置换方法分类
天ran气管道置换方法分直接置换法和间接置换法。
直接置换法是采用天ran气置换燃气设施中空气的方法 ；
操作方便、快捷、经济，但具有一定的危险性。
间接置换法是采用惰性气体( 或氮气) 置换燃气设施中空
气，再用天ran气置换惰性气体( 或氮气) 的方法；操作程序繁多、
费用高昂，但***。
置换方法选用
对管径小或长度短的管道，在确保安全的前提下，可选用
直接置换法，这是因为上述管道容积有限，产生的混合气体体
量受限，混合气体浓度停留在极限范围内的时间较短，容
易控制 ；否则应选用间接置换法。据有关燃气企业规定，对主
管道和直径大于90mm 的分支管道，如置换量不超过2.5 m3，
可直接置换 ；如置换量超过2.5 m3，应进行间接置换 ；对直径
不大于90mm 的分支管道，可直接置换。
置换步骤
新建天ran气管运前，管道氮气置换，氮气置换步骤为 ：
(1) 氮气置换出管网内的空气 ；
(2) 天ran气置换出管网内的氮气。
在运天ran气管网进行检修时，首先需将管网内的天ran气
安全放散后方可进行氮气置换，其步骤为 ：
(1) 氮气置换( 又称一次注氮) 出管网内残留天ran气，合格
后方可施工作业 ；
(2) 施工完成后，再使用氮气置换( 又称二次注氮) 管网内
存在的氮气和新进入的空气混合气体 ；
(3) 天ran气置换出管网内的氮气。
氮气推动清管器回油技术在输油管道改造中的应用
1．1 氮气源的选择 氮气 源 的选 择直接 影响 回油过程 的实施 ，氮气 源 采用氮气瓶 组、制氮车现场制氮、液态氮气化 3种方式 获取 。氮气瓶 组便于运 输 ，使用 方便 ，但存 储量较 少， 回油 压力较 小，适用 于短距离 、小管径 ，用氮 量小 的管道 回油 ；制氮 车制氮量大 ，能够保 障大型施工氮气 需求 的连续性 ，但压 力小 ，燃气管道氮气置换氧含量，适用 于大管径 、压 力较小 的管道 ； 液氮车 、气化器 、加热炉 配套使用 ，可 以保 持较 高的氮 气压 力 ，适用 于大 管 径、压 力较 大且 需要 氮气 量 较大 的管道 ]。 1．2 推动清管器所需注氮压力 计算管道注氮压力需要计算管道总压降，分为 以 下两种情 况 。 (1)当不存在翻越点时 ，管道总压 降H 为： 式 中： 为输 油管道 水力坡 降；L 为回油终 点到注氮 点 的距 离，km；Zz为 回油终点 的高程 ，m； 为 注氮 点的 高程，1TI； 为输油管道的沿程摩阻系数：D为输油管 道的直径，1TI； 为油品在管道中的流度，m／s；g为重力 加 速度 ，m／s。 注入 氮气后 ，管道 内充满气 体，高差 会发 生变化 ，注氮压 力也会 随时发生变化 ，故此处取注氮压力 。 (2)当存在翻越点时，管道总压 降 为 ：式 中： 为翻越 点的高程 ，m。 注入氮气后 ，管道 内充满气体 ，高差变化为翻越 点 高程与点 高差之差 。 根 据式 (2)， 越大 ，i越大 ，从而 需要 的注氮压力 越 大，需要的氮气量越多 。选择速度时 ，应综合考虑管 道允 许停 输 的时 间及经 济 因素 。由于注 氮压 力 的变 化，流速也在不断变化，流速需要通过注氮压力、流量 以及管道单位管容进行计算，先通过高程差预估注氮 压 力，再通过注氮流量 与管道 单位管容预估 出流速 ， 后进行数据 的微调 。 对 于一条给 定的长输管道 ，管道置换氮气，L、D、 已知，而水力 摩阻系数 未知 。 计算 的公 式有理论 公式、经验 公式及 半理论 半 经验 公式 。不 同学者根据 实验条件 、实验数据 总结 出 不 同的 计算公式，计 算结果 非常接近。
注氮过程险的预防
为避免注氮过程中的风险，施工人员应首先将清管器置入
管道，继而逐渐排出管道中的氧气，燃气管道氮气置换方案，打开出站阀门，注入
氮气。在此基础上，应采用以下手段对风险进行预防 ：(1) 人的
不安全行为预防 ：确定操作员工的精神状态及技能能力是否
满足工作需要。(2) 工艺检查 ：施工人员应于氮气置换前，对注
氮设备进行检查，判断设备连接是否完好，避免发生氮气泄露，
以免导致高浓度的氮气对施工人员的安全造成威胁。(3) 现场
工作环境检查，密闭环境或氮气容集聚的场加强通风，或采取
强制通风措施。(4) 应急措施到位 ：工作现场有相应的应急预案
并有与之对应的应急救援器材。
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