0067 火炬水封罐溢流口位置的设置.pdf

67 2013 年 1 月 第 32 卷 第 1 期 安全消防 网络出版时间 2012 12 14 15 11 39 网络出版地址 水封罐是火炬系统的重要组成部分 其作用 防 止火炬筒体回火 保护上游管道和装置安全 1 存在 火炬气回收装置时 作为压力控制设备 保持火炬排放 系统的压力 2 通过分级调整水封水高度以调节火炬 气排放管网压力 而水封水高度的调节则需要依靠不 同高度的溢流口实现 对于水封罐溢流管道的设置要求 依现行规范 SH 3009 2001 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 水封罐应设人孔 进出气管 进水 管 液面控制排液管 排水管等 而排水管的设计应考 虑防止火炬气的溢出 其中 液面控制排液管 排水管 即是溢流管道 对于溢流口的具体设置位置 规范中无 明确要求 3 在实际操作过程中 溢流口的设置位置 对于水封罐中凝缩油的排出方式以及火炬系统的运行 安全具有一定影响 1 溢流方式 新鲜水通过上水线进入水封罐 根据火炬气回收 设施所需管网压力 达到一定高度后通过溢流口溢出 维持水位高度稳定 形成水封 水封罐分为卧式和立 式两种 由于立式水封罐使用较少 故针对卧式水封罐 进行探讨 在 SH 3009 2001 附录 C 中 将卧式水封 罐分为不带挡液板和带挡液板两种 目前 溢流口的 火炬水封罐溢流口位置的设置 曾一斐1 于安峰2 1 中国石化齐鲁分公司胜利炼油厂 山东淄博 255434 2 中国石化安全工程研究院 山东青岛 266071 文章编号 1000 8241 2013 01 0067 03 摘要 水封罐是火炬系统防回火的重要设备之一 其溢流方式直接影响凝缩油的排放 而水封罐撇 油 换水操作亦会对火炬系统产生影响 对典型的水封罐结构及溢流方式进行总结分析 结果表明 采用带挡板的水封罐可以明显减少换水量 而将溢流口设置在罐壁上可以有效撇油 并且能够避免 撇油过程中的安全隐患 通过具体实例 给出典型罐壁开孔的水封罐结构及运行参数 并提出对于 火炬水封罐溢流口位置设置的建议 设计中 优选在水封罐壁不同高度开口的方法 若采用连通管溢 流方式 则需制定详细的撇油 换水作业操作规程 并严格执行 图 2 参 5 关键词 火炬 水封罐 溢流口 设置 排凝 中图分类号 TE821 文献标识码 A doi 10 6047 j issn 1000 8241 2013 01 016 Location determination of overflow port for flare water sealed tank Zeng Yifei1 Yu Anfeng2 1 SINOPEC Shengli Oil Refinery of Qilu Branch Zibo Shandong 255434 2 SINOPEC Safety Engineering Institute Qingdao Shandong 266071 Abstract Water sealed tank is one of the key equipments for backfire protection of the flare system Its overflow mode will produce the problems in condensed oil discharge while skimming and water charge operations of the water sealed tanks also will affect the flare system Typical water sealed tank structure and overflow mode are summarized and analyzed The results show that the water sealed tank equipped with baffles can significantly reduce water volume used and the overflow port designed at the tank wall can effectively skim oil and avoid potential safety hazards during skimming Through a case structure and operating parameters of typical water sealed tank with tank wall openings are proposed and suggestion to design the location for overflow port of flare water sealed tank is provided It is considered that opening at different heights of the water sealed tank should be be a priority in the design If communicating pipe overflow mode is used the detailed operating procedures for skimming and water changing should be formulated and strictly followed them 2 Figures 5 References Key words flare water sealed tank overflow port setting condensate drain 68 2013 年 1 月 第 32 卷 第 1 期 安全消防 设置方式有两种 按照所需溢流高度在水封罐相应 位置开口 设置溢流口 图 1 在水封罐底部开口 通 过连通器原理 在远端设置 U 形管道 按所需水封高 度分别开口 设置溢流口 图 2 a 带档液板 a 带档液板 b 不带档液板 b 不带档液板 图 1 溢流口设置在罐壁水封罐处示意图 图 2 溢流口设置在罐底水封罐处示意图 水封高度等于水封罐进气管道端部到水封水面的 水柱高度 通过打开相应位置的溢流阀门 可以调整水 封水的高度 进而控制瓦斯排放管网的压力 瓦斯带 出的凝缩油和从水封罐内析出的凝缩油积聚在水封水 表面 瓦斯大量排放时 易被带到火炬顶部 引发火雨 必须定期将其排出 凝缩油的排出方式 与溢流口的 设置方式有直接关系 可以通过溢流方式排出 也可以 通过撇油和换水方式排出 2 溢流特点 2 1 溢流口设置在罐壁 带挡液板的卧式水封罐 溢流从水封水表面流出 排放瓦斯携带的凝缩油和水封罐内析出的部分凝缩油 直接从溢流口排出 不会积聚在水封水表面 挡液板 另外一侧的凝缩油可用泵抽走 可人工补水 也可自 动补水 间断式溢流时 可通过溢流水观察凝缩油是 否置换干净 不带挡液板的卧式水封罐 溢流从水封水表面流 出 凝缩油直接从溢流口排出 不会积聚在水封水表 面 可人工补水 也可自动补水 间断式溢流时 可通 过溢流水观察凝缩油是否置换干净 2 2 溢流口设置在罐底 带挡液板的卧式水封罐 可以实现水封水位的分 级控制 但因其从水封罐底部开口 所以通过远端 U 形管道不同高度的阀门排出的只是单纯的水封水 水 封水顶层的凝缩油无法排出 随着时间的积累 凝缩 油可能聚集 当发生泄放气体大量排放时 凝缩油容易 被带到火炬顶部 引发火雨 目前 当采用该设置时 通常利用撇油的方法处理水封水表层的凝缩油 即定 期将水注入挡液板高度之上 进而将凝缩油撇到挡液 板另一侧 然后用泵排出 再将水封一侧的水位降至所 需高度 此外 也可以利用换水的方法 将水封一侧的 所有水封水完全排放干净 重新注入新鲜水 不带挡液板的卧式水封罐 与带挡液板的卧式水 封罐溢流特点大致相同 只是撇油和换水方式存在差 异 撇油是在水封罐的某一位置设置开口 将新鲜水 注入相应高度后 让顶层的凝缩油流出 待凝缩油流尽 后 再将水位调整至所需高度 而换水则是将水封罐 内的所有水封水全部排放干净 再重新注入新鲜水 因 不带挡板 整个水封罐的容积较大 换水所需时间较长 69 安全消防 3 溢流口位置的设计 若将溢流口设置在罐壁 在水封罐上开口较多 施 工较复杂 但溢流方便 凝缩油自然排放 不会积聚 补 水操作相对简单 若溢流口设置在罐底 施工简单 但使用时若换水 不及时 易造成水封水表面凝缩油积聚 引发火雨 注 水撇油时 需要将水封水位调高至挡液板处 而挡液板 的高度一般高于水封水最高水位 200 mm 按照标准 SY T 10043 2002 泄压和减压系统指南 规定 4 水 封水的设计最高水位应满足排放压力最低装置的排放 能力 而当撇油时 相当于将瓦斯管网的最高设计压力 提高 200 mm 水柱 若此时装置生产有波动 可能影响 其顺利排放 而采用全部放水更换水封水的方法安全 性能相对较差 在放水与注水过程中 水封水位达不到 设计要求甚至完全没有水封 若此时装置发生事故排 放 火炬管网和上游装置均会失去水封的保护 一旦发 生回火闪爆 后果极其严重 5 基于上述分析 考虑到撇油过程的节水及安全性 某炼厂采用带有挡液板 溢流口设置在管壁的水封罐 图 1a 水封罐长 15 96 m 直径 3 6 m 有效水封高度 300 mm 挡液板位于水封罐靠近进气端 1 3 处 水封罐 中水封一侧水量约 20 m3 在水封一侧的不同高度处 开 3 个孔 分别对应水封水位为 400 mm 800 mm 和 1 200 mm 采取长流水方式进行撇油 水量为 0 1 m3 h 可满足日常情况下的撇油用水 同时避免了新鲜水的 大量消耗 4 结束语 目前 采用水封罐底部开口的方式较多 各有优缺 点 在水封罐的不同高度上分别开设溢流口 操作和 参考文献 1 党文义 于安峰 炼油火炬系统水封罐设计压力研究 J 中国安 全科学学报 2010 20 9 75 80 2 王松汉 何细藕 乙烯工艺与技术 M 北京 中国石化出版社 2000 695 807 3 尤志平 陈强 SH 3009 2001 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 S 北京 中国石化出版社 2001 4 徐丽英 朱海山 SY T 10043 2002 泄压和减压系统指南 S 北京 石油工业出版社 2002 5 钟湘生 陈文武 火炬系统的优化操作 J 安全 健康和环境 2010 10 4 30 33 收稿日期 2012 01 04 编辑 谷英翠 作者简介 曾一斐 工程师 1965年生 1990年毕业于石油大学 华 东 现主要从事油品储运安全的管理工作 电话Email zengyf qlsh Zeng Yifei engineer born in 1965 graduated from the University of Petroleum East China in 1990 engaged in the safety management of oil storage and transportation TelEmail zengyf qlsh 管理均比较方便 在水封罐底部开