城镇天燃气管网氮气置换作业探究

天ran气作为清洁能源，广泛应用于城镇居民生活和工业

生产中。在新建或检修管运前，管道氮气置换方案，为保障安全，都会进行氮气

置换。

1 天ran气管道氮气置换目的

对天ran气管道进行置换，实质是采用化学性质稳定且不

可燃烧的气体( 惰性气体或氮气) 将管道内原有气体置换出来，

杜绝管道投运时注入的天ran气与空气混合形成爆扎介质，从而

保障安全投运。

实验室气路安装设计1
1、实验室常用气体为氢气、压缩空气和氮气。有条件的应远离工作点设计具有防爆性能的气体存放室，没有条件的需设置带有全自动报警功能的气瓶安全柜存放。由气瓶室引入的气路，主要的控制阀门和减压阀门都安装在实验室外。实验室气体管路主要材质为不锈钢，安装在天花板下方，沿着墙走，这样便于检查和维修。此外，***试验台气体管路的引入通过服务柱;所有的气体管路在工作台上有合适的控制阀门和相应的取气口，便于操作;所有气体管路的连接采用无缝焊接。压缩空气气体在管路上有个过虑杂质和水分的净化装置，排气管路不能并在一 起，盘管由不锈钢材料制成，管道氮气置换，有足够的韧性。减压阀要有标示，标明压力释放级别。所有阀门、调节装置、压力表都由高质量的不锈钢制成，所 有气体管路有合适的接地保护措施。

置换时，须遵循“先干管后支管，先远后近”的原则，

确定作业关键点。

注氮及氮气置换天ran气(空气)作业关键点确定

(1) 注氮点、排氮点( 检测点) 选择。注氮点选择 ：对设有站

场的新建城镇管网，注氮点在站场内出站口附近 ；对未建

站场或需检修的城镇管网，管道氮气置换，注氮点应选择在管网起始端，且便

于停放、通行注氮车的开阔地段。排氮点选择 ：对无分支的管

道，排氮点应选择在管道末端 ；对有分支的管道，排氮点应在

管道末端和分支管道末端分别设置。排氮点处应连接带有取样

检测口的放散火炬。

(2) 注 氮 温 度。注 氮 车 储 备 的 液 氮 温 度 极 低( 常 压 下

为-196℃)，直接注入会***管材物理化学性质，造成低温脆性

***。因此，应升温气化后才能注入管道，注氮温度不低于5℃，

以5 ～15℃为宜。

(3) 置换气量估算。根据工作经验，所用的氮气体积少应

为所置换管道容积的1.5 倍，燃气管道氮气置换，为保证置换完全，一般取2 倍较为

安全。

(4) 氮气流速。为避免管内杂质在高速流动的气体带动下

与管壁碰撞产生火花、PE 管中高速气流与管壁摩擦引起静电

积聚，从理论上讲氮气流速越慢越安全，但会导致置换时间过

长。通常按有关规定，控制在5m/s 以内。

(5) 注氮压力。压力过高易导致氮气流速过快而出现湍流

现象，影响置换效果。应在保证温度和流量的要求范围内控制

压力，不大于管道的工作压力，操作过程中压力由低到高进行

控制，一般控制在0.1 ～0.2MPa 之间。

(6) 置换时间的估算。推荐置换时间估算式 ：

式中 ：t 为达到合格标准所需的时间(h) ；V 为需置换管道的

容积(m3

) ；F 为放散孔的截面积(m2

) ；K 为置换系数( 取

2 ～3) ；w 为通过放散孔的气体流速(m/s)。

(7) 氮气浓度检测。氮气置换天ran气或空气时，当管道内N2

体积百分比大于98%(O2 体积含量小于2%)，且连续3 次( 每次

间隔不少于5min) 检测口浓度均达到此数值时，氮气置换作业

合格。

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