天然氣站場(chǎng)放空系統的計算

廣東化工2015年第21期.162.www.gdchem.com第42卷總第311期置，該系統有4個(gè)泄放點(diǎn)，分別為C、D、E、F,各泄放點(diǎn)泄放1.2.1放空量的確定裝置的泄放量和其它泄放條件見(jiàn)表1. 管網(wǎng)各管段的長(cháng)度與初定(1)確定設計壓力高于690 kPa的設備及站場(chǎng)管線(xiàn)總容積。管道內徑及其它泄放條件見(jiàn)表2。(2)計算在15 min內將壓力降至690 kPa時(shí)，站場(chǎng)總容積的泄放量即為最大放空量。如下表。Bo一H-0A表4 API521 最大放空量核算Tab.4 The calculation of maximum emptyingAP1521最大放空量核算PackageA Package B總泄放量(10* m'h")圖1 667 站場(chǎng)放空系統管網(wǎng)模型Fig. 1 Pipeline model of Blowdown System to Natural Gas Station設備369.76293.47總容積/m3667管線(xiàn)18.827.2Q放(m’hh)123733.4938372.4表1各泄放點(diǎn)的泄放條件16.21Tab.l Discharge conditions of each discharge point泄放點(diǎn)泄放量起跳壓泄放溫最大允許經(jīng)核算，667天然氣處理站在15 分鐘內將壓力降至690 kPax10* m'd'力P/MPa度T/C背壓PVPa時(shí)的泄放量為16.2x 10* Nm/(388.8x10* Nm'/d)。以此確定為最大C7008.490.87放空量用同樣的方法對667站場(chǎng)放空系統放空總管徑，分液罐，D43火炬進(jìn)行計算。E.872計算結果對比F對于不同泄放量情況下的667站場(chǎng)放空系統的計算結果對比如表5.表2各管段的泄放條件Tab.2 Discharge conditions of each section表5計算結果對比管網(wǎng)管段初定內徑D/mm管道長(cháng)度LmTab.5 Compare the resultsA700*6.553計算結果對比JF150*2.55.最大放空量(10* Nm'dh)J500x61高壓放空管線(xiàn)管徑/mm700x6.5I臥式分液罐直徑/m39進(jìn)出口管距離/m7.6HD7.放空火炬火炬簡(jiǎn)出口直徑/m0.70.5500*6火炬高度/m56.637.82投資估算/萬(wàn)元3700 3391.74以AJ管段為例，馬赫數取0.5。得出結論:以站場(chǎng)規模確定的最大放空量的值相對于A(yíng)PI521規范核算qv=700x10* m/d;d=700-6.5x2=68.7 cm;值偏大。從而造成工程投資估算的增大(約300萬(wàn)元)P2=0.1 MPa;3利用Flarenet建立火炬設計模型Ra=0.033.1 Flarenet軟件參數設置T=316.5 K;Flarenet軟件需要對各泄放閥進(jìn)行參數設置，如圖2。L0.5 km。代入公式(1)計算出P=0.11 MPa(絕)。照此，對各管段進(jìn)行計算，計算結果列入表3。表3各泄放點(diǎn)最大允許背壓 與計算所得管段入口壓力之比較Tab.3 A comparison of the each discharge point maximumallowable back pressure and the income section inlet pressure whichhas calculatedBrnFlr170140o廠(chǎng)」計算入口壓計算入口壓最大 允許背力P1/MP(表)力P1/MP(表)壓 Pb/MPa00.340.7350.230.7140.270.320.998Meh P1N0.290.33.3圖2 Flarenet參數設置Fig.2 Flarenet preferences由表(3)數據可知，計算得出的各泄放點(diǎn)的管段入口壓力PI從圖2中可以看出，計算一個(gè)泄壓閥需要知道的量有:最大均小于最大允許背壓Pb,說(shuō)明在給定泄放的工況下，該火炬排放工作樂(lè )力MAWP),泄壓閥的進(jìn)口溫度，泄壓閥的出口溫度，流管網(wǎng)管徑和系統阻力降能滿(mǎn)足裝置運行的要求。故設定總管管徑符合管道壓力降及背壓要求。得放空總管徑體的質(zhì)量流率，流體的額定流率。其中，流體的額定流率是其質(zhì)量流率的1.2倍。為: DN700.建立flarenet模型如圖3.1.2 API521規范確定最大放空量(下轉第156頁(yè))按照《Guide for Pressure-Relieving and Depressuring Systems》API521,如在火災情況下，為了保證處理輕烴的壓力容器等設施安全，-般要求在15分鐘內將壓力降至690 kPa或容器設計壓力的50 %(取其中較低的壓力)。廣東化工2015年第21期. 156www.gdchem.com第42卷總第311期M1-M-COS(1/)a- M0-M1+COS(1/2)a- 即M0=M+(COS(1/2)2在保證卷曲機的卷曲輥二級減速傳動(dòng)的減速比以及傳動(dòng)扭矩不變因為(1/2)a 永遠為銳角，因此a越大，萬(wàn)向聯(lián)軸節所承受的扭的前提下，采購兩臺1入2出的減速機，配備相應的靠背輪、聯(lián)矩就越大，同時(shí)傳動(dòng)箱的輸出扭矩就越大，它們的損壞率就提高，軸節，并對相應的設備基礎和電機位置進(jìn)行改動(dòng)，達到減小萬(wàn)向使用壽命就降低，并且容易造成卷曲運轉不穩定，使得卷曲輥軸聯(lián)軸節張開(kāi)角度、平穩傳動(dòng)的目的。承的使用壽命縮短。新采購的1入2出減速機兩個(gè)輸出軸的中心距為263 mm,在通過(guò)上述的分析可知:張開(kāi)角度a加大是造成卷曲機萬(wàn)向聯(lián)卷曲輥與減速機靠背輪距離不變的情況下，計算萬(wàn)向聯(lián)軸節的張軸節損壞頻率增高，卷曲機運轉不穩定的主要原因。開(kāi)角度a3如下:(300+0.10)+2- 263+2=18.55 mmargtan(18.55+510)-0.0364弧度把弧度換算成角度為: 0.0784x 180+π 2.0831°這樣可以得出萬(wàn)向聯(lián)軸節的張開(kāi)角度a3=2.0831x2-4.16629通過(guò)計算可以看出，改造之后萬(wàn)向聯(lián)軸節的張開(kāi)角度a3比改造之前的張開(kāi)角度a2減小了4.82°, a的減小，同時(shí)，改造后的減圖4卷曲輥轉動(dòng)扭矩與萬(wàn)向聯(lián)軸節的傳動(dòng)扭矩的關(guān)系速器減速比: 4: 1;最大輸出扭矩: 6680 Nm;傳動(dòng)軸的水平度:Fig.4 Curl roller rotation torque relationship with a universal<0.2 mm;輸入轉速為: 1452~145.3 r/min; 輸出轉速為:363.3-36.63 r/min。coupling drive torque3短絲裝置(BALTIC520)卷曲機傳動(dòng)系統技4改造之后的運行效果4.1改造前后減速機運行檢測數據值對比術(shù)改進(jìn)設想及實(shí)施方案110改造前: A、B、 線(xiàn)卷曲機運行檢測數據傳動(dòng)箱的振動(dòng)在3.1卷曲機傳動(dòng)系統技術(shù)改進(jìn)設想1~1.4 mm/s之間，油溫4449度之間，電流118~120A之間。通過(guò)上述分析計算可以得出，原設計萬(wàn)向聯(lián)軸節的張開(kāi)角度改造后: A、B線(xiàn)卷曲機運行傳動(dòng)箱檢測數據如下:增加是造成卷曲機運轉不穩定的根源，只有減小張開(kāi)角度a才能A線(xiàn)卷曲機振動(dòng): 0.8 mm/s油溫:51度電流:101.6-103.0A解決這個(gè)問(wèn)題。減小萬(wàn)向聯(lián)軸節的張開(kāi)角度有三種實(shí)施方案:B線(xiàn)卷曲機振動(dòng): 0.8mm/s油溫: 52度電流: 96.6- 98.2A(1)增加萬(wàn)向聯(lián)軸節的長(cháng)度也就是增加傳動(dòng)箱與卷曲輥的距離:通過(guò)上述改造前后檢測數據對比，可以看出振動(dòng)以及驅動(dòng)電(2)減小卷曲輥的外徑:(3)減小減速箱輸出軸的中心距。機的電流均明顯減小。第一種方案不是從根源解決問(wèn)題，并且萬(wàn)向聯(lián)軸節加長(cháng)高速4.2改造之后的運行效果運轉時(shí)增加了自身的不穩定，同時(shí)萬(wàn)向聯(lián)軸節加長(cháng)，緊接著(zhù)的傳改造后卷取機運轉率得到了極大的提高，減少廢絲的產(chǎn)生，動(dòng)箱、減速機以及驅動(dòng)電機都需要重新做基礎。第二種方案減小提高了短絲的產(chǎn)量，并且減少了設備檢修費用以及備件消耗費用。卷曲輥的外徑，也就意味著(zhù)降低生產(chǎn)能力，更不可能實(shí)施。只有確保了卷曲機設備安全、長(cháng)周期穩定運行。同時(shí)也降低了操作人第三種方第三種方案才能人從根本解解決問(wèn)題，因此經(jīng)技術(shù)論證和現場(chǎng)測試決員的勞動(dòng)強度。定對其進(jìn)行減小減速箱輸出軸的中心距技術(shù)改造。5結論3.2卷曲機傳動(dòng)系統技術(shù)改進(jìn)實(shí)施方案針對短絲裝置后加工卷曲機的現狀，從減小萬(wàn)向聯(lián)軸節張開(kāi)針對卷曲機卷曲輥外徑增大，傳動(dòng)箱萬(wàn)向聯(lián)軸節張開(kāi)角度增角度入手，減少由于萬(wàn)向聯(lián)軸節傳動(dòng)的不平衡量，從而減少卷曲大，萬(wàn)向聯(lián)軸節損壞頻率增高，卷曲機運轉不穩定的問(wèn)題，同時(shí)輥軸承、傳動(dòng)箱輸出軸軸承甚至減速機以及電機的輸入輸出軸軸考慮到萬(wàn)向聯(lián)軸節在運轉過(guò)程中應該存在一一個(gè)張開(kāi)角度，以保證承的徑向振動(dòng)，達到減小卷曲機運轉的不穩定因素，提高設備運卷曲輥運轉中存在一個(gè)向下的拉力，防止卷曲輥高速運轉產(chǎn)生向轉率，減小設備維修費和備件損失費，節約了成本，確保了卷曲外的離心力，減小了卷曲輥對絲束的夾持力，導致絲束夾持不住，機設備安全、長(cháng)周期穩定運行。同時(shí)也降低了操作人員的勞動(dòng)強產(chǎn)生抱輥。也為了減少卷曲機在更換減速機或者傳動(dòng)箱甚至電機度。操作的過(guò)程中膜片聯(lián)軸節找水平等工作的復雜程度，決定將原設計的二級減速傳動(dòng)在減速比以及傳動(dòng)扭矩不變的前提下改為減小(本文文獻格式:梁春喜.短絲裝置(BALTIC520)卷曲機傳動(dòng)系統減速箱輸出軸的中心距一級減速傳動(dòng)技術(shù)改造。具體實(shí)施方案如下:設計缺陷原因分析及改進(jìn)[J].廣東化工，2015, 42 (21): 155-156)對現有的短絲后加工A、B兩條生產(chǎn)線(xiàn)卷曲機傳動(dòng)進(jìn)行改造，(上接第162頁(yè)進(jìn)行核算。MABP核算結果如圖4。得已手算背壓(0.11 MPa)均小3.2背壓核算及于MABP(最大允許背壓)值，符合放空系統背壓要求。將已手算放空管徑，分液罐，火炬選型輸入Flarenet 模型，圖3 Flarenet模型搭建圖4 MABP核算結果Fig.3 Flarenet modelFig.4 MABP resuits4結論[2]余洋，天然氣站場(chǎng)放空系統有關(guān)標準的解讀及應用[].中國石油集團工(1)以站場(chǎng)規模確定的最大放空量的值相對于 API521 規范的程設計有限責任公司西南分公司，2011.[3]姚青放空火炬系統的安全設計[D].上?；ぴO計院， 2000.核算" (2)APPI521 計算667放空管徑為DN500, 相比于目前667放[4]章慶東.放空火炬系統的計算與安全因素[J].中國石化集團江漢石油管理局勘察設計研究院，2007.空管徑DN60(考慮-定 余量)更為經(jīng)濟。[5]嚴銳鋒，天然氣處理廠(chǎng)火炬放空系統研究與應用[D]，長(cháng)安石油大學(xué)，(3)根據API RP 521規范對站場(chǎng)放空量的核算更為經(jīng)濟。2012.參考文獻(本文文獻格式:張萌萌，朱友莊.天然氣站場(chǎng)放空系統的計算[1]趙立丹.天然氣長(cháng)輸管道站場(chǎng)放空系統計算[].大慶油田設計院，2011.[J].廣東化工，2015, 42(21): 161-162)