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 ， 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 ，长输管道氮气置换示意原理， 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 ，长输管道氮气置换， 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。
实例操作3
置换新建管道 ：依次开启放散点5 的火炬放散阀、X1-1，
缓慢开启X3 阀门控制压力和流速，直至检测合格后关闭调压
器进口阀门 ；打开放散点6 的火炬放散阀、X2-1，直至检测合
格后关闭调压器进口阀门，按程序拆除放散点5、6 处放散火炬
并恢复放散口原貌，完全开启X3 阀门。
置换在运支管 ：对支管2 进行置换，依次开启放散点3 的
火炬放散阀、调压器进口阀门，缓慢开启ZF2 阀门控制压力和
流速，直至检测合格后关闭调压器进口阀门，按程序拆除放散
火炬并恢复放散口原貌，完全开启ZF2 阀门 ；同理对支管1 进
行置换。完成后，对碰口点、拆卸过的管件进行检漏，确认无泄
漏后方可恢复供气。
恢复供气
开启GF2、GF3、X1、X2 阀门，恢复并网后整个中压管网正
常供气 ；对调压器后的低压管网，严格按照低压系统恢复供气
程序进行恢复供气作业。
碰口施工
在碰口点1 处，采用机械切割方式对PE 管切割1 个小口，
小口处未发生燃烧或喷涌现象即可进行切割断管，后按
施工方案进行碰口施工，检查焊接质量直至合格。同理进行碰
口点2、3 处的碰口施工。施工完成后，长输管道氮气置换遇到问题，开始进行氮气置换空气
作业。
氮气置换空气
首先关闭新建管道上X1、X1-1、X2 、X2-1、X3 阀门，然
后分三部分依次进行置换。
置换在运干管 ：关闭ZF1、ZF2 阀门，依次开启放散点4 的
火炬放散阀、调压器进口阀门、GF1-1 阀门，开始注氮，直至检
测合格后关闭前述开启的阀门。
置换新建管道 ：在X1-1( 放散点5)、X2-1( 放散点6) 放散
阀处连接放散火炬，依次开启放散点5 的火炬放散阀、X1-1、
X3、GF1-1 后开始注氮，直至检测合格后关闭前述开启的阀
门 ；打开放散点6 的火炬放散阀、X2-1、X3、GF1-1，直至检测
合格后关闭前述开启的阀门。
(3) 置换在运支管 ：对支管2 进行置换，长输管道氮气置换方案，依次开启放散点3
的火炬放散阀、调压器进口阀门、ZF2、GF1-1 后开始注氮，直
至检测合格后关闭前述开启的阀门 ；同理对支管1 进行置换。
完成后，方可进行置换氮气作业。
天ran气置换氮气
同 5.4，本步骤分三部分依次进行置换。
置换在运干管 ：依次开启放散点4 的火炬放散阀、调压器
进口阀门，缓慢开启GF1 阀门并控制压力和流速，直至检测合
格后关闭调压器进口阀门，按程序拆除放散火炬并恢复放散口
原貌，完全开启GF1 阀门。
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