念龙化工(图)-管道 氮气置换-管道氮气置换

长输管道氮气置换
(4) 结构设计分析。平面张弦梁结构的受力特 性实际上相当简支梁的受力特性。从截面内力情况 来看 ， 张弦梁结构与简支梁一样需要承受整体弯矩 和剪力效应。根据截面内力平衡关系 ， 张弦梁结构 在竖向荷载作用下的整体弯矩由上弦构件的压力和 下弦拉索的拉力所形成的等效力矩来承担。由于张 弦梁结构中通常只布置竖向撑杆 ，管道 氮气置换， 且下弦拉索不能 承受剪力 ， 从 2 根竖向撑杆之间截面内力平衡关系 来看 ， 其整体剪力基本由上弦构件承受。因此上弦 构件除了整体弯矩效应产生的压力外还承受剪力以 及由剪力产生的局部弯矩效应。 (5) 结构设计分析结果。采用有限元分析软件 ANSYS 对张弦梁结构进行了强度及刚度分析 ， 得 到张弦结构中各种杆件的受压应力、拉应 力值、结构的位移和变形情况 ， 终确定结构的各 种杆件的截面尺寸。 (6) 作用分析。对张弦梁结构进行了自振 特性分析和时程响应分析 ， 获得结构前几阶控制周 期及其对应振型。从结构的时程响应和自振周期来
长输管道氮气置换
1 氮气置换方式 管道投产前对管道的前段约 20 km 左 右采用气推气的方式进行氮气置换 ， 即向管道内直 接注入氮气 ， 用氮气推空气的方法对管道内的空气 进行氮气置换。在投产时 ， 仍是采用气推气 的方式 ， 既推动氮气、氮气推动空气的方法 对管道全线进行置换。 例如 : 大庆至哈尔滨管道工程线路 DN700 管道全长 77173 km ， 沿线设有双合首站 1 座、哈尔滨末站 1 座和线路截断阀室 3 座 ， 采用管 道内不加清管器直接气推气的置换方式。 2 氮气置换设备的选择 目前氮气置换设备常采用的是液氮罐车 ， 通过 对液氮加热汽化进行氮气的置换工作。另外还有车 载氮气生产设备 ，管道氮气置换， 设备在现场直接将生产的氮气注 入管道。庆哈管道工程考虑到置换工艺的简单、方便 ， 选择了 600 - 615DF 型氮气生产车 ， 氮气生产车生 产能力为 600 m3 / h。

引言

管道置换氮气的目的，在于利用氮气清除管道内

的空气，以防注入的过程发生。注氮的过程中，如氮

气浓度控制不合理，极易导致、窒息、火灾、等风险。可

见，对各类风险进行预防极为重要。

1 管道氮气置换的安全性的影响及预防

1.1 注氮过程中氮气浓度对安全性的影响

《氮气使用安全管理规范》指出“氮气是一种无色无臭的

窒息性气体，比空气稍轻( 比重为0.97)，空气中的氮气含量过

高，氧气浓度下降到19.5% 以下时，就可能造**员缺氧窒息。

吸入浓度不太高的氮气时，可能引起胸闷、气短、疲软无力、继

而又烦躁不安、极度兴奋、乱跑、乱叫、神情恍惚、步态不稳，可

能进入昏睡或者昏迷状态，吸入高浓度的氮气( 氮气浓度大于

90%)，可迅速导致人员出现昏迷，呼吸心跳停止而至”，严

重威胁到施工人员的生命安全。由此可见，管道置换氮气，注氮的过程中，在通

风不良的场所如未有效控制氮气的注入浓度，极容易导致施工

人员出现窒息等风险。如注入氮气浓度过低，易致与空

气混合，导致事故发生。为避免发生上述风险，注氮的过程

中，要时刻关注作业场所的氮气浓度，如此方可确保管

道置换氮气的过程安全进行。

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