管道氮?dú)庵脫Q-念龍化工

工藝操作步驟

傳統(tǒng)注氮置換方法的工藝操作步驟（圖 1）如下：

（1）關(guān)閉甲、乙站場（閥室）線路截?cái)嚅y 01、11，放

空閥 02、13；打開放空閥 03、04、12、14 對(duì)管內(nèi)放

空至微正壓，關(guān)閉放空閥 04、14。 （2）在甲站場（閥室）注氮閥 05 處注入氮?dú)猓蜷_

乙站場（閥室）放空閥 14 進(jìn)體排放，并在放空閥

12 前壓力表接口處進(jìn)行可燃?xì)鉁y，管道 氮?dú)庵脫Q，當(dāng)濃度

低于下限的 25％時(shí)，持續(xù)檢測 10 min，若無異常，

停止注氮。

（3）在碰口點(diǎn) A 和 B 處無火花打孔檢測可燃?xì)怏w

含量，當(dāng)濃度低于下限的 25％時(shí)，確認(rèn)管

內(nèi)已全部置換合格，關(guān)閉放空閥 03、12、14。 （4）對(duì)碰口點(diǎn) A 和 B 處管道進(jìn)行動(dòng)火切割，并對(duì)

碰口點(diǎn) A 的上游和碰口點(diǎn) B 的下游管內(nèi)放入橡膠隔

離球（充入瓶裝氮?dú)猓┖忘S油墻進(jìn)行封堵，進(jìn)行新舊管

道碰口焊接施工。

（5）焊縫拍片檢測合格后，在恢復(fù)生產(chǎn)置換

時(shí)，燃?xì)夤艿赖獨(dú)庵脫Q方案，由于隔離球至站場（閥室）之間封存有氮?dú)?，管道氮?dú)庵脫Q，采用天

燃?xì)庵脫Q加氮?dú)飧綦x的氣推氣置換技術(shù)將新建管道內(nèi)

空氣置換干凈[5]，后續(xù)進(jìn)行清管作業(yè)將隔離球清出。

中間注氮置換方法

模型參數(shù)

(1)氣體計(jì)量基準(zhǔn)狀態(tài)：壓力 0.103 25 MPa；溫度

20 ℃ ；(2)管道無內(nèi)涂層，粗糙度 30 μm；(3)放空及

破損管道末端壓力控制為大氣壓，取 0.103 25 MPa；

(4)管道總傳熱系數(shù)取 1.75 W/m2·℃ ；(5)干

線管長 30 km；(6)干線管道管徑 1016 mm(壁 厚 18 mm)；(7)放空管及注氮管管徑 323.9 mm(壁厚

6.5 mm)；(8)氮?dú)庵脫Q通過汽化器將液氮罐車中的液

氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)庾⑷牍艿?，由于注氮工藝要求的限制?/p>

注氮速度小于 5 m/s，注氮口壓力不超過 0.3 MPa。

管道事故應(yīng)急搶修的氮?dú)庵脫Q中，單/雙端

注氮工藝優(yōu)化的目標(biāo)是總注氮時(shí)間。通過SPS防

真，各注氮工藝的總注氮時(shí)間可以通過測量氮?dú)忾_始

注入時(shí)間與模擬管道內(nèi)完全被氮?dú)馊〈鷷r(shí)間的

差值獲得。

2.1 單端注氮工藝遠(yuǎn)/近端注氮時(shí)間規(guī)律及工藝優(yōu)化

單端注氮工藝的關(guān)鍵問題是選擇注氮口位置，即

采用遠(yuǎn)端注氮或近端注氮。通過單端注氮SPS模型，管道氮?dú)庵脫Q，

對(duì)單端注氮過程進(jìn)行了，固定破損口當(dāng)量直徑，

改變破損口位置距注氮口的距離。以此來研究破損口

位置與注氮口距離對(duì)總注氮時(shí)間的影響，結(jié)果如圖 5

所示。

在相同的破損口當(dāng)量直徑下，全管段完成氮?dú)庵?/p>

換的總注氮時(shí)間隨破損口與注氮閥室距離的增加而減

少，因此，單端注氮時(shí)應(yīng)采取遠(yuǎn)端注氮工藝。

但值得注意的是，氮?dú)馀c界面到達(dá)破損口

所需時(shí)間隨破損口與注氮閥室距離的減小而減少。如

果能利用通過破損口一段距離后的氮?dú)飧綦x管內(nèi)天燃

氣，選擇近端注氮的時(shí)間更短，且所消耗氮?dú)饬恳矊?/p>

大幅度減小。但選用該方案必須確保隔離段氮?dú)忾L度

足夠保證施工期，具體隔離段長度的要求需要進(jìn)

一步的研究確定，暫不在本中討論。