根据***在置换过程中的流动阻力及置换操作经验，通常将***置换时管道内推进压力控制为 0.1 MPa左右［7］，流体可视为理想气体，输气管道内氮气置换为二维非稳态理想流体的流动。模拟的流体为连续介质，涉及到能量交换和组分运输，但没有涉及化学变化，所以置换过程的控制方程包括连续性方程、动量守恒方程、能量守恒方程和组分质量守恒方程
为了减少管道置换投产过程中的混气量,气体的流速应尽可能选取较大值。但在实际生产过程中,气体的流速还要受到气源生产能力的限制,置换投产所用的氮气大多都是液氮通过在汽化器中自然吸热汽化而来的,因此在确定氮气置换速度时,应充分考虑汽化器的数量和单台汽化器的额定供气能力。在保证管道内气体流速不大于5m/s的条件下尽可能减小置换投产的施工时间。
将注氮车连接门站进气管道,注氮过程中,在下游加气机进行引气放空。先置换主管道,当在枪口上检测到纯氮气后,分别对放空和排污管线进行置换,方法是将DN50以上阀门打开30%后立即关闭、DN50及以下阀门全开然后关闭。根据测算氮气与空气混气头到加气机的时间。提前在枪口用025%便携式含氧量分析仪在管道上压力变送器或压力表的取样口检测氮气和空气混合段气体的含氧量,当检测到氧气含量从21%开始下降时,证明氮气和空气混气头已到检测点,再继续检测,当检测到氧气含量降至2%时,既可认为管路内是纯氮气,然后停止放空直至管路压力升至0.04MPa时氮气置换工作完成。