石油与天然气化工
０卷 第４期 ＣＨＥＭＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＯＦＯＩＬ ＆ＧＡＳ 第４
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油气田火炬系统点火装置安全设置
孙 海１ 谭红旗１ 夏 勇２
（中国石油工程建设公司设计技术部 ２．中国石油西南油气田公司川西北气矿）１．
而在全场停车且泄放时火炬 摘 要 火炬系统是保障油气田处理设施安全的最后一道屏障，
本文详细介绍了油气田地面火炬系统点点火装置是保证火炬系统能否正常点火成功运行的关键，
火装置的类型和原理以及点火装置运行状态监视系统的组成和原理。
关键词 火炬系统 停车泄放 火炬点火装置 打火方式 监视系统：／．ｉｓｓｎ．１００７－３４２６．２０１１．０４．０２２ＤＯＩ１０．３９６９ｊ
油气田处理装置由于各种原因均存在不同程度的气体排放，称之为火炬气。通常，火炬气的主要来源是系统压力调整中由压力控制阀排放的工艺气如与火炬系统相连的阀门和安体；装置系统泄漏，
全阀的泄漏等；生产过程中必须排放的易燃、易爆球罐、容器等释放的气体以及站场停车泄物料；塔、
放时释放出来的大量气体。这些火炬气往往都是通过火炬系统燃烧后排向大气的，如果火炬点火装置失效的话，就会导致这些未经燃烧的可燃气或有毒有害气体直接排向大气，从而产生蒸气云爆炸的危险以及威胁员工身体健康或生命安全和造成处理装置的损坏等一系列严重后果。因此，火炬系统是否能够安全有效地运行取决于火炬点火装置能否正常运行，而判断点火装置是否正常运行，就必须有一套能够快速准确的点火装置运行状态监测系统来保证操作人员能快速地判断点火装置的运行状态并作出相应操作。
本文结合实际工作中火炬系统点火装置的设计以及其他相关标准规范和书籍，详细地介绍了火炬系统点火装置的具体结构以及点火方式的类型和原理、点火装置运行状态监测系统的分类和原理。
态，因此点火装置实际上是一个燃烧器。而作为一（个燃烧器，点火装置必须能够：１）计量燃料气和空（）混合燃料气和空气；（气耗量；２３）保持火焰的稳定。
典型的火炬点火装置是由燃料气计量用节流、燃料气和空气混合器（一般采用文丘里管）点火孔、
如图１头以及连接混合器和点火头的直管段组成，
１］
。工作时，所示［外部供应的燃料气经过滤器过滤
后，再经节流孔进行节流；节流作用产生的负压将外部大气中的空气带进混合器，燃料气和空气在混合器内进行混合；混合后的燃料气和空气经过直管段后到达点火头，在点火头处用一定的点火方式将混此时如果主火炬内有可燃气体泄放出来
，合气点燃；
１火炬点火装置介绍
火炬点火装置是用来引燃主火炬的一个燃烧装置，分布在主火炬顶部四周。为了随时应对主火炬点火装置必须时刻处于燃烧状排放出的可燃气体，
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油气田火炬系统点火装置安全设置 ２０１１
筒体直径越大，所需要的点火装置数量就越多，火炬所需最少点火装置的数量与火炬筒体直径的关系如
３］
。表１所示［
点火头处喷出的火焰即可将主火炬气点燃进行燃烧。
图１所示的点火装置是靠燃料气计量节流孔的节流产生的负压作用将外部大气中的空气吸入并混合后点燃的，但有时也采用空气与燃料气单独计量。采用单独节流孔分开计量后的空气、燃料气再通过混合器进行混合再点燃，这样做的目的是便于控制燃料气和空气的混合比例，保证点火装置的稳定性。例如：甲烷气体能稳定正常燃烧的可燃性极限是５．７（，空气体积／甲烷体积）如果实际运行中空气体９～１
积／甲烷体积低于５．点火装置都是很７或大于１９，难点火成功的。因此，采用单独计量燃料气和空气，计量后的固定体积比混合气更容易点燃。但这种设置依赖性更强，必须保证有持续的空气供应和燃料气供应，空气供应中断或燃料气供应中断都会导致火炬点火装置失效。因此，目前一般采用图１所示的靠燃料气计量节流孔的节流产生的负压作用将外部大气中的空气吸入并混合后点燃的火炬点火装置
２］
。较多一些［
表１ 推荐的最少点火装置数量与火炬筒体直径之间的关系点火装置数量
（，至少）个
ａ
１
火炬筒体直径
ＤＮ
００≤２００，≤６００＞２００，≤１０５０＞６ ０５０，≤１５００＞１
火炬筒体直径
ＮＰＳ≤８
４＞８，≤２４，≤４２＞２
２，≤６０＞４
５０００＞１ ＞６
：对于有毒的火炬气，点火装置数量应为２。ａ：买卖双方协商确定。ｂ
２
３４ｂ
尽管对于小尺寸火炬（如Ｄ而言，推荐Ｎ≤２００）但若这一个点火装置失效的点火装置数量是１个，
了，则整个火炬就失效了，因此对这种小尺寸的火炬，仍然推荐采用至少２个点火装置，以保证其安全稳定的工作。
１．３火炬点火装置材质选择
由于点火装置中的点火头长时间与自身火焰和因此点火头的材质必须选择耐热主火炬火焰接触，
材质，如可选３０９ＳＳ、３１０ＳＳ、ＣＫ２０或镍基合金如但如果点火用燃料气或主火炬气中含有硫化８００Ｈ，氢，就不可以采用镍基合金材料作为点火头的材料。
连接点火头和混合器的直管段有时会接触到火焰，因此这段直管段的材质可选３０４ＳＳ或３１６ＳＳ。
点火装置中的混合器、计量节流孔和过滤器一般都可以采用铸铁、球墨铸铁或碳钢材质，但有时混合器的材质会选择不锈钢以防止混合器内发生锈蚀，混合器内部锈蚀有可能会堵塞混合器内部通道，从而严重影响空气与燃料气的混合比例，造成点火
３］
。装置火焰不稳定［
１．１火炬点火装置热释放量的要求
为保证点火装置稳定运行且能够顺利地将主火炬内释放出来的火炬气点燃，点火装置必须具备足够的热释放量。点火装置最低热释放量推荐值是／，这个热释放量值可以顺１３．２ＭＷ（４５０００Ｂｔｕｈ） ／利地将低热值≥１１１７５ｋＪｍ３的烃类火炬气点燃， 一般点火装置的热释放量值范围是１３．２ＭＷ（４５／）／。同时，０００Ｂｔｕｈ０２．５ＭＷ（３５００００Ｂｔｕｈ）～１ ／在天气干燥且风力达到１点火６０ｋｍｈ的情况下，装置释放出来的热量能够持续点燃火炬气；而在降／雨量达到５０ｍｍｈ的雨天环境且风力达到１４０／点火装置释放出来的热量也必须ｈ的情况下，ｋｍ
能够持续点燃火炬气。
当主火炬内释放出来的介质不是烃类火炬气或火炬气是烃类和惰性气体的混合气的情况下，这类／火炬气的热值往往低于１此时可能需１１７５ｋＪｍ３， 要增加点火装置的数量以加大点火装置热释放量或
３］
。采用热释放量更大的点火装置［
１．４火炬点火装置其他要求
除以上３点要求外，点火装置还需注意以下３
３］
：点［
（）点火装置所需燃料气要求：火炬点火装置１
必须能适用于多种燃料气，如可以采用天然气、甲乙烷、丙烷以及场站内的燃料气，但应该尽量避烷、
免使用氢气、乙烯或乙炔作为燃料气，因为这几类气体的燃烧速度太高，点火装置点火后，火焰可能会延
１．２火炬点火装置数量
火炬点火装置的数量与主火炬筒体直径有关，
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伸到混合器部分。
（）点火装置的长度要求：点火装置的长度必２
须足够长以避免点火头处的火焰反窜到混合器部分规定从混合器到点火头之间的直管段长去。因此，
度至少应满足１．取８ｍ或１２５％主火炬通体直径，二者之间的最大值。
（）燃料气过滤器的要求：为避免燃料气节流３
孔堵塞，在节流孔前推荐安装过滤器以除去燃料气且规定过滤器滤网孔径不大于２内的杂质，５％节流孔直径。
打火管道顶部时，就与火炬点火装置１２内流出来的可燃气流相遇，从而使火炬点火装置打火成功，火炬点火装置１２就开始持续不断地燃烧。
火焰锋打火方式在打火之前必须保证其管道内充满可燃的空气和燃料气混合物，否则如果火焰锋可能会导管道内可燃混合气充满的不够充分的话，致火球在运动过程中熄灭。为保证火焰锋管线内不存留积液，空气３一般都采用站场内经过干燥处理而燃料气４一般都采用较干燥的燃后的仪表风气，
料气或采用瓶装液化气来代替。火焰锋打火方式中方便安装和检修。用到的主要设备都放在地面上，２．２电打火方式
电打火方式是采用高能或高电压火花塞将火炬点火装置内的空气－燃料气混合气点燃的一种打火方式，其打火方式示意图如图３所示
。
２火炬点火装置的打火方式选择
火炬点火装置正常工作情况下是连续燃烧的，不需要专门打火，但如果火炬点火装置熄灭了或第就必须要给点火装置再次打一次投运点火装置时，
火，以保证点火装置点火头处始终有火焰。目前，打火方式主要分２种，一种是最常规的火焰锋打火（，，另一种是电打火ＦｌａｍｅＦｒｏｎｔＧｅｎｅｒａｔｏｒＦＦＧ）
［］１－３
（，）。ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳａｒｋＩｎｉｔｉｏｎＥＳＩ ｐｇ
２．１火焰锋打火方式
火焰锋打火方式是最常规、最普遍使用的打火
４］
。其打火方式示意图如图２所示［方式，
电打火方式的工作原理是：燃料气经过火炬点火装置后，负压作用吸入空气，然后空气－燃料气混此时操作人员在地面上按下“打火合气到达点火头，
变压器＋手动按钮”上面的打火按钮，火花塞就会产生大量火花，将点火头处的可燃混合气点燃，此时就打火成功，火炬点火装置即开始持续不断地燃烧。
火焰锋打火方式的工作原理是：仪表风空气３和燃料气４在混合腔室６内先混合，再流经空气－燃料气混合器７充分混合；充分混合后的可燃气体在流经打火火花塞８处时被火花塞点燃，点燃后的火焰形成一个火球１当运动到０在管道内快速运动，
电打火方式的优点是方便快捷、打火成功时间很短、所需配备的设备少，缺点是一旦打火火花塞坏了，需要爬上火炬头检查并维修，检修难度大。２．３打火方式比较
火焰锋打火和电打火这两种打火方式各有利
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弊，对二者的比较如表２所示。
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表２ 火焰锋打火和电打火方式的比较打火方式压缩空气打火管线最远距离地面上附属设施
控制反应时间
火焰锋打火需要ＤＮ２５管线１．６ｋｍ 基本都在地面上自动或手动１ｍｉｎ～２ｍｉｎ
电打火
不需要
不需要
打火电缆长度）２２９ｍ（
只有打火变压器在地面上
自动或手动
１ｓｅｃ０ｓｅｃ～１
火焰锋打火操作都在地面上完成，便于检查和但火焰锋打火所需时间较长，一旦火炬需检修维护，
要紧急打火的情况，火焰锋打火可能来不及，而且火焰锋打火操作相对比较复杂，需要经过专门培训；电打火的主要特点就是打火方便快捷，打火成功所需时间很短，操作十分简单，不需要很多培训即可完缺点就是打火火花塞在火炬头附近，一旦火花塞成，
出现故障，那么检修起来很困难。所以很多火炬系统的设计都是采用火焰锋打火和电打火两套系统，火焰锋打火作为备用打火方式。
３．２光学监测法
光学监测法是靠点火装置发出的火焰亮光来监测其是否正常工作。光学检测法与摄像头工作原理很相似，是利用一套光学镜片对准点火头，光学镜片内置的感应元件会接收点火头火焰发出来的红外线就说明点火装置工作正常；若感应元件感或紫外线，
受不到光线，则该系统会发出一个报警信号到中控室，提醒操作人员火炬点火装置火焰熄灭。采用光便于维修学监测法的优点是它可以放置在地面上，和保养，同时监测反应时间很快。但光学监测法也主要体现在雨雪大雾天气对测量结果有很多缺点，影响很大。３．３声学监测法
声学监测法是检测点火头火焰燃烧时发出的噪音来确定火炬点火系统是否运行正常的，如图５所示。图５中的黑色箭头就表示点火头燃烧时发出的噪音向下传向噪音检测元件。当火炬点火装置正常运行时，点火头有火焰燃烧，燃烧着的火焰会发出一定噪音。通过安装在火炬底部特定的噪音检测元件监测这部分噪音。如果有噪音，则表明火炬点火装置是稳定运行的，控制面板上“灯会亮；没有噪ＯＮ”音，则表明火炬点火装置失效，控制面板上的“ＯＦＦ”灯就会亮。
声学监测法的主要优点就是每个火炬点火装置都配备单独的声学检测元件，因此反应更快、更准确，且声学监测法维护量小；它的缺点主要是检测距离不能超过１因此不适应于那些高度很高的０７ｍ，火炬。
３火炬点火装置监测系统
火炬系统能否正常运行取决于点火装置是否正常稳定地运行，而如何判断点火装置是否在正常运主要有４种点火装置监行就变得很重要了。目前，
视系统可以帮助操作人员准确地判断点火装置是否在正常运行，分别是热电偶温度监测法、光学监测
］１－３
。法、声学监测法和火焰离子化监测法［
３．１热电偶温度监测法
热电偶温度监测法的基本原理就是测量点火头的温度，在点火头上安装一个热电偶，该热电偶会感受点火头处的温度，当火炬点火装置正常运行时，在点火头处有高温火焰，此时热电偶就会感受到这个温度，且当热电偶测出来的温度高于某个设定值时，就表明火炬点火装置正常运行，否则就表明火炬点火装置失效。
如图４所示，它采集到的温度信ＴＥ是热电偶，号传到中控室，Ｌ报警就表明点火装置工作不正常，Ｈ报警就表明点火装置运行正常。工业上广泛应用的热电偶是Ｋ型热电偶，该热电偶外面有保护层，保护层的材质可采用３１０ＳＳ或铬镍铁合金
。
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表３ 四种火炬点火装置监测方法比较监测方法
检测对象
是否可以区分各个点火装置
状态？
是否可以区分点火装置火焰和主火炬火焰？平均反应时间，ｓｅｃ 测量元件安装位置是否可以在火炬正在运行的情况下安装？
是否可以在火炬正在运行的情况下检修？抗雨干扰抗雾干扰抗雪干扰抗蒸汽干扰抗阳光干扰
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热电偶温度火焰离子化光学声学
监测法监测法监测法监测法温度热量可以一般可以１００～３００
电流信号可以可以
光
声音
不可以可以不可以可以
０＜５＜５ ５～１点火头上点火头和地面地面地面不可以不可以不可以可以可以不可以可以
不可以部分可以可以可以可以可以可以
可以可以
可以可以
３．４火焰离子化监测法
火焰离子化监测法是采用一种独特的火焰燃烧离子化的现象来检测火炬点火装置运行状态的。当就会在燃火炬点火装置的点火头有火焰在燃烧时，烧火焰底部区域产生一块离子化气体，这块离子化的气体是导电的，且带有一定量的电流，此时就可以如图６所在点火头附近安装一个带导电芯的磁棒，
５］
。如果火炬点火装置正常运行的话，示［就会有连
不可以可以不可以可以不可以可以可以
可以
不可以可以
该监测系统只续电流流经磁棒并最终流进接地点，
要检测磁棒和接地点之间是否有电流通过就可以判）断火炬点火装置是否运行正常。如图６（所示，如ａ果没有检测到电流，则表明火炬点火装置失效；如果检测到电流通过，如图６（所示，就表明该火炬点ｂ）火装置是出于燃烧状态
。
４工程实例
某天然气压气站火炬系统最大设计放空量是／站场内能够提供的燃料气是经脱水２１４３００ｋｈ， ｇ装置处理后的干燥天然气，试选择火炬系统点火装置。
按照火炬放空量并结合其他热辐射等要求计算火炬筒体总高是４得出该火炬筒体直径是ＤＮ４５０，１按照表１推荐，该火炬系统可选择２套点火系ｍ，
且这两套点火系统在火炬筒体顶部对称布置，如统，
图７所示。按照表２的比较，可以看出电打火的点火方式最快速，且该火炬高度不是很高易于检修，因此打火方式选择电打火方式。由于火炬高度不高，因此火炬点火装置监测系统选热电偶温度监测法
，
火焰离子化监测法的主要优点是检测结果稳定可靠，且基本不需要任何维护操作，缺点是造价较高。
３．５火炬点火装置监测系统比较
热电偶温度监测法、光学监测法、声学监测法和火焰离子化监测法这四种火炬点火装置监测方法的如表３所示。比较，
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油气田火炬系统点火装置安全设置 ２０１１
，Ｕ，ｈｏｍａＳＡ，Ｍａｒｃｈ２００７：ＣＲＣＰｒｅｓｓ１～４６．
［］，，２ＪｏｈｎＢｅｌｌｏｖｉｃｈＪｉｍＦｒａｎｋｌｉｎＢｏｂＳｃｈｗａｒｔｚ．ＦｌａｒｅＰｉｌｏｔＳｓｔｅｍ ｙ
／／ＳａｆｅｔＣ］ＩＣＨＥ，ＰｒｏｃｅｓｓＳａｆｅｔＰｒｏｒｅｓｓ．Ｍａｒｃｈ２００７，２６ ｙ［ｙｇ
（）：１１～５．［］Ｆ，３ｌａｒｅＤｅｔａｉｌｓｆｏｒＧｅｎｅｒａｌＲｅｆｉｎｅｒａｎｄＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＳｅｒｖｉｃｅ ｙ
／［］，，ＡＮＳＩＡＰＩＳｔａｎｄａｒｄ５３７ＳＳｅｃｏｎｄＥｄｉｔｉｏｎＤｅｃｅｍｂｅｒ２００８． ［］ＨＧ］：４Ｔ２０５７０．１２－１９９５火炬系统设置［Ｓ１９９６－０５－０２．
［］杨振武，赵伟，赵崇镇．轻烃站放空火炬自动点火装置［］５Ｊ．石
（）：油机械，２００６，３４８７１－７２．
每个点火装置上都安装有一个热电偶来监测点火头的温度。点火装置材质选３１６不锈钢。
５结语
在油气处理站场保证火炬系统的安全稳定运行而为保证火炬系统的稳定运行必须是至关重要的，
保证火炬点火系统正常稳定地运行。本文总结了火炬点火系统的构成以及火炬点火系统的打火方式与对于火炬系统的火炬点火系统的监测方法和原理，操作和设计都具有一定的指导意义。
参考文献
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，［，ＯＣｏｍｂｕｓｔｉｏｎＨａｎｄｂｏｏｋＣｈａｔｅｒ２０，ＦｌａｒｅｓＭ］．Ｔｕｌｓａｋｌａ ｐ－
檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶
作者简介
孙 海：工程师，华１９８０年生，２００６年７月毕业于石油大学（
，东）获得油气储运专业硕士学位，现在中国石油工程建设公司（巴基斯坦分公司设计部工作，目前主要从事压气站项目的ＣＰＥＣＣ）
工艺设计工作。邮箱：ｓｕｎｈａｉ８０＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｍ。
檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶
编辑：钟国利收稿日期：收修改稿：２０１０－１１－１１；２０１０－１２－０８；
檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶（上接第４１２页）
的选购应对机组的气流脉动与振动提出控制要求，以降低大型多台机组的管系振动。
（）压缩机管道安装设计应符合下列要求：压２
低限报警及低压越限停机装缩机进口应设压力高、
置；压缩机各级出口管道应安装全启封闭式安全阀；压缩机进出口之间应设循环回路；应采取防振、防脉动及温差补偿措施。
）压缩机出入口设置缓冲罐以降低气体脉（３
动、平缓气流、降低设备振动、分离油水。机组入口最大限度地减轻入口气体压气体设压力控制系统，
力大幅变化对运转中机组平稳操作的影响；压缩机紧急放空阀处设多级节流孔板，减轻管线的振动，提高系统的安全性。
（）压缩机间的气管线应地上铺设，并设有进４
行定期检测厚度的检测点，吸入管道应有防止产生负压的措施。多级压缩的可燃气体压缩机各段间，应设冷却和汽液分离设备，防止气体带液进入气缸。
（）压缩机基础应按照Ｓ《石油化５Ｈ３０９１－１９９８要求，采取减振、隔振措施。工压缩机基础设计规范》
各个环节的安全。首先是储气库的建库设计评价必须保证地下储气库具备气体“注得进、采得出、存得以及短期高产、高低压往复变化、长期使用的功住”
能；其次是注采气井井身的安全性要高，井身结构要满足强注强采、高低压循环往复的要求。而地面工压力变化范围大，对地面设施的运行安程运行参数、
全提出了较高的要求，其安全管理也就显得尤为重要。
总之，地下储气库的安全管理是一个系统工程，安全管理工作必须贯彻于储气库生产活动的整个过才能及时消除潜在的不安全因素，预程和各个方面，防事故的发生。
参考文献
［］胡奥林，］王小明．天然气供应安全及其应对策略［天然气工１Ｊ．
（）：业，２００８，２８１０１２５－１２９．
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［石油工业出版社．Ｍ］．北京：２００９．
［］赵树栋、王皆明．天然气地下储气库注采技术［石油３Ｍ］．北京：
工业出版社．２０００．
檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶
作者简介
杨 琴：女。毕业于石油大学（华东）化工设备与机械专业，目
前在中国石油西南油气公司安全环保与技术监督研究院从事安全评价与研究工作。电话：０２８－８２９７２７４３。
３小结
综上所述，地下储气库工程的安全与储气库的规划、设计、施工、运营、维护以及检修的各过程密切相关。确保地下储气库的安全长周期运行必须保证
檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶
编辑：钟国利收稿日期：收修改稿：２０１１－０３－０８；２０１１－０４－０７；
６ＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＯＦ ＯＩＬ ＆ＧＡＳ Ａｕ２０１１，Ｖｏｌ．４０，Ｎｏ．４ ＣＨＥＭｇ．
ｓｅｃｔｉｖｅｌｉｎｔｈｉｓｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｈｅａｌｔｈａｅｒ．Ｔｈｅ ｐｙｐｐ ｒｏｔｅｃｔｉｏｎｚｏｎｅｗａｓ６００ｍｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｍｅｔｈｏｄ ｐｙ
，ａｎｄ４００ｍｂｔｈｅｆｏｒｍｕｌａｍｅｔｈｏｄ．Ｈｏｗｅｖｅｒｔｈｅｈｅａｌｔｈ ｙ ｚｏｎｅｗａｓ４５０ｍｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｔｈｅａｔｍｏｓｈｅｒｉｃｅｎｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｙｐｐ －
ｒｏｔｅｃｔｉｏｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｚｏｎｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅ ｐｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＮＨ３ｗｈｉｃｈｗｅｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂＡＥＲｔｈｅｏｒ ｙｙ －
，ＭＯＤ ｍｏｄｅｌｉｎｔｈｒｅｅｚｏｎｅｓｔｈｅｏｔｉｍｕｍｈｅａｌｔｈｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｐｐｚｏｎｅｓｈｏｕｌｄｂｅ４５０ｍ．Ｉｔｗａｓｖｅｒｉｆｉｅｄｂｏｎ－ｓｉｔｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎ ｙｇ ｄａｔａｔｈａｔｔｈｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｒｏｔｅｃｔｉｖｅｚｏｎｅｗａｓ４５０ｍ．Ｉｔｉｓ ｐｒｏｔｅｃｍｏｒｅｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｎｄｒｅａｓｏｎａｂｌｅｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｈｅａｌｔｈ ｐ－ｔｉｏｎｚｏｎｅｂａｔｍｏｓｈｅｒｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｒｏｔｅｃｔｉｏｎｚｏｎｅｃａｌｃｕ ｙｐｐ －ｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｆｏｒｅｎｔｅｒｒｉｓｅｓ． ｐｐ
ｎ．ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＯＦ ＯＩＬ ＆ＧＡＳ，ｙ）
ＶＯＬ．４０，ＮＯ．４，４１０～４１２，２０１１（ＩＳＳＮ１００７－３４２６，ＩＮｐｐ
ＣＨＩＮＥＳＥ）
：ＡｂｓｔｒａｃｔＯｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄｏｅｒａｔｉｏｎ ｐ
ｃｏｌｌｅｃｔｅｄａｎｄｆｉｅｌｄｒｅｓｅａｒｃｈｆｏｒａｎｕｍｂｅｒｏｆｄｏｍｅｓｔｉｃｅｘｄａｔａ －
，ｃｉｓｔｉｎｕｎｄｅｒｒｏｕｎｄｓｔｏｒａｅｓｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅａｓｒｏ ｇｇｇｇｐ －，ｍｕｎｄｅｒｒｏｕｎｄｓｔｏｒａｅａｎｄｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｓａｏｒｏｓｅｄａｓ ｇｇｇｊｐｇｈａｒｍｆｕｌｅｌｅｍｅｎｔｓａｒｅａｎａｌｚｅｄｆｏｒｔｈｅｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｅｎｉ ｙｇ－
，ｎｅｅｒｉｎｏｆｄｒｒｅｓｅｒｖｏｉｒａｓｕｎｄｅｒｒｏｕｎｄｓｔｏｒａｅａｎｄａｓａｓ ｇｙｇｇｇｇ ｒｅｖｅｎｔｉｏｎｒｏｏｓｅｄ．ｓｏｍｅａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｍｅａｓｕｒｅｓａｒｅ ｐｐｐ
：；Ｋｅｗｏｒｄｓａｓｓｔｏｒａｅｓａｆｅｔｒｉｓｋ；ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄ ｇｇｙｙ
ｍｅａｓｕｒｅｓｃｏｎｔｒｏｌ
ＳｅｃｕｒｉｔＳｅｔｔｉｎｓｏｆＦｌａｒｅＩｎｉｔｉｏｎＦａｃｉｌｉｔｉｅｓｉｎＯｉｌ ｙｇｇ ａｎｄＧａｓＦｉｅｌｄｓ
１１２
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１２１
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ＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＯＦ ＯＩＬ ＆ＧＡＳ，ＶＯＬ．４０，ＮＯ．４，
（４２４～４２８，２０１１ＩＳＳＮ１００７－３４２６，ＩＮ ＣＨＩＮＥＳＥ）ｐｐ
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＆ＧａｓｆｉｅｌｄＣｏｍａｎ．ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＯＦ ｐｙ）
ＩＮＧ ＯＦ ＯＩＬ ＆ＧＡＳ，ＶＯＬ．４０，ＮＯ．４，４１９～４２３，２０１１ｐｐ
（ＩＳＳＮ１００７－３４２６，ＩＮ ＣＨＩＮＥＳＥ）
：ＡｂｓｔｒａｃｔＦｏｒｔｈｅｈｅｎｏｍｅｎｏｎｔｈａｔｃｕｒｒｅｎｔｌｔｈｅｃａｌ ｐｙ －
ｃｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｈｅａｌｔｈｒｏｔｅｃｔｉｏｎｚｏｎｅａｎｄｔｈｅａｔｍｏｓｈｅｒｉｃ ｐｐｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｒｏｔｅｃｔｉｏｎｚｏｎｅｃｏ－ｅｘｉｓｔｅｄｉｎｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｅｎ ｐｐ－
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ＯＩＬ ＆ＧＡＳ，ＶＯＬ．４０，ＮＯ．４，４２９～４３２，２０１１（ＩＳＳＮｐｐ
１００７－３４２６，ＩＮ ＣＨＩＮＥＳＥ）
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石油与天然气化工
０卷 第４期 ＣＨＥＭＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＯＦＯＩＬ ＆ＧＡＳ 第４
４１３
油气田火炬系统点火装置安全设置
孙 海１ 谭红旗１ 夏 勇２
（中国石油工程建设公司设计技术部 ２．中国石油西南油气田公司川西北气矿）１．
而在全场停车且泄放时火炬 摘 要 火炬系统是保障油气田处理设施安全的最后一道屏障，
本文详细介绍了油气田地面火炬系统点点火装置是保证火炬系统能否正常点火成功运行的关键，
火装置的类型和原理以及点火装置运行状态监视系统的组成和原理。
关键词 火炬系统 停车泄放 火炬点火装置 打火方式 监视系统：／．ｉｓｓｎ．１００７－３４２６．２０１１．０４．０２２ＤＯＩ１０．３９６９ｊ
油气田处理装置由于各种原因均存在不同程度的气体排放，称之为火炬气。通常，火炬气的主要来源是系统压力调整中由压力控制阀排放的工艺气如与火炬系统相连的阀门和安体；装置系统泄漏，
全阀的泄漏等；生产过程中必须排放的易燃、易爆球罐、容器等释放的气体以及站场停车泄物料；塔、
放时释放出来的大量气体。这些火炬气往往都是通过火炬系统燃烧后排向大气的，如果火炬点火装置失效的话，就会导致这些未经燃烧的可燃气或有毒有害气体直接排向大气，从而产生蒸气云爆炸的危险以及威胁员工身体健康或生命安全和造成处理装置的损坏等一系列严重后果。因此，火炬系统是否能够安全有效地运行取决于火炬点火装置能否正常运行，而判断点火装置是否正常运行，就必须有一套能够快速准确的点火装置运行状态监测系统来保证操作人员能快速地判断点火装置的运行状态并作出相应操作。
本文结合实际工作中火炬系统点火装置的设计以及其他相关标准规范和书籍，详细地介绍了火炬系统点火装置的具体结构以及点火方式的类型和原理、点火装置运行状态监测系统的分类和原理。
态，因此点火装置实际上是一个燃烧器。而作为一（个燃烧器，点火装置必须能够：１）计量燃料气和空（）混合燃料气和空气；（气耗量；２３）保持火焰的稳定。
典型的火炬点火装置是由燃料气计量用节流、燃料气和空气混合器（一般采用文丘里管）点火孔、
如图１头以及连接混合器和点火头的直管段组成，
１］
。工作时，所示［外部供应的燃料气经过滤器过滤
后，再经节流孔进行节流；节流作用产生的负压将外部大气中的空气带进混合器，燃料气和空气在混合器内进行混合；混合后的燃料气和空气经过直管段后到达点火头，在点火头处用一定的点火方式将混此时如果主火炬内有可燃气体泄放出来
，合气点燃；
１火炬点火装置介绍
火炬点火装置是用来引燃主火炬的一个燃烧装置，分布在主火炬顶部四周。为了随时应对主火炬点火装置必须时刻处于燃烧状排放出的可燃气体，
４１４
油气田火炬系统点火装置安全设置 ２０１１
筒体直径越大，所需要的点火装置数量就越多，火炬所需最少点火装置的数量与火炬筒体直径的关系如
３］
。表１所示［
点火头处喷出的火焰即可将主火炬气点燃进行燃烧。
图１所示的点火装置是靠燃料气计量节流孔的节流产生的负压作用将外部大气中的空气吸入并混合后点燃的，但有时也采用空气与燃料气单独计量。采用单独节流孔分开计量后的空气、燃料气再通过混合器进行混合再点燃，这样做的目的是便于控制燃料气和空气的混合比例，保证点火装置的稳定性。例如：甲烷气体能稳定正常燃烧的可燃性极限是５．７（，空气体积／甲烷体积）如果实际运行中空气体９～１
积／甲烷体积低于５．点火装置都是很７或大于１９，难点火成功的。因此，采用单独计量燃料气和空气，计量后的固定体积比混合气更容易点燃。但这种设置依赖性更强，必须保证有持续的空气供应和燃料气供应，空气供应中断或燃料气供应中断都会导致火炬点火装置失效。因此，目前一般采用图１所示的靠燃料气计量节流孔的节流产生的负压作用将外部大气中的空气吸入并混合后点燃的火炬点火装置
２］
。较多一些［
表１ 推荐的最少点火装置数量与火炬筒体直径之间的关系点火装置数量
（，至少）个
ａ
１
火炬筒体直径
ＤＮ
００≤２００，≤６００＞２００，≤１０５０＞６ ０５０，≤１５００＞１
火炬筒体直径
ＮＰＳ≤８
４＞８，≤２４，≤４２＞２
２，≤６０＞４
５０００＞１ ＞６
：对于有毒的火炬气，点火装置数量应为２。ａ：买卖双方协商确定。ｂ
２
３４ｂ
尽管对于小尺寸火炬（如Ｄ而言，推荐Ｎ≤２００）但若这一个点火装置失效的点火装置数量是１个，
了，则整个火炬就失效了，因此对这种小尺寸的火炬，仍然推荐采用至少２个点火装置，以保证其安全稳定的工作。
１．３火炬点火装置材质选择
由于点火装置中的点火头长时间与自身火焰和因此点火头的材质必须选择耐热主火炬火焰接触，
材质，如可选３０９ＳＳ、３１０ＳＳ、ＣＫ２０或镍基合金如但如果点火用燃料气或主火炬气中含有硫化８００Ｈ，氢，就不可以采用镍基合金材料作为点火头的材料。
连接点火头和混合器的直管段有时会接触到火焰，因此这段直管段的材质可选３０４ＳＳ或３１６ＳＳ。
点火装置中的混合器、计量节流孔和过滤器一般都可以采用铸铁、球墨铸铁或碳钢材质，但有时混合器的材质会选择不锈钢以防止混合器内发生锈蚀，混合器内部锈蚀有可能会堵塞混合器内部通道，从而严重影响空气与燃料气的混合比例，造成点火
３］
。装置火焰不稳定［
１．１火炬点火装置热释放量的要求
为保证点火装置稳定运行且能够顺利地将主火炬内释放出来的火炬气点燃，点火装置必须具备足够的热释放量。点火装置最低热释放量推荐值是／，这个热释放量值可以顺１３．２ＭＷ（４５０００Ｂｔｕｈ） ／利地将低热值≥１１１７５ｋＪｍ３的烃类火炬气点燃， 一般点火装置的热释放量值范围是１３．２ＭＷ（４５／）／。同时，０００Ｂｔｕｈ０２．５ＭＷ（３５００００Ｂｔｕｈ）～１ ／在天气干燥且风力达到１点火６０ｋｍｈ的情况下，装置释放出来的热量能够持续点燃火炬气；而在降／雨量达到５０ｍｍｈ的雨天环境且风力达到１４０／点火装置释放出来的热量也必须ｈ的情况下，ｋｍ
能够持续点燃火炬气。
当主火炬内释放出来的介质不是烃类火炬气或火炬气是烃类和惰性气体的混合气的情况下，这类／火炬气的热值往往低于１此时可能需１１７５ｋＪｍ３， 要增加点火装置的数量以加大点火装置热释放量或
３］
。采用热释放量更大的点火装置［
１．４火炬点火装置其他要求
除以上３点要求外，点火装置还需注意以下３
３］
：点［
（）点火装置所需燃料气要求：火炬点火装置１
必须能适用于多种燃料气，如可以采用天然气、甲乙烷、丙烷以及场站内的燃料气，但应该尽量避烷、
免使用氢气、乙烯或乙炔作为燃料气，因为这几类气体的燃烧速度太高，点火装置点火后，火焰可能会延
１．２火炬点火装置数量
火炬点火装置的数量与主火炬筒体直径有关，
石油与天然气化工
０卷 第４期 ＣＨＥＭＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＯＦＯＩＬ ＆ＧＡＳ 第４
４１５
伸到混合器部分。
（）点火装置的长度要求：点火装置的长度必２
须足够长以避免点火头处的火焰反窜到混合器部分规定从混合器到点火头之间的直管段长去。因此，
度至少应满足１．取８ｍ或１２５％主火炬通体直径，二者之间的最大值。
（）燃料气过滤器的要求：为避免燃料气节流３
孔堵塞，在节流孔前推荐安装过滤器以除去燃料气且规定过滤器滤网孔径不大于２内的杂质，５％节流孔直径。
打火管道顶部时，就与火炬点火装置１２内流出来的可燃气流相遇，从而使火炬点火装置打火成功，火炬点火装置１２就开始持续不断地燃烧。
火焰锋打火方式在打火之前必须保证其管道内充满可燃的空气和燃料气混合物，否则如果火焰锋可能会导管道内可燃混合气充满的不够充分的话，致火球在运动过程中熄灭。为保证火焰锋管线内不存留积液，空气３一般都采用站场内经过干燥处理而燃料气４一般都采用较干燥的燃后的仪表风气，
料气或采用瓶装液化气来代替。火焰锋打火方式中方便安装和检修。用到的主要设备都放在地面上，２．２电打火方式
电打火方式是采用高能或高电压火花塞将火炬点火装置内的空气－燃料气混合气点燃的一种打火方式，其打火方式示意图如图３所示
。
２火炬点火装置的打火方式选择
火炬点火装置正常工作情况下是连续燃烧的，不需要专门打火，但如果火炬点火装置熄灭了或第就必须要给点火装置再次打一次投运点火装置时，
火，以保证点火装置点火头处始终有火焰。目前，打火方式主要分２种，一种是最常规的火焰锋打火（，，另一种是电打火ＦｌａｍｅＦｒｏｎｔＧｅｎｅｒａｔｏｒＦＦＧ）
［］１－３
（，）。ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳａｒｋＩｎｉｔｉｏｎＥＳＩ ｐｇ
２．１火焰锋打火方式
火焰锋打火方式是最常规、最普遍使用的打火
４］
。其打火方式示意图如图２所示［方式，
电打火方式的工作原理是：燃料气经过火炬点火装置后，负压作用吸入空气，然后空气－燃料气混此时操作人员在地面上按下“打火合气到达点火头，
变压器＋手动按钮”上面的打火按钮，火花塞就会产生大量火花，将点火头处的可燃混合气点燃，此时就打火成功，火炬点火装置即开始持续不断地燃烧。
火焰锋打火方式的工作原理是：仪表风空气３和燃料气４在混合腔室６内先混合，再流经空气－燃料气混合器７充分混合；充分混合后的可燃气体在流经打火火花塞８处时被火花塞点燃，点燃后的火焰形成一个火球１当运动到０在管道内快速运动，
电打火方式的优点是方便快捷、打火成功时间很短、所需配备的设备少，缺点是一旦打火火花塞坏了，需要爬上火炬头检查并维修，检修难度大。２．３打火方式比较
火焰锋打火和电打火这两种打火方式各有利
４１６
弊，对二者的比较如表２所示。
油气田火炬系统点火装置安全设置 ２０１１
表２ 火焰锋打火和电打火方式的比较打火方式压缩空气打火管线最远距离地面上附属设施
控制反应时间
火焰锋打火需要ＤＮ２５管线１．６ｋｍ 基本都在地面上自动或手动１ｍｉｎ～２ｍｉｎ
电打火
不需要
不需要
打火电缆长度）２２９ｍ（
只有打火变压器在地面上
自动或手动
１ｓｅｃ０ｓｅｃ～１
火焰锋打火操作都在地面上完成，便于检查和但火焰锋打火所需时间较长，一旦火炬需检修维护，
要紧急打火的情况，火焰锋打火可能来不及，而且火焰锋打火操作相对比较复杂，需要经过专门培训；电打火的主要特点就是打火方便快捷，打火成功所需时间很短，操作十分简单，不需要很多培训即可完缺点就是打火火花塞在火炬头附近，一旦火花塞成，
出现故障，那么检修起来很困难。所以很多火炬系统的设计都是采用火焰锋打火和电打火两套系统，火焰锋打火作为备用打火方式。
３．２光学监测法
光学监测法是靠点火装置发出的火焰亮光来监测其是否正常工作。光学检测法与摄像头工作原理很相似，是利用一套光学镜片对准点火头，光学镜片内置的感应元件会接收点火头火焰发出来的红外线就说明点火装置工作正常；若感应元件感或紫外线，
受不到光线，则该系统会发出一个报警信号到中控室，提醒操作人员火炬点火装置火焰熄灭。采用光便于维修学监测法的优点是它可以放置在地面上，和保养，同时监测反应时间很快。但光学监测法也主要体现在雨雪大雾天气对测量结果有很多缺点，影响很大。３．３声学监测法
声学监测法是检测点火头火焰燃烧时发出的噪音来确定火炬点火系统是否运行正常的，如图５所示。图５中的黑色箭头就表示点火头燃烧时发出的噪音向下传向噪音检测元件。当火炬点火装置正常运行时，点火头有火焰燃烧，燃烧着的火焰会发出一定噪音。通过安装在火炬底部特定的噪音检测元件监测这部分噪音。如果有噪音，则表明火炬点火装置是稳定运行的，控制面板上“灯会亮；没有噪ＯＮ”音，则表明火炬点火装置失效，控制面板上的“ＯＦＦ”灯就会亮。
声学监测法的主要优点就是每个火炬点火装置都配备单独的声学检测元件，因此反应更快、更准确，且声学监测法维护量小；它的缺点主要是检测距离不能超过１因此不适应于那些高度很高的０７ｍ，火炬。
３火炬点火装置监测系统
火炬系统能否正常运行取决于点火装置是否正常稳定地运行，而如何判断点火装置是否在正常运主要有４种点火装置监行就变得很重要了。目前，
视系统可以帮助操作人员准确地判断点火装置是否在正常运行，分别是热电偶温度监测法、光学监测
］１－３
。法、声学监测法和火焰离子化监测法［
３．１热电偶温度监测法
热电偶温度监测法的基本原理就是测量点火头的温度，在点火头上安装一个热电偶，该热电偶会感受点火头处的温度，当火炬点火装置正常运行时，在点火头处有高温火焰，此时热电偶就会感受到这个温度，且当热电偶测出来的温度高于某个设定值时，就表明火炬点火装置正常运行，否则就表明火炬点火装置失效。
如图４所示，它采集到的温度信ＴＥ是热电偶，号传到中控室，Ｌ报警就表明点火装置工作不正常，Ｈ报警就表明点火装置运行正常。工业上广泛应用的热电偶是Ｋ型热电偶，该热电偶外面有保护层，保护层的材质可采用３１０ＳＳ或铬镍铁合金
。
石油与天然气化工
０卷 第４期 ＣＨＥＭＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＯＦＯＩＬ ＆ＧＡＳ 第４
表３ 四种火炬点火装置监测方法比较监测方法
检测对象
是否可以区分各个点火装置
状态？
是否可以区分点火装置火焰和主火炬火焰？平均反应时间，ｓｅｃ 测量元件安装位置是否可以在火炬正在运行的情况下安装？
是否可以在火炬正在运行的情况下检修？抗雨干扰抗雾干扰抗雪干扰抗蒸汽干扰抗阳光干扰
４１７
热电偶温度火焰离子化光学声学
监测法监测法监测法监测法温度热量可以一般可以１００～３００
电流信号可以可以
光
声音
不可以可以不可以可以
０＜５＜５ ５～１点火头上点火头和地面地面地面不可以不可以不可以可以可以不可以可以
不可以部分可以可以可以可以可以可以
可以可以
可以可以
３．４火焰离子化监测法
火焰离子化监测法是采用一种独特的火焰燃烧离子化的现象来检测火炬点火装置运行状态的。当就会在燃火炬点火装置的点火头有火焰在燃烧时，烧火焰底部区域产生一块离子化气体，这块离子化的气体是导电的，且带有一定量的电流，此时就可以如图６所在点火头附近安装一个带导电芯的磁棒，
５］
。如果火炬点火装置正常运行的话，示［就会有连
不可以可以不可以可以不可以可以可以
可以
不可以可以
该监测系统只续电流流经磁棒并最终流进接地点，
要检测磁棒和接地点之间是否有电流通过就可以判）断火炬点火装置是否运行正常。如图６（所示，如ａ果没有检测到电流，则表明火炬点火装置失效；如果检测到电流通过，如图６（所示，就表明该火炬点ｂ）火装置是出于燃烧状态
。
４工程实例
某天然气压气站火炬系统最大设计放空量是／站场内能够提供的燃料气是经脱水２１４３００ｋｈ， ｇ装置处理后的干燥天然气，试选择火炬系统点火装置。
按照火炬放空量并结合其他热辐射等要求计算火炬筒体总高是４得出该火炬筒体直径是ＤＮ４５０，１按照表１推荐，该火炬系统可选择２套点火系ｍ，
且这两套点火系统在火炬筒体顶部对称布置，如统，
图７所示。按照表２的比较，可以看出电打火的点火方式最快速，且该火炬高度不是很高易于检修，因此打火方式选择电打火方式。由于火炬高度不高，因此火炬点火装置监测系统选热电偶温度监测法
，
火焰离子化监测法的主要优点是检测结果稳定可靠，且基本不需要任何维护操作，缺点是造价较高。
３．５火炬点火装置监测系统比较
热电偶温度监测法、光学监测法、声学监测法和火焰离子化监测法这四种火炬点火装置监测方法的如表３所示。比较，
４１８
油气田火炬系统点火装置安全设置 ２０１１
，Ｕ，ｈｏｍａＳＡ，Ｍａｒｃｈ２００７：ＣＲＣＰｒｅｓｓ１～４６．
［］，，２ＪｏｈｎＢｅｌｌｏｖｉｃｈＪｉｍＦｒａｎｋｌｉｎＢｏｂＳｃｈｗａｒｔｚ．ＦｌａｒｅＰｉｌｏｔＳｓｔｅｍ ｙ
／／ＳａｆｅｔＣ］ＩＣＨＥ，ＰｒｏｃｅｓｓＳａｆｅｔＰｒｏｒｅｓｓ．Ｍａｒｃｈ２００７，２６ ｙ［ｙｇ
（）：１１～５．［］Ｆ，３ｌａｒｅＤｅｔａｉｌｓｆｏｒＧｅｎｅｒａｌＲｅｆｉｎｅｒａｎｄＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＳｅｒｖｉｃｅ ｙ
／［］，，ＡＮＳＩＡＰＩＳｔａｎｄａｒｄ５３７ＳＳｅｃｏｎｄＥｄｉｔｉｏｎＤｅｃｅｍｂｅｒ２００８． ［］ＨＧ］：４Ｔ２０５７０．１２－１９９５火炬系统设置［Ｓ１９９６－０５－０２．
［］杨振武，赵伟，赵崇镇．轻烃站放空火炬自动点火装置［］５Ｊ．石
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每个点火装置上都安装有一个热电偶来监测点火头的温度。点火装置材质选３１６不锈钢。
５结语
在油气处理站场保证火炬系统的安全稳定运行而为保证火炬系统的稳定运行必须是至关重要的，
保证火炬点火系统正常稳定地运行。本文总结了火炬点火系统的构成以及火炬点火系统的打火方式与对于火炬系统的火炬点火系统的监测方法和原理，操作和设计都具有一定的指导意义。
参考文献
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檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶
作者简介
孙 海：工程师，华１９８０年生，２００６年７月毕业于石油大学（
，东）获得油气储运专业硕士学位，现在中国石油工程建设公司（巴基斯坦分公司设计部工作，目前主要从事压气站项目的ＣＰＥＣＣ）
工艺设计工作。邮箱：ｓｕｎｈａｉ８０＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｍ。
檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶
编辑：钟国利收稿日期：收修改稿：２０１０－１１－１１；２０１０－１２－０８；
檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶（上接第４１２页）
的选购应对机组的气流脉动与振动提出控制要求，以降低大型多台机组的管系振动。
（）压缩机管道安装设计应符合下列要求：压２
低限报警及低压越限停机装缩机进口应设压力高、
置；压缩机各级出口管道应安装全启封闭式安全阀；压缩机进出口之间应设循环回路；应采取防振、防脉动及温差补偿措施。
）压缩机出入口设置缓冲罐以降低气体脉（３
动、平缓气流、降低设备振动、分离油水。机组入口最大限度地减轻入口气体压气体设压力控制系统，
力大幅变化对运转中机组平稳操作的影响；压缩机紧急放空阀处设多级节流孔板，减轻管线的振动，提高系统的安全性。
（）压缩机间的气管线应地上铺设，并设有进４
行定期检测厚度的检测点，吸入管道应有防止产生负压的措施。多级压缩的可燃气体压缩机各段间，应设冷却和汽液分离设备，防止气体带液进入气缸。
（）压缩机基础应按照Ｓ《石油化５Ｈ３０９１－１９９８要求，采取减振、隔振措施。工压缩机基础设计规范》
各个环节的安全。首先是储气库的建库设计评价必须保证地下储气库具备气体“注得进、采得出、存得以及短期高产、高低压往复变化、长期使用的功住”
能；其次是注采气井井身的安全性要高，井身结构要满足强注强采、高低压循环往复的要求。而地面工压力变化范围大，对地面设施的运行安程运行参数、
全提出了较高的要求，其安全管理也就显得尤为重要。
总之，地下储气库的安全管理是一个系统工程，安全管理工作必须贯彻于储气库生产活动的整个过才能及时消除潜在的不安全因素，预程和各个方面，防事故的发生。
参考文献
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工业出版社．２０００．
檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶
作者简介
杨 琴：女。毕业于石油大学（华东）化工设备与机械专业，目
前在中国石油西南油气公司安全环保与技术监督研究院从事安全评价与研究工作。电话：０２８－８２９７２７４３。
３小结
综上所述，地下储气库工程的安全与储气库的规划、设计、施工、运营、维护以及检修的各过程密切相关。确保地下储气库的安全长周期运行必须保证
檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶
编辑：钟国利收稿日期：收修改稿：２０１１－０３－０８；２０１１－０４－０７；
６ＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＯＦ ＯＩＬ ＆ＧＡＳ Ａｕ２０１１，Ｖｏｌ．４０，Ｎｏ．４ ＣＨＥＭｇ．
ｓｅｃｔｉｖｅｌｉｎｔｈｉｓｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｈｅａｌｔｈａｅｒ．Ｔｈｅ ｐｙｐｐ ｒｏｔｅｃｔｉｏｎｚｏｎｅｗａｓ６００ｍｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｍｅｔｈｏｄ ｐｙ
，ａｎｄ４００ｍｂｔｈｅｆｏｒｍｕｌａｍｅｔｈｏｄ．Ｈｏｗｅｖｅｒｔｈｅｈｅａｌｔｈ ｙ ｚｏｎｅｗａｓ４５０ｍｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｔｈｅａｔｍｏｓｈｅｒｉｃｅｎｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｙｐｐ －
ｒｏｔｅｃｔｉｏｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｚｏｎｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅ ｐｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＮＨ３ｗｈｉｃｈｗｅｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂＡＥＲｔｈｅｏｒ ｙｙ －
，ＭＯＤ ｍｏｄｅｌｉｎｔｈｒｅｅｚｏｎｅｓｔｈｅｏｔｉｍｕｍｈｅａｌｔｈｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｐｐｚｏｎｅｓｈｏｕｌｄｂｅ４５０ｍ．Ｉｔｗａｓｖｅｒｉｆｉｅｄｂｏｎ－ｓｉｔｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎ ｙｇ ｄａｔａｔｈａｔｔｈｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｒｏｔｅｃｔｉｖｅｚｏｎｅｗａｓ４５０ｍ．Ｉｔｉｓ ｐｒｏｔｅｃｍｏｒｅｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｎｄｒｅａｓｏｎａｂｌｅｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｈｅａｌｔｈ ｐ－ｔｉｏｎｚｏｎｅｂａｔｍｏｓｈｅｒｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｒｏｔｅｃｔｉｏｎｚｏｎｅｃａｌｃｕ ｙｐｐ －ｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｆｏｒｅｎｔｅｒｒｉｓｅｓ． ｐｐ
ｎ．ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＯＦ ＯＩＬ ＆ＧＡＳ，ｙ）
ＶＯＬ．４０，ＮＯ．４，４１０～４１２，２０１１（ＩＳＳＮ１００７－３４２６，ＩＮｐｐ
ＣＨＩＮＥＳＥ）
：ＡｂｓｔｒａｃｔＯｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄｏｅｒａｔｉｏｎ ｐ
ｃｏｌｌｅｃｔｅｄａｎｄｆｉｅｌｄｒｅｓｅａｒｃｈｆｏｒａｎｕｍｂｅｒｏｆｄｏｍｅｓｔｉｃｅｘｄａｔａ －
，ｃｉｓｔｉｎｕｎｄｅｒｒｏｕｎｄｓｔｏｒａｅｓｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅａｓｒｏ ｇｇｇｇｐ －，ｍｕｎｄｅｒｒｏｕｎｄｓｔｏｒａｅａｎｄｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｓａｏｒｏｓｅｄａｓ ｇｇｇｊｐｇｈａｒｍｆｕｌｅｌｅｍｅｎｔｓａｒｅａｎａｌｚｅｄｆｏｒｔｈｅｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｅｎｉ ｙｇ－
，ｎｅｅｒｉｎｏｆｄｒｒｅｓｅｒｖｏｉｒａｓｕｎｄｅｒｒｏｕｎｄｓｔｏｒａｅａｎｄａｓａｓ ｇｙｇｇｇｇ ｒｅｖｅｎｔｉｏｎｒｏｏｓｅｄ．ｓｏｍｅａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｍｅａｓｕｒｅｓａｒｅ ｐｐｐ
：；Ｋｅｗｏｒｄｓａｓｓｔｏｒａｅｓａｆｅｔｒｉｓｋ；ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄ ｇｇｙｙ
ｍｅａｓｕｒｅｓｃｏｎｔｒｏｌ
ＳｅｃｕｒｉｔＳｅｔｔｉｎｓｏｆＦｌａｒｅＩｎｉｔｉｏｎＦａｃｉｌｉｔｉｅｓｉｎＯｉｌ ｙｇｇ ａｎｄＧａｓＦｉｅｌｄｓ
１１２
ＳｕｎＨａｉＴａｎＨｏｎｉＸｉａＹｏｎ１．ＣｈｉｎａＰｅｔｒｏｌｅｕｍ ， ， ｇｑｇ（
，ＥＥｎｉｎｅｅｒｉｎ＆ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＣｏｒｏｒａｔｉｏｎｎｉｎｅｅｒｉｎＤｅ ｇｇｐｇｇ －
，２，Ｄａｒｔｍｅｎｔ８＃Ｇｕｌｏｕｗａｉｔｒｅｅｔｏｎｃｈｅｎｉｓｔｒｉｃｔ Ｓｐｇｇ Ｄ
：；Ｋｅｗｏｒｄｓｈｅａｌｔｈｚｏｎｅａｔｍｏｓｈｅｒｉｃｅｎｖｉｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｐｐｙ－
；ｒｏｎｍｅｎｔｒｏｔｅｃｔｉｏｎｚｏｎｅＳＣＲＥＥＮ３ｍｏｄｅｌ ｐ
ＥｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆＩｎｔｅｒａｌｉｔＭａｎａｅｍｅｎｔＳｓｔｅｍｆｏｒ ｇｙｇｙ
ＮａｔｕｒａｌＧａｓＰｉｅｌｉｎｅｉｎＳｅｒｖｉｃｅｉｎＪｉｎｂｉａｎＧａｓＦｉｅｌｄ ｐｇ
１２１
ＭａＳｉｉｎｈａｎＨｏｎｅｉＰｉｎｔａｌ（１．Ｔｈｅ ｐｇ，Ｚｇｇ，Ｗｇ，ｅ
；ＦｏｕｒｔｈＧａｓＥｘｔｒａｃｔｉｏｎＰｌａｎｔｏｆＣｈａｎｉｎＯｉｌＦｉｅｌｄ２．Ｔｈｅ ｇｑｇ
）ＦｉｒｓｔＧａｓＥｘｔｒａｃｔｉｏｎＰｌａｎｔｏｆＣｈａｎｉｎＯｉｌＦｉｅｌｄ．ＣＨＥＭ－ ｇｑｇ
；Ｂｅｉｉｎ２．ＮｏｔｈｗｅｓｔｅｒｎＳｉｃｈｕａｎＧａｓＤｉｓｔｒｉｃｔｏｆＰｅｔ１０００１１， ｊｇ－
）ｒｏＣｈｉｎａＳｏｕｔｈｗｅｓｔＯｉｌ＆ＧａｓｆｉｅｌｄＣｏｍａｎ．ＣＨＥＭＩＣＡＬ ｐｙ
ＯＦ ＯＩＬ ＆ＧＡＳ，ＶＯＬ．４０，ＮＯ．４，４１３ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ｐｐ
（１８，２０１１ＩＳＳＮ１００７－３４２６，ＩＮ ＣＨＩＮＥＳＥ）～４
ＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＯＦ ＯＩＬ ＆ＧＡＳ，ＶＯＬ．４０，ＮＯ．４，
（４２４～４２８，２０１１ＩＳＳＮ１００７－３４２６，ＩＮ ＣＨＩＮＥＳＥ）ｐｐ
：ＴＡｂｓｔｒａｃｔｈｅｆｌａｒｅｓｓｔｅｍｉｓｔｈｅｌａｓｔｂａｒｒｉｅｒｔｏｅｎ ｙ－
，ｓｕｒｅｔｈｅｓａｆｅｔｏｆｔｈｅｏｉｌａｎｄａｓｔｒｅａｔｍｅｎｔｆａｃｉｌｉｔｉｅｓｉｎｉｔｉｏｎ ｙｇｇ ｉｓｔｈｅｋｅｆａｃｔｏｒｔｏｍａｋｅｓｕｒｅｔｈａｔｔｈｅｆｌａｒｅｓｓｔｅｍｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ ｙｙ ｉｎｉｔｅｄｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｄｕｒｉｎｔｈｅｓｈｕｔｄｏｗｎａｎｄｖｅｎｔｉｎｏｆｉｓ ｇｙｇｇ ｗｈｏｌｅｌａｎｔ．Ｔｈｅｒｉｎｃｉｌｅａｓｔｅａｎｄｏｆｔｈｅｏｉｌａｎｄｆｉｅｌｄ ｐｐｐｇｙｐｒｉｎｃｉｓｕｒｆａｃｅｆｌａｒｅｉｎｉｔｉｏｎｓｓｔｅｍａｎｄｔｈｅｃｏｍｏｓｉｔｉｏｎａｎｄ ｐｇｙｐ－
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：ＡｂｓｔｒａｃｔＡｃｃｏｒｄｉｎｔｏｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆＪｉｎ ｇｇ －
，ｂｉａｎｎａｔｕｒａｌｉｎｔｅｒｉｔｍａｎａｅｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏａｓｉｅｌｉｎｅ ｇｙｇｇｙｇｐｐ ｔｈｉｓａｅｒｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｔｈｅａｓｉｅｌｉｎｅｉｎｔｅｒｉｔｍａｎａｅｍｅｎｔ ｐｐｇｐｐｇｙｇ ｆｒａｍｅｗｏｒｋｒｏｃｅｓｓｉｎＪｉｎｂｉａｎａｓｆｉｅｌｄａｎｄａｌｓｏｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｐｇｇａｓｉｅｌｉｎｅｍａｉｎｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｔｈｅｎａｔｕｒａｌｉｎｔｅｒｉｔｍａｎａｅ ｇｐｐｇｙｇ －
，ｍｅｎｔ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅｍａｏｒｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｔｈｅｓａｆｅｔｏｆ ｊｇｙ ｉｅｌｉｎｅａｎｄｃｏｎｓｅｕｅｎｃｅｓｏｆａｓｉｅｌｉｎｅａｃｃｉｄｅｎｔａｒｅａｎａ ｐｐｑｇｐｐ－
ｌｚｅｄ，ｔｈｅｉｅｌｉｎｅｉｎｔｅｒｉｔｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄｆｏｒａｓｆｉｅｌｄｉｓｉｎｔｒｏ ｙｐｐｇｙｇ －ｄｕｃｅｄ，ａｎｄｔｈｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆｔｈｅＪｉｎｂｉａｎｉｎａｓｉｅｌｉｎｅ ｇｇｐｐ－ｔｅｒｉｔｍａｎａｅｍｅｎｔｓｓｔｅｍｉｓｓｔａｔｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ． ｇｙｇｙ
：；Ｋｅｗｏｒｄｓｆｌａｒｅｓｓｔｅｍ；ｓｈｕｔｄｏｗｎａｎｄｖｅｎｔｉｎｆｌａｒｅ ｙｇｙ
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：；ｎ；ＫｅｗｏｒｄｓＪｉｎｂｉａｎａｓｆｉｅｌｄａｔｕｒａｌａｓｉｅｌｉｎｅ ｇｇｇｐｐｙ
；ｍｉｎｔｅｒａｌｉｔａｎａｅｍｅｎｔｓｓｔｅｍ ｇｙｇｙ
ＲｅａｓｏｎａｂｌｅＳｅｔｔｉｎｏｆＨｅａｌｔｈＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＺｏｎｅｉｎＰｅｔ －ｇ
ｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＥｎｔｅｒｒｉｓｅｓ ｐ
１１２２
，，（ＷｕＭｉｎｕａｎＺｈａｏＤｏｎｆｅｎｉＬｉｘｉａｅｔａｌ１． ｇｊｇｇ，Ｑ
，ＣｏｌｌｅｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎＣｈｉｎａＵｎｉ ｇｙｇｇ －；ｖｅｒｓｉｔｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ，Ｑｉｎｄａｏ２６６５５５，Ｓｈａｎｄｏｎ２．Ｑｉｎｄ ｙｇｇｇ －
，
ＲｉｓｋＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＭｅａｓｕｒｅｓｏｆＯｖｅｒ －
ｈａｕｌＫｅＯｅｒａｔｉｏｎＡｂｏｕｔＮａｔｕｒａｌＧａｓＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｙｐ Ｅｕｉｍｅｎｔｑｐ
１２
，（ＹｕａｎＺｕｏｉａｎＧｕｏＹｕ１．ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳａｆｅｔ ｊｙ
，，ａｏＯａｓｉｓＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ＆ＳａｆｅｔＴｅｃｈｎｏｌｏＣｏ．Ｌｔｄ． ｙｇｙ
ｄａｏＱｉｎ２６６５５５，Ｓｈａｎｄｏｎ．ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲ－ ｇｇ）
ＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＴｅｃｈｎｉｃａｌＳｕｅｒｖｉｓｉｏｎｏｆ＆Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐ
；ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａａｎＳｏｕｔｈｗｅｓｔＯｉｌ＆ＧａｓｆｉｅｌｄＣｏｍ２．Ｎａｔｕｒａｌ ｐｙＧａｓＥｘｔｒａｃｔｉｏｎＴｒａｉｎｉｎＣｅｎｔｅｒｏｆＰｅｔｒｏＣｈｉｎａＳｏｕｔｈｗｅｓｔＯｉｌ ｇ
＆ＧａｓｆｉｅｌｄＣｏｍａｎ．ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＯＦ ｐｙ）
ＩＮＧ ＯＦ ＯＩＬ ＆ＧＡＳ，ＶＯＬ．４０，ＮＯ．４，４１９～４２３，２０１１ｐｐ
（ＩＳＳＮ１００７－３４２６，ＩＮ ＣＨＩＮＥＳＥ）
：ＡｂｓｔｒａｃｔＦｏｒｔｈｅｈｅｎｏｍｅｎｏｎｔｈａｔｃｕｒｒｅｎｔｌｔｈｅｃａｌ ｐｙ －
ｃｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｈｅａｌｔｈｒｏｔｅｃｔｉｏｎｚｏｎｅａｎｄｔｈｅａｔｍｏｓｈｅｒｉｃ ｐｐｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｒｏｔｅｃｔｉｏｎｚｏｎｅｃｏ－ｅｘｉｓｔｅｄｉｎｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｅｎ ｐｐ－
，，ｔｅｒｒｉｓｅｓｔｈｉｓａｅｒｃｏｍａｒｅｄｔｈｅｉｒｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ ｐｐｐｐ，ｒｉｎｃｉｌｅｓｉｍｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｅｔｃ．ａｎｄａｎａｌｚｅｄｔｈｅｄｅｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓ ｐｐｐｙ
’ａｎｄｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｓｆｏｒｂｏｔｈｚｏｎｅｓｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓ． ，ｌａｎｔＷｉｔｈａｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｆｏｒｅｘａｍｌｅａｎｄｃｈｏｏｓｉｎＮＨ３ａｓｔｈｅ ｐｐｇ
，ｏｌｌｕｔａｎｔｓｒｏｔｅｃｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｔｈｅｈｅａｌｔｈｚｏｎｅａｎｄａｔ ｐｐ－ｍｏｓｈｅｒｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｒｏｔｅｃｔｉｏｎｚｏｎｅｗａｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｒｅ ｐｐ－
ＯＩＬ ＆ＧＡＳ，ＶＯＬ．４０，ＮＯ．４，４２９～４３２，２０１１（ＩＳＳＮｐｐ
１００７－３４２６，ＩＮ ＣＨＩＮＥＳＥ）
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ｒｉｓｋａｎａｌｓｉｓｏｆｏｖｅｒｈａｕｌｋｅｏｅｒａｔｉｏｎｒｏｃｅｓｓａｂｏｕｔｎａｔｕｒａｌ ｙｙｐｐ
，ａｓｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｒｅｖｅｎｔｅｕｉｍｅｎｔｓｏａｓｔｏａｎｄｒｅｄｕｃｅａｃｃｉ ｇｐｐｑｐ－ｄｅｎｔｓｄｕｒｉｎｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｏｅｒａｔｉｏｎｓａｎｄｋｅｅｔｈｅｍａｉｎｔｅ ｇｐｐ －ｎａｎｃｅｏｅｒａｔｉｏｎｓａｆｅｔａｎｄｓｍｏｏｔｈｎｅｓｓ． ｐｙ
：ｏ；ｒ；ｃＫｅｗｏｒｄｓｅｒａｔｉｏｎｉｓｋａｎａｌｓｉｓｏｎｔｒｏｌｍｅａｓ ｐｙｙ－
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