近年来，管道运输建设在我国的发展非常迅速，在此发展过程中长输管道的安全投产置换问题---。据研究，为---管道置换过程的操作安全，通常选择氮气把输气站及管道内的空气置换出去，因为空气中的含量很容易达到一定---发生[1，2]。投产置换的关键是怎样有效、科学、安全和经济的把空气从管道中置换出去。当前---对混气段规律的研究较少，有关行业对其也没有明确的规范要求，置换投产的操作过程都多凭经验，在这个过程当中存在很大的盲目性，造成了人力、物力及成本的浪费。在本文中模拟了管道投产置换过程，模拟出了混合气体在氮气置换过程中的影响规律，管道氮气置换方案，该模拟结果可以---的运用于实践，为安全生产带来---效益。1数值计算1.1计算模型长输管道投产氮气置换过程涉及到氮气的流动、氮气与空气的混合以及氮气推动空气流动，也就是氮气在空气中的对流扩散过程。多相流模型中的混合物要求两相中只能有一相是可压缩的，且不能模拟多相之间的混合流动和反应流动，所以混合模型不合适。通过对各类物质的对流、扩散和反应源的守恒方程的求解，可用fluent来模拟物质的混合和运输[3，4]，因此采用化学反应模型中“组分运输模型”(即在不发生化学反应的情况下计算组分之间的相互参混过程)作为长输管道投产氮气置换的计算模型。1.2网格划分长距离管道氮气置换过程中，重力对混合气的影响较小，重力对轴向截面水平方向的影响可以忽略不计，所以本文中fluent的模拟过程是二维模拟，计算区域用gambit软件进行网格划分。二维网格的划分可以使用三角形网格(tri)和四边形网格(quad)，由于在两种网格的步长几乎相同的条件下，两种网格在解的度、
氮气干燥原理和干空气干燥原理相同 ，它们 大区别在于氮气的含湿量比干空气含湿量低得多 ， 氮气带走管道内残留水的速度比干空气快得多。液 氮经汽化加热后 ，其中水分含量低于 1 ×10 - 6 ，相当 于 - 75 ℃时对应的水分含量 ;而为 - 40 ℃的干空气对应水分含量为 126. 8 ×10 - 6 (实际上 ， 在现场施工过程中干空气的低于 - 40 ℃是较 难实现的 ，有的则直接用压缩空气来充当干空气) 。 干空气干燥系统主要由高压大排量移动式空压机、 风冷型空气冷却器、微热变压吸附式再生空气 干燥器、粉尘过滤器、便携式仪、清管器等设备 组成[5 - 6 ] 。设备多 ，噪声大 ，干空气流量相对较小 ， 作业时间长。氮气干燥所需机具设备有 :液氮槽车、 车载空气汽化器、水浴式加热炉、发电机、便携式露 店仪、清管器等。与氮气置换设备相比 ，天燃气管道的氮气置换，只需增加便 携式仪 ，具有设备少 ，燃气管道氮气置换，噪声小 ，氮气流量大 ，作业 速度快的优点。采用液氮汽---气干燥工艺 ，管道 干燥与氮气置换一并进行 ，既可减少工期 ，又可降低 工程投资。
应急抢修中氮气置换流程及方案
管道事故应急抢修过程中，首先将破损口
前后 2 个阀室间的通过阀室放空立管放空至微
正压(0.05 mpa)，再通过阀室向管道内注入氮气进行置
换，应---管道内含量低于 2%。氮气置换结束
后，再在破损口附近进行应急抢修施工，可以---现场
施工安全。氮气置换工艺(简称注氮工艺)根据其注氮
口的数量可以分为单端注氮和双端注氮。单端注氮工艺
中，根据注氮端距离破损口的位置可以分为远端注氮和
近端注氮。单/双端注氮工艺流程如图 1 和图 2 所示。
单端注氮流程如图 1 所示，以事故管道其中一端阀
室作为注氮口，将氮气注入管道，管道内的通过
破损口及另一端阀室放空管排出，由此实现管道内的氮
气置换。当破损口离注氮阀室较放空阀室远时，即l1＞ l2，称为远端注氮；反之l1＜l2，则为近端注氮。
双端注氮流程如图 2 所示，以事故管道两端的阀
室作为注氮口，管道氮气置换，将氮气注入管道内，管道内的
通过破损口排出，实现管道内的氮气置换。
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