天然气站场瞬时放空关键参数设计方法研究

梁 林 张景山 黄建敏 李士斌 方 军 王常顺

1. 中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司, 新疆 库尔勒 841000;2. 中国船级社质量认证公司, 北京 100006;3. 中石油北京天然气管道有限公司, 北京 100025

0 前言

作为天然气运输的基本手段之一,输气管道在安全、环境保护及效率方面有着更高的要求[1-2],当输气管道出现事故时将对下游用户的安全甚至国家的能源安全造成严峻的威胁[3]。天然气管道放空是管道进行维抢修及改扩建工程中必不可少的环节[4-5]。天然气站场放空系统包括安全阀、放空阀、截断阀、放空管道、分液罐、火炬等设备设施,其中紧急截断阀与放空阀是放空系统的重要组成部分,其设置的规范性和放空能力对站场本质安全至关重要[6-7]。本文通过对现行与天然气站场放空系统相关的设计规范梳理,提出现阶段在天然气站场新建和改扩建项目中进行放空系统设计时应遵守的要求。与此同时,本文对放空系统的设计原理和计算方法做出相应的说明,且使用HYSYS软件进行典型天然气站场放空系统设计,以期为天然气站场工程设计人员和审查人员提供参考。

1 放空系统设计理论及标准要求

1.1 天然气管道放空过程状态

放空管道系统模型见图1。高压天然气的放空过程经历的状态如下。

图1 放空管路系统模型图Fig.1 Model of venting pipe system

1.2 相关规范对放空时间的设置要求

GB 50183—2015《石油天然气工程设计防火规范》、GB 50160—2008《石油化工企业设计防火规范》、SH 3009—2008《石油化工可燃性气体排放系统设计规范》等石油天然气设计规范均没有对紧急放空降压速率做明确规定。……