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SH3009-2013标准宣贯赵广明2014年7月17日石油化工可燃性气体排放系统设计规范DesignspecificationforcombustiblegasdischargesysteminpetrochemicalindustrySH3009-2013标准阐释与编制说明SH3009-2013标准宣贯6.交流与讨论2.术语和定义讲解内容1.本次修订的主要内容4.计算公式3.标准条文释义5.问题及其它石油化工可燃性气体排放系统设计规范DesignspecificationforcombustiblegasdischargesysteminpetrochemicalindustrySH3009-2013标准阐释与编制说明及参考文献SH3009-2013标准宣贯1)与2001版相比，修订的主要内容：（1）因为燃料气系统与火炬系统没有必然联系，而且随着设计理念和认识的变化，燃料气系统有许多内容需要进一步明确和规定，因此删除了燃料气系统的有关内容。（2）标准名称更改为《石油化工可燃性气体排放系统设计规范》。（3）增加了部分章节内容。（4）计算方法和计算公式进行了调整和补充。1.本次修订的主要内容及参考文献燃料气系统的设计规定将写入《石油化工全厂性工艺及热力管道的设计规范》（SH/T3108-2015）《石油化工企业燃料气系统和可燃性气体排放系统设计规范》“术语和定义”、“地面火炬”、“火炬气回收”及“排放量叠加原则”等水力计算公式、分液罐和水封罐的临界速度确定、火炬高度的计算方法、水封高度的计算、热辐射系数计算等SH3009-2013标准宣贯2）标准修订过程中参考的主要文献：(1)Pressure-relievinganddepressuringsystemsANSI/APISTANDARD521FIFTHEDITION,JANUARY2007(ISO23251)(2)FlareDetailsforGeneralRefineryandPetrochemicalServiceAPISTANDARD537FIRSTEDITION,SEPTEMBER2003(3)G.R.KentPracticalDesignofFlareStacks(4)Heatradiationfromflares---SelmaE.Guigard,Ph.D.(5)ShellDEP及其它国外公司标准(不公开资料)(6)苏联的火炬设计参考资料(7)Velocitypurgereducernotesandpurgerates----TORNADOTECHNOLOGIESINC.(8)Accuratesafetyzonedeterminationduringgasflaring----O.S.Ismail&R.O.Fagbenle(9)Flareradiationprediction:Acriticalreview----RobertE.SchwartzandJeffW.WhiteofJOHNZINK(10)Safeflaresystemdesign----JOHNZINKCOMPANY(11)Flares:DesignandOperation,JOHNF.STRAITZ,IIIRICARDOJ.ALTUBE(12)流体力学----清华大学热能工程系1.本次修订的主要内容及参考文献SH3009-2013标准宣贯6.交流与讨论2.术语和定义讲解内容1.本次修订的主要内容4.计算公式3.标准条文释义5.问题及其它石油化工可燃性气体排放系统设计规范DesignspecificationforcombustiblegasdischargesysteminpetrochemicalindustrySH3009-2013标准阐释与编制说明及参考文献SH3009-2013标准宣贯2.术语和定义为使用者充分理解标准条文的含义，本标准给出了14个术语或定义1可燃性气体排放系统combustiblegasdischargesystem装置和单元边界线以外，用于可燃性气体排放的管道、分液罐、水封罐及火炬或放散塔等设施的总称。2背压backpressure排放系统内的压力导致的压力泄放装置出口处的压力。3高架火炬elevatedflare为减少热辐射强度和有助于扩散将火炬头安装在地面之上一定高度的火炬。4开放式地面火炬multi-burnerstagedflare在透风式围栏内阵列排布多个燃烧器并分级燃烧的火炬。SH3009-2013标准宣贯2.术语和定义5封闭式地面火炬Enclosedgroundflare具有燃烧室和烟囱，燃烧室内设置一个或多个燃烧器的火炬。6操作火炬operatingflare仅用于处理正常生产排放的可燃性气体的火炬。7长明灯pilotburner安装在火炬出口，为火炬排放气提供点火能量的连续操作的小燃烧器。8速度密封器velocityseal通过减小局部流通面积及改变空气渗入流向的方法，使用于防止空气由火炬头出口渗入的吹扫气体量减至最少的一种干气密封。9分子密封器buoyancyseal利用圈闭在反向空间内的轻气体阻止空气置换火炬中的较轻气体，使用于防止空气由火炬头出口渗入的吹扫气体量减至最少的一种干气密封。SH3009-2013标准宣贯2.术语和定义10分液罐knockoutdrum可燃性气体排放系统中用于分离和储存液体的容器。11水封waterseal用于防止空气渗入可燃性气体排放系统发生爆炸、或转移流量、或为排放系统建立背压，而设置的火炬与排放系统干管隔离的液体（通常为水）隔离设施。12吹扫气体purgegas为避免空气进入火炬系统发生爆炸而注入火炬总管的燃料气或不凝惰性气体。13闷烧burnback可燃气体在火炬头内燃烧。14回火flashback当可燃性气体中氧含量处于爆炸限范围内时，如果气体的流动速度低于火焰的传播速度，火焰将沿气体流动的反方向传播，导致火炬或系统干管发生爆炸事故。SH3009-2013标准宣贯6.交流与讨论2.术语和定义讲解内容1.本次修订的主要内容4.计算公式3.标准条文释义5.问题及其它石油化工可燃性气体排放系统设计规范DesignspecificationforcombustiblegasdischargesysteminpetrochemicalindustrySH3009-2013标准阐释与编制说明及参考文献SH3009-2013标准宣贯3.标准条文释义4一般规定4.1可燃气体排放系统的设计不宜考虑不可抗力引起事故的影响。4.2当装置采用自动控制联锁减排系统时，应至少考虑一个最大排放量连锁失效对排放系统排放能力的影响。4.3各类液体不得排入全厂可燃性气体排放系统。4.4含有沥青、渣油、粉末或固体颗粒的可燃性气体排放前，应在装置内分离处理。4.5含有C5及以上烃类或水蒸汽的可燃性气体排出装置之前，应经分液罐分液，除去大于或等于600mm的液滴。4.6装置内应有自行吹扫可燃性气体和排放的措施；可燃性气体排出装置前应设切断阀并铅封开。4.7设计全厂可燃性气体排放系统时，装置内外宜统一进行水力、热力及应力计算。4.8全厂可燃性气体排放系统宜在下列各处设置取样点：a)装置可燃性排放气体进入排放总管前；b)可燃性排放气体进入火炬前；c)可燃性排放气体进入气柜前。4.9装置可燃性排放气体进入排放总管前宜设压力监控。4.10高架火炬筒体应设氮气快速置换设施，置换时间不宜超过10min，快速置换宜采用遥控阀控制。地震、战争仪表故障，壳牌是5个考虑2个。影响流通、两相流危害沉积、堵塞影响流通、两相流危害部分检修不能影响整个系统系统优化生产操作的必要需求生产管控的需求针对间断排放防焖烧SH3009-2013标准宣贯3.标准条文释义5全厂可燃性气体排放系统的设置5.1全厂可燃性气体排放系统的设置原则5.1.1应保证工艺装置、压力储罐等设施发生各种事故时可燃性气体能安全排放。5.1.2应保证可燃性气体排放系统本身能安全运行。5.1.3正常生产条件下排放的可燃性气体宜回收利用。5.1.4应单独设置酸性气体排放系统。5.2可排入全厂可燃性气体排放系统的气体5.2.1下列不同来源的气体可排入全厂可燃性气体排放系统：a)生产装置无法利用而必须排出的可燃性气体；b)事故泄压或安全阀排出的可燃性气体；c)开停工及检修时排出的可燃性气体；d)液化石油气泵等短时间间断排出的可燃性气体；e)生产装置、容器等排出的有毒有害可燃性气体。5.2.2热值低于7880kJ/Nm3的气体，在排入全厂可燃性气体排放系统前，应进行热值调整。保证排放源的安全保证排放系统的安全节能特殊要求正面描述可燃气体连续、间断有毒、无毒API521定义的可自然气体低热值200Btu/Scf，换算为国际单位制为7878.7kJ/Nm3，~7880。SH3009-2013标准宣贯3.标准条文释义英制的标准立方英尺（英文简称为Scf），其定义通常是：在压强为每平方英寸14.7磅力及华氏温标60度环境下1立方英尺的气体。Alloftheprecedingdescriptionshavebeenforflareequipmenttodisposeofexothermicflaregases;thatis,gasesthathaveahighenoughheatingvalue[usuallygreaterthan74,5MJ/m3(200Btu/Scf)forunassistedflaresand112MJ/m3(300Btu/Scf)forassistedflares]tosustaincombustionontheirownwithoutanyauxiliaryfueladditions.-------API521的原文。注意两个问题：1、74,5MJ/m3和112MJ/m3应该是7,45MJ/m3和11,2MJ/m3。------读原文、使用英制，公制错误较多。2、文中的MJ/m3是对应Scf的气体标准状态，不是国际计量大会(CGPM)协议的标准状态。国际单位制表示的气体标准状态分三种：1、1954年第十届国际计量大会(CGPM)协议的标准状态是：温度273.15K（0℃），压强101.325kPa。世界各国科技领域广泛采用这一标态。2、国际标准化组织和美国国家标准规定以温度288.15K（15℃），压强101.325kPa作为计量气体体积流量的标态。3、我国《天然气流量的标准孔板计算方法》规定以温度293.15K（20℃），压强101.325kPa作为计量气体体积流量的标准状态。提示：SH3009-2013标准宣贯3.标准条文释义5.3不应排入全厂可燃性气体排放系统的气体5.3.1下列气体不应排入全厂可燃性气体排放系统，应排入专用的排放系统或另行处理：a)能与可燃性气体排放系统内的介质发生化学反应的气体；b)易聚合、对排放系统管道的通过能力有不利影响的可燃性气体；c)氧气含量大于2%（v%）的可燃性气体；d)剧毒介质（如氢氰酸）或腐蚀性介质（如酸性气）的气体；e)在装置内处理比排入全厂可燃性气体排放系统更经济、更有利于安全的可燃性气体；f)最大允许排放背压较低，排入全厂可燃性气体排放系统存在安全隐患的气体。5.3.2全厂只有个别装置排放少量剧毒介质或腐蚀性介质的气体时，宜在装置内设处理设施。含氧量问题：2001版规定“浓度在爆炸范围内”，2013改为了“含氧量大于2%（v%）”。更具操作性、消除安全隐患。表达可燃气体爆炸有两种方式，空气中含可燃气体的量(开放体系中)、可燃气体中含氧的量(密闭体系中)。2013改为限定含氧量符合火炬处理的气体实际，2001版的提法忽略了吹扫气体不能完全阻止氧气渗透和安全余量的问题。API521：速度封吹扫气速=0,012m/s、O2%4%，分子封吹扫气速=0,003m/s、O2%1%；烷烃含O2下限10~11.7%、氢含O2下限4%，50%的安全余量原则烷烃和氢含O2下限分别为：5%和2%，对于石化火炬气通常限定含O2下限6%以下；氢气限定含O2下限2%以