天然氣長輸管道站場(chǎng)放空系統(tǒng)計(jì)算

darren

摘要：站場(chǎng)放空系統(tǒng)主要作用是在檢修、發(fā)生意外、進(jìn)出站的壓力超壓時(shí)進(jìn)行放空，為減
少對(duì)環(huán)境的危害需點(diǎn)火燃燒后排放。準(zhǔn)確計(jì)算放空系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)站場(chǎng)內(nèi)設(shè)備、管線的泄
壓保護(hù)，還可節(jié)省工程建設(shè)費(fèi)用，方便日后運(yùn)營管理。在完成計(jì)算后，建立整個(gè)站場(chǎng)放空系統(tǒng)
計(jì)算模型，在可能產(chǎn)生的工況中比選出最惡劣的工況進(jìn)行核算，核算系統(tǒng)是否滿足放空要求。
關(guān)鍵詞：天然氣；站場(chǎng)；放空系統(tǒng)；計(jì)算；安全閥；限流孔板
doi:10.3969/j.issn.1006-6896.2011.8.024
站場(chǎng)放空系統(tǒng)由放空立管和放空點(diǎn)火部分組
成，是天然氣站場(chǎng)的重要系統(tǒng)之一。放空系統(tǒng)主要
作用是在檢修、發(fā)生意外、進(jìn)出站的壓力超壓時(shí)進(jìn)
行放空，為減少對(duì)環(huán)境的危害需點(diǎn)火燃燒后排放[1]。準(zhǔn)
確計(jì)算放空系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)站場(chǎng)內(nèi)設(shè)備、管線
的泄壓保護(hù)，還可以節(jié)省工程建設(shè)費(fèi)用，方便日后
運(yùn)營管理。
1 安全閥放空
（1） 選型計(jì)算。安全閥的選型計(jì)算可按照以下
思路進(jìn)行：估算被保護(hù)設(shè)備、容器或管線的有效容
積；依照API RP 521 規(guī)定求解事故工況時(shí)允許的最
小、最大泄放量；安全閥喉管面積計(jì)算；安全閥選
型；校核采用所選安全閥時(shí)的最大泄放量和出口馬
赫數(shù)是否滿足要求。
（2） 閥前管徑計(jì)算。配管安裝時(shí)通常在被保護(hù)
設(shè)備、容器或管線與安全閥之間加一直管段，但在
安全閥泄放時(shí)，由于氣體速率極高，該管段會(huì)產(chǎn)生
部分壓損。為了防止過大的壓損產(chǎn)生震動(dòng)，造成對(duì)
泄放裝置的危害，需要限制該壓損的大小。按照
API RP 520 規(guī)定，該段壓損不得高于安全閥設(shè)定壓
力的3%，以此為邊界條件反算最大泄放量時(shí)可允
許的最小閥前管徑，但最終選取管徑不得小于安全
閥入口口徑。
（3） 閥后管徑的計(jì)算。安全閥閥后管徑的計(jì)算
主要受安全閥可允許背壓大小的限制。計(jì)算思路
為：閥后允許背壓大小的確定；閥至放空終端間管
線的允許壓降；求得閥后管線允許最小管徑；圓整
計(jì)算管徑并校核選用管徑在管線放空時(shí)閥后背壓的
實(shí)際值。工程實(shí)際中往往采用總放空匯管，各放空
支線在接入放空終端前就已匯入總管，此時(shí)可將支
管線與總放空匯管的連接點(diǎn)作為新的放空終端，允
許壓降為安全閥背壓減去連接點(diǎn)處壓力，連接點(diǎn)處
的壓力需根據(jù)最不利工況來計(jì)算。
2 站場(chǎng)事故放空
（1） BDV 閥選型計(jì)算。BDV 閥選型計(jì)算的關(guān)
鍵在于閥口徑的計(jì)算，而廠家在確定口徑時(shí)需要知
道閥所具有的最大泄放量和以最大泄放量泄放時(shí)閥
的流量系數(shù)（Cv 值）。最大泄放量和Cv 值均可使
用hysys 來計(jì)算。根據(jù)API RP 521 中有關(guān)泄放的
規(guī)定：在事故工況下要求15 min 內(nèi)，容器的壓力將
為原工況的50%。具體計(jì)算思路為：站場(chǎng)有效容積
的估算；利用HYSYS 建立Depressing 動(dòng)態(tài)泄放模
型；計(jì)算得出滿足規(guī)范要求的最大泄放量和Cv
值；選取滿足要求的BDV 閥；根據(jù)所選閥門的Cv
值校核閥的最大流通量。
（2） 限流孔板計(jì)算。限流孔板設(shè)置在管道中用
于限制流體流量或降低流體壓力。油氣田生產(chǎn)中將
限流孔板組放置于調(diào)節(jié)閥后，既可縮短安裝距離又
可延長調(diào)節(jié)閥的使用壽命，現(xiàn)在被普遍應(yīng)用[2]。選
型計(jì)算思路為：安裝位置最大泄放量的確定（同
BDV 閥最大泄放量）；根據(jù)限流孔板前后壓差選擇
孔板的形式（單板還是多板）；按照孔徑計(jì)算公式
計(jì)算限流孔板的孔徑d0 ；根據(jù)臨界流率壓力比
（γe）、絕熱指數(shù)（k）、孔徑/管徑（d0/D）關(guān)系表查
得γe ；判斷孔板前、后壓力之比（p2/p1）與γe 的相
對(duì)大�。ㄈ魀2/p1 ? γe ，則可使流量限定在一定數(shù)
值，說明計(jì)算值d0 有效，否則需調(diào)整壓降或管
徑，重新計(jì)算）；圓整孔徑計(jì)算值。
（3） 限流孔板后管徑計(jì)算。影響限流孔板后管
徑尺寸主要因素是孔板后的壓力、最大泄放量和管
內(nèi)允許最大流速。已知泄放量和管內(nèi)允許流速后反
算孔板后壓力，只要壓力不高于氣體的臨


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2012-12-15 08:43 上傳

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bkqcycyqm

不錯(cuò)，我也正想學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)。

回家人

與工藝iiyggg

修行者

感謝大大的分享

bkqcycyqm

放空系統(tǒng)計(jì)算有專門的軟件嗎？比如INPLANT、Aspen等可以計(jì)算嗎？

dhua

謝謝分享！下載了學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)。

0.002

學(xué)習(xí)了~~:)

liu1216190

學(xué)習(xí)了 好資料

qdfln

正好好好學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)！

92921ardour

謝謝樓主分享