什么是 Liquid Seal Blow-Dry？

当气体速度足够高以将液体从桶中夹出时，就会发生吹干事件。这可能导致：

  • 熄灭的引燃器或主火焰
  • 受污染的密封液从火炬烟囱中落
    • 下
  • 随着烟囱中流体密度的增加，火炬集管中的压力峰值

发生这种情况的气体流速称为吹干速率，在设计过程的早期定义。对于某些耀斑，吹干速率高于最大缓解速率，因此该系统无法吹干。

但是，许多设施的紧急设计费率非常高，以至于完全阻止吹干是不切实际的。在这些情况下，操作员必须考虑液体夹带的潜在后果。

CFD Insights： 意外的压力峰值

约翰新科(John Zink)进行了一项计算流体动力学 （CFD） 研究，以更好地了解低压火炬系统中的吹干动力学。

分析表明，在吹干事件期间，入口静压飙升至约 47 psig，远高于低压系统的预期。虽然这种高压只持续了很短的时间，但它仍然对上游设备和整体设施安全构成潜在风险。

这些结果突出了评估紧急救援事件期间液体密封行为和考虑降低背压风险的设计策略的重要性。

一种简化的压力估算方法

分析吹干过程中的两相流很复杂，通常需要专门的软件和 专业知识。为了支持操作员和设计师，约翰新科（John Zink）开发了一种简化的分析方法来估计压力峰值。

  • 该方法使用 CFD 结果进行校准。
  • 它为估计潜在背压提供了一个实用的筛选工具。
  • 它允许对系统风险进行早期评估，而无需进行全面建模。

需要注意的是： 这种简化的方法已在有限数量的 CFD 仿真中进行了 验证 ，并且其对其他应用的准确性尚不清楚。它应该被视为一种筛选方法，而不是详细分析的替代品。

经过验证的约翰新科(John Zink)解决方案减轻吹干

问题

如果吹干是一个问题，约翰新科(John Zink) 提供工程液体密封设计，可以避免或减轻液体夹带并降低 背压的大小 。

1. 水平液体密封

一种独立的容器，其保护功能与垂直密封相同，但液体分离性更强。其水平方向 提供了 固有的敲除能力，降低了高泄压事件期间液体残留的风险。

2. 快速卸载液体密封 - 类型 1（外部排水管）

此设计使用外部排水管和平衡线。在高泄压事件期间，阀门打开，将液体转移到较低的储液罐中，将其从气路中取出。事件结束后，液体被恢复以重新建立密封。

3. 快速卸载液体密封 – 样式 2（内部排水管）

在这里，加压的下腔用作储液器。在高泄压事件开始时，腔室通风，允许液体从密封件中排出。之后，用氮气或燃气重新加压可快速恢复液体密封。

两种快速卸载配置通常都可以在 10-20 秒内排空密封件，从而降低夹带风险。样式 2 提供了 快速再加压的额外 好处，允许在扩口后更快地重新建立密封。

通过更好的设计实现更安全的火炬

CFD 分析表明，液体密封吹干产生的背压远高于许多设施的预期，在研究中高达约 47 psig。虽然这些峰值很短暂，但可能会带来运营商不应忽视的风险。

约翰新科（John Zink）的简化分析方法提供了一种筛选潜在吹干风险的实用方法，尽管它在研究案例之外的准确性仍不确定。对于需要高紧急救援率的设施，工程液体密封解决方案（例如水平设计和快速倾倒系统）提供了行之有效的方法来减少夹带和减少压力上升。

与 约翰新科(John Zink) 合作有助于运营商实现更安全的火炬作，降低吹干风险，并提高火炬系统的可靠性。