徐晨

摘要：本文首先分析了安全閥火災(zāi)工況下泄放量計算，同時闡述了多組分液體容器安全閥火災(zāi)工況下泄放量計算的幾點分析，最后總結(jié)了全文，僅供參考。

關(guān)鍵詞：多組分液體容器;安全閥;火災(zāi)工況;泄放量計算

1 安全閥火災(zāi)工況下泄放量計算

化工系統(tǒng)裝置具備高操作壓力、易燃、易爆的特點，化工設(shè)備泄露出來的可燃物質(zhì)，一旦遇到明火，將會出現(xiàn)火災(zāi)?；馂?zāi)內(nèi)釋放出的熱量、輻射，會被容器所吸收，以此促使容器與管道內(nèi)的物料增加，導致系統(tǒng)出現(xiàn)超壓、爆炸事故。為避免超壓事故的發(fā)生，在容器安全閥設(shè)計階段，應(yīng)當依據(jù)容器內(nèi)汽化產(chǎn)生量開展計算，明確容器安全閥的泄放量，在API-520，API-521規(guī)定基礎(chǔ)上，容器泄放量：

在火災(zāi)工況下，安全閥計算應(yīng)當考慮其液體類型，若為多組份液體，則計算程序較為復雜。主要是因為多組份液體容器安全閥泄放過程，本身屬于一個寬沸點的油品蒸餾過程。在此過程中，氣相組份、液相組份下，物料溫度、汽化會隨著時間出現(xiàn)變化。為保障火災(zāi)工況下，多組分液體容器安全閥的穩(wěn)定泄放，需要選擇科學的計算方式。

2 多組分液體容器安全閥火災(zāi)工況下泄放量計算的幾點分析

2.1 計算方式

2.1.1 多級閃蒸模擬安全閥泄放

就多組分液體容器，如下圖1所示，本文介紹了一種多級連續(xù)性的閃蒸方式，以此計算火災(zāi)工況下，安全閥的泄放量。這類計算方式可將連續(xù)性的閃蒸，拆分為多級閃蒸，并得出每一級的熱量吸收與氣體量比值，且將其作為一級氣體氣化潛熱。在工程設(shè)計階段，就窄餾分認為液相溫度無變化，因此，必須要考慮混合效應(yīng)。

2.1.2 時間變量動態(tài)模型

容器內(nèi)總熱量的不斷吸收，會引起汽化現(xiàn)象，可實現(xiàn)容器內(nèi)殘留液體溫度的提升，促使液體始終保持在沸點溫度。在此階段，溶解后的蒸汽一旦受熱，將會借助液體釋放，實現(xiàn)分離、脫氣，若此部分將熱量計入到潛熱效應(yīng)內(nèi)，難以保障計算的合理性。就一些寬沸點多元混合物，必須要建設(shè)時間模型，才可保障最大泄放量計算的精準性。

2.2 復雜組安全閥計算

為實現(xiàn)上述兩種計算方式的對比，選擇現(xiàn)存堆放雜質(zhì)物、復雜物流的緩沖罐，開展其安全法設(shè)計。假設(shè)緩沖罐屬于立式容器，容器高度為6200mm，高液位為4500mm，容器直徑為2400mm。容器在工作內(nèi)不進行保溫，周圍也不存在噴淋、防火設(shè)施。為實現(xiàn)兩種計算方式的深入分析，本文選取兩種物料，分析不同罐安全閥火災(zāi)工況下的泄放量，如下表1所示。

2.1汽化潛熱修正計算

2.2 Aspen動態(tài)模擬計算

Aspen動態(tài)模擬如下圖2所示，應(yīng)用該軟件，首先需要模擬容器的正常運行，在靜態(tài)模型下，建設(shè)氣液分離罐模型，在液相物流設(shè)置調(diào)節(jié)閥，實現(xiàn)液位控制，設(shè)定罐體積參數(shù)、液位控制值，確保罐可在動態(tài)模擬基礎(chǔ)上，正常運行。

將罐進料與液相的出料流量設(shè)置為0，增加熱量的輸入，參照API520規(guī)定，合理設(shè)定罐濕潤面積函數(shù)。就氣相物流設(shè)置，應(yīng)當強化壓力控制，將目標值視作火炬總管的定壓值，確保運行模型可達到罐內(nèi)的壓力設(shè)定值。

最終結(jié)果顯示，由于輕組分含量較高，泄放量一般在安全閥開啟階段達到最大值。上述兩種計算方式得到的結(jié)論一致。就重組分含量，由于數(shù)值較高，需要明確餾程范圍，在多級閃蒸模型中獲取最小的蒸發(fā)焓，合理應(yīng)用動態(tài)模擬，以此保障計算結(jié)果的精準性。

3結(jié)束語

綜上所述，借助相應(yīng)軟件分析多組分液體容器安全閥火災(zāi)工況下泄放量，借助相應(yīng)的計算式，開展系統(tǒng)模擬，可保障計算結(jié)果的可靠性，模擬安全閥泄放。

參考文獻

[1]高桐，王增輝.多組分液體容器安全閥火災(zāi)工況下泄放量的計算[J].山東化工，2017，46（23）：157-159.

[2]羅娜.多組分液體容器安全閥外部火災(zāi)工況下釋放量的計算[J].化工設(shè)計，2014，24（02）：8-11+1.

（作者單位：揚子石化-巴斯夫有限責任公司）