【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 △ P— 高低壓側(cè)壓差 KG/CM2 p— 氣體重度 KG/M3 γ — 液體比重 4）外部火災(zāi) 確定容器外部受火時(shí)泄放量的 步驟如下： (1) 計(jì)算沾濕面積 A 沾濕面積的計(jì)算按容器內(nèi)液位高度位于正常液位時(shí)的沾濕面積考慮。 (2) 計(jì)算容器熱吸收量 Q=（ ） （ F）（ A） KW 2420 式中 F 為環(huán)境系數(shù)，其取值見(jiàn)表 244。 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。F 2424 由 P2′， T2′ 值，查圖 247 得到潛熱值 H′ Btu/LB 換算成 KJ/KG，即 H=（ ）（ H′） KJ/KG 2425 (4) 計(jì)算泄放量 W= ? ?? ?HQ 3600 KG/HR 2426 5）公用供給故障 對(duì)于公用供給故障所引起的設(shè)備泄放，由于很難用統(tǒng)一的模式來(lái)確定其泄放量，因此，這里不對(duì)其泄放量的計(jì)算做深入研究。表 2 中列出了在公用故障下可能引起的設(shè)備故障。 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(lái)確定泄放量。 前面介紹的幾種主要事故狀態(tài)下泄放量的確定方法，只是單體設(shè)備在相應(yīng)事故狀態(tài)下的單體泄放量，它們并不是火炬系統(tǒng)的泄放量。 在確定火炬系統(tǒng)的泄放量時(shí)，要根據(jù)平臺(tái)設(shè)施的實(shí)際布置情況來(lái)估算，而平臺(tái)設(shè)施在甲板上的布置又是按照不同的安全區(qū) 域來(lái)劃分的。我們考慮某系統(tǒng)或設(shè)備在某種事故狀態(tài)下的泄放量時(shí)，不僅要考慮出事故系統(tǒng)或設(shè)備本身的泄放量，還要考慮其對(duì)與故障系統(tǒng)或設(shè)備位于同一區(qū)域內(nèi)其它設(shè)備的影響，因此，火炬系統(tǒng)的泄放量應(yīng)該是在某種事故狀態(tài)下，位于同一區(qū)域內(nèi)所有設(shè)備可能產(chǎn)生的綜合泄放量。 具體地說(shuō)，確定火炬系統(tǒng)的泄放量就是對(duì)不同區(qū)域內(nèi)可能出現(xiàn)的各種事故態(tài)的泄放量進(jìn)行綜合分析，確定幾種事故工況進(jìn)行計(jì)算，然后取其中的最嚴(yán)重的工況作為火炬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)泄放量。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。因此，在設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程中，如果已經(jīng)確定出某一個(gè)區(qū)域在某種事故工況下的泄放量最大，并以此作為火炬系統(tǒng)設(shè)計(jì)泄放量的基礎(chǔ)，對(duì)于其它區(qū)域的這種事故狀態(tài)下的泄放量，除非這種事故狀態(tài)對(duì)它們有影響，需要計(jì)算泄放量，否則，其它區(qū)域的泄放量就按正常操作條件下的氣體排放量，然后逐一疊加到選定區(qū)域的最大泄放量上，疊加泄放量的總和便可作為火炬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)泄放量。 9 圖 247 輕烴混合物在泄放溫度下的潛熱值 10 表 245 可能中斷的公用供給和受影響的設(shè)備 中 斷公用供給 受影響的設(shè)備 電氣 冷卻循環(huán)水泵 鍋爐上水泵，淬冷泵或回流泵 空氣冷卻熱交換器的風(fēng)機(jī)、冷卻塔的風(fēng)機(jī)或燃燒空氣風(fēng)機(jī) 工藝蒸汽壓縮機(jī)、儀表空氣壓縮機(jī)、真空壓縮機(jī)或 制冷壓縮機(jī) 儀表、電動(dòng)閥 冷卻水 工藝或公用供給冷凝器 冷卻器 回轉(zhuǎn)或往復(fù)設(shè)備的水套 儀表空氣 變送器和控制器 工藝調(diào)節(jié)閥 報(bào)警和關(guān)斷系統(tǒng) 蒸汽 泵的渦輪原動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)的渦輪原動(dòng)機(jī)、助燃空氣風(fēng)機(jī)的渦輪原動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)渦輪原動(dòng)機(jī) 重沸器 往復(fù)泵 直接注蒸汽的裝備 噴射器 燃料（油、天然 氣等） 鍋爐 再熱爐（重沸器） 泵或發(fā)電機(jī)的引擎原動(dòng)機(jī) 壓縮機(jī)引警泵動(dòng)機(jī) 燃?xì)廨啓C(jī) 惰性氣體 密封 儀表和裝備的凈化 四、輻射熱的確定 輻射熱值的選取在火炬系統(tǒng)設(shè)計(jì)中是非常重要的參數(shù)。它的選取直接關(guān)系到火炬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否合理。 1．輻射熱對(duì)平臺(tái)的影響 輻射熱對(duì)平臺(tái)的影響包括人員和設(shè)備。對(duì)人員影響主要是考慮對(duì)人的皮膚的灼燒。據(jù) API RP 521 上的資料介紹，當(dāng)輻射熱強(qiáng)度達(dá)到 2020Btu/hr ft2（ 千瓦 /米 2）時(shí)，人在其中達(dá) 8秒鐘就會(huì)感到痛，達(dá) 20 秒皮膚就會(huì)起泡。 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。作為比較基準(zhǔn)，日光的輻射熱強(qiáng)度在 250~330Btu/hr ft2（ ~ 千瓦 /米 2）范圍以內(nèi)。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。 11 輻射熱對(duì)設(shè)備的影響主要是指設(shè)備承受熱輻射后，引起溫度上升達(dá)到該設(shè)備最高允許溫度時(shí)的熱輻射強(qiáng)度。設(shè)備的最高允許溫度由其材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、用途和環(huán)境等因素而定，計(jì)算較復(fù)雜，而且不易算準(zhǔn)，工程實(shí)踐證明，絕大多數(shù) 情況下，設(shè)備能夠安全接受的熱輻射強(qiáng)度要比人員確定的要高，因此，工程上不進(jìn)行具體計(jì)算，只考慮給火炬附近設(shè)備加上適當(dāng)?shù)母魺岽胧? 2．輻射熱值的選取 關(guān)于設(shè)計(jì)中熱輻射強(qiáng)度的取值問(wèn)題，目前有關(guān)資料中并未給出明確的選用值，都是推薦用值。在這里，我們給出 API RP 521 和雪夫龍規(guī)格書中推薦的選用值，作為一個(gè)比較。 表 3 中列出了 API RP 521 的推薦用值。 在雪夫龍規(guī)格書 GS 中，對(duì)火炬的輻射熱選取有下述兩點(diǎn)論述： 1）對(duì)于連續(xù)燃燒的火炬，計(jì)算火炬頭至平臺(tái)甲板之間的最小距離是基于熱輻射強(qiáng)度600Btu/hr ft2（其中包括太陽(yáng)熱輻射強(qiáng)度 260Btu/hr ft2）。 2）對(duì)于間歇性的短期燃燒（時(shí)間 ≤ 16 秒）的緊急事故狀態(tài)下，在計(jì)算火炬頭至平臺(tái)甲板所要求的最小距離時(shí)的設(shè)計(jì)熱輻射強(qiáng)度是基于 1500Btu/hr ft2）。 API RP 521 上介紹，由于允許的輻射熱強(qiáng)度是暴露持續(xù)時(shí)間的函數(shù)，所以必須考慮人的反應(yīng)時(shí)間和靈活性的因素。在緊急放空時(shí)，該時(shí)間可以設(shè)想為 3~5 秒，每個(gè)人找到遮蔽或脫離現(xiàn)場(chǎng)需要 5 秒鐘，這樣總暴露時(shí)間 8~10 秒鐘。 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 和 500Btu/hr ft2 與雪夫龍規(guī)格書上推薦的數(shù)值基本是一致的。但如果考慮太陽(yáng)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。由于表 3 中推薦數(shù)值是偏重于煉廠，而雪夫龍規(guī)格書中是偏重于海上平臺(tái)，因此，我們推薦使用雪夫龍推薦的熱輻射強(qiáng)度值，即 1）火炬正常燃燒（連續(xù)）時(shí)，火炬的熱輻射強(qiáng)度值取 600Btu/hr ft2； 2）緊急放空時(shí)，熱輻射強(qiáng)度取 1500Btu/hr ft2。 其中的熱輻射強(qiáng)度值都包括太陽(yáng)輻射熱 260Btu/hr ft2。 3．輻射熱計(jì)算點(diǎn)的選取 這里所謂的輻射計(jì)算點(diǎn)， 是指在火炬周圍必須限制輻射強(qiáng)度的暴露點(diǎn)，也就是說(shuō)，火炬燃燒時(shí)釋放出的輻射熱，只要在這點(diǎn)的熱輻射強(qiáng)度低于設(shè)計(jì)所允許的熱輻射強(qiáng)度，那么，平臺(tái)上所有其它位置上的熱輻射強(qiáng)度也將低于允許的熱輻射強(qiáng)度，從而保證平臺(tái)人員安全。這個(gè)點(diǎn)可以是平臺(tái)上的某點(diǎn)，也可以是平臺(tái)上部空間有人員出入的某個(gè)點(diǎn)。