168米！裕龙炼化最高火炬塔架成功封顶，你知道火炬塔的作用吗？

吊装机械工程 2023-07-26

裕龙石化炼化一体化项目（一期）火炬塔架高度168m，总重量2100t，是目前全亚洲最高的火炬。该火炬分八个节段立式组装模块化吊装，首段位于基础组装，第二段至第八段启用SCC20000A型2000吨级履带式起重机，采用“单机提吊旋转法吊装工艺”完成吊装任务。

据悉，本次塔架吊装存在诸多难点，如临海作业、高空作业、软地基等不利的环境特点。为了保证吊装任务的顺利完成，从2023年3月14日首个火炬塔架技术交底会开始。依据裕龙石化大件运输吊装管理组“安全、有序、高效、节约、规范”的要求。

对火炬塔架吊装进行了总体策划，根据塔架的高度和重量选用三种工况（108m主臂、108m+60m塔式副臂、108m+90m塔式副臂）来完成7个节段吊装任务，明确塔架预制场地，调整地基础处理方案，优化吊装吊盖设计。每段吊装以“安全第一”为核心理念，定计划、定责任、定措施，确保火炬塔架顺利安装。

从6月3日火炬塔架首吊至封顶，历时45天，完成7个节段吊装任务。面对第八段塔架重心偏心的特殊情况，技术人员不断校核，并根据重心偏移来调整钢丝绳的长度，尽可能的将塔架维持于水平状态，选取合适的位置固定缆风绳，面对周边杂乱无章的施工场地，并选用配重块、路基板当作固定锚点，并在外围设置可移动锚点，避免塔架受风影响发生旋转与臂杆发生碰撞，并在吊装前与参与吊装任务的所有人员进行全面的安全技术交底，做到人人明确吊装的步骤及参数，每一步都不许容错。

现场由吊装总指挥全面统筹全场，确保第八段火炬塔架顺利封顶。并在吊装前与业主、监理、安装单位确认吊装前控制点，对并其提出的疑问进行一一解决，吊装时与安装单位紧密配合，确保第八段塔架吊装顺利封顶，并将SCC20000A型2000吨级履带式起重机性能发挥至极限。

据海湾吊装项目部人员介绍，此次火炬塔架吊装任务既是机会，也是挑战。最终该项目部凭借其专业的吊装素养顺利完成吊装工作，整个吊装过程安全、高效。

「火炬塔简介及作用」

化工厂在生产过程中，会产生很多易燃易爆的气体，其中很多对人体有害。它们多数比空气重，如果放入大气，经蔓延，会沉积在地面上，并达到很高的浓度，这会造成严重的环境污染，危害人体健康，如若碰到火种，将造成火灾，甚至爆炸。

为了防止这些危险发生，人们把它们集中起来烧掉，以防后患。火炬将这些易燃、易爆、有毒、有腐蚀性的气体通过燃烧变成无害的二氧化碳、水或无毒、毒性较小的其它物质。

将这些燃料直接这样烧掉，的确有些浪费，所以工厂正在千方百计地把火炬气体回收，作为有用的燃料。

但是，即使回收得比较彻底，火炬还是不能废除的，因为在发生意外事故时，仍然必须通过它，将大量的可燃气体烧掉，以确保安全。

　　所以，火炬装置可以说是化工厂的最后一道安全屏障。

为何有的火炬的形状不同？

　　两种类型的火炬分别为高架火炬和地面火炬。两种火炬各有千秋。

　　（1）地面火炬

　　其燃烧就在地面附近发生。它的型式可能是未封闭的传统火炬烧嘴，也可能是带耐火衬里的钢制封闭结构，含有多个烧嘴。

　　优点：运行成本低且维修方便。

　　缺点：地面火炬的处理能力小，且不能燃烧有毒气体。建设成本较高。

　　（2）高架火炬

　　它的火焰远离地面，在火炬塔顶端燃烧。火炬塔顶端设有火炬头，火炬头部配有长明灯，长明灯经点火器点燃后将一直燃烧，废气到火炬头部时，会立即被点燃。

　　优点：高架火炬处理废气的能力大，建设成本低。

　　缺点：由于火炬气体出口的速度较快，燃烧时所产生的噪音是无法避免的。同时火炬头处所产生巨大火焰造成的热辐射，对高架火炬附近的工作人员及设备有很大的影响。

　　高架火炬根据其支撑方式，还可以分为塔架支撑火炬、拉索火炬、自支撑火炬。

自支撑火炬、拉索火炬、塔架支撑火炬

火炬用于处理哪些气体？

　　不同厂对于火炬要求和使用情况也不相同。比如炼油厂火炬一般在硫磺车间，处理硫化氢气体。火炬处理的气体有：

　　1、炼厂吹扫气和废气

　　2、油井中与原油一起排出的不可回收气体

　　3、鼓风炉排放的气体

　　4、焦炉产生的不能利用的气体

　　5、化工过程产生的废气

　　来自炼厂、原油生产、化学工业以及焦炉（所占比重较小）的火炬气，主要由低分子量、高热值的烃组成。来自鼓风炉的火炬气，主要由低热值的惰性组分和CO组成。

　　火炬也用于燃烧处理下水道、煤气化、火箭发动机试验、配有钠/水换热器的核电厂、重水工厂以及氨肥厂所产生的废气。

典型的火炬系统包括哪些？

　　1、集气总管和从各工艺单元收集气体的管道

　　2、用于脱除和储存可凝缩和夹带液体的缓冲罐（脱夹带罐）

　　3、专用的密封罐、水封罐或用于防止排放气倒流的设施

　　4、单个或多个燃烧器和火炬筒

　　5、如果需要，还要配置气体引燃器和点火器，以引燃废气和空气的混合物

　　6、对于无烟火炬，还要提供外部输送力（蒸汽吹扫或强制通风），天然气、燃料气、惰性气或氮气都可用做吹扫气

火炬的结构组成？

　　下面为高架不可拆卸火炬的结构组成。

　　（1）火炬头

　　火炬头的作用是将废气尽可能燃烧干净。

　　常见的有直筒式，用于天然气火炬、焦炉煤气火炬等；也有倒锥形的，用于水煤浆为原料制甲醇、合成氨的火炬。

图为煤制30万吨合成氨/年装置的火炬头

　　还有带消烟功能的火炬，其内部和外部都具有消烟蒸汽管，在石油化工、炼油企业很常见。

图为带消烟功能的火炬头

　　（2）点火器

　　火炬点火器是一种自动点火工具，具有点火可靠、寿命长等优点、发火端耐高温、抗结焦、具有自净能力等优点。

　　点火器原理

　　当火炬压变检测到压力达到一定值，点火控制系统开始送电（220V），经高压发生器升至10000V，传送给点火器，电磁阀得电后打开，气体到达点火嘴，点火器得电后产生电弧进行点火，点燃气体。

　　点火器使用注意事项

　　a、点火时，应先开点火装置，然后喷油(气)点火;一般点火时间不能超过30秒。

　　b、点燃火炬时流程确认一定要到位，在点燃开工火炬时，确认除开工点火器和长明灯的燃气阀门打开外，其余阀门全部关闭。禁止在点燃火炬时将不相关的燃气阀门打开。

　　（3）分子封

　　在有火炬气排放时，可以利用另外一股气体的力量，阻止废气和空气的混合气体返回火炬内部，这样可避免爆炸事故。

　　分子封的结构至少有三种。最常见的是迷宫式分子封。（采用比空气轻的气体如氮气时用）

图为迷宫式分子封

　　另外一种迷宫式分子封的结构，采用比空气重的气体如二氧化碳时用，就是将上图倒过来用。

图为迷宫式分子封

　　迷宫式分子封的常见问题

　　（A）结冰堵塞

　　在高寒地区，分子封如果没有保温、伴热措施，火炬气中的水分会凝结下来，从而结冰堵塞分子封。这个后果是非常严重的。

　　防止办法：随气温的变化分别采取保温措施或伴热保温措施即可。分子封做成斜底，最低处开一个排污口，也是一个比较好的办法。

　　（B）钟罩脱落

　　事故的后果很严重。防止办法：按规范设计、按设计制造，不要偷工减料即可。当然，分子封的材料也很重要。如果火炬气是有腐蚀性的气体，分子封就要用相应的不锈钢材料（例如：304、316L）。

　　有些火炬厂家非常聪明，在分子封钟罩的下面，焊了几个支座，在分子封的上部，焊了几块挡板，就是分子封出了问题，让钟罩也掉不下来、上不去，避免更大事故的发生。

　　（C）杂物堵塞

　　有些火炬头口径很大，内存耐火材料。时间长了，耐火材料脱落，会堵塞分子封。火炬气中的灰尘、火炬气燃烧后产生的灰尘，也会堵塞分子封。

　　防止办法：分子封设一到二个检修手孔。堵塞严重，只有拆下检修。

　　（4）火炬筒体

　　是一个钢制的直筒子。两端是法兰，通常下面是与立式水封罐相连，上面是与分子封相连。其作用是将火炬头、分子封的重量传递出去。

　　最常用的火炬筒体材料是碳钢。也有碳钢加厚、不锈钢的。对于醋酸火炬，还要使用优质不锈钢 316L。

　　（5）水封罐

　　其作用是防止火炬系统发生回火、爆炸事故。其材料一般为碳钢，也有不锈钢的。

　　（6）分液罐

　　应能分离出排放气体中直径 300μm-600μm 的液滴。以防止下火雨。

如何消烟？

　　如要这些气体完全燃烧，需要足够的助燃空气和恰当比例混合的废气和空气，燃烧可能会产生烟，这取决于废气的气体组成、流量以及助燃空气的分布。

　　通常，含有甲烷、氢气、CO和氨的废气，燃烧时不会产生烟；而含有重烃，如：高于甲烷的直链烷烃、烃和芳烃，燃烧时会产生烟。

　　高架火炬通常使用外部辅助来消烟：

　　如：使用蒸汽吹扫或鼓风，通过使气体/废气的更有效混合和扰动达到消烟的目的。还可以用喷水、高速涡流或注入天然气的方法来消烟。地面火炬很少使用辅助措施进行消烟。

为何工厂配有两组火炬？

　　许多火炬系统都配备两组火炬，平行布置或串联布置，对于平行布置的火炬，一个火炬停工维修时，可使用另一个火炬。

　　对于串联布置的火炬，通常，一个是高度较低的地面火炬，用于处理正常情况下较少流量的气体，另一个是高架火炬，用于处理紧急故障工况下的大流量气体。

文章内容来源吊装机械工程，责任编辑：胡静，审核人：李峥

评论

订阅电子快报

168米！裕龙炼化最高火炬塔架成功封顶，你知道火炬塔的作用吗？

评论

订阅电子快报

热点文章