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摘要：隨著國內(nèi)天然氣置換熱潮的到來，燃?xì)夥派⒊蔀橹脫Q過程中的關(guān)鍵問題之一。本文針對天然氣置換燃?xì)夥派⒌姆绞?、地點(diǎn)及燃燒放散設(shè)備等問題進(jìn)行了一些探討，并對放散時(shí)間進(jìn)行了理論公式的推導(dǎo)。
關(guān)鍵詞：置換 燃?xì)夥派?放散時(shí)間
1 引言
隨著西氣東輸工程的進(jìn)展，廣東省LNG項(xiàng)目的實(shí)施。城市燃?xì)庹诮?jīng)歷由人工煤氣、液化石油氣向天然氣置換的過程。上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導(dǎo)式減壓閥,空氣減壓閥,氮?dú)鉁p壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動(dòng)閥門、電動(dòng)閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。而管網(wǎng)放散在這一置換工程中占據(jù)著重要地位，它關(guān)系到整個(gè)置換工作的進(jìn)度與安全。本文對燃?xì)夥派⒂嘘P(guān)問題進(jìn)行探討。
2 放散方法和地點(diǎn)的選擇
燃?xì)夥派⒅冈诠艿劳度脒\(yùn)行時(shí)或置換改造時(shí)利用放散設(shè)備排空管內(nèi)的空氣、原有燃?xì)?，防止在管道?nèi)形成爆炸性的混合氣體。燃?xì)夥派⑼ǔ２捎玫姆椒ㄓ校褐苯臃派⒎ǎ紵派⒎?，此外還有吸收法等。
深圳原使用的氣源為液化石油氣，因此在天然氣置換放散時(shí)采用以燃燒放散為主的方法。具體說，即中壓市政、庭院管網(wǎng)采用燃燒放散，低壓的少量氣體則根據(jù)實(shí)際情況采用直接放散或燃燒放散。放散時(shí)采取相應(yīng)的通風(fēng)及安全防護(hù)措施。
放散地點(diǎn)的選擇直接關(guān)系到放散的安全。對不同的管道進(jìn)行放散時(shí)要因地制宜選擇合適的放散地點(diǎn)。 市政管的放散地點(diǎn)一般設(shè)在管道上的凝液缸、閥門井、放散井等地方。放散時(shí)要遠(yuǎn)離高壓電線、公共建筑、民宅以及行人密集的路口等。
庭院管道的放散點(diǎn)通常設(shè)在上升立管閥門下端的放散閥、閥門井、凝液缸、放散井等處，也可利用地面表箱的放散閥進(jìn)行放散。
樓棟內(nèi)燃?xì)獾姆派⑼ǔ＠锰烀娴姆派㈤y，以及下降立管的排液閥等直接放散。
戶內(nèi)管的燃?xì)獗容^少，可用軟管引至戶外直接放散或直接利用燃具進(jìn)行燃燒放散。
放散要盡量選擇在夜間或來往人員較少的時(shí)段。降低燃?xì)夥派⒌牟话踩蛩亍?nbsp;
同時(shí)，為安全起見，放散點(diǎn)應(yīng)配備必要的防護(hù)用品及消防器材，尤其是中壓管道的放散，應(yīng)在放散區(qū)域設(shè)防護(hù)欄，禁止行人圍觀，避免發(fā)生意外。
3 放散設(shè)備的探討
明火放散的火焰很高，給人造成一種內(nèi)心的恐懼感，也具有相當(dāng)?shù)奈ｋU(xiǎn)性，故選擇一種燃燒器或者火炬放散設(shè)備來進(jìn)行燃燒放散。
簡單的做法是將放散管的末端錘扁，這樣可以加大阻力，減小氣流速度，從而降低放散火焰高度。此時(shí)放散火焰高度高可達(dá)4m～5m，穩(wěn)定后約為3m左右。該做法簡單，但火焰高，較為危險(xiǎn)。
也可自制簡易的燃燒器來進(jìn)行燃燒放散，如圖1所示。在DNl5的放散管用大小頭接一個(gè)簡易燃燒器。這種簡易燃燒器是用DN65，長約70cm鋼管制成，上開有20～30個(gè)直徑約為5～6 mm的小孔。通過簡易燃燒器燃燒的火焰高度大大減小，燃燒也比較均勻，是一種比較好的做法。另外也可以采用專門的燃燒火炬的設(shè)備來進(jìn)行燃燒放散，但這樣放散的投資將會(huì)增加。4 放散所需時(shí)間的計(jì)算
在整個(gè)置換工程中，管網(wǎng)置換與燃具置換需要緊密配合，而放散時(shí)間是管網(wǎng)置換時(shí)間的重要組成部分，對放散時(shí)間進(jìn)行估算有利于置換工作的合理安排。加快置換速度。燃燒放散時(shí)間與燃燒器的種類有密切的關(guān)系，準(zhǔn)確的理論計(jì)算很難實(shí)現(xiàn)。經(jīng)經(jīng)驗(yàn)測試與理論結(jié)合?？蓪χ苯臃派⒌臅r(shí)間進(jìn)行估算，計(jì)算公式如下：
管道換氣時(shí)間估逄公式［1］：
通過放散孔的氣體流速v[1]:
其中：
ν-放散孔LI氣體流速(m／s)；
p-管內(nèi)氣體的壓力(Pa)；
ρ-管內(nèi)氣體的密度(kg／m3)；
n-孔口系數(shù)(取O.5～0.7)。
由于隨著放散時(shí)間的延續(xù)，管內(nèi)氣體的壓力和密度不斷地變化，故單個(gè)放散口放散時(shí)間的計(jì)算公式：
其中：T-單個(gè)放散口放散時(shí)間(h)
K-放散置換系數(shù)(一般取2～3)；
ρl-放散開始時(shí)管內(nèi)氣體的密度(kg／m3)；
p2-放散結(jié)束時(shí)管內(nèi)氣體的密度(kg／m3)；
P1-放散開始時(shí)管內(nèi)氣體的表壓(Pa)；
P2-放散結(jié)束時(shí)管內(nèi)氣體的表壓(Pa)；
V-放散管道內(nèi)氣體的體積(m3)；
A-放散孔口的截面積：
ν-放散孔口氣體流速(m／s1。
設(shè)管徑為D、管長為L，放散管管徑為d，對放散時(shí)間進(jìn)行積分： 放散時(shí)間調(diào)查及公式計(jì)算見表1。
由表1可看出，放散置換系數(shù)K與放散管道的長度和管徑大小有關(guān)。當(dāng)管道長度大于等于500m或管徑大于等于DN250時(shí)，放散置換系數(shù)K可取2.5：其余，放散置換系數(shù)K取2.2。
對于比較長的管線進(jìn)行放散時(shí)通常要設(shè)多個(gè)放散點(diǎn)以加快放散的進(jìn)程。但實(shí)際放散時(shí)間因放散點(diǎn)數(shù)量多少、位置不同及放散的相互影響，并不是簡單的算術(shù)平均，而應(yīng)考慮放散點(diǎn)系數(shù)，故多個(gè)放散點(diǎn)理論所需的放散時(shí)間即為：
其中：T′-多個(gè)放散點(diǎn)所需的放散時(shí)間；
T-單個(gè)放散點(diǎn)所需的放散時(shí)間；
N-放散點(diǎn)的個(gè)數(shù)：
E-放散點(diǎn)系數(shù)(取1.1～1.2)
例如，按表1所示，采用本文所推導(dǎo)的公式(2)計(jì)算益田路市政管接駁時(shí)單個(gè)放散點(diǎn)所需的放散時(shí)間：與本文相關(guān)的論文有：安全閥定期檢驗(yàn)辦事指南
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