根据天然气在置换过程中的流动阻力及置换操作经验，通常将天然气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

投产过程中的设备保护措施

1)避免仪表管线进杂质而损伤设备。投产前关闭全线所有站场阀室的气液联动阀、调压撬、计量撬等设备仪表管线或引压管线上的阀门,避免全线氮气置换期间管道中的液体和固体杂质被气流带入而损伤设备。一般在站场或阀室压力升至0.5MPa表压后再打开这些阀门,因为升压阶段管道内气流速度已经变得非常缓慢。

2)保护站场自用气微压表。站场氮气置换前关闭或拆下各路自用气管线调压箱内的微压表,避免在置换时因超压损坏微压表,因为自用气管线置换时的压力远高于微压表的量程上限。

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危险事故的发生。

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。

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***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***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。