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 ，管道置换， 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 ， 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。
***管道置换方法
置换方法分类
天ran气管道置换方法分直接置换法和间接置换法。
直接置换法是采用天ran气置换燃气设施中空气的方法 ；
操作方便、快捷、经济，但具有一定的***性。
间接置换法是采用惰性气体( 或氮气) 置换燃气设施中空
气，再用天ran气置换惰性气体( 或氮气) 的方法；操作程序繁多、
费用高昂，但安全可靠。
置换方法选用
对管径小或长度短的管道，在确保安全的前提下，可选用
直接置换法，这是因为上述管道容积有限，产生的混合气体体
量受限，混合气体浓度停留在极限范围内的时间较短，容
易控制 ；否则应选用间接置换法。据有关燃气企业规定，对主
管道和直径大于90mm 的分支管道，燃气管道置换，如置换量不超过2.5 m3，管道置换定额，
可直接置换 ；如置换量超过2.5 m3，应进行间接置换 ；对直径
不大于90mm 的分支管道，可直接置换。
置换步骤
新建天ran气管运前，氮气置换步骤为 ：
(1) 氮气置换出管网内的空气 ；
(2) 天ran气置换出管网内的氮气。
在运天ran气管网进行检修时，首先需将管网内的天ran气
安全放散后方可进行氮气置换，其步骤为 ：
(1) 氮气置换( 又称一次注氮) 出管网内残留天ran气，合格
后方可施工作业 ；
(2) 施工完成后，液氨管道置换，再使用氮气置换( 又称二次注氮) 管网内
存在的氮气和新进入的空气混合气体 ；
(3) 天ran气置换出管网内的氮气。
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***管材物理化学性质，造成低温脆性
***。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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