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石油化工火炬系统设计规范（必威体育精装版版，附参数）

第一章总则

1.1规范目的与依据

为规范石油化工行业火炬系统的设计、建设及运行管理，防范火灾、爆炸及有毒有害物质泄漏等安全风险，控制大气污染物排放，保障人身财产安全与生态环境质量，制定本规范。

本规范依据《中华人民共和国安全生产法》《危险化学品安全管理条例》《中华人民共和国环境保护法》等法律法规，结合石油化工工艺特点及火炬系统技术发展现状，参考GB50160《石油化工企业设计防火标准》、API521《压力容器开式排放系统设计指南》、SH/T3009《石油化工可燃性气体排放系统设计规范》、SH/T3029《石油化工排气筒和火炬塔架设计规范》等国内外现行标准制定。

1.2适用范围

本规范适用于石油化工企业新建、扩建、改建工程中火炬系统的设计、施工、验收及运行维护，涵盖原油加工、天然气处理、石化产品合成等各类生产装置配套的火炬系统。

本规范不适用于下列场景：

处理放射性物质的排放系统；

瞬时排放速率小于0.01kg/s且不含剧毒物质的小型放空系统；

煤矿、冶金等非石油化工行业的可燃气体排放系统。

1.3核心原则

安全优先原则：火炬系统设计应满足极端事故工况下的排放需求，确保系统自身及周边设施安全，重点防范回火、爆炸、热辐射伤害等风险。设计能力应基于全厂最大排放量，并预留不低于20%的裕量。

环保合规原则：火炬系统应保证可燃气体充分燃烧，满足GB16297《大气污染物综合排放标准》、GB37822《挥发性有机物无组织排放控制标准》等环保要求，挥发性有机物（VOCs）和恶臭物质燃烧效率不低于99%。

技术适配原则：根据排放介质特性、排放量、场地条件等因素，合理选择火炬类型及设备规格，实现技术可靠性与经济合理性的统一。

全生命周期原则：设计应统筹考虑施工可行性、运行便利性及维护经济性，明确设备选型、安装验收、运维监测等全流程技术要求。

1.4与其他标准的关系

本规范是石油化工火炬系统设计的专项技术要求，设计过程中除执行本规范外，还应符合国家及行业现行相关标准的规定。当不同标准要求不一致时，应遵循最严格的技术条款。

第二章术语与符号

2.1核心术语

火炬系统：用于收集、处理石油化工生产过程中排放的可燃、有毒气体，通过燃烧或其他方式实现安全排放的设施总称，包括排放管道、分离设备、燃烧设备、点火系统及辅助设施。

高架火炬：由塔架或支撑结构提升，火焰燃烧点距地面较高的火炬类型，由烟囱、火炬头、长明灯、点火器等组成，适用于大型装置及有毒介质排放。

地面火炬：火焰燃烧点接近地面且通常设有封闭燃烧塔的火炬类型，可控制热辐射和噪音影响，不适用于有毒物质焚烧。

最大排放量：在事故工况下，系统单位时间内可能排放的气体最大质量或体积流量，是火炬系统设计的核心依据。

回火：火焰逆向传播至排放管道或设备内部的现象，可能引发爆炸风险。

长明灯：持续燃烧的小型火焰装置，用于及时点燃排放的火炬气，保证燃烧连续性。

分液罐：用于分离火炬气中夹带液滴的设备，防止液体进入火炬头影响燃烧或造成安全隐患。

阻火器：通过物理间隙或传热作用阻止火焰传播的安全装置，用于防范回火事故。

2.2主要符号

符号

含义

单位

Q

火炬气放热量

kJ/s或MW

Wj

火炬气排放量

kg/s

V

火炬气体积流量

m3/s

Tj

火炬气温度

K

Uj

火炬烟囱出口气速

m/s

Ux

设计风速

m/s

H

火炬烟囱高度

m

D

火炬烟囱直径

m

K

最大允许热辐射强度

kW/m2

C

火炬气在空气中的爆炸下限

体积%

Mach

马赫数

无因次

第三章火炬系统分类与选型

3.1系统分类

3.1.1按火炬布置形式分类

高架火炬

结构特点：火炬头安装于塔架或烟囱顶部，高度通常为20-150m，分为牵索支撑和自由支撑两种形式。

适用场景：全厂性事故排放、有毒有害气体排放、大流量排放系统；不适用于场地狭窄或对空视觉有严格限制的区域。

技术优势：热辐射扩散范围大，对地面设施影响小；燃烧充分，尾气扩散效果好。

地面火炬

结构特点：燃烧器设置于地面燃烧塔内，配备防护墙和消音设施，火焰密闭于塔体内部。

适用场景：中小型装置、场地受限区域、人口密集区周边；严禁用于有毒物质焚烧。

技术优势：热辐射和噪音控制效果好，视觉影响小；无需高大塔架，建设成本较低。

3.1.2按排放介质特性分类

干火炬系统：处理不含或含少量液体的火炬气，系统主要由气体管道、阻火器、火炬头组成。

湿火炬系统：处理含大量液体或易冷凝介质的火炬气，必须配备分液罐、凝液回收等设施。

酸性火炬系统：专门处理含硫化氢、氯化氢等腐蚀性气体，设备材质需具备防腐性能，尾气需经脱硫等预处理。

3.1.3按排放频率分类

连续排放火炬：用于工艺过程中持续产生的可燃气体排放