氮气置换1试验方法与过程1.1样品选取与处理实验煤样采集于安鹤矿区鹤壁六矿二1煤层，将采集的原煤*碎、研磨和筛分。粒径60~80目的样品用于高压氮气置换和低温液氮吸附实验，粒径80目以上样品用于工业分析实验。工业分析实验按照**标准GB/T212-2008《煤的工业分析方法》进行，燃气管道氮气置换方案，工业分析结果见表1。从表1可知，鹤壁六矿二1煤层煤样灰分质量分数和挥发分产率分别为11.34%和16.68%，属于低灰分贫煤—瘦煤。表1工业分析结果Table1Resultsofproximateanalysis煤层水分Mad/%灰分Ad/%挥发分Vdaf/%固定碳FCad/%二10.7911.3416.6873.291.2低温液氮吸附实验为探究高压氮气吸附过程对煤中孔隙发育规模和结构的影响，在高压氮气置换实验前、后分别对煤样进行了低温液氮吸附实验，2种煤样的编号分别为HBQ和HBH。测试仪器为ASAP2020比表面积测定仪，分别利用BET、T模型，计算分析1.14~300nm孔径段孔容和比表面积的发育规模及其孔径分布情况。实验温度为高压氮气置换实验高压氮气置换实验采用ISO-300等温吸附解吸仪。实验前首先使用精密天平准确称量和记录60~80目的煤样，按照要求装入样品缸，管道氮气置换，接着进行仪器的气密性检查和自由体积测定，然后按照实验方案进行高压氮气置换实验，实验温度为25℃。实验过程分为3个阶段:吸附阶段、高压注入氮气阶段和解吸阶段。吸附阶段设有6个目标压力点，注入氮气阶段设有2个目标压力点(8MPa和10MPa);解吸阶段设8个目标压力点。每个压力点平衡时间不少于12h。2试验原理与分析结果2.1等温吸附实验图1为整个实验过程的吸附–解吸曲线，其包括了吸附、注入氮气置换、混合气体解吸三个阶段。基于不同压力下CH4的吸附量和Langmuir方程计算得出煤样的Langmuir体积为输气管道气体置换的中间注氮方法1.2.1工作原理若碰口作业段管道两端的线路截断阀均存在内漏现象，采用传统氮气置换方法，在置换过程中内漏的天燃气和氮气发生混合，无法确保氮气置换彻底，动火作业安全风险极大。通过对中间注氮的可行性分析，陕西省股份有限公司研制了一种用于管道置换的不动火开孔注氮装置[6]。该装置在管道下周设置两个可拆卸的、与管道管径相匹配的U形卡，U形卡上部的直杆端固定有平台形的支架，支架与管道间设置密封弧块，支架和密封弧块上均开设有上大下小的同心台阶孔；支架边缘设置凸出部分并固定有防爆台钻，防爆台钻上设置的进口开孔钻中心与支架和密封弧块上的同心台阶孔中心重合，在管内压力低于500Pa时，2min内实现不动火开孔，开孔完成后，安装一螺纹阀门，与注氮软管5min内实现注氮连接，由管道中间分别向两端进行氮气置换，确保了动火碰口点不带，管内形成较长段的氮气气封与内漏的隔离。应用效果天燃气长输管道靖西一线、靖西二线、咸宝线运行超过10年，由于部分管段两端的线路截断阀存在内漏现象，在管道动火碰口作业中，无法采取有效措施进行隔离。自2011年以来应用中间置换方法，在DN600和DN400的长输管道上进行了8次改线碰口氮气置换作业，置换效果良好，通过对两端放空阀门的控制和使用隔离球封堵隔离，使内漏的天燃气通过放空系统放散掉，形成了较长的氮气密封段，避免了与空气的直接接触，规避了阀门内漏带来的动火作业风险，确保了动火作业和**生产置换作业安全，氮气使用量与传统注氮方法比较无差别，做到了安全、、经济。天燃气输送管道运行较长时间后，阀门的内漏问题不可避免。在输气干线碰口作业气体置换过程中，提出中间注氮方法，管道氮气置换，通过对中间注氮置换这一工艺技术和装置的研究，在实际生产中解决了干线阀门内漏困扰动火作业安全风险问题，管道氮气置换方案，对管道动火碰口作业的安全实施具有较强的指导性和可操作性。但是，对于一些阀门内漏严重通过放空仍不可控的情况，建议对碰口作业段管道相邻侧管段进行或全部放空直至可控，或者采取不停输带压碰口方法，以确保动火施工安全。念龙化工(图)-管道氮气置换由郑州念龙化工产品有限公司提供。郑州念龙化工产品有限公司有实力，信誉好，在河南郑州的工业气体等行业积累了大批忠诚的客户。公司精益求精的工作态度和不断的完善创新理念将促进念龙化工和您携手步入辉煌，共创美好未来！)