1. 裝置簡介
火(huo)炬(ju)(ju)(ju)是處(chu)理石油(you)化工廠(chang)、煉油(you)廠(chang)當發生事(shi)故時或在(zai)正常生產中排放大量(liang)易(yi)燃、有(you)毒、有(you)腐蝕性氣體用(yong)的(de)(de)(de)。火(huo)炬(ju)(ju)(ju)形式可分為高空火(huo)炬(ju)(ju)(ju)和地(di)面火(huo)炬(ju)(ju)(ju)。火(huo)炬(ju)(ju)(ju)形式的(de)(de)(de)選擇應根據火(huo)炬(ju)(ju)(ju)系(xi)統的(de)(de)(de)設計處(chu)理量(liang)、項(xiang)目所在(zai)地(di)的(de)(de)(de)總(zong)圖布(bu)置以及(ji)環(huan)境保護的(de)(de)(de)要求等因素確定。
地面火(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)系統(tong)由(you)火(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)內外設(she)(she)備組成，火(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)內部有(you)成排(pai)的(de)(de)(de)高壓(ya)燃(ran)燒(shao)(shao)器(qi)(qi)和(he)(he)低壓(ya)燃(ran)燒(shao)(shao)器(qi)(qi)，所有(you)的(de)(de)(de)火(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)管線埋在地面下以避免(mian)燃(ran)燒(shao)(shao)過程中的(de)(de)(de)熱輻射(she)；圍(wei)墻(qiang)將燃(ran)燒(shao)(shao)器(qi)(qi)與外部輔(fu)(fu)助(zhu)設(she)(she)備分(fen)隔開，考慮(lv)到空氣的(de)(de)(de)流進，金屬(shu)(shu)圍(wei)欄(lan)(lan)的(de)(de)(de)底部被架空，但仍可(ke)以通過在圍(wei)欄(lan)(lan)的(de)(de)(de)支(zhi)撐結構上增加面板來屏蔽掉熱量。每個燃(ran)燒(shao)(shao)室(shi)(shi)的(de)(de)(de)設(she)(she)計(ji)原理(li)相(xiang)同(tong)，每級燃(ran)燒(shao)(shao)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)操作通過壓(ya)力(li)來控制(zhi)，利用緊閉切斷蝶(die)閥開／關來達到分(fen)級燃(ran)燒(shao)(shao)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)，通過使用釋壓(ya)裝置如(ru)防(fang)爆閥或防(fang)爆針(zhen)以保(bao)證安(an)(an)全。每一級設(she)(she)有(you)兩個長明(ming)燈(deng)，點(dian)(dian)火(huo)(huo)系統(tong)與高架火(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)相(xiang)同(tong)，多個長明(ming)燈(deng)確(que)保(bao)安(an)(an)全，不(bu)需要(yao)蒸汽和(he)(he)強(qiang)制(zhi)通風，即可(ke)達到100％燃(ran)燒(shao)(shao)。無(wu)論何(he)時，如(ru)果火(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)氣的(de)(de)(de)壓(ya)力(li)不(bu)足，可(ke)能需要(yao)少(shao)量的(de)(de)(de)蒸汽。燃(ran)燒(shao)(shao)室(shi)(shi)周(zhou)圍(wei)安(an)(an)裝垂直(zhi)金屬(shu)(shu)圍(wei)欄(lan)(lan)，此吸熱圍(wei)欄(lan)(lan)將地面熱輻射(she)隔離在內，使其(qi)不(bu)向(xiang)四周(zhou)擴散，圍(wei)欄(lan)(lan)外面的(de)(de)(de)輻射(she)熱低于1.6kW／㎡。地面火(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)主要(yao)部件包括：多點(dian)(dian)的(de)(de)(de)火(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)燃(ran)燒(shao)(shao)；長明(ming)燈(deng)、排(pai)放點(dian)(dian)火(huo)(huo)器(qi)(qi)和(he)(he)火(huo)(huo)焰檢測器(qi)(qi)；支(zhi)持結構和(he)(he)輔(fu)(fu)助(zhu)設(she)(she)備；分(fen)液罐；液體密封(feng)；管道系統(tong)；輔(fu)(fu)助(zhu)設(she)(she)備。地面火(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)不(bu)能用于有(you)毒物(wu)質的(de)(de)(de)焚燒(shao)(shao)。地面火(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)周(zhou)圍(wei)最小無(wu)障礙(ai)區(qu)的(de)(de)(de)半徑為76～152m，且(qie)應設(she)(she)圍(wei)墻(qiang)以確(que)保(bao)安(an)(an)全。
高(gao)(gao)架(jia)火(huo)(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)即(ji)采(cai)用(yong)豎立的(de)火(huo)(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)筒(tong)體(ti)(ti)(ti)將燃(ran)(ran)燒器（又(you)稱火(huo)(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)頭）高(gao)(gao)架(jia)于(yu)空(kong)中，火(huo)(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)氣(qi)(qi)通過火(huo)(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)筒(tong)體(ti)(ti)(ti)進(jin)入(ru)燃(ran)(ran)燒器，燃(ran)(ran)燒后的(de)煙氣(qi)(qi)直(zhi)接(jie)進(jin)入(ru)空(kong)氣(qi)(qi)中，隨氣(qi)(qi)流擴散(san)至遠處。根據(ju)火(huo)(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)筒(tong)體(ti)(ti)(ti)的(de)支撐(cheng)形式(shi)(shi)，高(gao)(gao)架(jia)火(huo)(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)又(you)可分為塔(ta)架(jia)式(shi)(shi)、半(ban)塔(ta)架(jia)式(shi)(shi)、自支撐(cheng)式(shi)(shi)、拉線(xian)式(shi)(shi)，如圖2.42所(suo)示。高(gao)(gao)架(jia)火(huo)(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)主要包括分液罐（也稱排放罐，有的(de)火(huo)(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)系統(tong)不(bu)止一(yi)個(ge)）、密封(feng)罐（大(da)多用(yong)水(shui)(shui)封(feng)，稱為水(shui)(shui)封(feng)罐）、火(huo)(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)收集管線(xian)、火(huo)(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)筒(tong)體(ti)(ti)(ti)、火(huo)(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)頭、氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)密封(feng)、長(chang)(chang)明(ming)燈及(ji)監(jian)測長(chang)(chang)明(ming)燈的(de)熱電器、清煙裝置、航標指示燈、點火(huo)(huo)(huo)(huo)設施、監(jian)視電視（一(yi)般離(li)火(huo)(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)有一(yi)定距離(li)）。
高(gao)架(jia)(jia)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)和地面(mian)(mian)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)區別：地面(mian)(mian)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)處理量(liang)比高(gao)架(jia)(jia)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)小(xiao)，不能燃燒(shao)有(you)(you)毒氣體(ti)。地面(mian)(mian)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)開(kai)啟(qi)過早(zao)會產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)回火(huo)(huo)(huo)現(xian)象，開(kai)啟(qi)過晚(wan)會造成(cheng)憋(bie)壓。高(gao)架(jia)(jia)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)由于火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)氣出口速度較(jiao)快，其燃燒(shao)所產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)噪聲(sheng)是無法(fa)避免的(de)(de)。高(gao)架(jia)(jia)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)在放空燃燒(shao)時，火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)頭處所產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)巨大火(huo)(huo)(huo)焰(yan)造成(cheng)的(de)(de)熱輻射(she)對高(gao)架(jia)(jia)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)附(fu)近(jin)的(de)(de)工作人員及(ji)設備有(you)(you)很大的(de)(de)影響。環保方面(mian)(mian)看，地面(mian)(mian)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)比高(gao)架(jia)(jia)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)好(hao)，從投資及(ji)維護方面(mian)(mian)來看，地面(mian)(mian)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)成(cheng)本較(jiao)高(gao)，但是運行成(cheng)本低且維修(xiu)方便。
高架火炬典型工藝流程示(shi)意圖(tu)見圖(tu)2.43。
2．火炬(ju)系統的設計(ji)
①. 不同處理的介質和(he)不同工作條(tiao)件(jian)有不同的火(huo)炬系統
在開(kai)車、正(zheng)常運(yun)(yun)行(xing)、停車和事故時排放(fang)的(de)氣(qi)體(ti)均要(yao)送火(huo)(huo)(huo)炬(ju)處理(li)。以各種情況(kuang)下最(zui)大(da)排放(fang)量來進(jin)行(xing)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)系統(tong)處理(li)能力的(de)設計，同時要(yao)保(bao)證在一(yi)個寬的(de)流量范(fan)圍內系統(tong)運(yun)(yun)行(xing)良好。火(huo)(huo)(huo)炬(ju)系統(tong)本(ben)身要(yao)保(bao)證生產裝置安全運(yun)(yun)行(xing)，并應(ying)考慮對環境(jing)的(de)影響，消除和盡量減少對大(da)氣(qi)的(de)污染、噪聲等。當兩火(huo)(huo)(huo)炬(ju)集中布置時，火(huo)(huo)(huo)炬(ju)的(de)間距應(ying)使(shi)一(yi)個火(huo)(huo)(huo)炬(ju)燃燒最(zui)大(da)氣(qi)量時所(suo)產生的(de)輻射熱，不影響另(ling)一(yi)個火(huo)(huo)(huo)炬(ju)檢修(xiu)工作的(de)進(jin)行(xing)。火(huo)(huo)(huo)炬(ju)的(de)防空標志和燈光(guang)保(bao)護應(ying)按有關規定執(zhi)行(xing)。
②. 安全閥和控制閥的排放系統管道
安全閥和控制閥排(pai)(pai)放(fang)系(xi)統按有(you)關(guan)規定來設計(ji)。該排(pai)(pai)放(fang)系(xi)統若與火(huo)炬系(xi)統相(xiang)連(lian)，其管道材(cai)質不能(neng)低(di)于碳鋼，對于可(ke)能(neng)產生低(di)溫(wen)(wen)和高溫(wen)(wen)的(de)部分(fen)(fen)要(yao)做應(ying)力分(fen)(fen)析(xi)計(ji)算，選用適宜(yi)的(de)材(cai)質和進行相(xiang)應(ying)的(de)加工處理。排(pai)(pai)放(fang)管道最好從(cong)上方(fang)與火(huo)炬系(xi)統總管45°相(xiang)連(lian)，以(yi)免產生排(pai)(pai)氣、排(pai)(pai)液死角(jiao)。
③. 火炬總管到分離器要(yao)有(you)一定坡(po)度(du)以便(bian)排(pai)(pai)液，坡(po)向(xiang)分離器坡(po)度(du)不(bu)小于2‰，對于排(pai)(pai)液死角(jiao)要(yao)設(she)排(pai)(pai)液口(kou)并(bing)將排(pai)(pai)出(chu)液回收儲存。
④. 要考慮溫度對管路的影(ying)響，設置溫度補償的膨脹(zhang)節，一般用環形(xing)的，特殊情況下用波紋形(xing)膨脹(zhang)器。如(ru)果總(zong)管與(yu)總(zong)管相接(jie)或總(zong)管與(yu)支管相接(jie)，其接(jie)頭處材(cai)質取兩(liang)者材(cai)質高(gao)者，且(qie)其長度在接(jie)頭處上游至少(shao)要有5m。
⑤. 為(wei)避免(mian)火(huo)炬系統發生(sheng)內爆炸或產生(sheng)其他(ta)不安全因素，火(huo)炬氣(qi)(qi)總管(guan)(guan)的(de)(de)上(shang)游最(zui)遠端(duan)設有(you)固定的(de)(de)吹(chui)掃(sao)(sao)設施，該吹(chui)掃(sao)(sao)設施包(bao)括一(yi)個(ge)流量計、一(yi)個(ge)止回閥(fa)(fa)和一(yi)個(ge)手動調(diao)節閥(fa)(fa)門。所有(you)的(de)(de)火(huo)炬總管(guan)(guan)都(dou)應設氮氣(qi)(qi)吹(chui)掃(sao)(sao)用(yong)軟管(guan)(guan)接口(kou)。常用(yong)的(de)(de)吹(chui)掃(sao)(sao)氣(qi)(qi)首選為(wei)可(ke)燃(ran)氣(qi)(qi)體（如燃(ran)料氣(qi)(qi)），但對于低溫管(guan)(guan)線，吹(chui)掃(sao)(sao)氣(qi)(qi)在最(zui)低溫度(du)時應不發生(sheng)部分(fen)或全部冷凝(ning)，對此一(yi)般采用(yong)氮氣(qi)(qi)吹(chui)掃(sao)(sao)。
⑥. 火炬(ju)氣(qi)分(fen)離罐（分(fen)液罐）
每根(gen)火(huo)(huo)炬(ju)(ju)排放氣總(zong)管(guan)都應(ying)(ying)設(she)(she)分(fen)(fen)(fen)離罐(guan)(guan)(guan)，用(yong)以(yi)(yi)分(fen)(fen)(fen)離氣體夾帶的(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)滴或可(ke)能發(fa)生的(de)(de)(de)(de)兩相(xiang)流中的(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)相(xiang)。為(wei)防止產生“火(huo)(huo)雨(yu)”，分(fen)(fen)(fen)離罐(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)離能力(li)為(wei)至少將不(bu)小于400μm的(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)滴分(fen)(fen)(fen)離下(xia)(xia)來，最(zui)好將不(bu)小于150μm的(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)滴也(ye)分(fen)(fen)(fen)離下(xia)(xia)來，盡(jin)量減少液(ye)(ye)滴夾帶。分(fen)(fen)(fen)離罐(guan)(guan)(guan)選用(yong)直徑一(yi)般(ban)為(wei)其長度的(de)(de)(de)(de)1／3～1／2，并為(wei)火(huo)(huo)炬(ju)(ju)總(zong)管(guan)尺(chi)寸(cun)的(de)(de)(de)(de)3～4.5倍(bei)。分(fen)(fen)(fen)離罐(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)尺(chi)寸(cun)是以(yi)(yi)排放物(wu)流中最(zui)大(da)排液(ye)(ye)量計(ji)(ji)算，儲存10～30min的(de)(de)(de)(de)排液(ye)(ye)量，一(yi)般(ban)取20min。如果已另外設(she)(she)置(zhi)了(le)單獨(du)的(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)相(xiang)收(shou)集系(xi)統，或者(zhe)在最(zui)大(da)火(huo)(huo)炬(ju)(ju)負荷的(de)(de)(de)(de)緊急情況下(xia)(xia)也(ye)不(bu)會有大(da)量的(de)(de)(de)(de)兩相(xiang)流排出，此時可(ke)以(yi)(yi)讓排放物(wu)流不(bu)經分(fen)(fen)(fen)離罐(guan)(guan)(guan)，只設(she)(she)一(yi)個與液(ye)(ye)體收(shou)集系(xi)統相(xiang)連的(de)(de)(de)(de)集液(ye)(ye)管(guan)就可(ke)以(yi)(yi)了(le)。有的(de)(de)(de)(de)項目(mu)火(huo)(huo)炬(ju)(ju)氣分(fen)(fen)(fen)離罐(guan)(guan)(guan)（分(fen)(fen)(fen)液(ye)(ye)罐(guan)(guan)(guan)）為(wei)臥式(shi)，有的(de)(de)(de)(de)項目(mu)為(wei)立式(shi)，分(fen)(fen)(fen)離罐(guan)(guan)(guan)（分(fen)(fen)(fen)液(ye)(ye)罐(guan)(guan)(guan)）的(de)(de)(de)(de)布(bu)置(zhi)高度影響(xiang)著整個裝置(zhi)管(guan)廊(lang)的(de)(de)(de)(de)布(bu)置(zhi)高度，在配(pei)管(guan)設(she)(she)計(ji)(ji)時，應(ying)(ying)盡(jin)量降低分(fen)(fen)(fen)離罐(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)布(bu)置(zhi)高度。
⑦. 火(huo)炬氣水(shui)封罐(guan)
水(shui)(shui)封(feng)(feng)(feng)罐的(de)作用是防止(zhi)回火(huo)(huo)現象的(de)發生（防止(zhi)回火(huo)(huo)的(de)設施還有速度(du)封(feng)(feng)(feng)、分(fen)子(zi)封(feng)(feng)(feng)等(deng)），假(jia)設發生回火(huo)(huo)，火(huo)(huo)焰通過火(huo)(huo)炬(ju)氣(qi)(qi)出口(kou)進入水(shui)(shui)封(feng)(feng)(feng)罐后因(yin)(yin)為入口(kou)管(guan)道在水(shui)(shui)面以(yi)下(xia)，因(yin)(yin)此杜絕了火(huo)(huo)焰的(de)繼續(xu)傳播。火(huo)(huo)炬(ju)氣(qi)(qi)水(shui)(shui)封(feng)(feng)(feng)罐有溢(yi)流(liu)管(guan)，據API 521和SH 3009要求(qiu)，溢(yi)流(liu)管(guan)的(de)水(shui)(shui)封(feng)(feng)(feng)高(gao)度(du)應大于等(deng)于1.75倍(bei)水(shui)(shui)封(feng)(feng)(feng)罐內氣(qi)(qi)相空(kong)間的(de)最(zui)大操作壓力（表(biao)壓），溢(yi)流(liu)管(guan)口(kou)徑最(zui)小為DN50，其高(gao)點處管(guan)道下(xia)部內表(biao)面應與要求(qiu)的(de)水(shui)(shui)封(feng)(feng)(feng)液面處于同(tong)一高(gao)度(du)。圖2.44所示為某布置的(de)高(gao)差要求(qiu)。如果溢(yi)流(liu)管(guan)布置偏(pian)(pian)高(gao)，則水(shui)(shui)封(feng)(feng)(feng)罐偏(pian)(pian)高(gao)，導(dao)致水(shui)(shui)封(feng)(feng)(feng)罐連接(jie)的(de)火(huo)(huo)炬(ju)管(guan)偏(pian)(pian)高(gao)，導(dao)致長距離管(guan)廊偏(pian)(pian)高(gao)等(deng)。
