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浅谈天然气放散

摘要:天然气管道放散是燃气工艺中不可或缺的部分,在设计、建设、运行

中存在一些规范未明确的地方,本文对天然气放散相关的放散方法、计算管径、

时间、放散管安全间距、设置要求、检测及试验作出整理汇总,对天然气管道放

散系统的设计提出分析建议。

关键词:天然气、放散管、放散时间、安全间距、焊接检测、分析建议

前言

放散管是燃气工程不可或缺的一部分,是保障天然气的安全实施的有力措施。

当某种原因使控制点的压力超过设定值时,自动将燃气气源切断或将超压燃气排

放至大气,以保护设备、管线和用户的安全。为保障放散时的安全和卫生,需要

在设计时合理确定放散管的高度及其与建筑物之间的距离。但是目前对于放散管

是不是属于压力管道范畴,放散管的焊接探伤比例、级别;放散管的强度试验、

气密性试验需要执行的规范标准等名义明确的要求。

放散管

顾名思义就是一种专门用来排放管道内部的气体的管道,放散装置主要是指

用来排放空气或燃气的系统装置。在管道投入运行时利用放散管排出管内空气。

在管道或设备检修时,可利用放散管排放管内的燃气,防止在管道内形成爆炸性

的混合气体。其作用是对下游设备进行超压保护,对压力较高,流速较快的气体

进行放散,火炬用放散管上应设置阻火器,防止回火。

放散方法

普遍采用的放散方法为直接空气排放法,燃烧放散法,回收利用法。

其中,回收利用放散天然气的做法是,对于较大量的压力较低的天然气放散

气采用的是通过天然气机组以压缩天然气的方式进行回收,由于压缩天然气要求

的压力高,因此天然气机组的能耗非常高,且由于天然气机组的体积较大,因此

不利于对于城镇管网或者场地设备中的、压力较低的放散天然气的回收。而放散

天然气若不进行有效、及时的回收,除了造成大量的天然气浪费,同时会恶化环

境空气。

紧急泄漏发散方法

由于地形地貌、自然灾害,管道腐蚀、第三方破坏等因素,不可避免会出现

一些天然气泄漏,普通小型泄漏发生时,因天然气密度比空气轻,会在空气中快

速扩散,但是当天然气设施某一管段或某点出现大量泄漏、爆炸等紧急事故时,

就需要紧急泄漏处理,通常的处理方法是:迅速关闭事故管段两端阀门,在放散

短接处连接一根软管接至空旷位置,需离开事故泄漏场所,以免二次事故,再连

接到一根简易放散管底端入口,开始放空后,在该放散管顶部直接点火,将天然

气燃烧后排放,以尽量减少天然气在事故点处的泄漏量,降低爆炸、闪火、喷射

火等严重事故发生概率和后果,并避免大量甲烷泄漏带来的严重环境污染问题。

这类简易放散管在其底部一般焊接有固定支架,用石块等重物压在支架上以固定

放散管。

此方法的优点是操作简单,可紧急快速放散,降低安全风险。但缺点也很明

显,放散口燃烧时对周围建筑有明显危害,放散管径小,放散速度慢,需要时间

长,且因压力变化,初期放散时压力较高,容易脱火或熄火,放散后期时,压力

降低,容易产生回火。实际操作时,点火也存在很大的安全隐患。

放散管直径

目前,燃气各类场站的放散形式以集中放散为主,在放散管的设计中,需注

意放散管的直径应能保证在一定时间内排除需放散的气体量。应根据下游用户最

低用气压力要求确定管道开始放空初始压力,一般情况下,起始泄放压力为设计

压力的一半左右。

放散管的管径根据经验值一般可选取主管管径的1/2~1/3。放散管内流速不

超过0.5马赫,可参考《石油化工可燃性气体排放系统设计规范》(SH3009-

2013)附录中的计算公式反算放空管管径。具体应根据工程情况进行选用。

依据API521中7.3.4.1条,当放散管出口气体流速在150m/s时,能够提供

相对较好的扩散效果,因此马赫数m在0.4~0.5选取,

放散时间

按照下式计算:

式中

T——放散时间、min;

F——选择系数;理想孔F=1.0,直通闸阀F=1.6,普通闸阀F=1.8,涂润滑

脂旋塞阀F=2.0,P——管道放空初始压力/MPa;

D——管道内径/mm;

G——天然气相对密度;

L——截断阀门的间距/km;

d——放空管内径/mm。

放空管为放散管直接引入垂直

表站场放空管管径设置表

序号放空量(Nm³/h)

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