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安全阀和火炬系统是石化工厂最后一道安全保障,一旦出现问题,可能引发全厂范围的灾难性事故。圣泰(SIMTECH)公司从被保护设备的超压事故工况分析这个源头上着手,遵循发现问题-解决问题的思路,基于国际通行的美国API 521规范,采用静态和动态泄放工况分析相结合的系统化方法进行安全阀泄放分析和火炬系统的安全性核算和隐患排查工作。
安全阀存在安全隐患
在我们的项目案例中,发现的问题包括安全阀整定压力远高于设计压力、压力容器完全没有安全阀保护等非常严重的安全问题。
还有些工况考虑不全、安全阀流道面积不足、安装不正确、信息错误等,这些问题是极有可能导致重大安全事故的发生。
工厂在不断扩建和改造,新老装置错综复杂,加之原料和操作条件与设计值往往有较大的偏离,但又缺少可靠的泄放分析数据,很多企业已经难以确认现役火炬系统是否能满足当前泄放要求。
如果对现役装置的实际排放需求和现役火炬的排放能力不进行仔细充分的核算,盲目将新建扩建的装置并入现役火炬,将带来巨大的安全隐患。
安全阀的基本数据是安全保障、日常管理、检维修等工作的必备基础,保证其数据的正确、完整、及时更新非常关键。
我国很多的石化企业都运行了几十年,装置多且在不同历史时期设计建设,安全阀的设计数据非常不完整,错误也非常多,几乎没有完整的基础泄放数据。
用静态分析方法校核泄放和火炬系统,以确认这些系统是否有问题。主要工作内容包括:稳态模拟、静态泄放分析、安全阀核算、火炬系统核算、问题和偏差分析等。
其中静态泄放分析是核心,依据API 521标准,基于每个被保护设备确定适用的泄放工况及其假设条件,根据标准中的原则计算泄放量。圣泰(SIMTECH)公司采用自主开发的SIMTECH RELIEF®软件分析和计算,该软件现已成为洛阳院和SEI的泄放分析工具。
尽量消除或减缓基础分析中发现的问题、安全隐患和偏差项。其中,核算的泄放量高于原设计值是造成问题和偏差最主要的原因之一。为减缓或消除偏差,对泄放量进行消减分析是最常用的手段。
消减分析方法包括工况条件复核、动态泄放分析、采取HIPS(HIGH INTEGRITY PROTECTION SYSTEM,高完整性超压保护联锁)和其它消减措施等。