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[专业知识] 天然气长输管道站场放空系统计算

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发表于 2012-12-15 08:43:57 | 显示全部楼层 |阅读模式
摘要:站场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。准确计算放空系统不仅可以实现对站场内设备、管线的泄
压保护,还可节省工程建设费用,方便日后运营管理。在完成计算后,建立整个站场放空系统
计算模型,在可能产生的工况中比选出最恶劣的工况进行核算,核算系统是否满足放空要求。
关键词:天然气;站场;放空系统;计算;安全阀;限流孔板
doi:10.3969/j.issn.1006-6896.2011.8.024
站场放空系统由放空立管和放空点火部分组
成,是天然气站场的重要系统之一。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]。准
确计算放空系统不仅可以实现对站场内设备、管线
的泄压保护,还可以节省工程建设费用,方便日后
运营管理。
1 安全阀放空
(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API RP 521 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
API RP 520 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 站场事故放空
(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(Cv 值)。最大泄放量和Cv 值均可使
hysys 来计算。根据API RP 521 中有关泄放的
规定:在事故工况下要求15 min 内,容器的压力将
为原工况的50%。具体计算思路为:站场有效容积
的估算;利用HYSYS 建立Depressing 动态泄放模
型;计算得出满足规范要求的最大泄放量和Cv
值;选取满足要求的BDV 阀;根据所选阀门的Cv
值校核阀的最大流通量。
(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[2]。选
型计算思路为:安装位置最大泄放量的确定(同
BDV 阀最大泄放量);根据限流孔板前后压差选择
孔板的形式(单板还是多板);按照孔径计算公式
计算限流孔板的孔径d0 ;根据临界流率压力比
(γe)、绝热指数(k)、孔径/管径(d0/D)关系表查
得γe ;判断孔板前、后压力之比(p2/p1)与γe 的相
对大小(若p2/p1 ? γe ,则可使流量限定在一定数
值,说明计算值d0 有效,否则需调整压降或管
径,重新计算);圆整孔径计算值。
(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


天然气长输管道站场放空系统计算.pdf (1.28 MB, 下载次数: 95, 售价: 3 金币)
发表于 2012-12-17 15:46:49 | 显示全部楼层
不错,我也正想学习学习。
发表于 2013-2-11 12:09:13 | 显示全部楼层
与工艺iiyggg
发表于 2013-2-16 07:42:23 | 显示全部楼层
感謝大大的分享
发表于 2013-2-18 00:38:36 | 显示全部楼层
放空系统计算有专门的软件吗?比如INPLANT、Aspen等可以计算吗?
发表于 2013-2-18 16:22:33 | 显示全部楼层
谢谢分享!下载了学习学习。
发表于 2013-3-28 09:06:32 | 显示全部楼层
学习了~~:)
发表于 2014-4-23 14:04:31 | 显示全部楼层
学习了 好资料
发表于 2015-7-14 20:33:15 | 显示全部楼层
正好好好学习学习!
发表于 2021-11-2 18:59:10 | 显示全部楼层

谢谢楼主分享
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