放空头计算时既要考虑气体扩散的影响,也要考虑气体泄放被意外点燃的工况,即燃烧辐射的影响。相对于气体扩散,辐射工况通常是放空计算的决定工况,决定了放空臂的长度。
放空头设计时通常采用管式结构,与普通管式火炬头结构类似,因背压较小,气体喷射速度相对较小,不利于气体的扩散及辐射强度的降低。音速火炬头[2]已经普遍应用到海洋平台高压气田的火炬系统,其内部结构原理是通过特殊设计降低流通面积,增大流动背压,提高气体的喷射速度,增大空气流量,提高燃烧效率,使天然气充分燃烧,进而降低天然气燃烧时对平台的辐射强度。
借鉴国外气田开发项目的实际经验,结合放空头厂家相关信息,放空头结构同样可以做成音速火炬头结构形式。以本平台为例,对管式放空头和音速放空头两种结构,分别进行了辐射计算。