站场放空系统计算

站场放空系统计算

该站的采矿系统由采矿管道和采矿点组成。这是天然气站的重要系统之一。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1放空阀的规格计算(1)选型计算。安全阀的选型计算可按照以下思路进行:估算被保护设备、容器或管线的有效容积;依照APIRP521规定求解事故工况时允许的最小、最大泄放量;安全阀喉管面积计算;安全阀选型;校核采用所选安全阀时的最大泄放量和出口马赫数是否满足要求。(2)阀前管径计算。配管安装时通常在被保护设备、容器或管线与安全阀之间加一直管段,但在安全阀泄放时,由于气体速率极高,该管段会产生部分压损。为了防止过大的压损产生震动,造成对泄放装置的危害,需要限制该压损的大小。按照APIRP520规定,该段压损不得高于安全阀设定压力的3%,以此为边界条件反算最大泄放量时可允许的最小阀前管径,但最终选取管径不得小于安全阀入口口径。(3)阀后管径的计算。安全阀阀后管径的计算主要受安全阀可允许背压大小的限制。计算思路为:阀后允许背压大小的确定;阀至放空终端间管线的允许压降;求得阀后管线允许最小管径;圆整计算管径并校核选用管径在管线放空时阀后背压的实际值。工程实际中往往采用总放空汇管,各放空支线在接入放空终端前就已汇入总管,此时可将支管线与总放空汇管的连接点作为新的放空终端,允许压降为安全阀背压减去连接点处压力,连接点处的压力需根据最不利工况来计算。2限流孔板的布置(1)BDV阀选型计算。BDV阀选型计算的关键在于阀口径的计算,而厂家在确定口径时需要知道阀所具有的最大泄放量和以最大泄放量泄放时阀的流量系数(C(2)限流孔板计算。限流孔板设置在管道中用于限制流体流量或降低流体压力。油气田生产中将限流孔板组放置于调节阀后,既可缩短安装距离又可延长调节阀的使用寿命,现在被普遍应用(3)限流孔板后管径计算。影响限流孔板后管径尺寸主要因素是孔板后的压力、最大泄放量和管内允许最大流速。已知泄放量和管内允许流速后反算孔板后压力,只要压力不高于气体的临界流动压力即可。3放空量的确定进出站管线上BDV阀的选型同站场事故放空管线上BDV阀的计算,区别在于最大泄放量的确定。计算思路为:确定事故时所需BDV阀的最大泄放量;按最大泄放量和调节阀C4放空汇管管路长度放空汇管尺寸的计算主要受以下因素的影响:放空汇管所要承担的最大泄放量;放空汇管在同一放空系统中且存在同时放空可能的各泄放装置的最大允许背压;放空汇管的管路长度。上述3个因素确定后就可以对汇管的尺寸进行计算了,计算时的边界条件除了最大允许背压外还有汇管内的气体流速。5放空管及放空立管高度计算(1)管径计算。放空立管管径主要取决于放空立管的放空量和出口处允许的马赫数,可通过提高出口处气体的马赫数来减小放空管径,但马赫数偏高会导致放空噪声过大。根据规范GB50183-2004规定,事故状态下,出口处马赫数不高于0.5马赫。因此,在计算时,可以根据出口处马赫数为0.5马赫来反算放空立管的管径。(2)高度计算。非点火放空立管高度可根据规范GB50183-2004规定确定。当放空量不大于1.2×106筒径和高度计算(1)筒径(火炬头)计算。计算思路为:放空系统最大泄放量的确定(可取放空汇管最大排放量);按火炬头出口处马赫数为0.5马赫反算所需筒径;向上圆整筒径尺寸。校核时若只满足放空系统最大泄放量不高于0.5马赫,而不满足单个装置不高于0.2马赫,需调整圆整后尺寸,直至满足要求。(2)高度计算。放空火炬高度要依据顶端火焰辐射热对地面人员的热影响,或大风时火焰长度及倾斜度对附近构筑物及生产装置的热影响来确定,应使火焰的辐射热不影响人身及设备的安全7缩短安全阀放空段长度(1)系统总汇管与放空立管或火炬的连接采用挠性连接(如管线活接头),对泄放装置及其出口管线进行固定。这样可以有效地减小管线的震动,降低噪音,防止放空时发生事故。(2)尽量缩短安全阀前管线的长度以及安全阀至放空立管或火炬间的管线长度。缩短安全阀前管线长度可以降低该段管线的压力损失,从而减小震动;缩短安全阀至放空立管或火炬间的管线长度可以降低安全阀的背压,使被保护设备、容器或管线在超压时,安全阀可以及时迅速起跳,并以设计量进行泄放。(3)安全阀背压大小对其放空时的泄放量影响很小(影响安全阀起跳时的灵敏度),所以建议选用波纹管式安全阀(允许背压为设定压力的50%)。采用波纹管式安全阀时,站场内高、低压放空一般可共用一套系统。此时需对两种方案(采用普通弹簧式安全阀,分设高、低压放空系统;低压放空阀采用波纹管式安全阀,