长输管道氮气置换
5 置换投产 (1) 计算与氮气混气头到达各阀室、场 站时间。根据的流速 ， 计算出氮气与空气混 气头和与氮气混气段气头到达各阀室及末站 的预计时间 ， 方便操作人员按时在场站、阀室进气体检测等操作。庆哈管道于 2007 年 12 月 5 日投 产 ， 投产期间混气段气头到达各阀室及末站实际时 间和计划时间基本吻合。 (2) 投产置换方法。置换投产采用气推 气的置换方式。即推动氮气、氮气推动空气 的置换方式。庆哈管道工程投产时直接从哈尔滨末 站引气放空 ， 先置换主管线 ， 再置换阀室和场站放 空和排污等管线。投产期间用上游供气阀门调节天 ran气流量 ， 推动提前注入的氮气段开始进行 线路、阀室和场站的置换 ， 全线置换期间 ， 分别在 下游阀室和场站进行引气放空 ， 并对沿线阀室、场站各检测点的检测情况及时进行沿线阀室、场站放 空和排污等管线的氮气、置换。 根据上游供气能力、管径及流速 ，管道氮气置换， 测算 出每小时的供气量。
管道氮气置换

2. 2. 1“压 力－时间”图分析

储罐系统下燥和置换先是对储罐八区 连续的充进氮气连续升压到约4kPa，然后罐顶部开始排放，再连续的调 节内罐A 区底部 充气及拱顶 A 区顶部排放的 状态下，缓慢升压至约8. 5kPa 时，稳压，保持进气与排气基本相同，连续干燥及置换约 24h。在72h 至 270h 干燥和置换区间段内采用了压涨式置换方法进行施工，使压力控制在 10( ± J )kPa 左右，直至储罐干燥和置换达到质量标准要求。在270h 至 330h 区间段时对罐内进行二次加减压排放的方式的干燥和置换，罐压力 升至 I 5kPa 后关闭所有排放，静琶!Oh 后，再以缓慢速度至5kPa ，加强巩固储罐系统干燥和置换的效果。储罐系统整个干燥和置换过程

共计使用了约 330h，创造了国内同类工程施工的新纪录，系统整个干燥和置换共计使用液氮量约l320t。

5. 2. 2“氧含量一时间、摇点－时间”图 分析

在开始干燥和l置换的前70h 的时间中，氧含 量下降到约为12%，跟点下降相对较为连续稳定在 5.0 左右时，连续连续干燥及置换的方式效果已不能满足施工的要求，及时调整为压涨式 的方法后，系统在每一轮的升压与泄压过程中逐渐接近质量合 将标准，在干燥必置换270h 之后进行二次加减压排放 ，氧含基本稳定，长输管道氮气置换，在合格的甚而上有微小降低，会随着次加压 升高而升高，排放时降低，前雨加压会有反复一定范围的波动，说明储罐在干燥及置换时气体内部混合交换不均匀，在第二次加减压排放后压力降低有 一到 5kPa 时与加压时高压点时的摇点基本相同，保持了稳定。达到了强制加强的效果。由此可见， 在施工中增加l一定范罔的压力及压涨的次数对干燥和置换的效 果较为明显。但这会增加液氮的使用及置换的整体时间。

引言

管道置换氮气的目的，在于利用氮气清除管道内

的空气，以防注入的过程发生。注氮的过程中，如氮

气浓度控制不合理，极易导致、窒息、火灾、等风险。可

见，对各类风险进行预防极为重要。

1 管道氮气置换的安全性的影响及预防

1.1 注氮过程中氮气浓度对安全性的影响

《氮气使用安全管理规范》指出“氮气是一种无色无臭的

窒息性气体，比空气稍轻( 比重为0.97)，空气中的氮气含量过

高，管道氮气置换方案，氧气浓度下降到19.5% 以下时，就可能造***员缺氧窒息。

吸入浓度不太高的氮气时，可能引起胸闷、气短、疲软无力、继

而又烦躁不安、极度兴奋、乱跑、乱叫、神情恍惚、步态不稳，可

能进入昏睡或者昏迷状态，吸入高浓度的氮气( 氮气浓度大于

90%)，可迅速导致人员出现昏迷，管道置换氮气，呼吸心跳停止而至”，严

重威胁到施工人员的生命安全。由此可见，注氮的过程中，在通

风不良的场所如未有效控制氮气的注入浓度，极容易导致施工

人员出现窒息等风险。如注入氮气浓度过低，易致与空

气混合，导致事故发生。为避免发生上述风险，注氮的过程

中，要时刻关注作业场所的氮气浓度，如此方可确保管

道置换氮气的过程安全进行。

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