力在不断地变化,因此清管器运行速度难以得到控制。结合国内西一线、涩宁兰等输气管道投产经验,可知加清管器置换并未达到隔离气体、减少混气量的目的。根据实践经验对这3种输气管道置换方案应用效果进行对比总结,各种方案的优缺点如表1所示。 表1 常用置换方案比较表方 案 优 点 缺 点 加清管器有氮气置换 ①各组分彼此**;②系统置换安全;③技术操作难度低 ①氮气需求量大,费用高;②受地形等因素影响大,易增加混气长度 无隔离器氮气置换 ①与空气隔离,安全;②速度易控、操作简单、费用低;③受地形及管道安装影响小;④有利于保持管道干燥程度 ①管道每个区域没有相对的**性;②扩散速度受压力温度和置换速度影响 加隔离器无氮气置换 ①比较经济;②清管器能清除管线内污物;③便于了解管线内部的实际情况 ①不易操作,操作复杂;② **系数较高,管道 氮气置换,投产时间长 2一维氮气置换模型 管道在置换过程中,由于两种气体存在着速度梯度和浓度梯度,在分子扩散和对流扩散的作用下(主要是对流作用),在接触界面会发生质量传递,即混气,如图1所示。 由于管道的直径和长度相比可以忽略不计,所以可以假设沿径向分布均匀,燃气管道氮气置换,并且不存在径向浓度梯度。将空气视为单一物质,用一维对流扩散方程描述管内断面混气平均浓度分布,其方
燃气置换方法探析
三、燃气直接置换法 此法操作过程是直接将燃气缓慢通人球罐替换出空气, 从而达 到置换目的。 当置换到一定程度时, 从排空管的采样口取样, 通过气相色谱 仪进行分析,管道氮气置换, 可以确定空气达到预定的置换标准, 置换宣告结束。 此方法的特点是比较简便也较经济, 但是具有一定的**性。 因为在置换过程中, 球罐里必然要产生燃气与空气的混合气体, 并 且要经历极限范围。对于纯来讲, 它的极限为 5~ 15% , 再考虑到其混合的不均匀性, 含量 45% 以下均应视为 **区, 遇火源, 就要发生。为此必须严格控制, 采取各种安全 措施, 确保无火种, 才能安全地渡过其“**区”。 要确保置换过程中, 没有任何火源引爆这****的混会气。 为此进行如下分析: 球罐的检查入孔、接管( 进出气管、排污管) 全部 是封闭的, 不可能由外部投入火种; 球罐封闭前进行了开罐检查、试 压、清扫等工序, 有时还搁置了一段时间, 内部不可能有残留火种; 罐内没有活动部件, 不可能因运动、撞击产生火花; 可能并需要 控制的就是随进罐流“带入”的火种。这种“带人”火种有两种: 一是高速气流会因“摩擦”产生静电。根据暖通资料及管道实际 吹扫经验, 确定将置换球罐用速度控制在 3m/s 以下并采用 流速计或 U 型压力表( 计) 观察球罐升压速度的办法来测量其充气 流速, 用阀门的开度来控制流速( 混气过程中控制阀前的压力要保 持稳定) 。 经上述分析、认识与措施, 说明球罐可用直接“置 换”; 即先少量充气置换后再投入运行。该法必须注意排除其** 性,燃气管道氮气置换方案, 方法较简单, 经济合理。
模型参数
(1)气体计量基准状态:压力 0.103 25 MPa;温度
20 ℃ ;(2)管道无内涂层,粗糙度 30 μm;(3)放空及
*损管道末端压力控制为大气压,取 0.103 25 MPa;
(4)管道总传热系数取 1.75 W/m2·℃ ;(5)干
线管长 30 km;(6)干线管道管径 1016 mm(壁 厚 18 mm);(7)放空管及注氮管管径 323.9 mm(壁厚
6.5 mm);(8)氮气置换通过汽化器将液氮罐车中的液
氮转化为氮气注入管道,由于注氮工艺要求的限制,
注氮速度小于 5 m/s,注氮口压力不超过 0.3 MPa。
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