安装等优点,已广泛应用于海外气田地面工程。不同的行业规范中限流孔板孔径的计算方法各不相同。本文详解基于Perry’s Chemical Engineers’Handbook和ISO 5167.2-2003的两种计算模型。结合某海外气田集输限流孔板实例,运用CORREL函数对比分析了两种计算方法的结果。建议优先推荐采用基于Perry’s Chemical Engineers’Handbook的计算方法。     

压力容器泄放过程建模与仿真分析

在石油化工领域压力容器被广泛应用于存储和运输压缩气体。在特殊工况下,需要将压力容器气体进行泄放,以保证设备和管路的安全。基于热力学第一定律、质量守恒和AGA8状态方程,建立了压力容器泄放过程的动力学模型,分析了容器内气体压力、温度、压缩因子和绝热指数等参数的变化规律,研究了外界温度、气体组分和孔板面积对泄放时间的影响,给出了计算孔板直径的方法。结果表明,泄放过程中,压缩因子和绝热指数是变值,气体组分对泄放时间有明显的影响,在仿真计算时应该充分考虑。泄放时间随外界温度升高而增加。该研究结果可以为压力容器放空系统的设计和优化提供参考和帮助。