【正文】 前面所講的是臥式分液罐的計(jì)算，對(duì)于立式分液罐，步驟 a、 b、 c 相同。雪夫龍?jiān)O(shè)計(jì)手冊(cè) 上則推薦海上分液罐停留時(shí)間為 2 至 3 分鐘，陸上與 API RP 521 上推薦的相同。分液罐中允許的垂直距離可以根據(jù)分離直徑為 300 至 600 微米的液滴來確定。在設(shè)計(jì)計(jì)算分液罐尺寸時(shí)，必須考慮分液罐的選用型式。 本指南主要以介紹第一種 類型的冷放空，即油氣田少量間歇性的泄放氣體的大氣排放。這種方法已被多年安全操作經(jīng)驗(yàn)所證明，也就是通常俗稱的冷放空。因?yàn)榛鹧嬷行牡奈恢玫倪x定是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工作，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)前，一般不容易確定，工程計(jì)算中，通常是采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)值。 (2) 火焰在風(fēng)速作用下變形： 風(fēng)速、風(fēng)向的選擇應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件而定，風(fēng)速的大小應(yīng)根據(jù)重現(xiàn)期而定，風(fēng)向的選擇比較關(guān)鍵，既要考慮某個(gè)風(fēng)向的頻率，還要考慮所選擇的計(jì)算點(diǎn)的位置。 2020 緊急作業(yè)可能需要堅(jiān)持一分鐘的地區(qū)，人員沒有遮蔽物但穿有合適的工作服，設(shè)計(jì)所采用的輻射熱強(qiáng)度。 眾所周知，火炬燃燒時(shí)以火焰為中心的熱源，其輻射熱是以球形均勻向周圍傳播的，也即在同一球面上各點(diǎn)熱輻射強(qiáng)度相等，球的半徑越大，球面上的各點(diǎn)受到的熱輻射強(qiáng)度越小。但如果考慮太陽輻射熱的情況下，表 3 中的數(shù)值比雪夫龍規(guī)格書中的值偏高。 ft2）。日常的熱輻射對(duì)某些位置可能成為一個(gè)影響因素，但加到火炬輻射熱上的日光效應(yīng)對(duì)容許的暴露時(shí)間只能起微小的影響。它的選取直接關(guān)系到火炬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否合理。 讀者在遇到這種事故狀態(tài)時(shí)，只要辯清產(chǎn)生的原因，就可能根據(jù)章節(jié)中的闡述來確定泄放量。 3）換熱器故障 在這種事故狀態(tài)下，管子破裂是指管子有明顯的裂口。 1）容器出口關(guān)閉 當(dāng)容器或設(shè)備上的出口被堵住時(shí)，為防止容器系統(tǒng)超壓，泄放裝置的容量至少必須與壓力來源的容量 同樣大。 失火的主要原因是設(shè)備中泄漏的烴類，遇到明火時(shí)，會(huì)被點(diǎn)燃，從而引起火災(zāi)。一個(gè)典型的例子就是燃料氣系統(tǒng)入口的壓力控制閥失靈，這時(shí)會(huì)引起燃料氣分液罐內(nèi)快速超壓，因此，需要泄放。 需要說明的是，本指南中所談及的事故狀態(tài)主要是海洋石油平臺(tái)可能出現(xiàn)的事故狀態(tài)，除此以外的事故，請(qǐng)?jiān)敿?xì)參見 API RP 521 第二章。不同操作壓力或泄放量的生產(chǎn)設(shè)施在氣體泄放過程中在火炬匯管里所產(chǎn)生的背壓是不一樣的，如果讓這些操作壓力或泄放量相差很大的設(shè)施中排出的天然氣都進(jìn)入同一個(gè)匯管，則壓力高的設(shè)施的泄放過程中所產(chǎn)生的背壓將會(huì)影響壓力低設(shè)施的正常排放，進(jìn)而影響火炬的正常燃燒。分液罐必須為切線進(jìn)口和有適當(dāng)?shù)膬?nèi)部設(shè)計(jì)， 以保證脫除預(yù)期的液體。另一路做為吹掃氣進(jìn)入整個(gè)放空管路和火炬系統(tǒng)，以保持內(nèi)部始終為正壓，防止空氣進(jìn)入。 為了避免這種危險(xiǎn)狀態(tài)，在工業(yè)實(shí)際應(yīng)用中采取連續(xù)地把氣體注入火炬系統(tǒng)，以防止“無流體流動(dòng) ”狀態(tài)。自動(dòng)檢測系統(tǒng)是由一根專用電纜（由火炬制造商提供）將長明燈與點(diǎn)火盤相連，長明燈內(nèi)有適應(yīng)于高溫的熱電偶。 2）火炬頭：火炬頭直接安裝在火炬筒體上，是火炬系統(tǒng)中氣體進(jìn)行實(shí)際燃燒的部件。 2 3）處理緊急條件下的氣體，如由于誤操作或火災(zāi)引起的設(shè)備過壓而 產(chǎn)生的氣體。在本指南中，不對(duì)該種火炬的設(shè)計(jì)作論述。~45186。這些氣體是可燃、有毒或帶腐蝕性的烴類氣體，如果不及時(shí)將這些氣體處理掉而直接排放大氣，可能造成火災(zāi)和嚴(yán)重的污染事故。 API RP 521 上所介紹的方法側(cè)重于煉油廠內(nèi)的火炬，而對(duì)于海上油田，無論是在工藝還是設(shè)施上都有很大不同，因此，在設(shè)計(jì)海洋平臺(tái)火炬時(shí)，需要有不同的考慮。 對(duì)于浮式儲(chǔ)油裝置（ FSU）也有采用無焰燃燒式（地面式）火炬。 二、泄放系統(tǒng)和火炬設(shè)計(jì) 1．泄放系統(tǒng)流程簡介 泄放系統(tǒng)是海洋生產(chǎn)平臺(tái)上非常重要的安全系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)是否合理，將直接影響平臺(tái)的生產(chǎn)和安全。脫出的液體則由泵輸出，進(jìn)行回收。為了保證最大的可靠性，長明燈必須保持一直燃燒著。在某一時(shí)間，當(dāng)火炬點(diǎn)火器工作時(shí)，如果任何可觀數(shù)量的空氣進(jìn)入火炬系統(tǒng)，就存在著爆炸的危險(xiǎn)狀態(tài)，盡管在系統(tǒng)內(nèi)空氣通常與可燃?xì)怏w以非均勻方式混合，但混合物可能處在爆炸范圍內(nèi)。由于這種方法需要增加一個(gè)罐，這對(duì)海上生產(chǎn)平臺(tái)有限空間而言，一般不采用這種方法。 （ 2）當(dāng)火炬燃燒的氣體速度不是很高時(shí)，燃燒液體溢出火炬頭，最終沿火炬筒體流下，嚴(yán)重地降低了火炬系統(tǒng)壽命。這些氣體先經(jīng)由各自的設(shè)備的泄放管線，然后流入火炬系 統(tǒng)的泄放總管并在其中匯合。在設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)經(jīng)?？赡馨l(fā)生的危險(xiǎn)情況都應(yīng)被考慮。這種情況一般出現(xiàn)在由液位控制的液體從高壓容器流入低壓容器。相反，當(dāng)?shù)蛪憾说脑O(shè)計(jì)壓力小于高壓端設(shè)計(jì)壓力的三分之二時(shí)，整根管子破損被認(rèn)為可能是偶然事故。 5）公用供給故障 對(duì)于由公用供給故障可能引起的后果，不論涉及全部裝置或局部裝置都必須仔細(xì)進(jìn)行分析，以判斷什么設(shè)備受公用故障的影響。 (2) 對(duì)氣體控制閥失靈，其泄放量的確定步驟如下： ① 確定設(shè)計(jì)條件 氣體流動(dòng)溫度 T（ ℃ ） 控制閥上游壓力 P1（ BarA） 氣體分子量 M（ KG/Kmol） ② 確定控制閥下游泄壓閥泄放壓力 P P2=（ .） + BarA 2412 式中 BarG。 表 244 環(huán)境系數(shù) F＊ 項(xiàng)目 設(shè)備保溫層厚度（ mm） 不保溫 30 50 80 100 環(huán)境系數(shù) F (3) 確定液體蒸發(fā)潛熱 計(jì)算泄放壓力和泄放溫度 泄放壓力 P2=（ ） （ ） + 2421 式中 P2— 泄放壓力 BarA — 泄放閥設(shè)定壓力 BarG 泄放溫度 T2=EXP[（ ） ln12pp +ln（ T1+273） ]273 2422 8 式中 P1— 操作壓力 BarA T1— 操作溫度 ℃ T2— 泄放溫度 ℃ 計(jì)算潛熱 將泄放壓力和泄放溫度進(jìn)行換算 P2′ =P2 PsiA 2423 T2′ = T2+32 186。在事故狀態(tài)分析時(shí)，一般不考慮兩種或兩種以上不同事故在同一區(qū)域發(fā)生，也不考慮兩個(gè)不同的區(qū)域同時(shí)發(fā)生兩 種不同的事故。 但在平臺(tái)上，要考慮的另一個(gè)保險(xiǎn)因素是工作服提供了有效遮蔽，只容許身體很少部分暴露在很強(qiáng)的熱輻射下。 表 3 中列出了 API RP 521 的推薦用值。 從表 3 中的數(shù)值可以看出，容許熱輻射強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級(jí) 1500Btu/hr ft2。 12 表 246 推薦的火炬輻射熱設(shè)計(jì)強(qiáng)度（不包括日光輻射） 容許設(shè)計(jì)級(jí)別（ K） 英熱單位 小時(shí) W氣體泄放量（ KG/S） P火炬頭里的氣體壓力， KpaA d火炬頭直徑，（ m） T火炬頭里的溫度， （ K） k氣體比熱比， Cp/Cv 13 M氣體分子 量， KG/KMOL 2．從火焰中心到計(jì)算點(diǎn)的距離計(jì)算 1）先計(jì)算火炬燃燒時(shí)釋放的熱量 yi i?? ?? 2428 式中： ?Q 氣體燃燒的低熱值， MJ/M3 iQ? 氣體中 I 組分的低熱值， MJ/M3 yi氣體中 I 組分的體積百分?jǐn)?shù)。 Q釋放熱量， Kw K允許的輻射熱強(qiáng)度， Kw/m2。本指南中建議采用雪夫龍?jiān)O(shè)計(jì)手冊(cè)中推薦值 1500Btu/hr 這兩種形式都不同程度地得到應(yīng)用。對(duì)于放空管的高度或長度問題， API RP 520中認(rèn)為，典型烴類氣體被稀釋到可燃極限下限（質(zhì)量含量約 3%）的高度或長度，出現(xiàn)在排放管軸線距離排放管末端 120 倍管直徑處，而烴類氣體被空 氣稀釋到質(zhì)量含量約為 3%，形成的混合物的濃度將達(dá)到或低于可燃極限的下限。垂直距離通常取液面至罐內(nèi)頂?shù)木嚯x。 18 對(duì)于第一種情況，進(jìn)入分液罐的液體又包括兩部分， (1) 氣體泄放過程中產(chǎn)生的凝析液 (2) 氣體泄放過程中所攜帶的液體。 At=Av+AL