氮气置换技术方案

临汾加气站试运行氮气置换技术方案

摘要：为了确保天然气管道试运投产过程中的安全，采用氮气置换的方式对天然气管道进行试运投产，即先将氮气注入管线，用氮气作为天然气与空气间的隔离介质，投产时天然气推动氮气、氮气推动空气进行管道线路置换，从而使天然气管道达到顺利投产条件。

关键词: 天然气管道; 氮气置换; 技术

一、氮气置换方式：

天然气管道投产前对站区全部管道设备采用气推气的方式进行氮气置换，即向管道内直接注入氮气，用氮气推空气的方法对管道内的空气进行氮气置换。在天然气投产时，仍是采用气推气的方式，既天然气推动氮气的方法对管道全线进行置换。

二、氮气置换设备选择

1、目前氮气置换设备常采用的是液氮罐车，通过对液氮加热汽化进行氮气的置换工作。另外还有车载氮气生产设备，设备在现场直接将生产的氮气注入管道。

2、对氮气的要求。长输天然气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%

三、氮气置换过程

1、注氮地点的选择。全线只选择一个注氮口，地点选择在门站进气口，氮气顺气流方向进行置换。

2、计算氮气与空气混气头到达加气机时间。根据氮气的流速，计算出氮气至空气混气段气头到达加气机的预计时间，方便操作人员按时在加气枪口进行气体检测等操作。

3、氮气置换操作方法。将注氮车连接门站进气管道，注氮过程中，在下游加气机进行引气放空。先置换主管道，当在加气枪口上检测到纯氮气后，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加气机的时间。提前在加气枪口用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，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0.04MPa时氮气置换工作完成。

三、天然气置换投产

1、计算天然气与氮气混气头到达各设备时间。根据天然气的流速，计算出天然气与氮气混气段气头到达各阀室及末站的预计时间，方便操作人员按时在场站、阀室进行气体检测等操作。

2、投产置换方法。天然气置换投产采用气推气的置换方式。即天然气推动氮气的置换方式。临汾加气站工程投产时直接从末端加气机引气放空，先置换主管线，再置换场站放空和排污等管线。投产期间用上游供气阀门调节天然气流量，天然气推动提前注入的氮气段开始进行线路、设备的置换，全线置换期间，分别在加气机和场站进行

引气放空。针对各检测点的检测情况及时进行场站放空和排污等管线的氮气、天然气置换。

根据上游供气能力、管径及天然气流速，测算出每小时的供气量。投产时控制天然气流量，保证管道中天然气流速不大于5m/s。

根据测算的混气头到达各阀室和场站的时间，提前在下游的阀室和场站进行气体检测，采用量程为0~100%的便携式可燃气体检测仪对氮气与天然气混气段进行检测，当氮气与天然气混气段通过检测地点时，混气段的天然气含量将从0逐渐上升，当天然气含量高于99%时,即可视为管道内气体已为纯天然气,接着对放空和排污等管线进行天然气置换,直到全线主管线和放空及排污等管线各检测点都检测到纯天然气为止。待全线平均压力升至约为0.2MPa时,天然气置换工作全部结束。

3、升压检漏及试运行。当天然气置换完成后,开始全线升压,当全线平均压力约为1.0MPa时,门站停止进气24h,进行全线稳压检漏,经检查无异常后再继续升压至工作压力9.0MPa,开始72h试运行,试运行正常后,置换投产工作全部结束。

两点问题：

1、考虑到天然气放空管放空口均在7米左右高空。本方案采用加气枪地面放空是否可行。

本方案根据长输管线（运行压力4MPa）试运行方案改编，而本站进气口工作压力为9MPa，方案中各节点压力是否可以套用。

2、