燃气管道氮气置换-念龙化工-管道氮气置换

随着我国管道建设的迅速发展，管

道事故也逐渐增多[1]。管道事故的应急抢修是

针对管道事故的特征采取相应的技术方案，燃气管道氮气置换，对

事故进行控制并恢复生产的重要环节，越来越受到天

燃气输运企业的重视。

管道事故的应急抢修一方面要求迅速控制

事故现场，快速恢复管道正常运行；另一方面

又要求在应急抢修过程中---施工安全，避免引发次

生事故[2]。因此，在目前的技术手段下，为了提高天

燃气管道事故应急抢修过程的安全性，对于停输换管

等抢修方案，在放空后进行全管段氮气置换成

为一个重要的抢修流程，在川气东送、西气东输等管

道的部分应急抢修方案中得到应用[3-4]。

目前，对氮气置换工艺的研究主要集中在投产阶

段的氮气置换[5-7]，对应急抢修过程中的氮气置换流程

则主要依据施工经验进行选择。但是一方面，管道事

故应急抢修中的氮气置换工艺不同于投产过程，有其

---的规律与特征：(1)应急抢修对施工时间有特殊要

求，因此氮气置换过程重点关注总置换时间；(2)应急

抢修中存在破损点，管道氮气置换，氮气置换过程有 2 个出口，置换

规律受破损口位置、大小等影响[5]。另一方面，施工

经验依据的是管道稳态输运状态下的静态估算结果，

而吴长春的研究结果[8]表明，管道气体输送的静态估

算结果与动态模拟过程存在一定的偏差。

因此，本文基于sps建立了有破损口的长输管道

模型，通过动态模拟不同工艺条件、不同事故条件下

的氮气置换过程，研究应急抢修过程中的氮气置换时

间规律，对应急抢修过程中的氮气置换工艺进行优选。

工艺操作步骤

传统注氮置换方法的工艺操作步骤（图 1）如下：

（1）关闭甲、乙站场（阀室）线路截断阀 01、11，放

空阀 02、13；打开放空阀 03、04、12、14 对管内放

空至微正压，关闭放空阀 04、14。 （2）在甲站场（阀室）注氮阀 05 处注入氮气，打开

乙站场（阀室）放空阀 14 进体排放，并在放空阀

12 前压力表接口处进行可燃气体检测，当浓度

低于下限的 25％时，持续检测 10 min，若无异常，

停止注氮。

（3）在碰口点 a 和 b 处无火花打孔检测可燃气体

含量，当浓度低于下限的 25％时，确认管

内已全部置换合格，关闭放空阀 03、12、14。 （4）对碰口点 a 和 b 处管道进行动火切割，并对

碰口点 a 的上游和碰口点 b 的下游管内放入橡胶隔

离球（充入瓶装氮气）和黄油墙进行封堵，进行新旧管

道碰口焊接施工。

（5）焊缝拍片检测合格后，在恢复生产置换

时，由于隔离球至站场（阀室）之间封存有氮气，采用天

燃气置换加氮气隔离的气推气置换技术将新建管道内

空气置换干净[5]，后续进行清管作业将隔离球清出。

中间注氮置换方法