油田地面工程火炬的供电设计分析.pdf

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1、产品与解决方案油田地面工程火炬的供电设计分析刘毒昆(中国石油工程建设公司华东设计分公司，山东青岛266000)摘要火炬作为油田必不可少的设施，其可靠、稳定的工作是油田安全生产的前提。火炬的特殊性导致电气设计时需要考虑更苛刻的环境条件。本文选择了一个典型的高气温环境下的常燃火炬作为设计案例，从温度、地形、用电负荷三方面分析其更经济合理的供电方案。关键词：海外油田；常燃火炬；高温环境；经济；可靠随着经济的发展，中国对石油需求的增长势不线的方式直接加热物体，这就说明如果在电气设备可挡。2013年中国超越美国．成为全球第一大石油净与火源之问设置隔离物，火源热辐射对电气设备的进口国，中国企业

2、进行海外油气勘探开发日渐增多。影响并不大，主要是空气温度的影响，其次为周围火炬作为油田必不可少的设施，其可靠、稳定的工被加热物体的热辐射(如遮阳棚和地面)。作是油田安全生产的前提。针对火炬高温环境和远伊拉克夏季平均最高气温为55℃，如果配电箱距离的特点，如何经济合理的供电，是本文论述的设置在火炬底部，并采用遮阳棚的话，根据以上测重点。本文以中国企业2014年在伊拉克建成投产的量结果，配电箱内温度会接近并超过大部分断路器某油田作为设计实例，从温度、地形、用电负荷三70℃的上限温度。故火炬配电箱应安装在火炬热辐方面进行论述说明。射范围外(本项目热辐射半径为190m)，以保证电气设备的工

3、作可靠性。1’工程条件即使工程建设所在区域的环境温度较低，设备本项目地处伊拉克南部，亚热带沙漠气候，夏表面温度低于70℃，但考虑到火炬热辐射，操作人季平均最高气温为55℃。火炬高度65m，其中高压员难以到达火炬底部进行正常操作和维护。配电设火炬放空气体流速2500000Sm／d，低压火炬放空气备也应设置在火炬热辐射范围之外。另外，火炬底体流速600000Sm。／d。火炬距厂区围墙250m，敷设部照度较高，同时因火炬热辐射，建议火炬底部的至变电所的电缆长度为990m，根据API521—2007鼓风机棚(遮阳棚)内不设照明灯具。计算其热辐射半径为190m。高低压火炬下共设四台也有项目采

4、用正压通风的方式，以降低防爆配75kW的鼓风机(三用一各)。电箱的内部温度。但火炬一般距厂区较远，同时每个防爆箱需要较大且持续的仪表风，以尼日尔某油2温度条件田为例，其防爆配电箱的用气量为lm／min。从经在海外油田地面工程中，因为多方面原因，油济性和安全性考虑，正压通风的方式不是最优方案。处理和气处理设施非同期建设，所以存在火炬常燃3用电负荷的情况，通常需要常燃数年。这与炼油化工厂的事故火炬是不同的，故火炬周围的温度很高，对电气火炬根据其气体流速，一般分为音速火炬和非设备正常运行和维护带来很大的困难。音速火炬。非音速火炬，需设鼓风机增加空气比例根据API521．2007计算火炬对

5、环境空气温度的和流速；而音速火炬一般用电负荷较小，仅需提供影响，本项目火炬底部空气温度增加10~C。经现场点火器电源。鼓风机的功率一般较大，又因火炬离实测，伊拉克当地冬季气温为10~C，火炬垂直下方厂区较远，所以优选的方案是在厂区围墙附近设置温度计显示为64℃，而相同位置遮阳棚内温度计显箱式变压器，这样既解决了远距离线路压降的问题，示为23℃。距火源相同的距离，遮阳棚内外温差41℃又可在箱式变压器中设空调以解决电气元件过热的的原因是热辐射被隔离。热传递有三种方式：传导、问题，同时更便于将来的厂区扩建。对流和热辐射。热辐射与空气无关，热量以电磁射以本项目为例，火炬总功率225kW，至

6、变电所2o15年第6期电l

7、l技术I121产品与解决方案的电缆敷设路径为990m。假如不设置变压器而采用用箱式变压器，并将其设置在火炬热辐射范围外的直接由变电所低压配电的方案，将总配电箱设置在厂区围墙处是本项目的优选方案。火炬热辐射范围外的厂区围墙处。经计算，若线路从本案例中可以看出，在火炬配电设计时需要压降小于5％，则需要截面3×240+2X120mm的低从以下方面考虑：①环境气温；②燃烧方式；③火压电缆4．5km，以及截面3×240mm的低压电缆炬类型；④用电负荷；⑤地形条件；⑥操作安全；1．2km。经计算，有功功率损耗AP为6．5kW，无功⑦可扩展性。这些因素缺一不可，其优先

8、级应由具功率损耗AQ为5．5kvar，其经济型和可靠性都不好。体项目的特点确定。考虑到火炬在石化企业中的重要和关键作用，4地形条件作者建议无论是否为常燃火炬，都应将火炬的操作本项目火炬设在厂区防洪堤外，在安装时需要和配电设备安装在火炬热辐射范围外，以保证突发考虑洪水位，本项目洪水线5．5m，所以配电箱需要事故发生时，运行人员能安全、便捷的操作和撤离。设置在5．5m之上，制作较高的基础支架或者挂在管参考文献廊上，这给施工人员以及操作人员都带来了困难。因此若设置箱式变压器