长输管道氮气置换

3 置换对氮气的要求及氮气量的计算 (1) 对氮气的要求。长输管道置换对氮 气的要求 : 氮气出口温度必须高于 5 ℃; 注到管道 里氮气中的含氧量要低于 2 %。 (2) 氮气量的计算。庆哈管道对双合首站及双 合首站至 1 # 阀室的 151 866 km 管道进行氮气置换 ，天燃气管道氮气置换， 根据氮气置换管路容积计算氮气用量。置换完成后 压力达到 0104 MPa ， 共需用氮气量约为 8 900 m3 。 若采用液氮时 ， 1 t 液氮转化为 1 个标准大气 压、5 ℃状态下的氮气体积为 808 m3 。

4 氮气置换过程 (1) 注氮地点的选择。全线只选择一个注氮 口 ， 地点选择在首站 ， 氮气顺气流方向进行置换。 (2) 计算氮气与空气混气头到达阀室时间。根 据氮气的流速 ， 计算出氮气至空气混气段气头到达 阀室的预计时间 ， 方便操作人员按时在阀室进 体检测等操作。庆哈管道工程于 2007 年 11 月 20 日 10 时开始氮气置换 ， 氮气至空气混气段气头到 达 1 # 阀室的预计时间为 20 时 10 分。 (3) 氮气置换操作方法。将注氮车连接首站管 道 ， 注氮过程中 ， 在下游阀室进行引气放空。首站 先置换主管道 ， 当在出站的管道上检测到纯氮气 后 ， 分别对放空和排污管线进行置换 ， 方法是将 DN50 以上阀门打开 30 %后立即关闭、DN50 及以 下阀门全开然后关闭。 根据测算氮气与空气混气头到达阀室的时间。 提前在阀室用 0～25 %便携式含氧量分析仪在管道 上压力变送器或压力表的取样口检测氮气和空气混 合段气体的含氧量 ， 当检测到氧气含量从 21 %开 始下降时 ， 证明氮气和空气混气头已到检测点 ， 再 继续检测 ， 当检测到氧气含量降至 2 %时 ， 既可认 为管路内是纯氮气 ， 然后停止放空直至管路压力升 至 0104 MPa 时氮气置换工作完成。

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，管道氮气置换方案，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，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。

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