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 ，燃气管道氮气置换，能够保 障大型施工氮气 需求 的连续性 ，但压 力小 ，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 ，管道氮气置换，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 ，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，燃气管道氮气置换氧含量，计 算结果 非常接近。
科研实验室气体管道项目安装要求

1.管道敷设应符合设计要求。当设计无要求时，输送干气体的管道应水平安装。输送水分的管道气体应安装坡

度不小于0.003，且坡度应朝向冷凝水收集器；

2.管道采用焊接连接，钨极弧焊打底，手工电弧焊覆盖。不锈钢管焊接或点焊应采取充保护措施。

3.气体管道和设备、阀门及其他附件应通过法兰或螺纹连接。螺纹接头的填料必须是聚四氟乙烯薄膜；

4.通过科研实验室气体管道，法兰垫圈或螺纹填料的外露部分必须清理干净。

5.气体管道喷砂除锈或酸洗钝化无缝钢管时，管道氮气置换，必须采用集中安装，安装应在48小时内分段组合，并填充压力不

小于0.2兆帕的氮气保护。

6.对于气体管道有接地要求的，法兰之间必须焊接导电跨线。导线截面和焊接搭接长度应符合设计要求。焊点

必须牢固可靠，

科研实验室气体管道设计和安装

实验室气体管道是实验室气体运输系统，是实验室的重要组成部分，实验室中使用的气体通常是超高纯度工艺

普通电子气体和特殊电子气体.普通气体相对稳定无害或危害性很小，特殊气体稳定性差，危喜性大，因此对实验

室气体管道的安全要求非常严格。

施工 过程分析

(I）临时液氮气化系统在安装时选***置应该尽可能的接

近储罐系统的氮气接入口，尽量减小现场安装及拆除的工作量， 同时需要考虑、方便液氮的卸车g

(2） 在向储罐充入氮气时，由于提高了临时液氮气化系统出口流慧与压力，但储罐内的压力却上升较慢，后查找原因时发现是管线上的国外进口双板止回阀的阀体结构比较特殊，原管 线是4in 的管径，但此4in 双板止回阀内部通过口处的尺寸大约仅有 2in 大，现场对此进行切割取消此阀门后问题得到处，理

(3）临时液氮气化系统用液出气量及压力控制需要计算合适，以确定现场需要液氮符贮设备数量与体和、、蒸发器的气化量

选定、加热器的选定等，此部分分析时需要与现场置换储罐系统等的总体积相遥合，保证在干燥和置换时氮气的流量与压力可 以方便的持续调节e

(4） 现场使用仪及氧含量分析仪进行检 测置换情况时，其结果与接收站化验室的进行对比分析发现有一定偏差，分析原因为现场所用仪器是标定过期设备，此结果仅可做参考使 用．终结果后改为化验室测量数据为准，并经过相关各方责任 人共同确认。

5 . 2 施工过程蚊据分析

本次储罐系统干燥和置换的***与难点主要在于储罐 系统 A～D 四个区的氮气干燥和置换，其中 A 区中的内罐罐体空间处为重要，因为此处 A 区为 装一158. 7～－161. 9℃的低温LNG 介质。针对此A 区处的数据做一些分析，如 I到 3 为Tl 203 储罐的八区 氧含母、、压力曲线图。

从T I 203 储罐的A 区氧含量、、压力曲线三图中可以分析得出：当流量相对稳定时，前期干燥与置换时压力的升高与 降低影响着氧含量、的降低的速度较大，后期随着氧含量、的降低到逐渐趋于平稳保持在一定范围设定值后，范围内 压力的大小对此二项的影响也变得越来越小。

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