火炬管网低温分析及操作改进—gFLARE应用案例

问题：
火炬系统研究的一项关键问题是管道的最低温度情况，这决定了管道材料的选择：合金具有很好的耐冷性，成本却远远高于普通碳钢。
某管网原有管道采用碳钢建造，其能承受的最低温度是-46℃，然而有两个压力容器将会向管网中送入-71℃的低温气体。
需获得管道及设备的温度分布，并设计合适的操作方式，尽量减少耐冷合金的使用量，以缩减成本。

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研究：
标准的稳态计算分析工具显示，管网起始部分的管道和缓冲罐的温度都将明显低于-46℃的低温限。采用gFLARE进行稳态计算，获得了与标准稳态分析工具相同的结果，缓冲罐前的管道及入口处将分别达到-69℃和-66℃的低温。

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然而，稳态计算并不能提供关于管道温度的真实可信的结果，因为实际过程中如此低温的负载量只会持续很短时间，稳态计算只能分析持续低温负荷的情况。
采用gFLARE动态模拟发现，入口C_11管道的温度在低温负载进入后7分钟开始会降低到低温限以下，大约到29分钟温度回复到低温限以上，最低温度为-54℃。

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可见，尽管动态模拟得到的最低温度明显高于稳态模拟的结果，却依然超过了低温限。于是，对系统的操作方式进行了调整，采用了交错式流动方案，减小了物料流量。再进行动态模拟发现，改进后的操作方式使得冷热流体的热量相互补偿，管道最低温度能够维持在-46℃的低温限以上。

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结论：
迄今为止，诸多的安全设计及分析工作都采用稳态或“拟动态”的模拟方法，这无法获得真实准确的系统运行状态。
通过简单有效的交错式流动方案，保证了火炬系统处于安全的运行范围，为系统改造及建设节约了大量成本。
具备完全动态模拟能力的gFLARE是实现火炬管网及泄压排放系统的最佳工具。

长见识了，谢谢楼主分享！