管道氮气置换方案-念龙化工-管道氮气置换

氮气用量
输油管道中遇到的流态一般为：热含蜡管道 工作在水力光滑区；较轻的成品油管道工作在混合摩 擦 区 ；高黏油和燃料油管 道工作在层流长输管道 一 般很少工作在粗糙 区。 考虑 到如 果氮气 压力过 高，管道氮气置换方案，则相应 的氮气 成本和 放空时 间均 会增加，而且氮 气压力越高 ，作业风 险也越 大 。因此 ，在选 择该工 艺时 需要根据 管道工 艺高程差 综合 考虑 作业 的经济性 ，建议在注氮 点与 回油翻越 点 高程 差小于 2801TI的管道上选择该工艺处置方式 。氮气用量 的计算公式为 ： (4) 式 中： 为氮气充满的管容，ms；P 为注入的氮气压 力 ，kPa；P，为常压，管道 氮气置换，101．325kPa。 每吨液 氮转 化为 1个 标准 大气 压、5℃下 的体积 理论上是 808m3，实际操作 中一般取 650m3，根据氮气 用量计算需要液氮的量。 综 上，推 动清 管器 所 需 的压 力越 大，氮 气 用量 越 大 ，在 实际应 用 中要考 虑 注氮压 力 、管道 允许 停输 时 间、排气时间以及氮气用量等经济因素，如果氮气用量 过大 ，则考虑使用其他方法 2 清管器选型与运行控制 2．1 清管器选型 清 管器是利 用流体 压力推动 穿过 管道达 到清管 、 测 量、探 测 或其 他 目的 的设备 (图 1) 。氮气 推 动清 管器回油时利用清管器的隔离功能 ，控制管 内液体 ，减少液体 积存 ，置换管道 内的油 品，因此选择合适 的清管 器对 回油是 否成功起 着关键 性作用 。 由于不同管道的工艺条件不 同，需要考虑以下因 素 ：清 管器 密封 良好 ，耐摩 擦 ；如 果采用 反推 清管 器方 式 ，则必须使用可在 管道 内双向运 行的直板清管器 。 2．1．1 清管器类型 根据 回油 方式 的不 同，选用 双 向直板清 管器或 蝶 形清管器 。
置换作业关键点确定

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，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，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。

工作原理：由于氮的化学性质不活泼，不容易与其它物质发生化学反应，以及氮气具有比轻的特性，利用氮气瓶的压力进行置换。

①操作准备。首先，将事故槽车、新调槽车进行接地，以消除静电。其次，连接氮气置换装置。具体是：将氮气瓶出口通过直径为25mm的氮气管线与事故槽车气相管连接，将空载槽车的液相管与事故槽车的液相管通过直径为50mm的管线连接。②开始操作。开启氮气瓶等有关阀门进行置换。由于在氮气瓶出口处设有压力表、单向阀和闸门，所以，管道氮气置换，在逐一更换氮气瓶时较为方便。氮气置换装置，用于汽车改装检测设备，氮气置换设备用于将空气抽出进行氮气置换，抽真空对为-0.086mpa，抽完真空后置换氮气进去，氮气的压力为0.2mpa，氮气置换装置包含真空表，氮气压力表，高压管，底座四个移动轮等。

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