输气管道投产中氮气置换的原则及技巧分析

输气管道投产中氮气置换的原则及技巧分析

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。在实际的输气管道投产过程

当中，通常使用的是干线和站场同时进行氮气置换的置换方式，在投产过程当中，输气管道的上游气压较大，所以需要通过压力调节阀对天然气进行节流降压才能

够保障氮气进行合理的置换工作。输气管道的投产工作是保障输气管道正常运作

的主要工作内容之一，在其中的氮气应用也要尽可能的避免浪费。在进行输气管

道投产过程中的氮气置换工作之前，需要利用相关的科学手段对即将开始的置换

工作做好前期的准备工作，利用先进的计算方式和置换方式去进行输气管道投产

过程中的氮气置换。

2 输气管道投产中氮气置换的原则

2.1 输气管道投产充氮量和干线注氮长度合理的原则

在进行输气管道投产氮气置换工作过程当中，需要合理的协调投产充氮量和

干线注氮长度，输气管道投产充氮量是指在在输去管道中注氮工作结束之后，管

道中所封存的纯氮气量，干线注氮长度是指在微正压和实际温度下投产充氮量对

应的干线长度。只有将输气管道投产充氮量和干线注氮长度进行合理的计算，才

能将投产工作进行简化。在我国实际的输气管道投产充氮工作当中，干线注氮长

度的计算方式，通常做法是取管道的总长度的某个固定百分比。这种方式在一定

程度上忽视了整个输气管道中的干线存在着一定的差异性，和输气管道中间站场

的数量种类的差异性。这种差异性使得相同长度和管径的输气管道投产所需的干

线注氮长度是不同的。所以干线注氮长度计算方式也有所不同。输气管道投产中

氮气置换工作当中要严格遵循输气管道投产充氮量和干线注氮长度合理的原则。

2.2 注氮口选择安全性原则

输气管道注氮口的安全性对输气管道投产氮气置换工作有着一定的影响，输气管道注氮口的选择一般在清管收发管径为五十毫米的放空管或注水管上，达不到这个要求的输气管道注氮口，就会影响输气管道投产氮气置换的工作质量。注氮口的安全性受到影响，不仅仅会对氮气资源造成大量的浪费，同时影响干线注氮长度的公式计算和注氮量的计算。在输气管道注氮工作过程当中，不合格的注氮口使用有可能会影响对输气管道当中的气流控制，进而导致高速的气流对注氮管内壁产生较大破坏。从而影响输气管道投产氮气置换工作。所以在输气管道投产氮气置换工作过程当中，要严格的规范注氮口的安全合理性，尽可能的保障注氮口的工作能力，帮助合理的进行氮气置换工作。

2.3 干线的氮气段速度控制合理的原则

在输气管道干线注入氮气过程中，要严格的控制好干线的氮气段速度控制。干线中氮气段的注入速度不合理就会导致氮气注入不充足或者破坏输气管道的情况发生。而氮气注入不充足，就会对干线管道当中的氮气置换工作造成不必要的麻烦和损失，而高速的氮气注入速度又会对干线管道内壁造成损坏，从而影响输气管道的使用，造成大量的资源浪费。在输气管道投产氮气置换工作当中，全线氮气置换都只能通过首站进气流量去进行控制干线氮气段速度。所以首站的进气流量控制工作就十分重要，在实际的控制过程中，可以不断地通过反复检查氮气段的气流速度，从而保障其的正常。当干线氮气段实际速度偏离正常值时，可以通过适当的调节首站进气流量，使其平缓的回归到正常时。

3 输气管道投产中氮气置换的技巧

我国的输气管道投产中氮气置换工作发展存在有一定时期，其中有许多的氮气置换技巧，这些氮气置换技巧的应用，促进了我国输气管道投产工作的进行，为我国创造出大量的经济价值。较为常见的输气管道投产中氮气置换的技巧有以下几种。

3.1 站场氮气置换期间的阀门操作技巧

在输气管道站场氮气置换操作步骤中，氮气置换的阀门管理对氮气置换工作起着很大的决定性作用。阀门管理操作技巧的好坏影响着氮气进入的速度和进入量。较为常见的氮气置换阀门操作步骤有将阀门全部打开，然后立即关闭的操作方式，这种操作方式难以准确的把握阀门的控制程度和关阀时间，对氮气置换工作有着一定的影响。所以可以通过将上述步骤改为，将氮气置换阀门打开到某一个程度后再立即关闭，通过减少氮气置换阀门的打开程度，从而提高氮气阀门的可控程度，更加准确的控制输气管道氮气的注入程度。

3.2 输气管道投产过程中的保护措施

（1）避免输气管道的破坏

在输气管道投产氮气置换工作当中，通过避免对输气管道的破坏，去保护输气管道，从而促使投产工作的顺利进行。可以通过控制氮气进入的速度，去帮助减少高速氮气进入对管道产生破坏的情况。在输气管道的周围过内壁上设置相应的保护措施和设备，通过保护去减少输气管道的破坏程度。

（2）保护站场自用气微压表

输气管道投产过程中的保护措施还有，通过保护站场自用气微压表，从而去提高输气管道投产工作的效益性。站场氮气置换前关闭或拆下各路自用气管线调压箱内的微压表，避免再次换工作时因超压而损坏，因为自用气管线置换时的压力远高于微压表上的量程上限。