石油化工企業(yè)可燃性氣體排放系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（正文）VIP

中華人民共和國(guó)石油化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SH 3009-2010替代 SH 3009-2001石油化工企業(yè)可燃性氣體排放系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范Design specification for combustible gas discharge system in petrochemical engineering2010-xx-xx 發(fā)布 2010-xx-xx 實(shí)施中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì) 發(fā)布SH 3009-20102目 次1 范圍 .42 規(guī)范性引用文件 .43 一般規(guī)定 .44 全廠可燃性氣體排放系統(tǒng)的設(shè)置 .44.1 全廠可燃性氣體排放系統(tǒng)的設(shè)置原則 .44.2 可排入全廠可燃性氣體排放系統(tǒng)的氣體 .54.3 不應(yīng)排入全廠可燃性氣體排放系統(tǒng)的氣體 .54.4 全廠可燃性氣體排放系統(tǒng)管網(wǎng)的設(shè)置要求 .54.5 火炬的設(shè)置要求 .65 設(shè)計(jì)排放條件的確定 .65.1 工藝裝置的可燃性氣體排放條件 .65.2 多套工藝裝置可燃性氣體排放量疊加原則 .66 全廠可燃性氣體排放系統(tǒng)管網(wǎng) .76.1全廠可燃性氣體排放系統(tǒng)管網(wǎng)工藝設(shè)計(jì) .76.2 管道布置要求 .87 分液及水封 .97.1 分液 .97.2 水封 .138 高架火炬 .168.1允許熱輻射強(qiáng)度 .168.2 火炬頭及火炬本體 .178.3 火炬高度的確定 .188.4 點(diǎn)火設(shè)施 .218.5 防止回火措施 .229 地面火炬 .229.1 地面火炬的設(shè)計(jì)原則 .229.2 封閉式地面火炬 .239.3 開(kāi)放式地面火炬 .2410 火炬氣回收 .24用 詞 說(shuō) 明 .26SH 3009-20103前 言本規(guī)范是根據(jù)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)辦公廳“關(guān)于下達(dá) xxxx年行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目補(bǔ)充計(jì)劃的通知”（發(fā)改辦工業(yè)xxxxxxxx 號(hào)） ，由中國(guó)石化工程建設(shè)公司對(duì)原 SH 3009-2001石油化工企業(yè)燃料氣系統(tǒng)和可燃性氣體排放系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行修訂完成。本規(guī)范共分 10章，主要內(nèi)容包括全廠可燃性氣體排放系統(tǒng)的設(shè)置原則、可 燃 性 氣 體 排 放量 的 疊 加 原 則 、 高 架 火 炬 及 地 面 火 炬 的 設(shè) 置 要 求 、 全廠可燃性氣體排放系統(tǒng)管網(wǎng)及火炬設(shè)施的工藝設(shè)計(jì)、火炬氣回收及其它等。本規(guī)范與 SH 3009-2001石油化工企業(yè)燃料氣系統(tǒng)和可燃性氣體排放系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范相比，主要變化如下：刪除了燃料氣系統(tǒng)的有關(guān)內(nèi)容，標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng)更改為石油化工企業(yè)可燃性氣體排放系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 ；修改了全廠可燃性氣體排放系統(tǒng)的設(shè)置原則、可燃性氣體排放系統(tǒng)管網(wǎng)水力計(jì)算公式、分液罐和水封罐的計(jì)算方法、火燃長(zhǎng)度計(jì)算公式及火炬高度的計(jì)算方法等；增加了火炬的設(shè)置要求、多 套 工 藝 裝 置 可 燃 性 氣 體 排 放 量 疊 加 原 則 、 地面火炬及火炬氣回收等規(guī)定。本規(guī)范由中國(guó)石油化工集團(tuán)公司儲(chǔ)運(yùn)設(shè)計(jì)技術(shù)中心站管理，由中國(guó)石化工程建設(shè)公司負(fù)責(zé)解釋。本規(guī)范在實(shí)施過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)需要修改或補(bǔ)充之處，請(qǐng)將意見(jiàn)和有關(guān)資料提供給管理單位和主編單位，以便今后修訂時(shí)參考。管理單位：中國(guó)石油化工集團(tuán)公司儲(chǔ)運(yùn)設(shè)計(jì)技術(shù)中心站通訊地址：河南省洛陽(yáng)市中州西路 27號(hào)郵政編碼：471003電 話(huà) 真編單位：中國(guó)石化工程建設(shè)公司通訊地址：北京市朝陽(yáng)區(qū)安慧北里安園 21號(hào)郵政編碼：100101參編單位：中國(guó)石化集團(tuán)洛陽(yáng)工程公司中國(guó)石化集團(tuán)上海工程公司中國(guó)石化集團(tuán)寧波工程公司中國(guó)石化集團(tuán)青島安全工程研究院主要起草人：趙廣明 李鳳奇 韓 鈞 孟慶海 錢(qián)徐根本規(guī)范 1989年發(fā)布，2001 年第一次修訂，本次為第二次修訂。SH 3009-20104石油化工企業(yè)可燃性氣體排放系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范1 范圍本規(guī)范規(guī)定了石油化工廠、煉油廠可燃性氣體排放系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。本規(guī)范適用于石油化工廠、煉油廠可燃性氣體排放系統(tǒng)新建工程的設(shè)計(jì)。擴(kuò)建、改建的工程設(shè)計(jì)可參照?qǐng)?zhí)行。2 規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過(guò)本規(guī)范的引用而成為本規(guī)范的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本規(guī)范。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本規(guī)范。GB/T 13021 制定地方大氣污染物標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方法GB 150 鋼 制 壓 力 容 器GB 50160 石 油 化 工 企 業(yè) 設(shè) 計(jì) 防 火 規(guī) 范3 一般規(guī)定3.1 不宜考慮不可抗拒因素引起事故對(duì)排放系統(tǒng)排放量的影響。3.2 當(dāng)裝置采用自動(dòng)控制連鎖減排系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)至少考慮一個(gè)最大排放量連鎖失效對(duì)排放系統(tǒng)排放能力的影響。3.3 各類(lèi)液體不得排入全廠可燃性氣體排放系統(tǒng)。3.4 含有瀝青、渣油、粉末或固體顆粒的可燃性氣體排放前，應(yīng)在裝置內(nèi)分離處理。3.5 高于常溫并含有碳五以上烴類(lèi)或水蒸汽的可燃性氣體排出裝置之前，應(yīng)經(jīng)分液罐分液，對(duì)于含有粉塵和固體顆粒物的排放氣體應(yīng)進(jìn)行除塵處理。3.6 裝置內(nèi)應(yīng)有自行吹掃可燃性氣體和排放的措施。3.7 設(shè)計(jì)全廠可燃性氣體排放系統(tǒng)時(shí)，裝置內(nèi)外宜統(tǒng)一進(jìn)行水力計(jì)算及應(yīng)力計(jì)算。3.8 全廠可燃性氣體排放系統(tǒng)宜在下列各處設(shè)置取樣點(diǎn)：a) 裝 置 可 燃 性 排 放 氣 體 進(jìn) 入 排 放 總 管 前 ；b) 可 燃 性 排 放 氣 體 進(jìn) 入 火 炬 前 ；c) 可 燃 性 排 放 氣 體 進(jìn) 入 氣 柜 前 。4 全廠可燃性氣體排放系統(tǒng)的設(shè)置4.1 全廠可燃性氣體排放系統(tǒng)的設(shè)置原則SH 3009-201054.1.1 保證工藝裝置、壓力儲(chǔ)罐等設(shè)施發(fā)生各種事故時(shí)可燃性氣體能順利排放。4.1.2 保證可燃性氣體排放系統(tǒng)本身能安全運(yùn)行。4.1.3 回收利用在正常生產(chǎn)條件下排放的可燃性氣體。4.2 可排入全廠可燃性氣體排放系統(tǒng)的氣體4.2.1 下列不同來(lái)源的氣體可排入全廠可燃性氣體排放系統(tǒng)：a) 裝 置 無(wú) 法 利 用 而 必 須 排 出 的 可 燃 性 氣 體 ；b) 事 故 泄 壓 或 安 全 閥 排 出 的 可 燃 性 氣 體 ；c) 開(kāi) 停 工 及 檢 修 時(shí) 排 出 的 可 燃 性 氣 體 ；d) 液 化 石 油 氣 泵 等 短 時(shí) 間 間 斷 排 出 的 可 燃 性 氣 體 ；e) 生 產(chǎn) 裝 置 、 容 器 等 排 出 的 有 毒 有 害 氣 體 。4.2.2 熱值低于 7880 kJ/Nm3的氣體，在排入全廠可燃性氣體排放系統(tǒng)前，應(yīng)進(jìn)行熱值調(diào)整。4.3 不應(yīng)排入全廠可燃性氣體排放系統(tǒng)的氣體4.3.1 下列氣體不應(yīng)排入全廠可燃性氣體排放系統(tǒng)，應(yīng)排入專(zhuān)用的排放系統(tǒng)或另行處理：a) 能 與 可 燃 性 氣 體 排 放 系 統(tǒng) 內(nèi) 的 介 質(zhì) 發(fā) 生 化 學(xué) 反 應(yīng) 的 氣 體 ；b) 易 聚 合 、 對(duì) 排 放 系 統(tǒng) 管 道 的 通 過(guò) 能 力 有 不 利 影 響 的 可 燃 性 氣 體 ；c) 含 氧 量 大 于 2%（ v%） 的 可 燃 性 氣 體 ；d) 劇毒介質(zhì)或含有腐蝕性介質(zhì)（如酸性氣）的氣體；e) 在 裝 置 內(nèi) 處 理 比 排入全廠可燃性氣體排放系統(tǒng)更經(jīng)濟(jì)、更有利于安全的 可燃 性 氣 體 ；f) 最 大 允 許 排 放 背 壓 較 低 ， 排 入 全 廠 可 燃 性 氣 體 排 放 系 統(tǒng) 存 在 安 全 隱 患的 氣 體 。4.3.2 全廠只有個(gè)別裝置排放少量劇毒介質(zhì)或含有腐蝕性介質(zhì)的氣體時(shí)，宜在裝置內(nèi)設(shè)處理設(shè)施。4.4 全廠可燃性氣體排放系統(tǒng)管網(wǎng)的設(shè)置要求4.4.1 由液相蒸發(fā)或安全閥排出的介質(zhì)因減壓而使溫度低于 0 的可燃性氣體，其排放管道在低溫可燃性氣體升溫至 0 之前，不應(yīng)接入含有水分的可燃性氣體排放系統(tǒng)管網(wǎng)。4.4.2 可能產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的可燃性氣體不能合用一個(gè)排放系統(tǒng)管網(wǎng)。4.4.3 硫化氫氣體應(yīng)自設(shè)一個(gè)排放系統(tǒng)管網(wǎng)。4.4.4 排放可燃性氣體的裝置多、排放量大、排放壓力有較大差別時(shí)，應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，在滿(mǎn)足各種排放工況的條件下，可設(shè)置兩個(gè)或多個(gè)不同壓力的排放系統(tǒng)管網(wǎng)。SH 3009-201064.4.5各裝置在緊急事故時(shí)排入可燃性氣體排放系統(tǒng)管網(wǎng)的可燃性氣體，在裝置邊界處的壓力不宜低于 0.15 MPa。4.5 火炬的設(shè)置要求4.5.1 能同時(shí)檢修的工藝裝置，宜共用一個(gè)火炬。4.5.2大型煉油、化工一體化項(xiàng)目宜按煉油和化工區(qū)分別設(shè)置火炬，當(dāng)火炬筒體采用可拆卸式設(shè)計(jì)方案時(shí)，煉油和化工火炬可共架安裝。4.5.3 大型煉油和石油化工廠設(shè)置的火炬不宜少于 2個(gè)。當(dāng)全 廠 可燃性氣體排放系統(tǒng)中設(shè)置的油氣回收設(shè)施不能完全回收裝置正常生產(chǎn)所排放的可燃性氣體時(shí)，且該排放系統(tǒng)所對(duì)應(yīng)裝置組的檢修周期大于 2年的，可設(shè)置備用火炬或小型操作火炬。4.5.4 在滿(mǎn)足可燃性氣體安全排放的前提下，為方便火炬檢修，幾座火炬之間可進(jìn)行切換操作；火炬之間的切換連通管道應(yīng)設(shè)置在水封罐前，并應(yīng)設(shè)置雙切斷閥及盲板。4.5.5 應(yīng)根據(jù)安全分析和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定兩座或多座火炬是否采用共架安裝。5 設(shè)計(jì)排放條件的確定5.1 工藝裝置的可燃性氣體排放條件5.1.1 每個(gè)裝置的排放條件應(yīng)包括下列工況：a) 工 藝 裝 置 開(kāi) 工 、 停 工 ；b) 火 災(zāi) 事 故 ；c) 停 水 、 停 電 及 蒸 汽 、 儀 表 空 氣 供 應(yīng) 中 斷 等 公 用 工 程 事 故 ；d) 其 它 事 故 。5.1.2 每種排放工況應(yīng)提供下列數(shù)據(jù)：a) 氣 體 組 成 ；b) 裝 置 邊 界 處 的 氣 體 溫 度 ；c) 裝 置 邊 界 處 的 最 大 允 許 背 壓 ；d) 氣 體 流 量 ；e) 流 量 -時(shí) 間 曲 線(xiàn) 。5.2 多套工藝裝置可燃性氣體排放量疊加原則5.2.1 同一事故引起全廠或幾個(gè)裝置排放時(shí)，應(yīng)對(duì)各裝置的排放“流 量 -時(shí) 間 曲 線(xiàn) ”進(jìn)行疊加，取最大值為該事故時(shí)的最大排放量。如無(wú)法取得排放流量-時(shí)間曲線(xiàn)，則按照如下疊加原則確定各排放系統(tǒng)和全廠最大排放量：a.全 廠 最 大 排 放 量 不 考 慮 所 有 裝 置 均 同 時(shí) 最 大 量 排 放 ；b.每個(gè)排放系統(tǒng)在同一事故中的最大排放量，按排放量最大裝置排放量的 100%與SH 3009-20107其余裝置排放量的 30%計(jì)算（體積流量） ，但不應(yīng)低于該系統(tǒng)中兩個(gè)不同裝置最大排放單點(diǎn)的總量；c.按上述原則對(duì)不同的事故排放量分別疊加后，應(yīng)取其中總排放量（體積流量）的最大值為該排放系統(tǒng)的設(shè)計(jì)排放量；d. 排放量最大裝置排放量的 100%與全廠其余裝置排放量的 30%之和（質(zhì)量流量）作為確定火炬高度及火炬安全區(qū)域的設(shè)計(jì)排放量；e. 按 上 述 疊 加 原 則 對(duì) 應(yīng) 的 加 權(quán) 平 均 溫 度 、 加 權(quán) 平 均 分 子 量 及 加 權(quán) 平 均 組 成作 為 火 炬 及 管 道 的 其 它 設(shè) 計(jì) 參 數(shù) 。5.2.2不考慮同時(shí)發(fā)生兩種事故。6 全廠可燃性氣體排放系統(tǒng)管網(wǎng)6.1全廠可燃性氣體排放系統(tǒng)管網(wǎng)工藝設(shè)計(jì)6.1.1應(yīng)從火炬頭開(kāi)始反算全廠可燃性氣體排放系統(tǒng)管網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的排放背壓，以校核各節(jié)點(diǎn)的背壓是否低于允許背壓；管道摩阻損失采用等溫流動(dòng)方程計(jì)算，見(jiàn)式（6-1） 。式中：水力摩擦系數(shù)；f管道當(dāng)量長(zhǎng)度，m；L管道內(nèi)徑，m；d管道出口馬赫數(shù)；aM管道入口壓力，kPaa；1p管道出口壓力，kPaa。2水力摩擦系數(shù)按式（6-2）計(jì)算：式中：管道絕對(duì)粗糙度，m；e雷諾數(shù)。R管道出口馬赫數(shù)按式（6-3）計(jì)算：式中：)16(ln12122 ppMdfLa )26(Re1020105.36df )36(1023. 5.025 MkZTdpqMmaSH 3009-20108氣體質(zhì)量流量， kg/h；mq氣體壓縮系數(shù)；Z排放氣體的絕熱指數(shù)；k絕對(duì)溫度，K；T氣體分子量。M6.1.2如果管網(wǎng)處于高壓狀態(tài)，局部管網(wǎng)的流速可能達(dá)到音速，應(yīng)采用式（6-4）校核流動(dòng)是否處于臨界狀態(tài)。判斷： 亞音速流動(dòng)狀態(tài)；2pcrital音速流動(dòng)狀態(tài)，此時(shí) = 。itl2pcrital式中：臨界壓力，kPaa。critalp6.1.3 可能出現(xiàn)凝結(jié)液的可燃性氣體排放管道末端的馬赫數(shù)不宜大于 0.5。6.1.4 氣體壓縮系數(shù)取相對(duì)分段計(jì)算的平均值。6.1.5 全廠可燃性氣體排放系統(tǒng)管網(wǎng)應(yīng)保持 11.47kPa 正壓，為保持正壓宜采取下列措施：a.管網(wǎng)干管的起始端、支線(xiàn)的裝置邊界切斷閥后宜設(shè) DN20燃料氣補(bǔ)充管，裝置檢修期間手工開(kāi)啟；b.管網(wǎng)干管宜每 1000m設(shè)置一個(gè)自動(dòng)補(bǔ)充燃料氣設(shè)施，補(bǔ)充燃料氣的管徑宜大于等于 DN50。6.2 管道布置要求6.2.1 可燃性氣體排放管道的敷設(shè)應(yīng)符合下列要求：a.管道應(yīng)架空敷設(shè)；b.管道應(yīng)采用 型補(bǔ)償器進(jìn)行熱補(bǔ)償，且補(bǔ)償器宜水平安裝；c.管道坡度不應(yīng)小于千分之二，管道應(yīng)坡向分液罐、水封罐；管道沿線(xiàn)出現(xiàn)低點(diǎn)，應(yīng)設(shè)置分液罐或集液罐；d.管道支管應(yīng)由上方接入總管，支管與總管應(yīng)成 45斜接；e.管道公稱(chēng)直徑大于等于 DN600時(shí)，不論是否保溫均應(yīng)設(shè)管托或墊板；管道公稱(chēng)直徑大于等于 DN800時(shí)，滑動(dòng)管托或墊板應(yīng)采用聚四氟乙烯摩擦副型；f.管道有震動(dòng)、跳動(dòng)可能時(shí)，應(yīng)在適當(dāng)位置采取徑向限位措施。6.2.2 可燃性氣體排放管道應(yīng)設(shè)吹掃措施。吹掃介質(zhì)應(yīng)優(yōu)先選用氮?dú)猓瑹o(wú)氮?dú)鈺r(shí)也可)46(103. 5.025 MkZTdqmcritalSH 3009-20109選用蒸汽，使用蒸汽吹掃時(shí)應(yīng)控制管道溫度小于等于 120 。6.2.3 可燃性氣體排放管道應(yīng)進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算，應(yīng)力計(jì)算溫度應(yīng)符合下列規(guī)定：a.高溫排放管道應(yīng)取各項(xiàng)排放條件中的最高排放溫度；b.常溫排放管道采用蒸汽吹掃時(shí)取 120 。6.2.4 有凝結(jié)液的可燃性氣體排放管道對(duì)固定管架的水平推力，不應(yīng)小于表 6.1的數(shù)值。當(dāng)固定管架上有幾根有凝結(jié)液的可燃性氣體排放管道時(shí)，水平推力的作用點(diǎn)應(yīng)分別考慮，推力值不應(yīng)疊加。表 6.1 固定管架水平推力管道公稱(chēng)直徑，mm 固定管架的推力，t200 1.9250 2.3300 3.2400 5.7500 9.06001000 13.01000 15.06.2.5 排放管道中的可燃性氣體溫度低于-20 時(shí)，管子材質(zhì)應(yīng)選用耐低溫材料。6.2.6 排放管道中凝結(jié)液的凝固點(diǎn)等于或高于該地區(qū)最冷月平均溫度在 10 以?xún)?nèi)時(shí)，宜對(duì)管道進(jìn)行保溫；凝結(jié)液的凝固點(diǎn)高于該地區(qū)最冷月平均溫度 10 以上時(shí)，管道應(yīng)進(jìn)行保溫并設(shè)伴熱措施。6.2.7 分期投產(chǎn)的可燃性氣體排放管道在前期設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)預(yù)留后期管道的敷設(shè)位置及有關(guān)接口，接口嘴子應(yīng)設(shè)閥門(mén)配法蘭蓋或法蘭配法蘭蓋。6.2.8 當(dāng)可燃性氣體排放溫度大于 60時(shí)，水封罐之前的可燃性氣體排放管道應(yīng)按GB150進(jìn)行抗負(fù)壓設(shè)計(jì)，最低負(fù)壓應(yīng)大于等于 30kPa。6.2.9 水封罐前的管道設(shè)計(jì)壓力不得低于分液罐的設(shè)計(jì)壓力,水封罐后的管道設(shè)計(jì)壓力不得低于水封罐的設(shè)計(jì)壓力。7 分液及水封7.1 分液 7.1.1排放總管進(jìn)入火炬前應(yīng)設(shè)置分液罐。7.1.2含凝結(jié)液的可燃性氣體排放管道宜每 10001500m 進(jìn)行一次分液處理。SH 3009-2010107.1.3凝結(jié)液應(yīng)送入全廠輕污油罐或生產(chǎn)裝置進(jìn)行回收利用。7.1.4對(duì)于含有在環(huán)境溫度下呈固態(tài)或不易流動(dòng)液體組分的火炬排放氣的分液罐應(yīng)設(shè)置必要的蒸汽加熱設(shè)施。7.1.5計(jì)算分液罐尺寸時(shí)，被分離液滴直徑宜取 600m。7.1.6分