输气管道投产中氮气置换的原则及技巧分析

燃气管道置换新建燃气管投入使用，要将燃气输入管道内，并将管内空气排出去。

燃气管道内将出现混合气体，所以对新建管道内混合气体的置换必须在严密的安全技术措施保证前提下方可进行。

一、置换方法1.间接置换法是用惰性气体(常用氮气)先将管内空气置换，然后再输入燃气置换。

优点是安全可靠；缺点是费用高昂、顺序繁多，用气量大时很难供应，故一般很少采纳。

2.直接置换法是用燃气输入新建管道内直接置换管内空气。

操作方便、迅速，在新建管道与原有燃气管道连通后，即可利用燃气的工作压力直接排放管内空气，当置换到管道内燃气含量达到合格标准(取样合格)后，即可正式投产使用。

由于在用燃气直接置换管道内空气的过程中，燃气与空气的混合气体随着燃气输入量增加其浓度可达到爆炸极限，此时，在常温及常压下碰到火种就会爆炸，所以这种方法不够安全。

鉴于施工条件限制和节约的原则，如果采用相应的安全措施，用直接置换法是一种既经济又快速的换气工艺。

长期施行证实，这种方法基本上是安全的，被广泛应用。

置换空气应坚持5m／s以下的速度，以防混合气体的管段中碰撞起的火花引起爆炸，直至管内燃气中含氧量小于2％。

通常要确定置换时的燃气压力。

燃气压力过低会增加换气时间，但如压力过高则燃气在管道内流速增加，管壁产生静电，同时，残留在管内的碎石、铁渣等硬块会随着高速气流在管道内滚动、碰撞，产生火花，为燃气爆炸创造条件。

因此，控制了混合气体流速，在燃气管道内就不会发生火花，也就不会发生燃气爆炸。

二、准备工作换气投产前的准备工作包括技术、安全、组织准备，编制置换投产方案，明确分工，分别落实。

置换投产方案的主要内容如下：(一)概况置换的工程内容与范围，方案编制依据(制定图、置换路线示意图，完工图)。

(二)置换准备工作1.完工的厂站、管线要经过检查，有完整、齐全的完工验收资料与验收手续，证实质量符合要求。

(1)阀门井检查核对阀门、放散管、仪表等，必须符合制定和质量要求。

阀门开关灵活，并将阀门调至规定状态。

天然气管道进行氮气置换的操作规则目的
本文档旨在提供天然气管道进行氮气置换的操作规则，以确保
操作的安全性和有效性。

简介
氮气置换是一种常用的管道清洗方法，用于去除管道中的氧气
和其他杂质，以减少爆炸和腐蚀风险。

本文档将介绍操作步骤、安
全措施和注意事项。

操作步骤
1. 确保所有操作人员已经接受相关培训，并具备必要的安全意识。

2. 准备所需的氮气供应设备和管道连接工具。

3. 在操作过程中，确保操作区域通风良好。

4. 关闭天然气管道的进口和出口阀门，确保管道处于封闭状态。

5. 将氮气供应设备与天然气管道相连。

6. 打开氮气供应设备，并逐渐向管道内注入氮气。

7. 定期监测管道内的氧气浓度，确保达到安全水平。

8. 根据需要持续注入氮气，直到管道内的氧气浓度降至可接受
范围。

9. 关闭氮气供应设备，并断开与天然气管道的连接。

10. 打开天然气管道的进口和出口阀门，恢复管道正常运行。

安全措施和注意事项
- 操作人员必须佩戴适当的个人防护装备，包括眼镜、手套和
防护服。

- 在操作过程中，严禁吸烟或使用火源。

- 氮气供应设备必须经过检修和维护，确保安全可靠。

- 操作人员应密切监测氮气注入过程中的压力和流量。

- 如发现任何异常情况或泄漏，应立即停止操作并采取相应的
应急措施。

- 操作结束后，应将所有工具和设备妥善存放，清理操作区域。

以上是天然气管道进行氮气置换的操作规则，操作人员在进行相关操作时应严格遵守本规则，确保操作的安全和顺利进行。

输气管线氮气置换分析（江汉油建川东北项目部方亮曾德和李朝晖）摘要：以重庆市西彭至永川天然气输气管线工程全程氮气置换为例，对从如何选择置换方式、氮气置换设备的选择、置换对氮气的要求及氮气量的计算、氮气置换过程等几个方面进行分析，对输气管线如何进行氮气置换进行经验总结。

关键词：天然气管道；氮气置换；技术一、概述：近几年我国天然气行业迅猛发展，各种输气管道建设力度也在加强，同时由于天然气本身性质的特殊性（天然气在空气中浓度为5%～15%的范围时，遇明火、高温等情况即可发生爆炸，这个浓度范围为天然气的爆炸极限。

爆炸在瞬间产生高压、高温，其破坏力和危险性都是很大的）所以确保天然气管道安全投产运行十分重要。

对于新建、需要检修、以及要废弃的管道或设备，在投运、检修或废弃以前必须进行氮气置换工作，即先将氯气注入管线，用氮气作为天然气与空气间的隔离介质：投产时氮气推动空气或检修时用氮气推动天然气进行管道线路置换，从而使天然气管道达到顺利投产条件或检修时能达到动火施工的要求。

重庆市西彭至永川天然气输气管线工程三标段工程是重庆市为满足永川、壁山、江津和西彭等地区经济发展的需要而建设的重点项目。

前期因清管站材料滞后，为了保证管线能按时通气，将在管线中部建设的清管站两侧管段用临时管线进行连接以达到通气的条件；清管站建成具备投产运营条件后，将进行管线连头作业替换临时管线将清管球站接入到线路中来。

由于管线只是在两端（相距约25.4km）各有一个放空点，因距离较远且管线顺着山势起伏，管道内的天然气无法顺利排出只能采用气体置换的方式将天然气含量降到安全线以下时进行动火施工。

二、置换方式的选择直接置换法（用空气作为介质进行置换）的混合段是天然气与空气的混合气体，这是极易发生事故的一段，而该混合段的存在是必然的、不可避免的。

在混合段中，只要有明火、或者是碰撞产生静电火花、或者是获得一定的能量，就会发生燃烧或爆炸。

在置换过程中，管道内不会有明火，同时环境温度或管道温度都不会很高，不会提供足够的能量，唯一不安全的因素就是碰撞及静电火花。

氮气对天然气管道置换的操作规定1. 目的为确保天然气管道系统的安全、稳定运行，在管道维修、检修或新管道投用前，需要用氮气进行置换，将管道内的空气、水分和其他有害气体排出，防止管道腐蚀和事故发生。

本操作规定详细阐述了使用氮气对天然气管道进行置换的操作流程、注意事项及相关安全规定。

2. 适用范围本操作规定适用于我国天然气管道系统中，使用氮气进行管道置换的所有操作人员和相关管理人员。

3. 操作准备3.1 设备要求- 氮气源：应确保氮气纯度≥99.99%，压力稳定在0.5-1.0MPa。

- 氮气输送设备：包括氮气瓶、减压阀、输送管道等。

- 检测设备：包括气体分析仪、压力表、流量计等。

- 安全防护设备：包括防护面具、防护服、安全带等。

3.2 人员要求- 操作人员应具备相应的专业技术资格和安全意识。

- 操作人员应熟悉本操作规定和应急预案。

3.3 环境要求- 操作现场应通风良好，无易燃易爆物品。

- 操作现场应配备相应的安全防护设施。

4. 操作流程4.1 氮气制备- 连接氮气瓶和减压阀，确保氮气压力稳定。

- 使用气体分析仪检测氮气纯度，确保符合要求。

4.2 管道连接- 将氮气输送管道与天然气管道连接，确保连接牢固。

- 打开氮气输送管道阀门，开始输送氮气。

4.3 管道置换- 启动流量计，记录氮气输送速度。

- 使用气体分析仪检测管道内气体成分，确保氧气浓度降至安全范围内。

- 观察管道压力变化，确保管道内压力稳定。

4.4 管道清洗- 在管道置换过程中，如有必要，可使用清洗球对管道进行清洗。

- 清洗完毕后，再次使用气体分析仪检测管道内气体成分。

4.5 置换完成- 当管道内氧气浓度降至安全范围内，且压力稳定后，视为置换完成。

- 关闭氮气输送管道阀门，拆除管道连接。

5. 注意事项5.1 安全防护- 操作人员应全程佩戴防护面具、防护服和安全带。

- 操作人员应遵守操作规程，确保自身和他人的安全。

5.2 设备检查- 操作前应检查设备是否完好，如有损坏，应及时更换。

石油天然气氮气置换原则方案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN氮气置换原则方案一、执行标准和规范《天然气管道运行规范》SY/T5922-2003《石油工业动火作业安全规程》SY/T5858-2004《陆上油气田油气集输安全规定》SY/T6320-1997《天然气管道场站氮气置换作业标准》Q/SYXN0291-2008二、置换工艺简述：利用液氮槽车将液氮运送到需要置换的天然气管线、场站等，与车载空温式汽化器连接（当环境温度低于8℃时，需增加水浴式电加热设施），将液氮汽化为常温气体［1m3液氮汽化为687m3氮气（1atm，293k，下同）］注入所需进行置换的设备、管道，在管道末端放空并取样分析。

三、置换方案1.置换方式（1）场站内设备：采用压力稀释法。

（2）已经运行的管线：距整改管段最近的两端阀门之间全管段置换。

（3）即将投运的新管线：采用全管段置换或部分管段注氮方式（加隔离氮气）。

2.注氮点的选择（1）场站内设备：注氮点可根据设备、管线及流程选择在设备的排污阀（或放空阀）上。

（2）已经运行的管线：注氮点选择配气站（井站）发（收）球筒上的放空阀处。

（3）即将投运的新管线：注氮点选择配气站（井站）发（收）球筒上的放空阀处。

3.注氮量的确定（1）场站内设备：一般为置换设备、管道水容积的10倍。

（2）已经运行的管线：一般为置换管段水容积的倍，DN200以下的管线为置换管段水容积的5倍。

（3）即将投运的新管线：全管段置换为置换管段水容积的倍，DN200以下的管线为置换管段水容积的5倍。

长距离管段的置换采用部分注氮方式，一般为置换管段的水容积的20%~30%。

4.置换速度置换速度控制在3~5m/s。

5.置换时间根据测算的注氮量、管道直径、置换控制数度测算注氮时间；对整改管线的置换作业等待建设单位放空点火一般需4~5小时。

6.注氮温度不低于5℃。

7.分析检测点一般设在置换设备、管段的放空管压力表接口上，或根据建设单位要求进行分析。

天然气管线氮气置换的几种方法天然气管线是一种在工业和能源领域广泛使用的输送工具，为了确保管线的安全和稳定供应，经常需要对管线进行维护和检修。

氮气置换是一种常用的管线维修和检修方法，其目的是排除管线中的空气和水分，使用干燥的氮气替代，避免管线的泄漏和腐蚀。

下面将介绍几种常用的天然气管线氮气置换方法：1.单点置换法：这是最简单和常用的方法之一、该方法适用于小规模管道的维修和检修，只需在管道的一端进气，另一端设置排气口，通过氮气的压力推动空气从排气口排出，实现置换。

这种方法简单易行，操作方便，适用于不需要对整个管道系统进行置换的情况。

2.多点置换法：多点置换法适用于大规模管道系统的维修和检修。

在整个管道系统的一端和多个分支管道的入口处设置进气口，另一端设置排气口，并通过连接管将各个分支管道连通。

此时，通过控制每个进气口的氮气流量和压力，以及排气口的大小和位置，实现对整个管道系统的氮气置换。

这种方法可以有效地控制和调整每个分支管道的氮气置换效果，保证整个管道系统的置换质量。

3.特殊情况置换法：在一些特殊情况下，需要采用特殊的置换方法来满足管道的需求。

例如，在管道遭受严重腐蚀或泄漏时，需要采用全面置换法。

全面置换法是将管道内原有的气体和液体完全排出，然后通过氮气进气替代。

这种方法可以彻底解决管道中的问题，但操作复杂，成本较高。

4.自动化置换法：随着技术的发展，现代化的管道维修和检修越来越倾向于自动化。

自动化置换法是通过使用计算机和传感器等自动化设备，实现对整个管道系统的氮气置换。

这种方法可以提高置换效率和置换质量，减少人为因素的干扰，并实现对整个管道系统的实时监控和数据记录。

在天然气管线氮气置换过程中，还需要注意以下几点：1.氮气的纯度和干燥度：为了确保置换效果和管道系统的安全，进入管道的氮气需要具有足够的纯度和干燥度。

一般要求氮气的纯度在99.9%以上，并且要通过干燥设备进行干燥处理。

2.管道系统的密封：在氮气置换过程中，需要保证管道系统的密封性，防止氮气的泄漏和外界空气的进入。

长输天然气管道氮气置换技术白忠涛　王福文　董文章(大庆油田建设集团管道公司) 摘要:为了确保天然气管道试运投产过程中的安全,采用氮气置换的方式对天然气管道进行试运投产,即先将氮气注入管线,用氮气作为天然气与空气间的隔离介质,投产时天然气推动氮气、氮气推动空气进行管道线路置换,从而使天然气管道达到顺利投产条件。

关键词:天然气管道;氮气置换;技术1　氮气置换方式天然气管道投产前对管道的前段约20km左右采用气推气的方式进行氮气置换,即向管道内直接注入氮气,用氮气推空气的方法对管道内的空气进行氮气置换。

在天然气投产时,仍是采用气推气的方式,既天然气推动氮气、氮气推动空气的方法对管道全线进行置换。

例如:大庆至哈尔滨天然气管道工程线路DN700管道全长77173km,沿线设有双合首站1座、哈尔滨末站1座和线路截断阀室3座,采用管道内不加清管器直接气推气的置换方式。

2　氮气置换设备的选择目前氮气置换设备常采用的是液氮罐车,通过对液氮加热汽化进行氮气的置换工作。

另外还有车载氮气生产设备,设备在现场直接将生产的氮气注入管道。

庆哈管道工程考虑到置换工艺的简单、方便,选择了600-615DF型氮气生产车,氮气生产车生产能力为600m3/h。

3　置换对氮气的要求及氮气量的计算(1)对氮气的要求。

长输天然气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151866km管道进行氮气置换,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0104M Pa,共需用氮气量约为8900m3。

若采用液氮时,1t液氮转化为1个标准大气压、5℃状态下的氮气体积为808m3。

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行气体检测等操作。

对长输天然气管道氮气置换技术的几点探讨长输天然气管道氮气置换技术是一种用氮气取代管道中的空气，有效降低管道内氧和湿度含量，以保护管道的技术手段。

下面对长输天然气管道氮气置换技术进行几点探讨：一、技术原理：长输天然气管道氮气置换技术的主要原理是将管道内的空气用氮气顶替，减少或去除氧气和湿度的影响。

氮气是一种稳定的气体，不会引起腐蚀和火灾等安全问题，而且氮气具有较强的置换能力，可以有效地排除管道内的空气。

二、技术应用：1.施工作业前期：在施工作业前，需要对管道进行氮气置换，以排除管道内的氧气和湿度，减少对设备和管道的腐蚀和损害。

2.检修维护期间：在管道的检修维护期间，可以使用氮气置换技术，保护管道不受湿气和氧气的影响，延长设备的使用寿命。

3.启动和停车过程中：在管道的启动和停车过程中，可以使用氮气置换技术，帮助管道恢复正常工作状态，减少氧气和湿气的影响。

4.防止管道爆炸：氧气是导致爆炸的重要因素之一，使用氮气置换技术可以有效降低管道内的氧气含量，减少爆炸的风险。

三、技术优势：1.安全性高：氮气是一种无毒、无味的气体，不会对人体造成伤害，也不会引发火灾和爆炸等安全问题。

2.易于实施：氮气置换技术操作简单，只需将氮气通入管道，即可实现置换，不需要特殊设备和复杂的操作流程。

3.效果显著：氮气具有很强的置换能力，可以有效将管道内的空气排除，降低氧气和湿度的含量，保护管道免受腐蚀和损害。

4.经济性好：氮气作为一种常见的工业气体，价格相对较低，使用氮气置换技术成本较低，经济实用。

四、技术挑战：1.氮气供应：在实施氮气置换技术时，需要保证足够的氮气供应，确保将管道内的空气完全置换掉。

2.设备保护：在使用氮气置换技术时，需要注意对设备的保护，避免氮气对设备造成损害。

3.排空操作：在进行氮气置换之前，需要对管道进行排空操作，确保管道内的介质完全清除。

4.技术监测：氮气置换技术实施过程中，需要监测氧气和湿度的含量，确保达到预期的效果。

管道氮气置换标准
管道氮气置换标准主要涉及以下几个方面:
1.氮气置换的台格标准:依据中华人民共和国国家标准《输气管道工程设计规范(GB50251-2015)》中，第十一章第3节《干燥与置换》的内容，“当可燃气体爆炸下限大于4%时，分析检测数据小于0.5%为台格;可燃气体爆炸下限小于等于4%时。

分析检测数据小于0.2%为合格。

2.氮气置换的技术要求:
●置换过程中管道输送氮气的气流速度不得大于5m/s。

●置换过程中混合气体应通过临时放空系统放空，放空口应设置在宽广的地方，远离交通和居民点。

●放空隔离区内不得有烟火和静电火花。

●罐放空管口末端应配备气体含虽检测设备，用氮气置换空气时，当放空管口置换出的氧气浓度检测值小于17%，可燃气体浓度检测值0%LEL,每间隔5分钟连续3次取样分析，均达到此指标为置换合格。

以上信息仅供参考，如有需要，建议查阅相关规范文件或咨询专业工程师。

制表：审核：批准：。

输气管道投产中氮气置换的原则及技巧分析发表时间：2018-12-18T14:50:29.307Z 来源：《基层建设》2018年第31期作者：汪海涛[导读] 摘要：输气管道是我国能源输送当中的一种重要输送方式，通过输气管道将我国的重要能源输送到城市当中的各个角落。

内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司 025350摘要：输气管道是我国能源输送当中的一种重要输送方式，通过输气管道将我国的重要能源输送到城市当中的各个角落。

在我国的输气管道建设工作当中，国家不断的重视输气管道的铺设工作，在许多方面都有很大的投入。

近年来，随着我国输气管道的建设工作不断加强，在一定程度上缓解了我国城市当中的能源使用情况。

输气管道中的投产氮气置换，是输气管道当中的一项重要工作，对输气管道事业的发展有着重大的影响。

本文就对输气管道投产中氮气置换的原则及技巧展开分析。

关键词：输气管道；投产中氮气置换；原则；技巧引言我国最大的输气管道------西气东输一线，在投产以来在城市发展的许多方面都得到了很好的应用，为我国的能源输送提供了很大帮助。

以我国目前的输气管道置换技术来看，经过长期的发展形成有许多先进的技术，例如输气管道投产中氮气置换所需要的计算公式、置换方式等等，但是输气管道投产中氮气置换仍然不够完善，在投产中氮气置换工作有很多不必要的操作。

输气管道投产中氮气置换的原则及技巧的合理性对氮气置换工作十分重要。

1 输气管道的投产过程输气管道投产是指将管道中的空气全部替换为天然气，并升压至所要求的压力，然后进行72小时的试运行过程。

先用惰性气体氮气置换空气，然后用天然气置换氮气。

为了减少氮气的使用，在实际的输气管道投产工作当中，往往是在输气管道中将氮气注入首站是某一干线截断点之间的管道中封存。

然后在管道当中输入天然气，通过天然气会推动氮气进行全线换置，通过计算公式的合理计算注入适当的氮气，达到既保证满足输气管道投产工作的要求，同时其最大可能地发挥出氮气的使用效率，帮助减少氮气能源的消耗。