火炬操作作业规程.doc

1.装置概述21.1火炬功能21.2 火炬气及公用工程21.2.1火炬气设计参数21.2.2公用工程31.3 工艺流程31.4火炬构成及其功能61.4.1 火炬头61.4.2火炬筒体61.4.3分子密封器61.4.4水封罐71.4.5分液罐71.4.6火焰传播器71.4.7 节能型长明灯7第2章 公用工程启用程序82.1 蒸汽引进82.2 燃料气引进82.3 氮气引进8第3章 装置点火83.1火炬点火系统点火前准备8第4章 系统开车104.1手动操作104.1.1 手动点火操作程序104.1.2地面爆燃点火装置调试、用法104.2自动运营114.3远程操作11第5章 系统停车11第6章 装置联锁12第7章 常用故障及维修13第8章 火炬设施正常运转148.1 概要148.2 仪表监视148.3设备正常运营时点检内容148.4安全注意事项151.装置概述 1.1火炬功能 xx项目在正常、事故、紧急、非正常生产工况下都会产生易燃、有毒气体，为满足环保和安全需要，需经火炬焚烧解决后排放。火炬可保证各关于装置单元在事故、紧急、非正常生产工况下产生易燃、有毒放空气提可以及时、安全、可靠放空燃烧，并满足热辐射、有害气体排放达标等环保规定，不但避免了这些可燃性气体与空气混合对整个生产装置形成安全威胁，还使这些气体中有有害成分通过燃烧进行无害化排放，是一种必备安全环保设备。 1.2 火炬气及公用工程1.2.1火炬气设计参数1. 热火炬放空气（1）工艺设计参数见表1-1。表1-1名称流量（Nm3/h）温度（）压力MPa（G）公称直径工作制热火炬放空气99000常温0.05DN900间断（2）气体组分见表1-2。表1-2H2COCO2CH4N2V%68.4727.253.500.580.201002. 冷火炬放空气（1）工艺设计参数见表1-3。气体组分表1-3名称流量（Nm3/h）温度（）压力MPa（G）公称直径工作制冷火炬放空气1000-1500.01DN900间断1.2.2公用工程公用工程技术参数表1-4名称流量（Nm3/h）温度（）压力MPa（G）公称直径工作制氮气3040常温0.4DN25持续仪表空气05常温0.5DN25间断燃料气517360.25DN50持续蒸汽02t/h1650.5DN50间断工艺水07常温0.4DN50间断1.3 工艺流程 系统点火前准备（手动）：应从放空气源头用氮气对放空气管道和火炬系统进行彻底吹扫。打开热火炬分子封气封氮气阀和冷火炬放空管氮气吹扫阀并在放空过程中始终保持常开， 保证火炬系统内部与外界空气隔离。（注意：密封隔离用氮气在火炬运营和停止放空期间都必要处在持续供应状态，证炬筒体内始终处在正压状态）。1. 放空气工艺流程 火炬运营前需要先点燃长明灯（F102），防爆激发器工作，打开火焰传播器气动阀，点火电极引燃火焰传播器（F103），延时打开长明灯（F102）气源气动阀；当热电偶检测到长明灯被引燃后，信号反馈到PLC，关闭防爆激发器和火焰传播器气动阀，长明灯始终保持点燃，当热电偶检测到某一长明灯未被点燃时，信号反馈到PLC，相应防爆传播器引燃火焰传播器，长明灯即被点燃。火炬放空进气管路上安装压力变送器将检测到火炬压力和流量信号送到现场自动控制柜PLC。（1）热火炬放空气管分液罐（V104）水封罐（V103）火炬筒体（V102）分子封（V101热火炬头（F101）（2）冷火炬放空气管阻火器冷火炬头（F104）2. 点火工艺 激发器工作打开点火延时打开长明灯煤气阀延时长明灯工作 煤气阀 延时关闭点火煤气阀、长明灯煤气阀、激发器 长明灯 关闭点火 （第二次点火失败） 不工作 煤气阀 报警控制系统平时处在自动监控状态。当火炬系统开始投用前，控制系统指令点火系统开始工作，同步燃料气进入界区后通过过滤器和减压阀组（PCV1001）后将压力减到50KPa（G），分别进入地面密闭爆燃点火系统和高空点火装置，高空点火器点燃火焰传播器和长明灯，火焰探测器把火焰探测信号反馈到控制系统，延时关闭点火系统并关闭火焰传播器控制阀，此时具备火炬运营条件。火焰探测器全天候24小时处在监测状态，控制系统处在监控状态。长明灯突然熄灭需要重新点燃时，自动重复以上点火程序（可现场手动、自动）。3. 氮气工艺 氮气总管通过过滤器后,一路作为热火炬分子封气封氮气， 一路作为冷火炬气放空管吹到和气封氮气， 另一路作为热火炬气放空管上紧急补氮， 紧急补氮阀 ZV005 与压力变送器 PT1001 进行联锁控制， 在放空气放空压力低于 4KPa 时，打开 ZV005进行紧急补氮；当放空气压力高于 5KPa 时，停止补氮。（1）设备就位后，在水封罐注水之前打开氮气管路（N1001.3-25-A2B）阀门，对系统进行整体吹扫。吹扫完毕前完毕水封罐注水；水封罐水位达到设定液位后，关闭之前打开阀门。（2）分液罐补氮通过PT1001进行联锁控制，在放空气放空压力低于50Pa（G）时，打开ZV005进行紧急补氮；当放空气压力高于1KPa（G）时停止补氮。（3）打开氮气管路（N1001.2-25-A2B）阀门，保证分子封氮气供应，并在防空是始终保持常开。（4)打开氮气管路（N1001.1-25-A2B)阀门，在冷火炬气放空时始终保持常开。（5）氮气压力低于0.3MPaG（推荐值）时报警。4. 新鲜水工艺新鲜水管路上设立有控制阀组，自动为水封罐提供补充水。当水封罐液位计LT1002检测到高液位（750mm)时补水电动球阀ZV008打开或报警；当水封罐液位计LT1002检测到低液位（600mm)时补水电动球阀ZV008关闭。5. 蒸汽管线蒸汽管线（LS1001.1-25-A2B、LS1001.2-25-A2B、LS1001.3-25-A2B）分别对界区内分子封(V101）、水封罐（V103）、分液罐（V104）进行伴热。6. 排污水工艺分子封(V101）、水封罐（V103）、分液罐（V104）伴热蒸汽冷凝水排至污水管线。7. 凝液工艺分液罐（V104）分离凝液和水封罐（V103）溢流出污水通过排液泵送出界区统一解决。（1）当分液罐液位计LT1001检测到高液位（500mm）时排污电动球阀ZV006打开启动排液泵或报警；（2）当分液罐液位计LT1001检测到低液位（200mm）时排液泵停止排污电动球阀ZV006关闭；（3）当水封罐液位计LT1003检测到高液位（1000mm）时排污电动球阀ZV007打开启动排液泵或报警；（4）当水封罐液位计LT1003检测到低液位（200mm）时排液泵停止排污电动球阀ZV007关闭。在火炬调试阶段或手动运营阶段，建议在每次放空气放空后，现场手动控制排液泵启停。（注意：每次排液不可将液体所有排完，原则上不应超过度液罐液位设定下限）。8. 公用工程压力检测（合用于：燃料气、氮气、仪表空气）当公用工程压力低于设定压力时报警。9. 仪表空气仪表空气进入界区通过过滤器后，一路进入地面爆燃点火装置（X001），一路作为系统中所有气动阀动力用气，尚有一路作为自动控制柜正压隔离气。10. 阻火器防堵工艺当冷火炬气放空管上差压变送器 PDI1001 压力不不大于 2KPa（G）时，系统报警，阐明阻火器有堵塞。1.4火炬构成及其功能本火炬系统涉及火炬头、火炬筒体（主火炬和冷火炬）、分子密封器、水封罐、分液罐、塔架、点火设备、火焰检测设备、自动点火及控制系统等。1.4.1 火炬头本工程选用“自然引风扩散式”火炬头。火炬头挡风罩采用镍基高温合金310SS材料，以保证高温强度和耐腐蚀性能，保证火炬头使用寿命。火炬头别的某些采用304SS材料，以保证其强度和耐腐蚀性能，法兰为碳钢。 在火炬头顶部外侧设立破风圈，减少火焰偏斜限度，使火炬燃烧更加稳定，以延长火炬头使用寿命，同步，避免大风导致火焰倒卷或熄灭；保证火炬在各种状态下正常燃烧。局部采用特殊构造，用分子封密封，防止压力过低时回火，并保证投产正常试车。火炬头使用寿命火炬头规格：DN900mm 1.4.2火炬筒体1. 主火炬筒体材质为Q345，规格DN900mm；冷火炬筒体材质为304SS规格DN100mm；2. 分子封材质为Q345R，规格DN18405000mm，分子封底部设有排液和清污口，管道外壁进行保温。1.4.3分子密封器 分子密封器重要功能是保证再次排放时不会发生回火或爆炸。其原理是使用分子量较小氮气作为密封气体，运用气体浮力在分子密封上部钟罩内形成一种高于大气压区域，制止空气进入火炬系统内部，从而防止火炬燃烧器头部燃烧火焰倒灌及内部发生内部爆炸事故。采用无积液构造保证分子封通道内不形成积液，以提高分子封抗腐蚀能力。1.4.4水封罐 水封罐作用是防止回火，将火炬与装置隔离，保护上游管道和装置；水封罐出口设立破沫网，分离放空气夹带液滴。进气管侵入水下，采用多孔径构造，制止液体流动、均匀分散气体，保证液封高度。进水管、液面控制排液阀组、排水管、人孔、液位计、温度计、压力表。为防止冬季结冰，水封罐采用蒸汽伴热、保温。水封罐设立高低报警，当液位低时补水阀打开，液位高时补水阀关闭。1.4.5分液罐 火炬设立卧式分液罐，分离出排放气中不不大于600m滴液，防止下火雨。分液罐设立出口处破沫网、进出气管、排液管、放水管、人孔、液位计、温度计、压力表。为防止冬季凝液结冰分液罐采用蒸汽伴热。分液罐设立高低报警，当液位高时凝液泵启动，液位低时凝液泵停止。1.4.6火焰传播器火焰传播器核心某些为里外双层构造，采用304SS不锈钢材料制造，上面均布气体扩散孔。引火火炬点燃时，火焰沿套管夹层向上传递，形成盘升火柱。保证任何外界干扰(如风、雨、雪等)，都无法完全熄灭套管内火焰。当外界干扰熄灭了套管外火焰时，套管内未熄灭火焰还会继续保持燃烧。技术参数（1）导火方式：内传燃、定向（2）点火燃气合用气源：各种燃气（低发热值2400kcal/Nm3）（3）气源压力：0.3MPa（G） 耗量：4Nm3/h（4）工作温度：1200（5）环境规定：合用于各种自然条件，全天候工作1.4.7 节能型长明灯长明灯头部设计为特殊构造，采用镍基高温合金310SS制造。常明灯点燃时，火焰从间隙喷出，形成旋转火焰，此种火焰燃烧保证任何外界干扰(如风、雨、雪等)，都无法完全熄灭。节能长明灯燃料气与空气充分混合，使火焰燃烧非常充分。在正常状态下，燃烧时发出很小浅蓝色火焰；夜间，在高空中会看到薄弱蓝色光环；白天，甚至无法观测到其火焰产生，在没有排放气体放空状况下，火炬设施基本处在火焰“熄灭”状态。第2章 公用工程启用程序2.1 蒸汽引进火炬装置中蒸汽重要用途是供火炬头消烟、分液罐、水封罐和某些地面管线伴热。环节一：打开所有疏水器旁路阀和排凝阀。环节二： 微开蒸汽总阀， 引入蒸汽进行暖管， 手动调节闸阀， 待排出蒸汽后，关闭排凝阀和疏水器旁路阀，改用疏水器。环节三：确认蒸汽在分液罐、水封罐和火炬头处排出后，关闭各路闸阀。环节四：打开蒸汽总阀。至此，蒸汽引进完毕。2.2 燃料气引进燃料气引进环节：关闭地面内传焰点火器上燃料气进口总阀，关闭各路高空点火装置管路上总阀，关闭长明灯管路上总阀，确认压力表PG1002（减压前还是后？）读数0.2MPa。至此，燃料气引进完毕。2.3 氮气引进环节一：在放空管吹扫完毕后，即应及时将氮气管线上截止阀打开，将氮气引入对其进行持续吹扫置换。环节二：打开氮气总阀，同步观测限流孔板前压力表PG90015、PG90016、PG90017、PG90018读数应在0.08MPa0.15MPa之间（不得低于0.08MPa。）。至此氮气引进完毕。注意：排放气管线吹扫完毕后，必要及时将氮气吹扫系统投入工作。第3章 装置点火3.1火炬点火系统点火前准备1. 检查火炬系统安装符合设计规定。2. 管线吹扫、冲洗合格，设备清理干净，冷凝泵单机试车完毕。3. 火炬系统气密合格。4. 装置区清理干净，平台护栏、火炬架、爬梯、电气接地等安全设施符合规定。5. 火炬系统控制功能调试合格，检查压力表、液位计根部阀打开。6. 水封罐（V103）做建立液位准备：（1）确认导淋阀关闭、溢流阀关闭。（2）检查液位开关阀ZV008先后阀打开，旁路阀关闭。7. 分液罐（V104）系统检查：检查导淋阀关闭，排液泵进出口阀门关闭。8. 投用蒸汽伴热系统（冬季）（1）打开蒸汽界区阀，打开水封罐（V103）蒸汽伴热手动阀，并打开疏水阀前手动阀（注意暖管），投用蒸汽伴热。（2）打开分液罐（V104）蒸汽伴热手动阀，并打开疏水阀前手动阀（注意暖管），投用蒸汽伴热。（3）打开去分子封（V101）蒸汽伴热手动阀，并打开该管线上疏水阀前手动阀（注意暖管），投用蒸汽伴热。 （4）打开排液泵及进出口管线蒸汽伴热及V104排净管线和液位计蒸汽伴热手动阀，打开V104下部疏水阀前手动阀（注意暖管），投用排液泵及进出管线、V104排净管线及液位计蒸汽伴热系统。 （5）打开新鲜水管线伴热手动阀，打开V103下部疏水阀前手动阀（注意暖管），投用新鲜水管线、V103排净管线、溢流管线及液位计蒸汽伴热系统：打开火炬放空筒底部疏水阀前手动阀（注意暖管），投用蒸汽伴热系统。（图上无）9. 投用分子封（V101）吹扫氮气系统：打开低压氮气界区阀，检查氮气压力0.4MPa（G）；打开吹扫阀将氮气送入V101。10. 接受燃料气（1）检查长明灯电磁阀（电动？气动？）ZV001先后阀打开，旁路阀关闭。（2）检查火焰传播器（F103）电磁阀（电动？气动？）ZV002、ZV003、ZV004前阀打开。 （3）打开燃料气界区阀，控制压力0.25MPa（G）。11. 接受仪表空气打开界区阀检查仪表空气压力0.5MPa（G）。12. 将地面爆燃点火装置（X001）后3根去火炬长明灯（F102）管线上阀门打开，导淋关闭。13. 打开火炬筒体排液管线手动阀。14. 联系电气送电，两台控制箱电源批示灯亮。15. 将“补水阀（ZV008)手动/自动”转换开关切向“自动”。补水阀打开向水封罐（V103）补水，“补水阀开”批示灯亮，当V103液位LIA1002高时补水阀自动关闭。第4章 系统开车4.1手动操作当安全阀起跳、报警，此时按住激发器，打开点火气源上气动阀，点燃火焰传播器，点燃长明灯，引燃火炬气。当长明灯点燃后，火焰探测器及时把探测到原则信号反馈至控制室， 则激发器停止工作，同步关闭火焰传播器气动阀切断点火气源。4.1.1 手动点火操作程序具备点火条件后，万能转换开关打到手动状态。确认长明灯、点火手动阀为启动状态。按下点火按钮（15 秒后松开），防爆激发器点火； 2 秒后按点火阀按钮，打开点火气动阀；5S 后按长明灯燃气打开按钮，打开长明灯气动阀；20S 后点火气动阀关闭；当热电偶测得设定温度后，长明灯点火成功。当热电偶测得某一长明灯未达到设定温度时，等 60S 后，重复上述过程进行点火（长明灯气动阀不再关闭），直到点火成功。4.1.2地面爆燃点火装置调试、用法1. 检查阀组安装与否齐全对的，所有阀门与否所有关闭。2. 打开一路爆燃管阀门，别的各路爆燃管阀门关闭（每次爆燃只能点一盏长明灯）。3. 启动手动阀，保证节流阀关闭，打开燃料气压力表针阀，逐渐增大燃料气节流阀开度调至设定压力。4. 逐渐增大空气节流阀开度，实验爆燃气混合比例。5. 点火爆燃时关闭压力表针阀（防止爆燃时高压损坏压力表）。6. 通气后等待管道中空气排完后引爆。7. 爆燃不成功，按括号内容进行实验、分析、调节。（爆燃气混合比例鉴别办法：在混合气出口用小火点燃，无燃烧现象或只在引火区燃烧，阐明燃料气量小， 需要增大燃料气压力或减小空气压力；有燃烧现象，引火物离开后依然燃烧，阐明燃料气量大，需要减小燃料气压力或增大空气压力；有燃烧现象，引火物去掉后不再燃烧，阐明混合比例适中，可以进行爆燃点火调试。调试完毕后应将空气和燃料节流压阀锁定，以便后来使用。 注意：1. 用此办法鉴别应注意安全，并可以随时停掉燃料气。2. 当爆燃器发生内燃时，应及时关闭燃料气手动阀，等爆燃器冷却后，再调节地面爆燃进行点火。3. 筒体排液：当火炬放空完毕后，及时对火炬筒体进行排液。4.2自动运营压力变送器检测到有气体通过，主管线上压力变送器信号送至点火控制系统，系统自动点火，检测到火焰信号后，停止点火，火焰熄灭，自动重新点火。自动点火运营工艺：容许点火信号防爆激发器送电打开火焰传播器气动阀打开常明灯气动阀点火成功，具备放空条件关闭火焰传播器气动阀热电偶反馈温度信号点火不成功间隔 60 秒后重复上面操作（可进行 3-5 次）依然点不着火应当停止点火进行检查。4.3远程操作万能转换开关打到远程状态， 由 DCS 系统依照放空工艺要进行远程点火操作控制，并进行各项数据监控。第5章 系统停车当全厂停车，火炬系统需要检修时，停火炬系统。停车环节如下：1. 停排液泵（1）将排液泵“手动/停/自动选取开关”切向“停”； （2）关闭泵出口阀，排净泵及分液罐（V104）内冷凝液。2. 停火炬点火系统（1）将火炬主控箱“手动/自动”转换开关切向“中间位”。 （2）将控制箱“长明灯电磁阀开关”切向“关”，长明灯电磁阀关闭（或DCS关闭长明灯电磁阀），“长明灯电磁阀”批示灯熄灭。3. 将“补水转换开关”切向“手动”。4. 切断火炬控制箱电源。5. 停燃料气：关闭燃料气界区阀，停送燃料气。6. 停仪表空气：关闭仪表空气界区阀，停送仪表空气。7. 停低压氮气：关闭低压氮气界区阀，停送低压氮气。8. 停新鲜水：关闭新鲜水界区阀，停送新鲜水，打开水封罐（V103）排净阀排净罐内水。9. 停低压蒸汽：关闭低压蒸汽界区阀，打开各疏水阀旁路阀排净管线冷凝液。第6章 装置联锁序号联锁触发信号联锁动作备注1IC101PT10012KPa（G）F103点火/F102点火/防爆激发器工作ZV001、ZV002、ZV003、ZV004、ZV005阀门动作当系统处在自动点火状态时，当压力变送器或流量开关高报时，系统自动点火。当放空压力低于2KPa时，打开ZV005进行紧急补氮；当放空压力高于4KPa时，停止补氮。2IC102TTI001a低报（80）TTI001b低报（80）TTI001c低报（80）F103点火/F102点火/防爆激发器工作ZV001、ZV002、ZV003、ZV004、阀门动作事故长明灯处在熄灭状态时，事故火炬自动点火；事故长明灯全点燃后，系统处在巡检状态，监测到单个长明灯熄灭后，启动相应点火系统3IC103LT1001高报（500mm）/低报（200mm）（磁翻板液位计显示值）或LT1003高报（1000mm）/低报（200mm）（磁翻板液位计显示值）ZV006、ZV007阀门动作/排液泵启停V104或V103分液侧内液位高于设定值时，相应电动阀打开，排液泵启动；液位低于设定值时，排液泵停止，相应电动阀关闭。4IC104LT1002高报（750mm）/低报（600mm）（磁翻板液位计显示值）ZV008阀门动作V103水封侧液位高于设定值时，补水阀关闭；当水封侧液位低于设定值时，补水阀打开。第7章 常用故障及维修故障现象也许因素解决办法引火装置点不着火点火电缆绝缘子断路短路检查点火线路激发器不工作检查维护更换激发器点火电极烧蚀或严重积炭检修或更换点火电极燃气局限性检查供气管线气液分离器排污节流孔板堵塞清洗节流孔板检测仪表故障排出故障地面点火装置点不着火地面高空点火器堵塞疏通管路地面高空点火器燃气空气配比不当调节空燃比控制阀门不动作柜内相应元件损坏检测并更换损坏元件线路浮现故障检测排出故障点电磁线圈烧坏更换线圈阀芯严重污染清洗阀芯气源压力局限性调节气源压力燃气、氮气压力异常检查燃气、氮气供应与否正常冒黑烟蒸汽喷嘴烧蚀严重更换蒸汽喷嘴放散量过大加大雾化蒸汽量蒸汽调节系统故障检查排放气流量计和蒸汽调节阀调节系统参数整定不当重新调节系统参数脱火或熄灭雾化蒸汽量太大调节雾化蒸汽量调节系统参数整定不当重新调节系统参数高空点火器不熄火燃气气动阀内漏检修或更换燃气气动阀排放气背压过大阻火器堵塞清洗疏通仪表系统故障检修仪表系统水封罐液位过高疏通溢流管重新调节液位分子密封器冻堵（北方冬天气温太低）加大分子密封器伴热蒸汽量第8章 火炬设施正常运转8.1 概要 火炬设施正常运转有二个状态：一为装置正常放空；二为装置开车、停车或事故放空。8.2 仪表监视1. 充分注意正常运转中各仪表达值，特别要注意各调节控制点参数与否对的。事故火火炬在正常待命状态时，系统自动点火系统处在自动监控状态。2. 当自动点火系统浮现故障时应通过内传焰点火将长明灯保持点燃状态，直至自动点火系统故障排除。3. 一旦发现报警，应及时通报总厂调度，并迅速采用相应办法。4. 应高度注重通往火炬系统氮气流量。8.3设备正常运营时点检内容1. 操作人员要随时检查氮气与否持续供应，并保证氮气压力不得低于设定压力，以保证空气不会进入火炬设备内部。2. 必要随时确认水封液位与否正常，禁止液位超过设计高低限值。3. 随时确认分液罐液位与否在正常位置。4. 随时关注公辅介质压力参数和热电偶信号反馈与否正常。5. 为保证燃气系统管路畅通以及气动阀正常工作，规定每周清理点火燃料气管路上过滤器。清理时，操作人员必要佩带呼吸面具，附近不许有明火。6. 人员进入火炬界区内，劳动保护用品必要穿戴整洁。7. 在火炬运营状态下，禁止非专业人员进入火炬界区，攀爬火炬塔架。8.4安全注意事项1. 火炬是生产安全装置，操作不当容易引起重大安全事故。2. 必要严格按照使用操作规程进行操作。3. 水封罐内水位必要在规定范畴内，禁止火炬在水封缺水状态下工作，否则也许引起回火爆炸或爆鸣。4. 分子密封器必要保证正常使用，氮气压力不够或没有氮气状况下禁止火炬点火，否则也许引起回火爆炸或爆鸣。5. 如发生爆鸣后应及时检查分子密封器内部连接筋板与否发生变形、焊缝与否被扯破（通过确认钟罩位置）与否变化鉴定，分子密封器构造破坏也许直接引起重大安全事故。6. 火炬工作时如发既有气体结晶现象或固体颗粒物较多时，请及时检查分子密封器内部通道与否畅通，必要时需进行蒸汽吹扫和人工手动清污。分子密封器内 部通道逐渐堵塞甚至堵死也许发生火炬装置背压增大，有也许影响主系统安全 阀起跳。7. 分液罐内禁止进入空气。分液罐排液管道阀门必要密封可靠，建议集液包内 液体不低于液位设定下限。8. 保证电气接地、防雷接地可靠性。9. 塔架地脚螺栓和节点连接螺栓需定期检查。