谈燃气放散的相关问题
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-:I l i】L OG Y 谈燃气放散的相关问题 城市燃气 2 0 0 7 3(V o 1 3 8 5)深圳 市燃 气工程设 计公 司(5 1 8 0 0 1)侯思 慧 黎 珍 摘要 随着 国内天然气置换热潮 的到来 燃 气放散成为置换 过程中的关键 问题之一。本文针对天然气 置换燃气放散 的方 式、地点及 燃烧放散设 备等 问题进 行 了一些 探讨 并对 放散 时间进行 了理论公式的推导。关键词置换燃 气放散放散时间 1 引言 随着西气东输工程的进展 广东省 L N G项 目的 实施 城市燃气正在经历 由人工煤气、液化石油气 向 天然气 置换 的过 程。而管 网放 散在 这一 置换 工 程 中 占据着重要地位 它关系到整个置换工作 的进度与 安 全。本文对 燃气 放散 有关 问题 进行 探讨。2 放散方法和地点 的选择 燃 气放 散指 在管 道投 入运 行 时或置 换改 造 时利 用放散设备排空管内的空气、原有燃气 防止在管道 内形成爆炸性 的混合气体 燃气放散通常采用 的方 法有:直接放散法 燃烧放散法 此外还有吸收法等。深圳原使用的气源为液化石油气 因此在天然 气置换放散时采用以燃烧放散为主的方法 具体说 即中压市政、庭院管网采用燃烧放散,低压的少量气 体则根据实际情况采用直接放散或燃烧放散 放散 时采取相应的通风及安全防护措施 放 散地点 的选 择直 接关 系到 放散 的安 全 对不 同的管道进行放散时要因地制宜选择合适 的放散地 点。市政管 的放散地点一般设在管道上的凝液缸、阀门井、放散井等地方。放散时要远离高压电线、公 共建筑、民宅 以及行人密集 的路 口等 庭 院管 道 的放 散点 通常 设 在上 升立 管 阀门下 端 的放散 阀、阀 门井、凝 液缸、放散 井等 处 也可 利用 地 面 表箱 的放 散 阀进 行放 散 楼栋内燃气 的放散通常利用天面的放散阀 以 及下降立管的排液阀等直接放散 户 内管 的燃 气 比较少 可用软 管 引至 户外 直接 放 散或 直接 利用燃 具 进行燃 烧 放散 放 散 要 尽 量 选 择 在 夜 间或 来 往 人 员 较 少 的 时 段,降低燃气放散的不安全因素 同时 为安全起见 放散点应配备必要的防护用 品及 消 防器材 尤其 是 中压管 道 的放散 应 在放 散 区 域 设 防护栏 禁 止行人 围观 避 免发 生意 外 3 放散设备 的探讨 明火放散的火焰很高给人造成一种 内心的恐 惧感,也具有相当的危险性 故最好选择一种燃烧器 或者火炬放散设备来进行燃烧放散 简单的做法是将放散管的末端锤扁 这样可以 加大阻力 减小气 流速度,从而降低放散火焰高度 此时放散火焰高度最 高可达 4 m 5 m稳定后 约为 3 m左右。该做法简单,但火焰高 较为危险。也可 自制简易的燃烧器来进行燃烧放散 如图 1所示 在 D N1 5的放散管用大小头接一个简易燃 WWW ch i n agas or g c r l 图 1 1 7 己 0 0 0 0 o 0 l:一 维普资讯 http:/ 城市燃气 2 0 0 7 3 6 o 1 3 8 5)烧器。这种简易燃烧器是用 D N 6 5,长约 7 0 c m钢管 制成 上 开有 2 0 3 0个 直径 约为 5-6 mm 的小孔 通 过简易燃烧器燃烧的火焰高度大大减小 燃烧也 比 较均匀,是一种比较好的做法。另外也可以采用专 门 的燃烧火炬的设备来进行燃烧放散,但这样放散的 投资将会增加 4 放散所需时 间的计算 在整个置换工程中管网置换与燃具置换需要 紧密配合 而放散时间是管网置换时间的重要组成 部分 对放散时间进行估算有利于置换工作 的合理 安排,加快置换速度。燃烧放散时间与燃烧器 的种类 有密切的关系,准确的理论计算很难实现。经经验测 试与理论结合,可对直接放散的时间进行估算,计算 公式 如 下:管道换气时间估算公式I l l:K y 36 0 0 Au 通过放散孔的气体流速】:n、亚(m s)其中:放散孔 V I 气体流N(m s);p-管 内气体的压力(P a);p _ 管 内气体的密度(k g m );n 一 孑 L 口系数(取 0 5 0 7)。由于随着放散时间的延续,管内气体 的压力和 密度不断地变化 故单个放散 V I 放散时间的计算公 式 =P 3 6 0 0A)(p 2 一 1)(2 一 J)l 。其中:丁一 单个放散 V I 放散时f-l(h)放散置换系数(一般取 2 3);P l-放散开始时管内气体的密度(k g m );P 2 一 放散结束时管内气体的密度(k g m);只一 放散开始时管内气体 的表压(P a);P 2 一 放散结束时管内气体 的表压(P a);放散管道内气体的体积(r n );A 放散孔 口的截面积:放散孔 V I 气体流N(m s)。1 8 设管径为 D、管长为 L,放散管管径为 d,对放散 时 间进 行 积分:D z L 1 KD L(一P。)(z -)3 6 0 0 n 1 KD L (p 2 一 P i)(2 一 1)3 6 0 0 n KD 2 L 5 4 0 0 d Z n d p 1 9 2 设 一 d p p2 一Pt 一 p2 一 p P 2 一P 1 9 1 放散时间调查及公式计算见表 l 由表 l可看 出 放散置换系数 K与放散管道 的 长度和管径大小有关 当管道长度大于等于 5 0 0 m 或管径大于等于 D N 2 5 0时 放散置换系数 K可取 2 5:其余,放散置换系数 K取 2 2。对于比较长的管线进行放散时通常要设多个放 散点以加快放散的进程,但实际放散时间因放散点 数量多少、位置不同及放散的相互影响,并不是简单 的算术平均 而应考虑放散点系数,故多个放散点理 论所 需 的放散 时 间即为:T=其中:一 多个放散点所需 的放散时间;单个放散点所需的放散时间;_ 放散点的个数:E _ 放散点系数(取 1 1 1 2)例如,按表 l所示,采用本文所推导 的公式(2)计算益田路市政管接驳时单个放散点所需的放散时 间:、,、,、,chi n agas or g cn 勿 rJ n 。m 维普资讯 http:/ 表 1 放散时间调查及公式计算对照表 城市燃气 2 0 0 7 3(v o 1 3 8 5)按公式(2)计算 按公式(3)计算 放散前 放散后 放散前 放散后 实际放 管径 放散 口 的单个放散 口 的多个放散 口 名称 长度(m)压力 压力 气体密度 气体密度 散时间(衄)数量 放散时间(m i T 1)放散时间(m i n)(M P a)(岍a)(k g m。)(k g m 3)(m i n)K=2 2 K=2,5 K=2 2 K=2 5 4 8 0 5 4 6 福 民家园碰口 3 0 0 1 1 0 1 00 6 3 0 3 6 g 4 2 2 4 6 5 7 2 6 8 2 5 华润中心碰 口 4 0 0 1 0 0 1 00 7 0 3 8 0 6 2 2 4 6 7 9 2 4 1 O 5 O 鸿基花园碰 口 5 O O 1 O O 1 00 6 6 O 3 7 1 7 2 2 4 6 1 0 1 3 6 1 1 5 4 7 可园碰口 3 0 0 1 5 0 1 00 5 7 0 3 5 1 5 2 2 4 6 1 4 1 6 7 8 1 9 0 7 仙湖风景碰口 4 0 0 1 5 0 1 00 7 0 3 8 0 6 2 2 4 6 1 5 2 2 5 9 2 5 6 7 兴业银行碰口 2 8 0 2 0 0 1 00 7 1 0 3 8 2 8 2 2 4 6 2 1 后海大道 4 7 4 2 5 3 8 9 1 5 8 1 2 0 6 6 5 5 0 2 0 0 3 0 O 6 0 3 5 8 5 2 2 4 6 2 0 市政管碰 口 6 7 4 7 7 6 6 7 3 3 7 4 4 4 O 8 现代华庭碰 口 5 0 0 2 5 0 2 0O 6 0 3,5 8 5 2 2 4 6 45 益 田路 3 6 5 9 4 1 _ 5 7 2 0 0 3 0 0 1 0 0 6 7 0 3 7 3 9 2 2 4 6 4 0 市政管接驳 罗芳气站 4 5 0 1 5 1 _ 1 5 2 5 0 3 0 0 1 0 0 7 1 0 3 8 2 8 2 2 4 6 4 9 出 口碰 口 说 明:表中所示气体压力均为表压;气体组份按丙烷与异丁烷体积比为 4:6计:气体密度均按 2 0。c时考虑,放散后 气体密度按 1 个大气压下的气体密度取值;因现场实际采用管 口未砸扁的放散管,故 n取 0 7:放散置换系数 K分别取 2 2 和 2 5:且放散点系数 E取 1 1 5。T=0 6 9 3(h)=4 1 5 7(m i n)又例 如 按表 1 所 示 采用 本文所 推 导 的公 式 f 3 1 计算后海大道市政管碰 口时多个放散点所需 的 放散时间:T,:1 1 5:2 0 6 6(mi n)D 因此 采用本文所推导的公式计算的放散时间 与实际放散时间基本吻合。由此可见 采用本文所推导的公式,除可计算管 内燃气放散时间外,并可根据置换进程的要求,事先 确定放散 口的个数。6 结论 对于原气源为液化石油气的城市 天然气置换 放散时宜采用以燃烧放散方式为主的方法,燃烧放 散时最好采用燃烧器进行燃烧。放散地点应注意与 周围建筑、人群保持一定的距离,尽量采用管道上设 备如凝液缸、放散阀进行放散 根据放散燃气量的多 少 采用本文所推导的单多个放散 口放散 时间计算 公式 采用相应放散置换系数 K,选取放散点 的个 数 计算放散的时间以控制置换的进程。参考 文献 李公藩 燃气工程便携手册 北 京:机械工业 出版社,2 0 0 2 6 W,V W ch i n agas or g c n 1 9 维普资讯 http:/
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