Освобождение змеевиков печей. Опции

[pyromainiac92]

Да всё верно. Очистка цвсг от сероводорода.

[pyromainiac92]

Да всё верно. Очистка цвсг от сероводорода.

[T-rex]

ну так вот - как мне кажется, сброс ВСГ с узла абсорбции эквивалентен сбросу через СППК этой колонны. То есть вместе они не случатся

[shvet]

Клапан будет открываться, сбрасывать давление в системе.

Как будет регулироваться расход сброса? Если никак, то вырвет все, включая катализатор в реакторах.
Был подоный опыт. Работал на заводе. В соседнем цеху в коллонне случился паровой удар. Сорвало полотна тарелок, смяло, как рукой снег в снежок. И все это затолкало в шлемовую трубу. В результате колонна разгерметизировалась. Т.к. ПК находился дальше на шлемовой трубе, а "снежок" мешал выходу паров.
Если расход не регулировать получите аналогичный результат. Вырвет все и забъет в самый узкий участок. Как результат циркуляционный компрессор раздавит всю систему. Или компрессор перекрутите (самораскручивание центробежных машин). Электросистема двигателя компрессора не расчитана на выработку электроэнергии, только на потребление. Поэтому больщих нагрузок она не выдержит.

Факел существующий.

Лихо проектируете. Сбросы увеличили, а факел не пересчитывали. Даже если факел вне границ проектирования, например в границах генпроектировщика. Вы все равно должны их письменно уведомить об измененяих и предоставить все исходные данные.

И вот что интересно. Когда факел этот считали много много лет назад, то сброса давления из системы не было. Соответственно если мы сейчас будем проектировать сброс давления из системы на факел нужно ли пересчитывать факел. Ведь зоны в которых наблюдается максимальная плотность теплового потока возможно изменятся. Следовательно и стерильная зона расширится.

Анализ всех возможны сценариев, в т.ч. коллективных, как то:
- пожар группы сосудов в пределах одного поддона
- пожар группы сосудов в пределах пролива (spool fires)
- падение давления воздуха КИП
- прекращение подачи оборотной воды или другого хладагента
- падение напряжения
- падение давления пара для приводов турбинами

Можно ли без расчета понять, что на факеле это особо не скажется?

Без расчета нет.
С тех пор подход к проектированию именно факелов сильно изменился. В совке факелы считали по ПУиБЭ факельных систем. Сейчас ПУиБЭФ стали рекомендациями и в многочисленных правилах и законах однозначно прописано, что проектировщик должен проектировать безопасные системы и бла-бла-бла.

Как было? Производительность факела = 0,25 от суммы всех сбросов с ПК или 1,5 от наибольшего ПК
Как стало? Производительность факела = наибольший сценарий, включая коллективные

Наибольший не значит макс расход. Наибольший значит:
- в том числе наибольший перепад давления по факельному коллектору (актуально для сбросов с мальнекой мол массой - именно Ваш случай)
- в том числе наибольшая длинна пламени факела с учетом наземной удельной тепловой нагрзуки н.б. 4,8 кВт/м2 в зоне ограждения факела
- в том числе наибольшее число Маха в факельном стволе и в оголовке

На практике это значит, что может быть 2 макс сброса:
- быстрый сброс циркуляционного ВСГ (гидравлические сопротивления большие, число Маха большое, тепловыделение маленькое)
- срос например остатка со стабилизирующей колонны (в парах) с мол массой 200-400 (гидравлические сопротивления маленькие, число Маха маленькое, тепловыделение очень большое)

Начните с того, что выясните какой у Вас факел дозвуковой или околозвуковой. Приведите расход ВСГ при сбросе к нормальным условиям и зная диаметр факельного оголовка (осторожней, диаметр оголовка меньше диаметра ствола) вы примерно найдете число Маха. Дальше можете обратиться к ПУиБЭФ. В России их постоянно то отменяют, то снова вводят, поэтому я в номерах запутался. НормаЦС Вам в помощь. В ПУиБЭФ есть рекомендации по числу Маха в стволе. Макс опустимое заводское число Маха в оголовке д.б. в паспорте на факел. Если факел буржуйский, то гуглите API 521+537.

Этот алгоритм только для примерного предварительного расчета. Подробный расчет см. API 521 или ПУиБЭФ. Напоминаю, что вы не сможете обойти расчет гидравлики. От факельного оголовка до каждого ПК. По каждому сценарию, включая коллективные! Не по каждому ПК, а по каждому сценарию! Именно этим расчетом определяются DN факельного коллектора.
Для расчета сопротивления факельного оголовка используют заводские кривые оголовков (в случае, если производитель не "Рога и копыта", например John Zink) или расчитывают гидравлику в спецпрограммах. Поскольку расчет очень и очень трудоемкий, то на рынке обращается много спец программ. Начиная от программ от гигантов индустрии Aspen Flare Analyzer, и заканчивая мелкими конторами, например Flaretot. Я предпочитаю последний, т.к. в нем для каждого сценария считается пламя и шум.

Это все деньги. Такие расчеты стоят дорого. На моем текущем объекте проектирования заплатили субподрядчику только за расчет гидравлики (без сценариев, без расчета пламени, без расчета концентрации SO2) ~100 kEUR. На рынке постоянно конторы крутятся (я встречал пока только немцев), которые за очень серьезные деньги предлагают динамическое моделирование аварийных ситуаций и соответственно посекундные расходы сбросов. Такой метод дает значительно меньшие расходы, а значит зачастую на их основании можно факелы не менят. Но стоит это очень дорого. И гарантированного результата нет, т.к. они под заказчика не прогибаются и умеют писать контракт. У них обычно покупают только 1-2 модели для 2-3 наибольших сбросов, а не всю установку.

Сообщение отредактировал shvet - 5.1.2016, 11:42

[pyromainiac92]

А можно ли схитрить? Колонна существующая. На ней установлен ПК со сбросом на факел. Мы параллельно на существующий трубопровод, предназначенный для ручного стравливания давления из системы на факел, ставить отсечной клапан на сброс давления(для автоматического сброса давления). По сути перепад давления будет тот же, конфигурация трубопровода существующая. Следовательно, можно уточнить расход по существующему ПК в момент срабатывания , и вместо отсечного клапан поставить запорно-регулирующий, который будет поддерживать расход не больше, чем расход с ПК.

[kachetkar]

ну смотря с какой стороны. Можно и так

[shvet]

А можно ли схитрить? Колонна существующая. На ней установлен ПК со сбросом на факел. Мы параллельно на существующий трубопровод, предназначенный для ручного стравливания давления из системы на факел, ставить отсечной клапан на сброс давления(для автоматического сброса давления). По сути перепад давления будет тот же, конфигурация трубопровода существующая. Следовательно, можно уточнить расход по существующему ПК в момент срабатывания , и вместо отсечного клапан поставить запорно-регулирующий, который будет поддерживать расход не больше, чем расход с ПК.

Дорого. ЗРК должен будет иметь очень маленькую скорость открытия. Дополнительно согласно ОПВ нужно будет реализовать эту блокировку через контролер ПАЗ с тройным (!) резервированием всех контуров управления, включая датчики давления. И я честно говоря не знаю какой тип датчика измерения выбрать в таком случчае. Я хз как поведет себя диафрагма при быстром сбросе. Сколько у нее будет задержка сигнала, погрешность и т.д. Тот же самый результат достигается установкой полнопроходного запорного клапана и шайбы. Решение актуально только для газовых сбросов. Если у Вас в сценарии получается паро-жидкостной сброс, то такая схема не пойдет.

Вы знаете все сценарии, на который расчитан ПК на колонне? Не забывайте, что если ПК не сбалансированный (суть есть полностью открывается при срабатывании), то его требуемая пропускная способность (required capacity) может быть намного-намного меньше, чем действительная (rated capacity). Подробнее.
И потом ПК защищают только от разгерметизации, но от повреждений внутренних стройства нет. Задача ПК - не допустить подпитку пожара горючим веществом (в случае сценария на пожар) или образование взрыво- или пожароопасного пролива / облака (во всех остальных случаях). Задача быстрого / медленного сброса - минимизировать возможные последствия путем превентивного удаления из опасного блока определенного количества горючего вещества. Расходы сбросов у ПК обычно в несколько раз больше.

А вообще сам подход плохой. Вот что про это говорят буржуи 1 2. Вы пытаетесь мыслить как советские инженеры (сейчас они - Ваше руководство). Напомню, что в их времена факелов вообще не было. ПК стреляли прямо в атмосферу. Они за промбезопасность никогда не несли ответственности. Наоборот медали получали за снижение капзатрат. И пилотных клапанов не было, и сильфонных, и диафрагм, и даже пружиных малого диаметра. И переключающие устройства по факту советской промышленностю не выпускались, только на бумаге. И марок сталей было всего 2, макс 3 если молибденистую нержавейку считать отдельной маркой. На первичках все установки были залиты толстым слоем мазута с гудроном. Я бы на вашем месте их вообще не слушал, а еще лучше, ну не знаю, может газовые камеры какие...

Почитайте внимательнo API 521. Вам сначала нужно определиться - выделаете быстрый сброс или медленный. Выбор определяется расчетом.

P.S. Нашел у себя ошибку. В предыдущем посте читайте вместо "приведите расход ВСГ к нормальным условиям" читайте "сбросьте давление ВСГ до атмосферного". Хотя разница в значениях получится не большая, т.к. скорее всего ВСГ вы сбрасываете при температуре около 40 °С (в зависисмости от климатического района).

Сообщение отредактировал shvet - 5.1.2016, 20:22

[pyromainiac92]

Гидравлика как я понимаю нужна для того, чтобы определиться с back pressure? Т.е. если мы будем сбрасывать давление на факел, необходимо посмотреть не повлияет ли это на работу других СППК? А точнее на противодавление? Ведь если противодавление в коллекторе сброса будет высоким, то возможно СППК на другом оборудовании просто не откроется? Интересный вопрос есть. Делаем проектную документацию по базовому проекту GTC Technology. Они на теплообменнике предусматривают два СППК - один против теплового расширения, другой против пожара. А что, разве один СППК справиться не сможет? Ведь даже по API 521 нужно выбрать СППК с самым большим сбросом.

[shvet]

Гидравлика как я понимаю нужна для того, чтобы определиться с back pressure? Т.е. если мы будем сбрасывать давление на факел, необходимо посмотреть не повлияет ли это на работу других СППК? А точнее на противодавление? Ведь если противодавление в коллекторе сброса будет высоким, то возможно СППК на другом оборудовании просто не откроется?

Back pressure три: superimposed, build-up и max allowed. Гидравлику факельного коллектора считают чтобы выпонить условия:
- для буржуйских пружинных без сильфона
- для буржуйских пружинных с сильфоном
- для всех пилотных
- для советских пружинных без сильфона
- для советских пружинных с сильфоном
- для ограничительных шайб соотношение давлений до и после шайбы ниже критического

Повышение superimposed для коллективных сценариев влияет только на давление начала открытия, но не на давление полного открытия. Поэтому если повышение superimposed незначительно повлияет на повышение давления начала открытия, то этим фактом пренебрегают. Проблемы обычно возникают только когда в коллективном сценарии участвуют 2 сосуда: с маленьким и большим расчетным давлением. В таких случаях иногда из-з повышения superimposed приходится на сосуде с маленьким давлением ставить пилотный клапан, т.к. на него superimposed не влияет.

Пример расчета сдвоенного факела (оголовок и ствол, пламя, радиация, шум, молеклярный затвор)
Пример расчета гидравлики (специально выбрал маленький коллектор, чтобы влез в экран)
Пример применения Российских ПУиБЭФ
Пример философии аварийных сбросов
Пример быстрого сброса
Пример философии ПК

Интересный вопрос есть. Делаем проектную документацию по базовому проекту GTC Technology. Они на теплообменнике предусматривают два СППК - один против теплового расширения, другой против пожара. А что, разве один СППК справиться не сможет? Ведь даже по API 521 нужно выбрать СППК с самым большим сбросом.

Обычно нет. Но может GTC внимательно прочитали пункт Г.2.2 ГОСТ 31294-2005. Вообще обычно буржуи для теплового расширения и остальных сценариев используют 1 ПК. Я специально внимание не обращал, но когда вернусь в офис после отпуска могу пробежаться по архиву.

Сообщение отредактировал shvet - 6.1.2016, 19:47

[shvet]

P.S. Забыл про унос жидости.
Если решите ставить аварийный сброс рядом с ПК аминового абсорбера предварительно посчитайте запас сепарационного пространства над первой тарелкой на унос жидкости. Этот объем расчитан на унос амина при нормально расходе ЦВСГ, а не при аварийном сбросе. При аварийном сбросе вынесет весь амин из абсорбера в факельный коллектор и эрозией "прорежет" отводы, клапаны или шайбу. Так было на моем одном объекте проектирования (в смысле был унос жидкости и эрозия). И можете попытаться выяснить сколько допустимый перепад давления по тарелкам/насадке абсорбера. Наверняка там значения намного-намного ниже, чем будут при аварийном сбросе. По факту это значит, что при аварийном сбросе в абсорбере как минимум сорвет все полотна у тарелок.

[pyromainiac92]

P.S. Нашел у себя ошибку. В предыдущем посте читайте вместо "приведите расход ВСГ к нормальным условиям" читайте "сбросьте давление ВСГ до атмосферного". Хотя разница в значениях получится не большая, т.к. скорее всего ВСГ вы сбрасываете при температуре около 40 °С (в зависисмости от климатического района).

Интересует такой вопрос. По API 521 пункт 5.5.5 уравнение 32 расчет числа Маха. В уравнение есть значение qm - массовый расход газа. Так вот предположим я определил, что сбрасывается 100 м3/час ВСГ при давлении 40 бар. Следовательно чтобы определить qm мне необходимо 100*40*плотность? или же в данном случае имеется ввиду массовый расход в начальный период сброса т.е. при давлении 40 бар? Но судя по формуле мы вычисляем число маха на срезе факельного оголовка, поэтому надо привести к атмосферному давлению.

P.S. Нашел у себя ошибку. В предыдущем посте читайте вместо "приведите расход ВСГ к нормальным условиям" читайте "сбросьте давление ВСГ до атмосферного". Хотя разница в значениях получится не большая, т.к. скорее всего ВСГ вы сбрасываете при температуре около 40 °С (в зависисмости от климатического района).

Интересует такой вопрос. По API 521 пункт 5.5.5 уравнение 32 расчет числа Маха. В уравнение есть значение qm - массовый расход газа. Так вот предположим я определил, что сбрасывается 100 м3/час ВСГ при давлении 40 бар. Следовательно чтобы определить qm мне необходимо 100*40*плотность? или же в данном случае имеется ввиду массовый расход в начальный период сброса т.е. при давлении 40 бар? Но судя по формуле мы вычисляем число маха на срезе факельного оголовка, поэтому надо привести к атмосферному давлению.

P.S. Нашел у себя ошибку. В предыдущем посте читайте вместо "приведите расход ВСГ к нормальным условиям" читайте "сбросьте давление ВСГ до атмосферного". Хотя разница в значениях получится не большая, т.к. скорее всего ВСГ вы сбрасываете при температуре около 40 °С (в зависисмости от климатического района).

Интересует такой вопрос. По API 521 пункт 5.5.5 уравнение 32 расчет числа Маха. В уравнение есть значение qm - массовый расход газа. Так вот предположим я определил, что сбрасывается 100 м3/час ВСГ при давлении 40 бар. Следовательно чтобы определить qm мне необходимо 100*40*плотность? или же в данном случае имеется ввиду массовый расход в начальный период сброса т.е. при давлении 40 бар? Но судя по формуле мы вычисляем число маха на срезе факельного оголовка, поэтому надо привести к атмосферному давлению.


Интересует такой вопрос. По API 521 пункт 5.5.5 уравнение 32 расчет числа Маха. В уравнение есть значение qm - массовый расход газа. Так вот предположим я определил, что сбрасывается 100 м3/час ВСГ при давлении 40 бар. Следовательно чтобы определить qm мне необходимо 100*40*плотность? или же в данном случае имеется ввиду массовый расход в начальный период сброса т.е. при давлении 40 бар? Но судя по формуле мы вычисляем число маха на срезе факельного оголовка, поэтому надо привести к атмосферному давлению.

Интересует такой вопрос. По API 521 пункт 5.5.5 уравнение 32 расчет числа Маха. В уравнение есть значение qm - массовый расход газа. Так вот предположим я определил, что сбрасывается 100 м3/час ВСГ при давлении 40 бар. Следовательно чтобы определить qm мне необходимо 100*40*плотность? или же в данном случае имеется ввиду массовый расход в начальный период сброса т.е. при давлении 40 бар? Но судя по формуле мы вычисляем число маха на срезе факельного оголовка, поэтому надо привести к атмосферному давлению.

Интересует такой вопрос. По API 521 пункт 5.5.5 уравнение 32 расчет числа Маха. В уравнение есть значение qm - массовый расход газа. Так вот предположим я определил, что сбрасывается 100 м3/час ВСГ при давлении 40 бар. Следовательно чтобы определить qm мне необходимо 100*40*плотность? или же в данном случае имеется ввиду массовый расход в начальный период сброса т.е. при давлении 40 бар? Но судя по формуле мы вычисляем число маха на срезе факельного оголовка, поэтому надо привести к атмосферному давлению.

[shvet]

Интересует такой вопрос. По API 521 пункт 5.5.5 уравнение 32 расчет числа Маха. В уравнение есть значение qm - массовый расход газа. Так вот предположим я определил, что сбрасывается 100 м3/час ВСГ при давлении 40 бар.

Вы сбрасываете 100 м3/ч ВСГ при давлении 40 бари. Это соответствует массовому расходу:

qm = 100 м3/ч * 5 кг/м3 = 500 кг/ч

Плотность я взял из похожего проекта. Плотности соответствует мол масса M = 3,6 кг/кмоль. Плотность при н.у. будет примерно равна r = 0,16 кг/м3.

Расчет числа Маха по API 521 5.5.5

Ма= 3,23*10^-5 * (qm/p*d^2) * (Z*T/M)^0.5 = 3.235*10^-5 * (500 / 101 * 0.6^2) * (1 * 273 / 3.6)^0.5 = 3.235*10^-5 * 13.75 * 8.71 = 0.004

где р = 101 кПа - давление на выходе из факельного оголовка
d = 0,6 м - диаметр среза оголовка (не путать с диаметром ствола)
Z = 1 - коэффициент сжимаемости (при атмосферном давлении свойства газа близки к идеальному)
Т = 273 °К - температура ВСГ на выходе из оголовка (взял примерно, дросселирование не учитывал)

Скорость в срезе оголовка равна

v = qm / 3600 * r = 500 / 3600 * 0.16 = 0.87 м/с

Рекомендуемые скорости в срезе оголовка нужно искать по разным источникам или на форумах. Из того что есть под рукой от ExxonMobil:

"Elevated flare tips incorporating various steam injection nozzle configurations ... are normally sized for a velocity of 400 ft/s (120 m/s) at maximum flow, as limited by excessive noise and the ability of manufacturers to design tips which will ensure flame stability. This velocity is based on the inclusion of steam flow if injected internally, but the steam is not included if added through jets external to the main tip. Flared gas streams containing hydrogen can generally be flared at higher exit velocities. In these cases flare tip manufacturers should be consulted on higher velocity limitations."

"Available pressure drop may in some cases dictate acceptance of a lower maximum velocity, but at least 250 ft/s (75 m/s) is recommended to insure good dispersion. Flare tips consisting of a simple open-ended pipe with a single pilot are subject to flame lift-off and noise problems at high velocities, and should therefore be designed for a maximum velocity of 160 ft/s (50 m/s)."

"To avoid flame "blow off," acid gas flare exit velocity, including any supplemental fuel gas, should be limited to 150 ft/sec (45 m/s)."

Спросить уточнение можете здесь или здесь.

Сообщение отредактировал shvet - 13.1.2016, 12:59

[shvet]

Дополнительно к предыдущему посту

OAQPS Control Cost Manual 5th ed.
"7.1.3.2
...
Requirements for steam-assisted, elevated flares state that flare shall be designed for and operated with:
- an exit velocity at the flare tip of less tjan 600 ft/sec for 300 Btu/scf gas stream and less than 400 ft/sec for > 1.000 Btu/scf gas. For gas stream between 300-1.000 Btu/scf the max permitted velocity (Vmax in ft/sec) is determined by the following equation:

loq10(Vmax) = (Bv + 1214) / 852

where Bv is the net heating value in Btu/scf
..."

"7.2.6 ... Burner tips with modern flame holder designs can have a stable flame over a flare gas velocity range of 1 to 600 ft/sec. The actual max capacity of flare tip is usually limited by the vent stream pressure available to overcome the system pressure drop. Elevated flares diameter are normally sized to provide vapor velocities at max throughput of about 50 percent of sonic velocity of the gas subject to the constraints of CFR 60.18"

Norsok P-001
"6.5.1 General
In general, all flare lines shall be designed to keep the pV2 < 200 000 kg/ms2 criteria (where p is the fluid density or mixed density for two phase conditions in kg/m3 and V is the velocity in m/s).
Further, the selection of piping specification shall consider the effect of acoustic fatigue, which is affected by factors such as
• relative differential pressure in upstream restriction device,
• temperature in the flowing gas,
• mole weight of flowing gas,
• pipe diameter and wall thickness,
• mass flow rate.

6.5.3 Pressure safety valve lines
The upstream and downstream line shall be sized according to requirements in the relevant pressure relieving design code.
Maximum flowing velocity in the lines downstream of the PSVs to the first sub-header, shall in general be less than Mach 0,7. For the PSVs where the outlet velocity is higher, a reducer should be installed as close as possible to the PSV to increase line size and hence limit the velocity to maximum Mach 0,7 downstream of the reducer. Nevertheless, the actual back pressure at the PSV outlet and in the block valve shall be checked to be consistent with back pressure limitations.

6.5.4 Controlled flaring lines
Flaring lines downstream of control valves shall be designed for a maximum velocity of Mach 0,5.

6.5.5 Depressurisation lines
The maximum flowing velocity in the lines downstream the reducer shall be Mach 0,7.
The pressure loss shall not impose any restrictions on the depressurisation objectives."

[pyromainiac92]

Вы сбрасываете 100 м3/ч ВСГ при давлении 40 бари. Это соответствует массовому расходу:

qm = 100 м3/ч * 5 кг/м3 = 500 кг/ч

Плотность я взял из похожего проекта. Плотности соответствует мол масса M = 3,6 кг/кмоль. Плотность при н.у. будет примерно равна r = 0,16 кг/м3.

Расчет числа Маха по API 521 5.5.5

Ма= 3,23*10^-5 * (qm/p*d^2) * (Z*T/M)^0.5 = 3.235*10^-5 * (500 / 101 * 0.6^2) * (1 * 273 / 3.6)^0.5 = 3.235*10^-5 * 13.75 * 8.71 = 0.004

где р = 101 кПа - давление на выходе из факельного оголовка
d = 0,6 м - диаметр среза оголовка (не путать с диаметром ствола)
Z = 1 - коэффициент сжимаемости (при атмосферном давлении свойства газа близки к идеальному)
Т = 273 °К - температура ВСГ на выходе из оголовка (взял примерно, дросселирование не учитывал)

Скорость в срезе оголовка равна

v = qm / 3600 * r = 500 / 3600 * 0.16 = 0.87 м/с

Рекомендуемые скорости в срезе оголовка нужно искать по разным источникам или на форумах. Из того что есть под рукой от ExxonMobil:

"Elevated flare tips incorporating various steam injection nozzle configurations ... are normally sized for a velocity of 400 ft/s (120 m/s) at maximum flow, as limited by excessive noise and the ability of manufacturers to design tips which will ensure flame stability. This velocity is based on the inclusion of steam flow if injected internally, but the steam is not included if added through jets external to the main tip. Flared gas streams containing hydrogen can generally be flared at higher exit velocities. In these cases flare tip manufacturers should be consulted on higher velocity limitations."

"Available pressure drop may in some cases dictate acceptance of a lower maximum velocity, but at least 250 ft/s (75 m/s) is recommended to insure good dispersion. Flare tips consisting of a simple open-ended pipe with a single pilot are subject to flame lift-off and noise problems at high velocities, and should therefore be designed for a maximum velocity of 160 ft/s (50 m/s)."

"To avoid flame "blow off," acid gas flare exit velocity, including any supplemental fuel gas, should be limited to 150 ft/sec (45 m/s)."

Спросить уточнение можете здесь или здесь.

d is the pipe inside diameter, expressed in m (ft); Разве это не диаметр сбросной трубы?

[shvet]

d is the pipe inside diameter, expressed in m (ft); Разве это не диаметр сбросной трубы?

Если вы считаете число Маха в факельном стволе, то d = внутренний диаметр ствола (осторожней, если ствол самонесущий, то он обычно толстостенный)
Если вы считаете число Маха в оголовке, то d = внутренний диаметр среза оголовка. Примеры раз, два
Если вы считаете число Маха в факельном коллекторе, то d = внутренний диаметр трубы.

[pyromainiac92]

Судя по ПБ 03-591-03 п. 6.3 нормируется только число Маха на срезе факельного оголовка и должен составлять не более 0,5. В зарубежной нормежке так же нормируется число маха на трубопроводах сброса с СППК (не более 0,7 если не ошибаюсь) и в факельном коллекторе (не более 0,5 - 0,6). Есть ли эти цифры в наших нормах?

[shvet]

Судя по ПБ 03-591-03 п. 6.3 нормируется только число Маха на срезе факельного оголовка и должен составлять не более 0,5.

Руководство по безопасности факельных систем.
"64. При сбросе углеводородных газов и паров (за исключением некоптящих газов) рекомендуется предусматривать решения, обеспечивающие их бездымное сжигание. Увеличение полноты сгорания может достигаться:
...
- регулированием соотношения скорости сброса к скорости звука, при котором обеспечивается интенсивное смешение с воздухом и необходимая полнота сгорания (рекомендуемое соотношение более 0,2);"

"Приложение 7
...
При этом рекомендуется принимать:
- при постоянных сбросах m<=0,2
- при периодических и аварийных сброса m<=0,5
..."

ПБ 03-591-03 (недействующий!):
"6.3. Диаметр верхнего среза факельного оголовка для обеспечения стабильного (без срыва) горения следует рассчитывать по максимальной скорости газов и паров, которая не должна превышать 0,5 скорости звука в сбросном газе. При сжигании газов и паров с плотностью более 0,8 относительно плотности воздуха скорость сброса не должна превышать 120 м/с.
6.4 ...
Если отношение скорости сброса к скорости звука составляет более 0,2, то подача пара не требуется."

В зарубежной нормежке так же нормируется число маха на трубопроводах сброса с СППК (не более 0,7 если не ошибаюсь) и в факельном коллекторе (не более 0,5 - 0,6). Есть ли эти цифры в наших нормах?

Нет.
Старики рассказывали. Советские годы. Установка гидроочистки Ленгипронефтехима на одном из НПЗ. Циркуляционный компрессор ВСГ. На нагнетании электрозадвижка DN100 на перемычке между нагнетанием и факельным коллектором. Однажды оператор (причину не помню) все-таки открыл задвижку. Упал с эстакады центральный заводской факельный коллектор. Пролет на эстакаде между двумя П-образными компенсаторами ~DN800 сорвало с опор и сбросило на землю, труба прогнулась, но не сломалась. Как ремонтировали не знаю, это же общезаводской факельный коллектор.

[pyromainiac92]

А если считать число Маха по уравнению номер 31 АPI 521? Тогда расход вроде бы знать не надою
l - is the equivalent length of pipe, expressed in m (ft); - высота факела?
p1 - is the pipe inlet absolute pressure, expressed in kPa (psi); - давление на входе в факел?
p2 - is the pipe outlet absolute pressure, expressed in kPa (psi). - давление на выходе факела?

Прикрепленные файлы

 ________1.pdf ( 56,29 килобайт ) Кол-во скачиваний: 21

 

[shvet]

А если считать число Маха по уравнению номер 31 АPI 521? Тогда расход вроде бы знать не надою

Не правильно разобрались. Не хочу спорить. В формуле 31 расход косвенно сидит в соотношении р1/р2.

l - is the equivalent length of pipe, expressed in m (ft); - высота факела?

Нет. Это гидравлическое сопротивление трубопровода, выраженное в длине самой трубы. В Вашем случае сюда должно быть включено и гидравлическое сопротивление оголовка. Гуглите "эквивалентная длина трубы" или см. в любой книге по гидравлике.

p1 - is the pipe inlet absolute pressure, expressed in kPa (psi); - давление на входе в факел?
p2 - is the pipe outlet absolute pressure, expressed in kPa (psi). - давление на выходе факела?

Да.
Осторожней. В Вашем случае р2 - расчетная величина. р1 - атмосферное давление.

[shvet]

Судя по ПБ 03-591-03 п. 6.3 нормируется только число Маха на срезе факельного оголовка и должен составлять не более 0,5.

Кстати API 521 с этим не согласны. Дополнительно обращаю внимание, что во всех пост-СССР правилах по факелам упоминаются только дозвуковые факелы, а существование околозвуковых просто игнорируется. У Вас факел точно дозвуковой?

[pyromainiac92]

[quote name='shvet' date='14.1.2016, 17:42' post='1176402']
Не правильно разобрались. Не хочу спорить. В формуле 31 расход косвенно сидит в соотношении р1/р2.

Да согласен. В принципе расход на факел можно определить следующим образом. Зная давление в точке сброса(начало трубопровода) и в конечой точке(конец трубопровода), зная длину, конфигурацию и диаметр трубопровода, можно определить количество среды, которое движется по трубопроводу. Ведь среда давижется за счет перепада давления. Для жидкости можно по формуле Дарси-Вейсбаха. Вместо скорости подставить производительность деленную на площадь поперечного сечения трубопровода. Для газовых сред немного другая формула.

[Nemesis]

Да согласен. В принципе расход на факел можно определить следующим образом. Зная давление в точке сброса(начало трубопровода) и в конечой точке(конец трубопровода), зная длину, конфигурацию и диаметр трубопровода, можно определить количество среды, которое движется по трубопроводу. Ведь среда давижется за счет перепада давления. Для жидкости можно по формуле Дарси-Вейсбаха. Вместо скорости подставить производительность деленную на площадь поперечного сечения трубопровода. Для газовых сред немного другая формула.

В Факеле не может быть жидкости, для этого ставят сепаратор.

[shvet]

В Факеле не может быть жидкости, для этого ставят сепаратор.

И да и нет. Буржуи все равно учитывают жидкость в факелах, даже если ее там (условно) нет.

Сепараторы ставят, чтобы отделить капли жидкости менее какого-то диаметра. Обычно задаются >=600 мкм, мы задаемся >=400 мкм. При таком размере капель условно принимается, что они будут сгорать как газ и не будет эффекта "огненного дождя" (burning rain). Если жидкость сильно диспергирована, то ее учитывают в расчете пламени и радиации или ставят оросители (spargers).

Но все это условности. Если вы с помощью аварийного сброса сбрасываете на факел пар-жидкостную смесь через ограничительную шайбу или седельный/клеточный регклапан, то с очень большой долей вероятности на выходе из шайбы/регклапана вы получите туман/аэрозоль, который не поймаете в сепараторе и который очень сильно повлияет на пламя и радиацию от факела. Ведь массовый расход такого тумана будет гораздо больше чем только от газовой фазы. Опять таки если жидкая фаза в тумане не будет в состоянии равновесия с газовой фазой, а будет переохлажденная (например унос амина ЦВСГ с тарелок абсорбера), то при прохождении по факельному трубопроводу туман будет охлаждаться, но капли тумана не будут увеличиваться в размерах. Соответственно он без помех пройдет все сепараторы и вылетит через факел.

Сообщение отредактировал shvet - 16.1.2016, 8:13