一种高压CO2应急泄放的泄压系统及方法与流程

本发明属于co2捕集、利用与封存工程，尤其涉及一种高压co2应急泄放的泄压系统及方法。

背景技术：

1、目前，当二氧化碳输送管道及设备超压时，不可避免的会遇到高压二氧化碳应急泄放工况，当高压二氧化碳泄放时，发生剧烈且复杂的相变，在开关阀下游生成大量的干冰，并在管道中堆积，堵塞管道，影响生产设备及人员的操作安全。

2、因此，亟需设计一种高压co2应急泄放的泄压系统及方法，解决以上提到的避免高压co2应急泄放形成干冰堵塞管道的问题，并提高二氧化碳泄放时的安全性。

技术实现思路

1、为解决背景技术中提及的高压co2应急泄放中形成的干冰聚集的技术问题，提供一种高压co2应急泄放的泄压系统及方法，以解决上述问题。

2、为实现上述目的，本发明的一种高压co2应急泄放的泄压系统及方法的具体技术方案如下：

3、一种高压co2应急泄放的泄压系统，包括泄放汇管，泄放汇管上游与高压二氧化碳管道和高压二氧化碳设备连接，泄放汇管下游与放空臂连接，以使高压二氧化碳管道、高压二氧化碳设备、泄放汇管和放空臂共同形成泄放管路，放空臂远离泄放汇管的一端设有限流孔板，二氧化碳通过限流孔板泄放至大气中，放空臂上设有开关阀，开关阀位于限流孔板上游，开关阀靠近限流孔板设置，开关阀控制二氧化碳是否泄放。

4、进一步，泄放管路上设有充压管线，以使泄放管路处于高压环境，充压管线上设有第一压力值，当泄放管路中的压力不小于第一压力值时，充压管线关闭；当泄放管路中的压力小于第一压力值时，充压管线开启，以对泄放管路充压。

5、进一步，开关阀上设有执行机构，执行机构上连接有压力检测器，压力检测计与泄放管路连接，以使压力检测器检测泄放管路中的压力，通过压力检测器驱动执行机构，使执行机构控制开关阀开启或关闭。

6、进一步，压力检测器上设有第二压力值，第二压力值大于第一压力值，当泄放管路中的压力不大于第二压力值时，压力检测器驱动执行机构关闭开关阀；当泄放管路中的压力大于第二压力值时，压力检测器驱动执行机构开启开关阀。

7、进一步，放空臂设有第一支路孔，第一支路孔位于开关阀上游，放空臂设有第二支路孔，第二支路孔位于开关阀与限流孔板之间，第一支路孔与第二支路孔之间连接有备用泄放支路。

8、进一步，备用泄放支路上设有爆破阀，爆破阀控制备用泄放支路的启闭。

9、进一步，爆破阀上设有第三压力值，第三压力值大于第二压力值，当泄放管路中的压力不大于第三压力值时，爆破阀为关闭状态；当泄放管路中的压力大于第三压力值时，爆破阀开启。

10、进一步，第一支路孔靠近开关阀设置。

11、进一步，第二支路孔与限流孔板之间设有雨水排放管线，雨水排放管线上设有雨水排放阀，以对放空臂内的雨水进行排放。

12、本发明的另一目的在于提供一种使用高压co2应急泄放的泄压系统的高压co2应急泄放的泄压方法，包括以下步骤：

13、s1、通过充压管线对泄放管路充压至第一压力值，及时排放放空臂内的雨水；

14、s2、当泄放管路中的压力大于第二压力值时，开关阀自动开启，泄放二氧化碳；

15、s3、若开关阀未及时打开，泄放管路中的压力大于第三压力值时，爆破阀开启，泄放二氧化碳。

16、本发明的高压co2应急泄放的泄压系统及方法具有以下优点：

17、1、本发明采用将开关阀设置在泄放管道末端，将高压二氧化碳减压后形成的干冰直接喷到大气中，有效避免了干冰在较长的放空臂中聚集和进一步冷凝堵塞放空臂的问题，实现了高压二氧化碳管道和设备的安全应急泄放。

18、2、本发明的泄压系统压力变化范围广、泄放流量变化范围广，具有较好的普遍适用性，且建造成本低、可靠性高、空间体积小，并且有效避免“冰堵”现象的产生，安全可靠。

19、3、本发明通过设置备用泄放支路，进一步提高了应急泄放的安全性，为高压二氧化碳的应急泄放提供了双重保障。

20、4、本发明也可用于天然气管道的泄放，以避免天然气管道及设备形成水合物。

技术特征：

1.一种高压co2应急泄放的泄压系统，其特征在于，包括泄放汇管，泄放汇管上游与高压二氧化碳管道和高压二氧化碳设备连接，泄放汇管下游与放空臂连接，以使高压二氧化碳管道、高压二氧化碳设备、泄放汇管和放空臂共同形成泄放管路，放空臂远离泄放汇管的一端设有限流孔板，二氧化碳通过限流孔板泄放至大气中，放空臂上设有开关阀，开关阀位于限流孔板上游，开关阀靠近限流孔板设置，开关阀控制二氧化碳是否泄放。

2.根据权利要求1所述的高压co2应急泄放的泄压系统，其特征在于，泄放管路上设有充压管线，以使泄放管路处于高压环境，充压管线上设有第一压力值，当泄放管路中的压力不小于第一压力值时，充压管线关闭；当泄放管路中的压力小于第一压力值时，充压管线开启，以对泄放管路充压。

3.根据权利要求2所述的高压co2应急泄放的泄压系统，其特征在于，开关阀上设有执行机构，执行机构上连接有压力检测器，压力检测计与泄放管路连接，以使压力检测器检测泄放管路中的压力，通过压力检测器驱动执行机构，使执行机构控制开关阀开启或关闭。

4.根据权利要求3所述的高压co2应急泄放的泄压系统，其特征在于，压力检测器上设有第二压力值，第二压力值大于第一压力值，当泄放管路中的压力不大于第二压力值时，压力检测器驱动执行机构关闭开关阀；当泄放管路中的压力大于第二压力值时，压力检测器驱动执行机构开启开关阀。

5.根据权利要求4所述的高压co2应急泄放的泄压系统，其特征在于，放空臂设有第一支路孔，第一支路孔位于开关阀上游，放空臂设有第二支路孔，第二支路孔位于开关阀与限流孔板之间，第一支路孔与第二支路孔之间连接有备用泄放支路。

6.根据权利要求5所述的高压co2应急泄放的泄压系统，其特征在于，备用泄放支路上设有爆破阀，爆破阀控制备用泄放支路的启闭。

7.根据权利要求6所述的高压co2应急泄放的泄压系统，其特征在于，爆破阀上设有第三压力值，第三压力值大于第二压力值，当泄放管路中的压力不大于第三压力值时，爆破阀为关闭状态；当泄放管路中的压力大于第三压力值时，爆破阀开启。

8.根据权利要求5所述的高压co2应急泄放的泄压系统，其特征在于，第一支路孔靠近开关阀设置。

9.根据权利要求5所述的高压co2应急泄放的泄压系统，其特征在于，第二支路孔与限流孔板之间设有雨水排放管线，雨水排放管线上设有雨水排放阀，以对放空臂内的雨水进行排放。

10.一种高压co2应急泄放的泄压方法，使用如权利要求1-9任意一项所述的高压co2应急泄放的泄压系统，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种高压CO<subgt;2</subgt;应急泄放的泄压系统，属于CO<subgt;2</subgt;捕集、利用与封存工程技术领域，包括泄放汇管，泄放汇管上游与高压二氧化碳管道和高压二氧化碳设备连接，泄放汇管下游与放空臂连接，以使高压二氧化碳管道、高压二氧化碳设备、泄放汇管和放空臂共同形成泄放管路，放空臂远离泄放汇管的一端设有限流孔板，二氧化碳通过限流孔板泄放至大气中，放空臂上设有开关阀，开关阀位于限流孔板上游，开关阀靠近限流孔板设置，开关阀控制二氧化碳是否泄放。本发明还公开了一种高压CO<subgt;2</subgt;应急泄放的泄压方法。本发明将高压二氧化碳减压后形成的干冰直接喷到大气中，实现了高压二氧化碳管道和设备的安全应急泄放。技术研发人员：刘培林,陈文峰,蔡广远,赵伟强,潘大新,于成龙,张春娥,周鹏,罗彭,张振鹏,张攀锋,刘媛,王君如,王丹彤受保护的技术使用者：海洋石油工程股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18