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时间:2020-03-22
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1、仪表空气缓冲罐的工艺设计探讨周江沛(中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设计院,吉林吉林132002)摘要:介绍工艺装置在仪表空气供应出现故障时,如何设计仪表空气缓冲罐保证在一定时间内安全供气。关键词:维持时间;耗气量;缓冲罐容积1概述近年来随着中国石油化学工业的迅速发展,装置规模和自动化水平在不断地提升,对仪表空气的需求量越来越大。在出现停电、停水造成空气压缩机组停机时,为保证装置的安全停车,根据《石油化工仪表供气设计规范》(SH/T3020-2013)规定,在没有特殊要求的情况下,维持最低输出压力供气时间在15~30rain。需要设计仪表空气缓冲罐储存一定量的气体来满足此要
2、求。2仪表空气一般要求经净化后的仪表气源,在气源装置的出口处,其含尘颗粒直径不应大于31.Lm,含尘量应小于lmg/m3,根据气动仪表的要求,气源装置的输出压力范围分为下列两档:500~700kPa(G);300~500kPa(G)”1,仪表气源在操作(在线)压力下的露点,应比装置所在地历史上年(季)极端最低温度至少低10c。操作温度为环境温度。3仪表空气缓冲罐容积计算我们以过去做过的项目为例,举例说明。某南方项目仪表空气用量最大量为2578.9Nm3/h,操作压力为0.6MPaG。温度为小于等于40℃,因为从空压机出口温度一般为406(2。在空压机出故障时,需要设计缓冲罐,保
3、持供气半小时。装置使用的仪表空气最低压力为0.4MPaG。计算缓冲罐容积,方法一:首先设n为半小时仪表空气从缓冲罐流出量。n=器=一坠罂坠掣(1)T2RT~2尺×r7依据从缓冲罐流出量=缓冲罐减少量凡=i等=丽v(5-7)(2)由于(1)式=(2)式得1×2578.9×103一v(5—7)2×R×T—R×Ty=644725L=645m3计算缓冲罐容积,方法二:如果依据《石油化工仪表供气设计规范》(SH3020—2013)中给出的公式:y:垡翌×』o_60Pl—P2式中V一贮气罐容积(m3);Q厂标准状态下气源装置设计容积(m3/h);t_维持时间(rain);P一一正常操作压力
4、(kPa(A));Pz一最低输出压力(kPa(A));P。一大气压力,通常P。=101.33kPa(A)。说明方法一与方法二的计算结果都是一样的。通过计算说明,操作压力为0.6MPaG仪表空气缓冲罐,如果单个储罐容积是87.4m3的储罐ID3400xTL8500mm,总量大约需要8个。4仪表空气缓冲罐工艺改进4.1操作压力为O.8MPaG仪表空气缓冲罐的工艺在空压机出故障时,保持供气半小时装置使用的仪表空气最低压力为0.4MPaG供气量,我们设计时应通过改进工艺流程,使缓冲罐的数量降到最少。因此,我们设计空压机出口操作压力为0.8MPaG,先通过缓冲罐,之后调压为0.4MPaG
5、供用户使用。1×2578.9×103一v(5—9)2XRXT—RXTy=322362.5L=322.3m3通过计算说明,操作压力为O.8MPaG仪表空气缓冲罐,如果单个储罐容积是87.4m3的储罐ID3400xTL8500mm,总量大约需要4个。工艺流程如图1所示,阀1阀前压力是0.8MPaG,阀后压力是0.4MPaG。阀2阀前压力是0.8MPaG,阀后压力是0.6MPaG。云安至区冀童k一譬墨巴。’Ldf77一叶。‘‘,.叫厂。~‘]j亍I--。。。J≥一高o;一『:1\—/。一。。’7。7犍l;Ll_、.-ji。车’:L。‘一。-一-J工芝簌置7磐一‘.”‘f-寰空气垤.幸
6、运空气至遥机矗善单元图10.8MPaG仪表空气缓冲罐4.2操作压力为2.0MPaG仪表空气缓冲罐的工艺由于受建设单位场地限制,需要减少空气缓冲罐的数量时,空压机出口操作压力为0.8MPaG,可以在空压机出口去装置的管线上,引一根管线,接到小型空压机上,小型空压机参数:进I:1操作压力为0.6MPaG,出1:3操作压力为2.0MPaG,进出操作温度:小于40“(2,流量:350Nm3/h。空压机出口接仪表空气缓冲罐,仪表空气缓冲罐操作参数为操作压力为2.0MPaG,设计压256I犯嚣髫挥2015年4N力2.2MPaG,操作温度:小于40%,设计温度60%。在空压机出故障时,保持供
7、气半小时装置使用的仪表空气最低压力为0.4MPaG供气量,缓冲罐调压为0.4MPaG供用户使用。1X2578.9X103一v(5—21)—i习取了一一]盯y=80591L=80.59m3通过计算说明,操作压力为2.0MPaG仪表空气缓冲罐,如果单个储罐容积是87.4m3的储罐ID3400xTL8500mm,总量大约需要1个。工艺流程如图2所示,阀1阀前压力是0.8MPaG,阀后压力是0.4MPaG。阀3阀前压力是2.0MPaG,阀后压力是O.4MPaG。ii£j^I——————’:。i三一1
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