长庆大型天然气处理厂站放空系统研究

摘要

长庆气区天然气厂站常用的安全措施是放空，它能把设备及管网中的废气及时排出，并且对开停场站时产生的不满足要求气体及时处理,同时可以在发生紧急情况时及时排放装置中的天然气,保证装置正常、安全运行。但是不可避免,放空设计某种程度上有一定的安全缺陷,设计不合适有可能造成重大的安全问题，有可能导致人员伤亡，财产损失、火灾爆炸事故等。针对这一问题，文章首先结合是按处理厂来气全量放空还是分事故状态不同部分放空，确定放空系统规模问题，进行论证并确定了放空规模。 同时应力及稳定性分析计算也运用在了研究中，核算系统可靠性，分三种工况进行了放空管路的水力计算及激振力计算，并对全厂紧急停车放空时火炬系统进行了三种情况静态分析计算，提出了设置管卡约束的建议，同时分析了放空火炬系统高压火炬的稳定性，针对高压火炬壁厚提出了建议，以确保系统的安全运行，为以后同类问题的分析计算提供了理论分析和计算方法。 关于安全阀，超压排放压力、排放量、通道面积等由相关的专业计算得出，然后利用软件和计算得到的数据，核算出阀门通经，进行阀门选型。从放空管线的选取、放空系统设计压力、火炬塔架的设置等方面进行分析研究，对火炬进行了比选，最终确定放空火炬采用音速火炬，相对于常规火炬，音速火炬火焰稳定，使用寿命长，安全可靠，由于放空气体高压力、高流速，筒直径以及整个放空系统的管径低于常规火炬，高度低于常规火炬，因此节约了投资；音速火炬燃烧充分，减少了有害气体排放，减少了环境污染。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.1.1 苏里格气田天然气处理厂放空系统设计及运行现状

1.2 项目研究的必要性

1.3 研究内容及目标

1.3.1 研究内容

1.3.2研究目标

第二章 国内外现状、技术趋势、需求和前景

2.1 国内外现状

2.2 技术发展趋势

2.3 生产需求

2.4 市场前景

2.5 本章小结

第三章 处理厂放空系统研究及安全建议

3.1 合理放空量的确定

3.2 ESD系统设置的优化

3.2.1 ESD系统设置的必要性

3.2.2 系统组成

3.2.3天然气处理厂ESD系统设置现状

3.2.4 ESD系统设置的优化

3.3 放空管路水力计算

3.3.1 放空天然气参数

3.3.2 水力计算公式

3.3.3紧急情况下全厂的水力计算

3.3.4某一条集气干线放空时放空管路的水力计算

3.3.5 阀门放空时的计算

3.4 放空管路激振力的计算与加载

3.4.1 计算分析

3.4.2紧急放空时各区域计算

3.4.3紧急放空时各区域加载

3.5 放空时系统的静态研究分析

3.5.1 无安全卡件状态下研究分析

3.5.2 卡件位置的确定

3.5.3 在增设部分卡件时分析计算

3.5.4在设全部卡件时分析计算

3.5.5设置管卡约束的建议

3.6 高压火炬的稳定性分析

3.6.1能量法与数值求解

3.6.2高压火炬的结构稳定性分析

3.7 本章小结

第四章 主要放空设备的计算及选型

4.1 安全阀

4.1.1 分类

4.1.2 计算与选择

4.1.3 软件计算

4.2 音速火炬应用技术

4.2.1 音速火炬应用背景

4.2.2总体思路

4.2.3具体设计

4.2.4综合比较

4.2.6 效益分析

4.3 火炬点火及检测系统

4.3.1 设备组成

4.3.2点火动作流程

4.3.3主要设备描述

4.4 火炬放空分液罐

4.4.1 分液罐的直径的计算

4.4.2 集油包的结构尺寸

4.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致谢