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。

若管道置换采用隔离氮气置换的方案，在置换中，天然气推进速度在很大程度上决定了混气长度，如果注入天然气时的压力比注入氮气时的压力大、流速高,气体之间的速度不一致会相互挤压，加速了气体的扩散，导致混气段增长。选取的原则如下：

(1)在天然气置换时,在层流流态下,一种气体的锲头大量的进入另一种气体中，形成大量混气。

(2)尽量保证实际作业可行的情况下，用于置换的时间越少越好，即天然气推进速度越大越好

近年来，天然气管道运输建设在我国的发展非常迅速，在此发展过程中天然气长输管道的安全投产置换问题至关重要。据研究，为保证天然气管道置换过程的操作安全，通常选择氮气把输气站及管道内的空气置换出去，因为空气中天然气的含量很容易达到一定极限发生危险。投产置换的关键是怎样有效、科学、安全和经济的把空气从管道中置换出去。