1. 裝(zhuang)置簡(jian)介(jie)
火(huo)(huo)炬是處(chu)(chu)理(li)石(shi)油(you)化工廠、煉油(you)廠當發生(sheng)事故時(shi)或在(zai)(zai)正常(chang)生(sheng)產中排放(fang)大量易(yi)燃(ran)、有毒、有腐蝕性氣(qi)體用(yong)的(de)(de)。火(huo)(huo)炬形式可分為高空火(huo)(huo)炬和地面火(huo)(huo)炬。火(huo)(huo)炬形式的(de)(de)選擇應根據火(huo)(huo)炬系統的(de)(de)設(she)計處(chu)(chu)理(li)量、項目所(suo)在(zai)(zai)地的(de)(de)總圖布置以及環境保(bao)護的(de)(de)要求等(deng)因(yin)素(su)確定。
地(di)(di)面(mian)(mian)火(huo)(huo)炬(ju)系(xi)(xi)統(tong)由火(huo)(huo)炬(ju)的(de)(de)(de)內外設(she)備組成(cheng)，火(huo)(huo)炬(ju)的(de)(de)(de)內部(bu)有成(cheng)排(pai)的(de)(de)(de)高壓燃(ran)(ran)燒器(qi)和低(di)壓燃(ran)(ran)燒器(qi)，所有的(de)(de)(de)火(huo)(huo)炬(ju)管線(xian)埋在地(di)(di)面(mian)(mian)下以(yi)避免燃(ran)(ran)燒過(guo)(guo)(guo)程中的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)輻(fu)射；圍(wei)(wei)墻將燃(ran)(ran)燒器(qi)與(yu)外部(bu)輔(fu)(fu)助(zhu)設(she)備分(fen)隔開，考慮到空氣的(de)(de)(de)流進，金(jin)(jin)屬圍(wei)(wei)欄(lan)(lan)的(de)(de)(de)底(di)部(bu)被架空，但仍可(ke)以(yi)通過(guo)(guo)(guo)在圍(wei)(wei)欄(lan)(lan)的(de)(de)(de)支(zhi)撐結構上增加面(mian)(mian)板來屏蔽掉熱(re)(re)(re)量(liang)。每個燃(ran)(ran)燒室的(de)(de)(de)設(she)計原(yuan)理(li)相同(tong)，每級(ji)燃(ran)(ran)燒器(qi)的(de)(de)(de)操作通過(guo)(guo)(guo)壓力(li)來控制，利用緊閉切斷蝶閥開／關來達到分(fen)級(ji)燃(ran)(ran)燒的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)，通過(guo)(guo)(guo)使用釋壓裝(zhuang)置如(ru)防爆閥或防爆針(zhen)以(yi)保(bao)證(zheng)安(an)全。每一級(ji)設(she)有兩(liang)個長明燈，點(dian)火(huo)(huo)系(xi)(xi)統(tong)與(yu)高架火(huo)(huo)炬(ju)相同(tong)，多個長明燈確保(bao)安(an)全，不(bu)(bu)需(xu)要(yao)蒸汽(qi)和強制通風，即(ji)可(ke)達到100％燃(ran)(ran)燒。無論何時，如(ru)果火(huo)(huo)炬(ju)氣的(de)(de)(de)壓力(li)不(bu)(bu)足，可(ke)能需(xu)要(yao)少量(liang)的(de)(de)(de)蒸汽(qi)。燃(ran)(ran)燒室周(zhou)圍(wei)(wei)安(an)裝(zhuang)垂(chui)直金(jin)(jin)屬圍(wei)(wei)欄(lan)(lan)，此吸熱(re)(re)(re)圍(wei)(wei)欄(lan)(lan)將地(di)(di)面(mian)(mian)熱(re)(re)(re)輻(fu)射隔離在內，使其(qi)不(bu)(bu)向四(si)周(zhou)擴散(san)，圍(wei)(wei)欄(lan)(lan)外面(mian)(mian)的(de)(de)(de)輻(fu)射熱(re)(re)(re)低(di)于1.6kW／㎡。地(di)(di)面(mian)(mian)火(huo)(huo)炬(ju)的(de)(de)(de)主要(yao)部(bu)件(jian)包(bao)括：多點(dian)的(de)(de)(de)火(huo)(huo)炬(ju)燃(ran)(ran)燒；長明燈、排(pai)放點(dian)火(huo)(huo)器(qi)和火(huo)(huo)焰檢(jian)測器(qi)；支(zhi)持(chi)結構和輔(fu)(fu)助(zhu)設(she)備；分(fen)液罐；液體密(mi)封(feng)；管道系(xi)(xi)統(tong)；輔(fu)(fu)助(zhu)設(she)備。地(di)(di)面(mian)(mian)火(huo)(huo)炬(ju)不(bu)(bu)能用于有毒物質的(de)(de)(de)焚燒。地(di)(di)面(mian)(mian)火(huo)(huo)炬(ju)周(zhou)圍(wei)(wei)最小無障礙區的(de)(de)(de)半(ban)徑為76～152m，且應設(she)圍(wei)(wei)墻以(yi)確保(bao)安(an)全。
高(gao)(gao)架火(huo)炬(ju)(ju)即采(cai)用豎立的(de)火(huo)炬(ju)(ju)筒體(ti)(ti)將燃(ran)燒(shao)器(qi)(qi)（又(you)稱(cheng)(cheng)火(huo)炬(ju)(ju)頭）高(gao)(gao)架于空(kong)中(zhong)，火(huo)炬(ju)(ju)氣(qi)通過火(huo)炬(ju)(ju)筒體(ti)(ti)進入燃(ran)燒(shao)器(qi)(qi)，燃(ran)燒(shao)后的(de)煙氣(qi)直接進入空(kong)氣(qi)中(zhong)，隨氣(qi)流擴散至遠(yuan)處。根據火(huo)炬(ju)(ju)筒體(ti)(ti)的(de)支(zhi)(zhi)撐(cheng)(cheng)形式，高(gao)(gao)架火(huo)炬(ju)(ju)又(you)可分為塔架式、半(ban)塔架式、自支(zhi)(zhi)撐(cheng)(cheng)式、拉線式，如(ru)圖(tu)2.42所(suo)示(shi)。高(gao)(gao)架火(huo)炬(ju)(ju)主要包(bao)括分液罐（也稱(cheng)(cheng)排(pai)放罐，有的(de)火(huo)炬(ju)(ju)系統不止(zhi)一個）、密封罐（大多用水封，稱(cheng)(cheng)為水封罐）、火(huo)炬(ju)(ju)收集管線、火(huo)炬(ju)(ju)筒體(ti)(ti)、火(huo)炬(ju)(ju)頭、氣(qi)體(ti)(ti)密封、長明(ming)燈(deng)及(ji)監測長明(ming)燈(deng)的(de)熱電器(qi)(qi)、清煙裝置、航(hang)標指示(shi)燈(deng)、點火(huo)設(she)施、監視(shi)電視(shi)（一般離火(huo)炬(ju)(ju)有一定距(ju)離）。
高(gao)(gao)架(jia)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)和地面(mian)(mian)(mian)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)區別：地面(mian)(mian)(mian)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)處理量(liang)比高(gao)(gao)架(jia)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)小，不能(neng)燃(ran)燒有(you)毒(du)氣體。地面(mian)(mian)(mian)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)開啟過早(zao)會產生回火(huo)(huo)(huo)現象，開啟過晚會造成(cheng)憋壓。高(gao)(gao)架(jia)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)由于火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)氣出口速度較(jiao)快(kuai)，其(qi)燃(ran)燒所產生的(de)噪聲(sheng)是(shi)無法避(bi)免(mian)的(de)。高(gao)(gao)架(jia)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)在放空燃(ran)燒時，火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)頭處所產生巨大火(huo)(huo)(huo)焰造成(cheng)的(de)熱輻射(she)對高(gao)(gao)架(jia)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)附近的(de)工作人員及設備有(you)很大的(de)影響。環(huan)保方(fang)(fang)面(mian)(mian)(mian)看，地面(mian)(mian)(mian)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)比高(gao)(gao)架(jia)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)好，從投(tou)資(zi)及維(wei)護方(fang)(fang)面(mian)(mian)(mian)來看，地面(mian)(mian)(mian)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)成(cheng)本較(jiao)高(gao)(gao)，但是(shi)運行(xing)成(cheng)本低(di)且維(wei)修方(fang)(fang)便。
高架(jia)火炬典型工藝流程示(shi)意(yi)圖(tu)見(jian)圖(tu)2.43。
2．火(huo)炬系統(tong)的設計
①. 不同處理的(de)介質和不同工作條件(jian)有不同的(de)火炬系(xi)統
在(zai)開車(che)、正常運(yun)行(xing)、停車(che)和(he)(he)事故時排(pai)放的(de)(de)(de)氣體(ti)均要(yao)送火(huo)炬(ju)(ju)(ju)處理。以各種(zhong)情(qing)況下最大排(pai)放量(liang)來進行(xing)火(huo)炬(ju)(ju)(ju)系統處理能力的(de)(de)(de)設計，同時要(yao)保(bao)證在(zai)一個寬的(de)(de)(de)流量(liang)范圍內(nei)系統運(yun)行(xing)良好。火(huo)炬(ju)(ju)(ju)系統本身(shen)要(yao)保(bao)證生(sheng)(sheng)產(chan)裝(zhuang)置安全運(yun)行(xing)，并應(ying)考慮對環境的(de)(de)(de)影響，消除和(he)(he)盡量(liang)減少對大氣的(de)(de)(de)污染、噪聲等(deng)。當兩(liang)火(huo)炬(ju)(ju)(ju)集中布置時，火(huo)炬(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)間(jian)距應(ying)使一個火(huo)炬(ju)(ju)(ju)燃燒最大氣量(liang)時所產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)輻射(she)熱，不(bu)影響另一個火(huo)炬(ju)(ju)(ju)檢修工作的(de)(de)(de)進行(xing)。火(huo)炬(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)防空標志和(he)(he)燈光保(bao)護應(ying)按有(you)關規(gui)定(ding)執(zhi)行(xing)。
②. 安全閥和(he)控制閥的排放(fang)系統(tong)管道
安全閥(fa)和(he)控制閥(fa)排放系統(tong)按有關規定來設計。該排放系統(tong)若與(yu)火炬(ju)(ju)系統(tong)相連(lian)，其管(guan)道(dao)材(cai)質不能低于碳鋼(gang)，對于可能產生(sheng)低溫和(he)高(gao)溫的部分(fen)要做應(ying)力分(fen)析計算，選用適宜的材(cai)質和(he)進(jin)行相應(ying)的加工處理。排放管(guan)道(dao)最(zui)好(hao)從上方(fang)與(yu)火炬(ju)(ju)系統(tong)總管(guan)45°相連(lian)，以免產生(sheng)排氣、排液死角。
③. 火(huo)炬(ju)總管到分(fen)(fen)離器(qi)要有一定坡度以便(bian)排液，坡向分(fen)(fen)離器(qi)坡度不小于2‰，對(dui)于排液死角(jiao)要設排液口(kou)并將排出液回收儲存(cun)。
④. 要考慮溫度對(dui)管路的(de)影響，設置溫度補償(chang)的(de)膨(peng)脹節(jie)，一般用環形的(de)，特殊情況下用波紋形膨(peng)脹器。如果總(zong)管與總(zong)管相(xiang)接或總(zong)管與支管相(xiang)接，其接頭處(chu)材質取兩者材質高者，且(qie)其長度在接頭處(chu)上游至(zhi)少(shao)要有(you)5m。
⑤. 為避免火(huo)炬(ju)系統(tong)發生(sheng)內爆炸或(huo)產生(sheng)其他不(bu)安全(quan)因素，火(huo)炬(ju)氣總管(guan)的(de)(de)上游最遠端(duan)設(she)有固(gu)定的(de)(de)吹(chui)掃(sao)(sao)設(she)施，該吹(chui)掃(sao)(sao)設(she)施包括一個流量計、一個止(zhi)回閥(fa)和一個手動調節閥(fa)門。所有的(de)(de)火(huo)炬(ju)總管(guan)都(dou)應(ying)設(she)氮氣吹(chui)掃(sao)(sao)用(yong)軟管(guan)接口。常用(yong)的(de)(de)吹(chui)掃(sao)(sao)氣首選為可燃氣體（如燃料氣），但對于(yu)低溫(wen)管(guan)線，吹(chui)掃(sao)(sao)氣在(zai)最低溫(wen)度時(shi)應(ying)不(bu)發生(sheng)部(bu)分或(huo)全(quan)部(bu)冷凝，對此一般采用(yong)氮氣吹(chui)掃(sao)(sao)。
⑥. 火炬氣分離罐（分液罐）
每根火(huo)(huo)炬(ju)排放(fang)氣總管(guan)都(dou)應設(she)(she)分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)(li)罐(guan)，用以(yi)分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)(li)氣體夾(jia)帶(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)(ye)滴(di)(di)或可能發生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩相流(liu)(liu)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)(ye)相。為(wei)(wei)(wei)防止產生(sheng)“火(huo)(huo)雨”，分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)(li)罐(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)(li)能力(li)為(wei)(wei)(wei)至少(shao)將不小于400μm的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)(ye)滴(di)(di)分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)(li)下來(lai)，最(zui)好(hao)將不小于150μm的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)(ye)滴(di)(di)也分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)(li)下來(lai)，盡量減少(shao)液(ye)(ye)(ye)(ye)滴(di)(di)夾(jia)帶(dai)。分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)(li)罐(guan)選用直(zhi)徑一般(ban)為(wei)(wei)(wei)其長度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)1／3～1／2，并為(wei)(wei)(wei)火(huo)(huo)炬(ju)總管(guan)尺寸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)3～4.5倍。分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)(li)罐(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)尺寸是以(yi)排放(fang)物流(liu)(liu)中(zhong)最(zui)大(da)排液(ye)(ye)(ye)(ye)量計(ji)算，儲(chu)存10～30min的(de)(de)(de)(de)(de)(de)排液(ye)(ye)(ye)(ye)量，一般(ban)取20min。如果已(yi)另(ling)外設(she)(she)置了單獨的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)(ye)相收(shou)集系統，或者(zhe)在最(zui)大(da)火(huo)(huo)炬(ju)負荷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)緊急情況下也不會有大(da)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩相流(liu)(liu)排出，此(ci)時(shi)可以(yi)讓排放(fang)物流(liu)(liu)不經(jing)分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)(li)罐(guan)，只設(she)(she)一個(ge)與液(ye)(ye)(ye)(ye)體收(shou)集系統相連(lian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)集液(ye)(ye)(ye)(ye)管(guan)就可以(yi)了。有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)項(xiang)目(mu)火(huo)(huo)炬(ju)氣分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)(li)罐(guan)（分(fen)(fen)(fen)液(ye)(ye)(ye)(ye)罐(guan)）為(wei)(wei)(wei)臥式，有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)項(xiang)目(mu)為(wei)(wei)(wei)立(li)式，分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)(li)罐(guan)（分(fen)(fen)(fen)液(ye)(ye)(ye)(ye)罐(guan)）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)布(bu)置高度(du)影響著整個(ge)裝(zhuang)置管(guan)廊(lang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)布(bu)置高度(du)，在配(pei)管(guan)設(she)(she)計(ji)時(shi)，應盡量降低(di)分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)(li)罐(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)布(bu)置高度(du)。
⑦. 火炬氣水封罐
水(shui)(shui)(shui)(shui)封(feng)(feng)(feng)罐的作用(yong)是防(fang)(fang)止回火(huo)(huo)現象(xiang)的發(fa)生（防(fang)(fang)止回火(huo)(huo)的設施還有(you)速度封(feng)(feng)(feng)、分子封(feng)(feng)(feng)等(deng)），假設發(fa)生回火(huo)(huo)，火(huo)(huo)焰(yan)通(tong)過火(huo)(huo)炬氣出口(kou)進(jin)入水(shui)(shui)(shui)(shui)封(feng)(feng)(feng)罐后因(yin)為入口(kou)管(guan)道在水(shui)(shui)(shui)(shui)面以下，因(yin)此(ci)杜絕了火(huo)(huo)焰(yan)的繼續傳播。火(huo)(huo)炬氣水(shui)(shui)(shui)(shui)封(feng)(feng)(feng)罐有(you)溢(yi)流(liu)管(guan)，據API 521和(he)SH 3009要(yao)求，溢(yi)流(liu)管(guan)的水(shui)(shui)(shui)(shui)封(feng)(feng)(feng)高(gao)(gao)度應大于(yu)等(deng)于(yu)1.75倍水(shui)(shui)(shui)(shui)封(feng)(feng)(feng)罐內氣相(xiang)空間的最大操作壓力(li)（表(biao)(biao)壓），溢(yi)流(liu)管(guan)口(kou)徑(jing)最小為DN50，其高(gao)(gao)點處(chu)管(guan)道下部內表(biao)(biao)面應與要(yao)求的水(shui)(shui)(shui)(shui)封(feng)(feng)(feng)液面處(chu)于(yu)同一(yi)高(gao)(gao)度。圖2.44所(suo)示為某布置的高(gao)(gao)差要(yao)求。如果溢(yi)流(liu)管(guan)布置偏(pian)高(gao)(gao)，則水(shui)(shui)(shui)(shui)封(feng)(feng)(feng)罐偏(pian)高(gao)(gao)，導(dao)致(zhi)水(shui)(shui)(shui)(shui)封(feng)(feng)(feng)罐連(lian)接的火(huo)(huo)炬管(guan)偏(pian)高(gao)(gao)，導(dao)致(zhi)長距離管(guan)廊偏(pian)高(gao)(gao)等(deng)。
