5 置换投产 (1) 计算与氮气混气头到达各阀室、场 站时间。根据的流速 ， 计算出氮气与空气混 气头和与氮气混气段气头到达各阀室及末站 的预计时间 ， 方便操作人员按时在场站、阀室进气体检测等操作。庆哈管道于 2007 年 12 月 5 日投 产 ， 投产期间混气段气头到达各阀室及末站实际时 间和计划时间基本吻合。 (2) 投产置换方法。置换投产采用气推 气的置换方式。即推动氮气、氮气推动空气 的置换方式。庆哈管道工程投产时直接从哈尔滨末 站引气放空 ， 先置换主管线 ，长输管道氮气置换， 再置换阀室和场站放 空和排污等管线。投产期间用上游供气阀门调节天 ran气流量 ， 推动提前注入的氮气段开始进行 线路、阀室和场站的置换 ， 全线置换期间 ， 分别在 下游阀室和场站进行引气放空 ， 并对沿线阀室、场站各检测点的检测情况及时进行沿线阀室、场站放 空和排污等管线的氮气、置换。 根据上游供气能力、管径及流速 ， 测算 出每小时的供气量。
氮气置换液化气操作要点
1）氮气置换液化气期间，控制高压氮气阀
组开度，严格控制各设备塔压，防止设备超压。
2）氮气置换各设备内部液化气时，应逐个
置换，管道氮气置换方案，确保在置换期间液化气管线能够大流量贯
通氮气，保证置换效果。
3）在置换期间，应派专人紧盯现场液面计，
防止氮气过量至缓冲罐 D-501，造成 D-501 压力
偏高，影响后续设备置换进度。
4）撤压时，应缓慢进行，控制撤压阀门开
度，防止氮气置换液化气后残留的液化气大量气
化，造成设备超压。
5）系统撤压完毕后，可投用各塔、罐底部
伴热，提高液化气挥发速度，减少设备内部液化
气残余量。
6）置换完毕向低瓦系统内撤压时，要缓慢
进行，防止冲击低瓦系统。
环保分析
与水顶液化气法相比，管道氮气置换，氮气置换液化气方法
具有明显的环保优势，
氮气置换液化气的方法不但节约了 500 t 的
新鲜水，同时避免了 500 t 废碱性水的产生，以
及废碱性水带来的环保影响。
结 语
1）高压氮气置换液化气的工艺方法应用成
功，效果非常理想。不仅了碱性水的产
生以及排放问题，管道氮气置换，而且解决了因碱性水进入污水
处理场导致外排水不合格的情况，取得了较好的
环保效益。
2）高浓度的外排废碱性水处理费用约为
1 200 元 /t，通过氮气置换液化气的工艺方法，每
次检修可节省费用 60 万元，取得了较好的经济
效益。
置换时，须遵循“先干管后支管，先远后近”的原则，
确定作业关键点。
注氮及氮气置换天ran气(空气)作业关键点确定(1) 注氮点、排氮点( 检测点) 选择。注氮点选择 ：对设有站
场的新建城镇管网，注氮点在站场内出站口附近 ；对未建
站场或需检修的城镇管网，注氮点应选择在管网起始端，且便
于停放、通行注氮车的开阔地段。排氮点选择 ：对无分支的管
道，排氮点应选择在管道末端 ；对有分支的管道，排氮点应在
管道末端和分支管道末端分别设置。排氮点处应连接带有取样
检测口的放散火炬。
(2) 注 氮 温 度。注 氮 车 储 备 的 液 氮 温 度 极 低( 常 压 下
为-196℃)，直接注入会*坏管材物理化学性质，造成低温脆性
*坏。因此，应升温气化后才能注入管道，注氮温度不低于5℃，
以5 ～15℃为宜。
(3) 置换气量估算。根据工作经验，所用的氮气体积少应
为所置换管道容积的1.5 倍，为保证置换完全，一般取2 倍较为
安全。
(4) 氮气流速。为避免管内杂质在高速流动的气体带动下
与管壁碰撞产生火花、PE 管中高速气流与管壁摩擦引起静电
积聚，从理论上讲氮气流速越慢越安全，但会导致置换时间过
长。通常按有关规定，控制在5m/s 以内。
(5) 注氮压力。压力过高易导致氮气流速过快而出现湍流
现象，影响置换效果。应在保证温度和流量的要求范围内控制
压力，不大于管道的工作压力，操作过程中压力由低到高进行
控制，一般控制在0.1 ～0.2MPa 之间。
(6) 置换时间的估算。推荐置换时间估算式 ：
式中 ：t 为达到合格标准所需的时间(h) ；V 为需置换管道的
容积(m3
) ；F 为放散孔的截面积(m2
) ；K 为置换系数( 取
2 ～3) ；w 为通过放散孔的气体流速(m/s)。
(7) 氮气浓度检测。氮气置换天ran气或空气时，当管道内N2
体积百分比大于98%(O2 体积含量小于2%)，且连续3 次( 每次
间隔不少于5min) 检测口浓度均达到此数值时，氮气置换作业
合格。
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