地下储气库放空技术探讨

地下储气库放空系统具有地面设施多,装置规模大,压力等级高,瞬时泄放量远大于平均泄放量等特点。基于地下储气库放空特点,其放空系统设计仍以国内相关规范以及欧洲标准EN12186、美洲标准API521等规范为依据,合理设置安全仪表系统及超压泄放设施。安全仪表系统采用四级关断以实现关断及放空,通过泄放系统和非泄放系统的不同组合设置,来保障整个系统的安全。当低压系统泄放压力高于整个放空系统背压的50%时,高、低压放空汇管可共用一条,否则宜独立设置。地下储气库放空系统不应按全量放空设计,放空量与站场压力系统分级及分区设计相关联,需根据地下储气库实际情况计算后确定。     

高压天然气处理站场放空系统规模确定方法

高压天然气处理站场具有高压、工艺复杂、处理量大的特点,放空系统的设置需根据天然气站场的工艺特点,结合平面布置、流程分割,确定装置区最大放空量。通常0级关断下的全站放空量是放空系统的最大规模。双6储气库集注站注气系统包括同处理量工艺装置区2套,压缩机房2座(共8台)。对注气系统进行分析,确定注气系统放空规模,从而找到放空系统规模的确定方法。在保证安全生产的前提下,采用限流+延时叠加的方法,减小放空规模,可减少占地、降低投资。     

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。     

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。     

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。     

天然气站场放空系统有关标准的解读及应用

放空系统是天然气站场安全设施的重要组成部分,其设置应严格遵循相关标准规范,通过各种工况分析确定。结合川渝气田在放空系统设置的实际情况和应用经验,根据目前工程集输设备设置及技术水平,通过合理解读国内现行标准GB50183—2004、GB50350—2005、GB50251—2003中的相关规定,并加以分析论述,提出适合现阶段工程设计的推荐性做法,以提高对天然气站场放空系统的认知或者优化该部分的设计。     

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。     

天然气长输管道站场放空系统计算

站场放空系统主要作用是在检修、发生意外、进出站的压力超压时进行放空,为减少对环境的危害需点火燃烧后排放.准确计算放空系统不仅可以实现对站场内设备、管线的泄压保护,还可节省工程建设费用,方便日后运营管理.在完成计算后,建立整个站场放空系统计算模型,在可能产生的工况中比选出最恶劣的工况进行核算,核算系统是否满足放空要求.     

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。     

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。     

天然气站场瞬时放空关键参数设计方法研究

天然气站场放空系统是保证油气田天然气处理厂及输气站场安全运行的重要设施,其设置的合理性、规范性,以及瞬时放空流量和放空时间计算的准确性对站场本质安全至关重要.通过对现行与油气田天然气处理厂及输气站场放空系统相关的设计规范和历史修订情况的梳理,并结合放空系统的设计经验,提出在油气田天然气处理厂及输气站场新建和改扩建工程中...     

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。     

安全阀动态泄放下火炬模拟研究

海上平台火炬系统计算需要根据不同泄放源的泄放工况进行综合分析,以选取合适的泄放量。由于实际泄放阀选阀尺寸一般高于必需尺寸,导致实际泄放量远大于必需泄放量,而基于安全阀额定泄放量进行火炬系统设计,将增加设备尺度及火炬臂长度。创新性采用HYSYS动态模拟结合Flaresim动态计算方法,得到在安全保护系统作用下火炬泄放量及热辐射的变化趋势,结果证明基于必需泄放量下的火炬长度可以满足火炬安全泄放要求,该技术方法和结论在一定程度上可以用于指导工程实践。     

聚合反应器安全阀泄放量的分析与计算

以API 521为指导原则并根据工程经验分析了火灾、出口关闭、调节阀故障、化学反应、水力学膨胀和公用工程中断等可能造成三元乙丙橡胶聚合反应器超压的各种工况,重点对外部火灾工况下由于液体受热膨胀造成的超压和化学反应失控情况下反应热引起的超压进行了探讨,计算了各工况下所需的安全阀泄放量,结果表明:化学反应工况下安全阀泄放量最大,达到了47 520 kg/h,根据最大泄放量计算出的安全阀的需要泄放面积为415 mm~2。     

站场放空火炬系统优化及改造

通过对某站场放空火炬系统的现状分析,指出高含硫天然气放空应引入火炬系统燃烧后排放,放空系统应具有可靠的全自动电点火设施。提出了为确保放空火炬系统安全可靠运行涉及的相关问题;结合相关标准规范就放空火炬系统功能设置、阻火设施、点火设施、系统安全运行等方面进行了探讨。同时针对具体工程实例,提出利用放空天然气作为点火气源,增设全自动高空电点火系统的优化实施方案,确保站场含硫放空天然气的安全排放。     

集输站场放空管道低温工况探讨

油气集输站场放空系统是站内设施的重要安全保障。在事故情况下,站内高压气体必须快速泄放。放空管道材质主要参考放空过程中管道的温度进行确定。为保证选材合理性与经济性,有必要深入探讨放空工况下介质和管壁低温工况。基于超压放空和紧急放空过程,结合工程热力学基本规律,分析了放空过程管道温度的影响因素,借助商用软件OLGA探讨并模拟了某集气站放空管道的温度变化规律。结果表明,超压放空后管道温度与介质温度较为接近,但紧急放空后管道温度与介质温度存在明显差异;紧急放空工况中,管道积存气体、管道热容等对管道低温具有一定抑制作用;动态模拟为放空管道合理选材与降低成本提供了技术支持。研究成果为集输站场放空管道精细化设计提供了一定的参考与借鉴。     

换热器管程破裂安全保护设置及安全阀泄放量计算

管程破裂是管壳式换热器低压侧超压的关键原因,该工况下低压侧安全保护设置原则和泄放量的计算始终是工程设计的难题。本文结合国内外相关文献,对管程破裂工况下低压侧超压保护设置原则进行了分析,并针对不同泄放介质,总结了相应的泄放量计算方法。对工程设计中换热器管程破裂问题的分析和计算具备一定的指导和借鉴意义。     

西气东输泗阳站阀室放空安全分析

天然气管道放空是管道进行维抢修及改扩建工程中必不可少的环节,但该环节本身存在危险因素。由于对冀宁联络线AH 030+36 m~AH 030+461 m段进行改线作业,要进行降压、放空、氮气置换和天然气置换等作业,现场选择泗阳站放空火炬点火放空。运用挪威船级社(DNV)开发的安全评估软件PHAST 6.53模拟此次计划放空时对周围站场、阀室和周围建筑的辐射热分布情况,以及其事故性放空时周围的热辐射情况,运用公式计算热辐射强度,将计算与模拟结果进行比较,得到其对站场设备、操作人员和周围人群的影响大小。最终得出结论:泗阳站此次计划性火炬放空对周围建筑和人群的危害在可接受范围内。但如果发生事故性放空,火炬产生的热辐射可能会对站场设备和工作人员造成危害。建议站场管理人员在发生事故放空时,特别关注站场设备和工作人员的安全。     

中间介质气化器换热管破裂工况泄放量的计算方法

中间介质气化器(IFV)是一种组合型的管壳式换热器,广泛应用于LNG接收站项目中。针对管壳式换热器管侧和壳侧操作压力相差较大的特点,工程设计过程中需考虑IFV高压侧换热管潜在破裂的可能性。在调研已投产的IFV基础上,分析其换热管破裂工况的危害,并从安全性、经济性和可实施性方面考虑解决换热管破裂的方法和途径。分析结果表明,在IFV低压侧设置流通能力满足换热管破裂工况泄放量的安全阀是经济有效的措施。结合相关规范和手册,给出换热管破裂工况下超压泄放量的计算方法,并分析高压侧操作压力、破裂孔直径、天然气组成等因素对泄放量的影响,以指导换热器低压侧安全阀的选取,保障工艺系统的安全性。     

天然气压气站放空系统设计

放空系统是天然气管输系统的重要部分,放空管的设计也直接关系着天然气管道及其处理装置是否能够安全平稳的运行。为保障天然气集输管网安全平稳运行,利用Aspen HYSYS、Flare Net计算软件按照API 521规范要求,以哈国压气站为例,对天然气压气站的放空系统进行了设计。全厂触动ESD放空及紧急停车放空时,首先关闭两端的ESD阀,放空气体通过BDV阀门放空,通过Aspen HYSYS软件计算了每段管线的瞬时放空量,为了降低放空初期巨大的放空量采用分段放空原则,通过计算确定了每段管线合理的延迟放空时间;放空管的放空量确定后,在设定合理的压降和背压等条件下,借助Flare Net软件确定了合理的放空管径;最后,在满足热辐射值的要求下,按照API 521规范确定了放空管距离压气站合理的位置。