一些洁净的管道或容器内介质需要与氧气隔绝，比如为降低一些介质染菌率，则应提前用氮气置换其中的空气。氮气置换装置工作过程中是将做完气密性试验的CNG汽车管路内空气进行氮气置换，先用真空泵抽空，后将氮气充入管路，反复充放几次，氮气置换完毕。氮气的保证了在反应的过程中不会出现氧化反应而影响产品的品质。而且可以避免因发生剧烈的化学反应而导致的其他不良情况。从效果及成本来看，使用氮气置换是较佳的选择。

为了减少在氮气置换过程中氮气和天然气(空气)的混气量,缩短必要的置换时间,并确定注氮设备的配备参数,需要对氮气置换速度和注氮速度进行计算。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。管道氮气置换混气长度的影响因素主要有介质流动速度、管径和管线长度。

新建输气管道内在投产之前存有空气,直接用天然气置换非常危险。为确保安全,一般采用注入惰性气体氮气对管道内的空气进行置换。在对液氮的自然气化注氮工艺中,液氮在气化过程中要吸收大量的热量,采用的汽化装置通常为自然蒸发器。山蒸发器吸收空气中的热量使液氮气化。注氮时液氮通过液氮泵输送到蒸发器自然吸热,气化后注入管道对空气进行置换。多数天然气管道的置换注氮和氮气置换工艺同时完成,因此为了达到置换的工艺要求,在氮气注入中必须要确定适宜的注氮速度、注氮温度和注氮量。