1. 裝置簡介
火炬(ju)是(shi)處(chu)理石油化工(gong)廠(chang)、煉(lian)油廠(chang)當發(fa)生事故時或在正(zheng)常生產中排放(fang)大量易燃、有毒、有腐蝕性氣體用的。火炬(ju)形(xing)式可分為(wei)高空火炬(ju)和地面火炬(ju)。火炬(ju)形(xing)式的選擇應根據火炬(ju)系(xi)統的設計處(chu)理量、項目所在地的總圖布置以(yi)及環境保(bao)護(hu)的要(yao)求等(deng)因素確(que)定。
地(di)(di)面(mian)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)炬(ju)系(xi)統(tong)由火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)炬(ju)的(de)(de)(de)(de)內外(wai)(wai)設(she)(she)(she)備組成(cheng)，火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)炬(ju)的(de)(de)(de)(de)內部有成(cheng)排的(de)(de)(de)(de)高壓(ya)(ya)(ya)燃燒(shao)器(qi)和(he)低壓(ya)(ya)(ya)燃燒(shao)器(qi)，所有的(de)(de)(de)(de)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)炬(ju)管線埋在地(di)(di)面(mian)下以避免燃燒(shao)過程(cheng)中的(de)(de)(de)(de)熱輻射(she)；圍(wei)墻將燃燒(shao)器(qi)與外(wai)(wai)部輔助(zhu)設(she)(she)(she)備分隔開，考慮(lv)到(dao)空氣的(de)(de)(de)(de)流進(jin)，金(jin)屬圍(wei)欄(lan)的(de)(de)(de)(de)底部被架(jia)空，但(dan)仍(reng)可以通(tong)過在圍(wei)欄(lan)的(de)(de)(de)(de)支撐結(jie)(jie)構(gou)上增加面(mian)板來屏蔽掉熱量。每(mei)個燃燒(shao)室(shi)的(de)(de)(de)(de)設(she)(she)(she)計原理相(xiang)同，每(mei)級(ji)(ji)燃燒(shao)器(qi)的(de)(de)(de)(de)操作通(tong)過壓(ya)(ya)(ya)力來控制，利用(yong)緊閉切斷(duan)蝶(die)閥開／關來達到(dao)分級(ji)(ji)燃燒(shao)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)，通(tong)過使(shi)用(yong)釋壓(ya)(ya)(ya)裝(zhuang)置如防爆閥或防爆針以保(bao)證安(an)(an)全。每(mei)一級(ji)(ji)設(she)(she)(she)有兩個長(chang)明(ming)燈(deng)，點(dian)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)系(xi)統(tong)與高架(jia)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)炬(ju)相(xiang)同，多個長(chang)明(ming)燈(deng)確(que)保(bao)安(an)(an)全，不(bu)(bu)(bu)需(xu)要(yao)蒸(zheng)汽和(he)強(qiang)制通(tong)風，即可達到(dao)100％燃燒(shao)。無論何時，如果火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)炬(ju)氣的(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)力不(bu)(bu)(bu)足，可能(neng)需(xu)要(yao)少量的(de)(de)(de)(de)蒸(zheng)汽。燃燒(shao)室(shi)周圍(wei)安(an)(an)裝(zhuang)垂直金(jin)屬圍(wei)欄(lan)，此吸熱圍(wei)欄(lan)將地(di)(di)面(mian)熱輻射(she)隔離在內，使(shi)其不(bu)(bu)(bu)向四周擴散，圍(wei)欄(lan)外(wai)(wai)面(mian)的(de)(de)(de)(de)輻射(she)熱低于1.6kW／㎡。地(di)(di)面(mian)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)炬(ju)的(de)(de)(de)(de)主要(yao)部件包括：多點(dian)的(de)(de)(de)(de)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)炬(ju)燃燒(shao)；長(chang)明(ming)燈(deng)、排放點(dian)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)器(qi)和(he)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)焰檢測器(qi)；支持結(jie)(jie)構(gou)和(he)輔助(zhu)設(she)(she)(she)備；分液罐(guan)；液體密封；管道系(xi)統(tong)；輔助(zhu)設(she)(she)(she)備。地(di)(di)面(mian)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)炬(ju)不(bu)(bu)(bu)能(neng)用(yong)于有毒物質的(de)(de)(de)(de)焚燒(shao)。地(di)(di)面(mian)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)炬(ju)周圍(wei)最小無障礙區的(de)(de)(de)(de)半徑(jing)為76～152m，且應設(she)(she)(she)圍(wei)墻以確(que)保(bao)安(an)(an)全。
高架(jia)(jia)火(huo)(huo)炬(ju)(ju)即采用(yong)豎(shu)立的(de)(de)火(huo)(huo)炬(ju)(ju)筒體(ti)將燃(ran)(ran)燒器（又(you)稱火(huo)(huo)炬(ju)(ju)頭）高架(jia)(jia)于(yu)空中(zhong)，火(huo)(huo)炬(ju)(ju)氣通過(guo)火(huo)(huo)炬(ju)(ju)筒體(ti)進(jin)入燃(ran)(ran)燒器，燃(ran)(ran)燒后的(de)(de)煙氣直接進(jin)入空氣中(zhong)，隨氣流擴散至遠(yuan)處。根(gen)據火(huo)(huo)炬(ju)(ju)筒體(ti)的(de)(de)支撐形(xing)式(shi)，高架(jia)(jia)火(huo)(huo)炬(ju)(ju)又(you)可分(fen)(fen)為(wei)塔架(jia)(jia)式(shi)、半(ban)塔架(jia)(jia)式(shi)、自支撐式(shi)、拉(la)線式(shi)，如圖(tu)2.42所示。高架(jia)(jia)火(huo)(huo)炬(ju)(ju)主要(yao)包括分(fen)(fen)液罐（也稱排放罐，有的(de)(de)火(huo)(huo)炬(ju)(ju)系統不(bu)止一(yi)個(ge)）、密(mi)封(feng)(feng)罐（大(da)多(duo)用(yong)水封(feng)(feng)，稱為(wei)水封(feng)(feng)罐）、火(huo)(huo)炬(ju)(ju)收(shou)集(ji)管線、火(huo)(huo)炬(ju)(ju)筒體(ti)、火(huo)(huo)炬(ju)(ju)頭、氣體(ti)密(mi)封(feng)(feng)、長明(ming)燈(deng)及監測長明(ming)燈(deng)的(de)(de)熱(re)電器、清煙裝置、航標指示燈(deng)、點火(huo)(huo)設施、監視電視（一(yi)般離火(huo)(huo)炬(ju)(ju)有一(yi)定距離）。
高(gao)架(jia)(jia)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)和(he)地面(mian)(mian)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)區別：地面(mian)(mian)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)處(chu)(chu)理(li)量比高(gao)架(jia)(jia)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)小，不能燃(ran)(ran)燒有毒(du)氣體。地面(mian)(mian)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)開(kai)啟過早會(hui)產(chan)(chan)生回火(huo)(huo)(huo)現象(xiang)，開(kai)啟過晚會(hui)造(zao)成(cheng)(cheng)憋壓。高(gao)架(jia)(jia)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)由于(yu)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)氣出口速(su)度較(jiao)快，其燃(ran)(ran)燒所產(chan)(chan)生的(de)噪聲是無法避免的(de)。高(gao)架(jia)(jia)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)在放空(kong)燃(ran)(ran)燒時(shi)，火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)頭(tou)處(chu)(chu)所產(chan)(chan)生巨大火(huo)(huo)(huo)焰(yan)造(zao)成(cheng)(cheng)的(de)熱輻(fu)射對(dui)高(gao)架(jia)(jia)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)附近的(de)工作人(ren)員及設備有很大的(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，從投資及維護方面(mian)(mian)來看，地面(mian)(mian)火(huo)(huo)(huo)炬(ju)(ju)(ju)(ju)成(cheng)(cheng)本較(jiao)高(gao)，但是運行成(cheng)(cheng)本低且維修方便(bian)。
高架火炬典型工(gong)藝流程示意圖(tu)見圖(tu)2.43。
2．火炬系統的設計
①. 不(bu)(bu)同(tong)處理(li)的(de)介質和不(bu)(bu)同(tong)工作條件有不(bu)(bu)同(tong)的(de)火炬系統
在開(kai)車、正常運行(xing)(xing)、停車和事(shi)故時排(pai)放的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體均(jun)要送火(huo)(huo)炬(ju)處理(li)。以各種情況(kuang)下最大(da)排(pai)放量來進行(xing)(xing)火(huo)(huo)炬(ju)系(xi)統(tong)處理(li)能(neng)力的(de)(de)(de)設計，同(tong)時要保證(zheng)在一個(ge)寬的(de)(de)(de)流量范圍(wei)內系(xi)統(tong)運行(xing)(xing)良好。火(huo)(huo)炬(ju)系(xi)統(tong)本身(shen)要保證(zheng)生產(chan)裝置安(an)全運行(xing)(xing)，并應考(kao)慮對環(huan)境的(de)(de)(de)影響，消除和盡量減少對大(da)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)污染、噪聲等。當兩火(huo)(huo)炬(ju)集(ji)中布(bu)置時，火(huo)(huo)炬(ju)的(de)(de)(de)間距應使一個(ge)火(huo)(huo)炬(ju)燃燒最大(da)氣(qi)(qi)量時所產(chan)生的(de)(de)(de)輻射(she)熱，不影響另一個(ge)火(huo)(huo)炬(ju)檢(jian)修工作的(de)(de)(de)進行(xing)(xing)。火(huo)(huo)炬(ju)的(de)(de)(de)防空標志(zhi)和燈光保護應按有關規定(ding)執行(xing)(xing)。
②. 安全閥和(he)控制閥的排放系統管道
安全閥(fa)和控制閥(fa)排(pai)放系(xi)統(tong)(tong)按有關(guan)規定來設計(ji)。該(gai)排(pai)放系(xi)統(tong)(tong)若與(yu)火(huo)炬系(xi)統(tong)(tong)相連(lian)，其管(guan)道(dao)材(cai)質不能(neng)低(di)于碳(tan)鋼，對于可能(neng)產生低(di)溫(wen)和高溫(wen)的部分要(yao)做應(ying)力分析計(ji)算(suan)，選(xuan)用適宜的材(cai)質和進(jin)行相應(ying)的加(jia)工(gong)處(chu)理。排(pai)放管(guan)道(dao)最好從(cong)上方與(yu)火(huo)炬系(xi)統(tong)(tong)總管(guan)45°相連(lian)，以免產生排(pai)氣(qi)、排(pai)液死角。
③. 火炬總管到分離(li)器要有一定坡度以便排(pai)液(ye)，坡向分離(li)器坡度不小于2‰，對于排(pai)液(ye)死角要設排(pai)液(ye)口并將排(pai)出液(ye)回收儲(chu)存(cun)。
④. 要考慮(lv)溫度對管(guan)路的(de)影響，設置溫度補償的(de)膨脹節(jie)，一般用環形的(de)，特殊情況下用波紋(wen)形膨脹器。如果總管(guan)與總管(guan)相接(jie)或(huo)總管(guan)與支管(guan)相接(jie)，其接(jie)頭處(chu)材質取兩者材質高(gao)者，且其長度在接(jie)頭處(chu)上游至少要有5m。
⑤. 為避免火(huo)炬(ju)(ju)系統(tong)發(fa)生內爆炸或產生其他不安(an)全(quan)因素，火(huo)炬(ju)(ju)氣(qi)總管的上(shang)游最遠端設(she)(she)有固(gu)定(ding)的吹掃(sao)設(she)(she)施，該吹掃(sao)設(she)(she)施包括一(yi)(yi)(yi)個流量計、一(yi)(yi)(yi)個止回閥和一(yi)(yi)(yi)個手動調節閥門。所有的火(huo)炬(ju)(ju)總管都應設(she)(she)氮氣(qi)吹掃(sao)用軟管接(jie)口(kou)。常(chang)用的吹掃(sao)氣(qi)首(shou)選為可燃(ran)(ran)氣(qi)體（如燃(ran)(ran)料(liao)氣(qi)），但對于低溫管線(xian)，吹掃(sao)氣(qi)在最低溫度(du)時應不發(fa)生部(bu)分或全(quan)部(bu)冷凝，對此一(yi)(yi)(yi)般采用氮氣(qi)吹掃(sao)。
⑥. 火炬氣分離罐(guan)（分液罐(guan)）
每根火(huo)(huo)炬排(pai)放氣(qi)總管(guan)都應設(she)分(fen)離(li)(li)罐(guan)(guan)，用以(yi)分(fen)離(li)(li)氣(qi)體夾帶(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)滴(di)(di)(di)或可能(neng)發生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)流(liu)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)相(xiang)(xiang)(xiang)。為防止產(chan)生“火(huo)(huo)雨”，分(fen)離(li)(li)罐(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)離(li)(li)能(neng)力(li)為至(zhi)少將不(bu)(bu)小于400μm的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)滴(di)(di)(di)分(fen)離(li)(li)下(xia)來(lai)，最好將不(bu)(bu)小于150μm的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)滴(di)(di)(di)也(ye)分(fen)離(li)(li)下(xia)來(lai)，盡(jin)量(liang)(liang)減少液(ye)(ye)(ye)滴(di)(di)(di)夾帶(dai)。分(fen)離(li)(li)罐(guan)(guan)選用直(zhi)徑一般為其長度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)1／3～1／2，并為火(huo)(huo)炬總管(guan)尺寸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)3～4.5倍。分(fen)離(li)(li)罐(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)尺寸是以(yi)排(pai)放物流(liu)中最大(da)(da)排(pai)液(ye)(ye)(ye)量(liang)(liang)計算，儲(chu)存10～30min的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)排(pai)液(ye)(ye)(ye)量(liang)(liang)，一般取20min。如果已另(ling)外設(she)置(zhi)了單獨的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)相(xiang)(xiang)(xiang)收(shou)集(ji)系統(tong)，或者在(zai)最大(da)(da)火(huo)(huo)炬負荷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)緊急情況(kuang)下(xia)也(ye)不(bu)(bu)會有大(da)(da)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)流(liu)排(pai)出，此(ci)時可以(yi)讓排(pai)放物流(liu)不(bu)(bu)經分(fen)離(li)(li)罐(guan)(guan)，只設(she)一個與液(ye)(ye)(ye)體收(shou)集(ji)系統(tong)相(xiang)(xiang)(xiang)連的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)集(ji)液(ye)(ye)(ye)管(guan)就可以(yi)了。有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)項目火(huo)(huo)炬氣(qi)分(fen)離(li)(li)罐(guan)(guan)（分(fen)液(ye)(ye)(ye)罐(guan)(guan)）為臥(wo)式(shi)，有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)項目為立式(shi)，分(fen)離(li)(li)罐(guan)(guan)（分(fen)液(ye)(ye)(ye)罐(guan)(guan)）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)布置(zhi)高度影響著(zhu)整(zheng)個裝置(zhi)管(guan)廊的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)布置(zhi)高度，在(zai)配(pei)管(guan)設(she)計時，應盡(jin)量(liang)(liang)降低(di)分(fen)離(li)(li)罐(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)布置(zhi)高度。
⑦. 火炬氣水(shui)封罐
水(shui)(shui)封(feng)罐(guan)的(de)作用是防止回(hui)火(huo)(huo)(huo)現象的(de)發生（防止回(hui)火(huo)(huo)(huo)的(de)設(she)施還有速度(du)封(feng)、分(fen)子封(feng)等(deng)），假設(she)發生回(hui)火(huo)(huo)(huo)，火(huo)(huo)(huo)焰(yan)(yan)通(tong)過火(huo)(huo)(huo)炬氣(qi)出口進入(ru)水(shui)(shui)封(feng)罐(guan)后因(yin)為入(ru)口管(guan)(guan)道在水(shui)(shui)面以下(xia)，因(yin)此杜(du)絕了火(huo)(huo)(huo)焰(yan)(yan)的(de)繼續(xu)傳(chuan)播。火(huo)(huo)(huo)炬氣(qi)水(shui)(shui)封(feng)罐(guan)有溢(yi)(yi)流(liu)管(guan)(guan)，據API 521和(he)SH 3009要(yao)求(qiu)，溢(yi)(yi)流(liu)管(guan)(guan)的(de)水(shui)(shui)封(feng)高(gao)度(du)應大于等(deng)于1.75倍(bei)水(shui)(shui)封(feng)罐(guan)內氣(qi)相空間的(de)最大操作壓(ya)力（表(biao)壓(ya)），溢(yi)(yi)流(liu)管(guan)(guan)口徑最小(xiao)為DN50，其高(gao)點處管(guan)(guan)道下(xia)部(bu)內表(biao)面應與要(yao)求(qiu)的(de)水(shui)(shui)封(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(yao)求(qiu)。如(ru)果溢(yi)(yi)流(liu)管(guan)(guan)布置偏(pian)高(gao)，則(ze)水(shui)(shui)封(feng)罐(guan)偏(pian)高(gao)，導致水(shui)(shui)封(feng)罐(guan)連接的(de)火(huo)(huo)(huo)炬管(guan)(guan)偏(pian)高(gao)，導致長距離管(guan)(guan)廊偏(pian)高(gao)等(deng)。
