氮气置换过程中混合段内的气体受重力影响较小，且置换速度不高，可建立二维对称管道模型（一维沿管道轴向，第二维沿管道水平径向）。在实际管道置换中，通过放散管注入氮气及***、排放空气和回收氮气，因放散管管径远小于长输管道管径，且各自流体流速不同，在建模时需要简化。取注入氮气点下游不远处和排放空气点前之间的渐变流动管段为模拟管段，定义注入氮气点下游不远处为边界入口，排放空气点前为边界出口。
氮气置换后氧含量不大于0.5%为合格。可燃性气体通过的管道或容器在使用前应使用氮气置换装置。目的是置换出管道内的空气，避免可燃气体与空气中的氧气形成可燃性混合物，进而可能造成内燃或***事故的发生。
氮气置换设备包含：氮气衔接收及所属配件、液化气衔接收、氮气瓶及液化气汽车槽车。其间，氮气瓶和液化气槽车能够暂时向事端现场集结。
在汽化器中经自然吸热过程汽化后的氮气从注氮口注入管道中,注氮压力不宜过大,以防加压的氮气与管道前端的空气由于扩散作用而相互混合,同时注氮压力的确定也应考虑氮气在管道流通时能够克服管壁和沿线阀门所造成的流动阻力的影响,一般来说注氮压力应控制在0.1-0.3MPa另外为了减少氮气与***的混气,***的注人压力应与注氮压力保持一致,且注入***应紧跟注氮结束之后。
输气管道置换投产具有一定的***性,在置换投产前应制定详细、周全的施工方案以及相应的现场应急抢险措施。管道的投产方案应根据管道的实际情况进行选择,当管道处于平坦地段且直管较多时,清管器在管内的运行工況良好,可以选用氮气隔离置换工艺进行置换投产;而当管道系统中的弯头较多且管道沿线高程起伏较大的情况下，添加清管器反而会使混气量增大，此时宜选用氮气不隔离置换工艺。