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天然氣管道氮氣置換的方法有2種:氮氣全線置換和隔離置換。氮氣全線置換方式又可分為分段置換方式和整體置換方式;而隔離置換又可分為加隔離器置換和不加隔離器置換。實行天然氣管道分段置換,起點為首站(發(fā)球簡,經(jīng)管線各個截止閥門至末站內(nèi)收球筒。一般每段長度為5~20km,并以閥間為界。從開始,第二段、第三段管線……依次置換,直到末端的一段管道置換完成。管道內(nèi)混合氣體中的氮氣體積百分比大于98%,并且連續(xù)3次(間隔為5min)對放氣口取樣都低于此值時,置換合格。
在天然氣管道內(nèi)部的氮氣注氮量主要包括每個注氮點的注氮混氣量和氮氣段通過管道時的混氣量、管道沿線場站和閥室進(jìn)行氮氣置換的氮氣量、氮氣到達(dá)下一站的剩余量以及另外的保險富裕量這四部分組成。其中注氮時和氮氣置換時的混氣量要占到注氮量的五分之一到四分之一。而且因為注氮期間的氮氣混氣量和氮氣段通過管道的氮氣總量計算方法還沒有成熟,因此我們要加入一定的氮氣作為富裕量來提高氮氣置換的成功率。
管線隔離段氮氣置換方法:
(1)在管線首站(起點)先向管道入口內(nèi)注入氮氣,當(dāng)?shù)獨庾⑷牍芫€長度達(dá)到5000~6000m時,再向首站(起點)發(fā)球筒內(nèi)注入天然氣推著氮氣前進(jìn),這種方法適用于前邊氮氣置換,后邊緊接著天然氣立即投產(chǎn)的方案。
(2)氮氣的制作和注入:打開出站閥門,開啟下站放空口,用液氮車(或其它氮氣發(fā)生裝置)將高純度氮氣(99.9%)從首站注入管線內(nèi),正常情況下,氮氣進(jìn)入管線的壓力一般為0.02MPa。
(3)當(dāng)管道末端空氣和氮氣混合氣體中的氮氣體積百分比大于98%(即氧氣體積含量小于2%),并且連續(xù)3次(間隔為5min)對放氣口取樣都低于此值時,置換合格。這時可將流程倒成正式投產(chǎn)流程,進(jìn)入正式生產(chǎn)。