《对长输天然气管道氮气置换技术》
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摘 要 在目前长输天然气管道投产之前,为了满足天然气管道的投运需要,往往会采取注入氮气的方式,通过氮气置换技术检查管线的线路通行情况,并实现管线内的气体置换,为天然气管道的投运提供有力的技术手段支持.目前长输天然气管道的氮气置换技术得到了全面的应用,对整个长输天然气管道的试运行产生了重要的影响.因此,我们应当掌握氮气置换技术的特点,根据长输天然气管道的运行需要采取氮气置换技术,做好天然气管线的试运行,为长输天然气管道的投产运行提供技术支持.
关键词 长输天然气管道;氮气置换技术;探讨
引言
从目前长输天然气管道的建设来看,在建设完成之后投产运行之前需要进行氮气置换技术的应用,通过对管线内注入氮气,实现氮气置换,将长输天然气管道内的空气整个置换出去,确保天然气在投产之前管线内全部充满氮气,发挥氮气惰性气体的特点.通过氮气置换技术的应用,能够满足长输天然气管道气体置换的实际需要,为长输天然气管道建设提供必要的气体置换技术.因此,我们应当对氮气置换技术的特点和原理有正确认识,根据天然气管道的建设需要合理应用氮气置换技术.
1氮气置换技术概述
氮气置换技术主要是在天然气管道建成之后,正式投产之前对管道的前端,选择20公里左右的距离进行氮气置换,向管道内直接注入氮气,原则上注入20公里以上的氮气头,然后用氮气吹空气的方法,对管线内的空气进行有效置换.通过氮气置换的方式,能够使整个管线内的空气全部置换出来,能够有效检查管线的焊接质量和管线的气体运行状况,对于长输天然气管线的投运能够起到重要的支持效果,对解决管线的质量检查问题和提高管線的运行效果具有重要作用.
2氮气置换设备的选择
在氮气置换技术应用中,置换设备通常以液氮加热泵车或撬装式液氮加热泵车为主.通过液氮加热泵车或撬装式液氮加热泵车将液氮加热加压气化,将氮气注入天然气管线中实现氮气置换.在具体的长输管线氮气置换中,需要使用液氮槽车进行氮气供应,液氮槽车具有较强的氮气储备能力,能够满足管线的氮气需要.因此,在实际应用中,通常选择了液氮加热泵车和液氮槽车作为主要的置换设备[1].
3氮气置换对氮气的要求及氮气量的计算
3.1 氮气的要求
为了提高氮气置换效果,满足成熟管线的氮气置换需要,在氮气置换中应当保证氮气的出口温度不低于5摄氏度,注入管道内的氮气除了以氮气为主之外,氮气内的氧气含量要低于2%,如果氮气中的氧气含量超标,则氮气成分不纯,会对整个氮气置换效果产生影响.因此,在氮气置换中需要确保氮气的出口温度和氮气的含氧量达到规定标准,在氮气注入之前需要对这两项指标进行检查,满足要求之后才能够进行氮气注入.
3.2 氮气量的计算
在氮气注入中不但要做好氮气质量的检查,同时还要保证注入的氮气量能够满足置换需要.如果注入氮气量较少会导致氮气稀释不能够满足氮气置换的要求.因此,在氮气注入之前,需要根据长输管线的特点和长输管线的长度及类型计算氮气的注入量,在氮气置换中需要根据氮气的具体置换量计算氮气容积,保证置换后的管线压力达到规定值.因此,在实际的计算中应当按照氮气置换管路的容积合理计算氮气的使用量,确保氮气注入量能够达到注入需要.
4氮气置换过程
4.1 注氮地点选择
在氮气置换过程中,注入氮气的地点有严格的要求,如果注入氮气的地点选择错误,会导致整个氮气置换失败或造成液氮的严重增加.在氮气注入过程中,应当在整个长输天然气管线中选择唯一的氮气注入口,提高氮气的注入效果,同时在氮气的注入点上,应当以成熟天然气管线的首站为氮气注入点,保证氮气的注入方向能够与管线的气流方向一致,使氮气能够按照管线的顺行气流方向进行置换.
4.2 计算氮气与空气混气头到达阀室时间
在氮气置换过程中,需要计算氮气与空气混气头到达阀室的时间,具体应当掌握氮气的流动速度,预计氮气及空气混气氮气头到达阀室的时间,掌握氮气的流动情况,便于技术人员在阀室进行气体检测,掌握氮气的流动情况以及氮气的置换情况,为后续的氮气置换操作提供基本信息,通过计算气体达发射时间的估计和计算,能够掌握正确的检测时间节点,应当在氮气置换时配备XP-3110、XP-3140、XP-3180三种检测仪进行氮气和氧气含量的检测.
4.3 氮气置换操作方法
在氮气置换中需要在首站将氮气注入天然气管道中,在注入的同时,将下游的阀室进行引气放空,在氮气置换中采取先置换主管道后置换支线管道的方式,提高氮气置换质量,在具体置换中需要采用中间阀门控制的方式,提高氮气的置换效率,在阀式的控制中,需要根据氮气的传输特点和氮气的置换需求,掌握正确的阀门控制方法.
5天然气置换投产
5.1 计算天然气与氮气混气头到达阀室时间
氮气置换完毕之后,需要进行天然气置换投产作业,在天然气置换投产作业中,首先应当计算天然气氮气混气头到达各阀室场站的时间,按照天然气的流速与氮气的流速计算天然气氮气与空气混合气头在到达各阀室及末站的时间,通过技术人员检测的方式检查天然气的流动速度和气体混合质量,对于提高天然气的置换效果具有重要作用.
5.2 投产置换方法
在正式投产中,天然气置换主要采取气体推动的置换方式,在置换中采用氮气推动空气,天然气推动氮气的方式,将氮气和空气逐层排出管道,使管道内充盈的气体以天然气为主,提高天然气的置换效果,通过天然气与氮气的置换能够保证整个管道内被天然气充满,即使存在少量的天然气与氮气混合,由于氮气是惰性气体,管道的安全性会得到保证.
5.3 升压捡漏及试运行
为了保证整个天然气管道在集体传输中满足质量要求,应当进行升压捡漏及试运行,通过提高天然气传输压力检测管线的各个连接部位和焊缝部位是否出现渗漏.同时,还要采取天然气传输试运行的方式,确保天然气的运输效果达到预期目标之后,整个管线的状态趋于稳定,才能进行整个天然气管线的正式投运.
6结束语
在长输天然气管线建成之后正式投运之前,需要采取氮气置换的方式,将管线内的空气置换出去,满足天然气传输需要,避免在天然气传输当中出现天然气与空气混合造成安全风险.因此,在实际的检测过程中,需要采取必要的氮气置换的手段满足长输天然气管线的质量检测和置换需要.为此,我们应当认识到氮气置换技术的特点,并根据长输天然气管线的实际需要做好氮气置换技术的应用,为长输天然气管线的投产运行奠定良好的基础.
参考文献
[1] 傅红霞,陈鹏.输气管道氮气置换工艺参数的确定研究[J].化学工程与装备,2015,（2）：12-13.
结论:本文是适合天然气管道论文写作的大学硕士及关于天然气管道和能源本科毕业论文，相关天然气管道和能源开题报告范文和学术职称论文参考文献.
天然气管道和能源引用文献:
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[2] 天然气管道和能源毕业论文怎么写 天然气管道和能源类毕业论文开题报告范文2万字
[3] 城镇论文写作参考范文 天然气管道和能源相关研究生毕业论文范文2万字
