然气管道投产过程中有许多置换方法，其中常采用的是无隔离器氮气置换。目前，对于氮气置换混气规律的研究还处于发展阶段。以一维对流扩散方程为基础讨论了氮气置换模型中３种范宁摩擦系数对混气规律的影响，分析了一维模型中各种范宁摩擦系数适用的条件，同时对氮气置换过程的二维混气模型进行了初步论述，天燃气管道的氮气置换，并对两种模型的适用条件进行了比较。 关键词 氮气置换 一维模型 范宁摩擦系数 二维模型 ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－３４２６．２０１２．０５．０２１ 置换过程是管道投产的关键技术，其技术难点在于安全、、科学、经济地将管道内的与空气进行隔离，以防止形成性混合物。虽然，天燃气管道氮气置换，近几年国内管道相继建成投产，但是对置换工艺技术尚没有进行系统的研究，相关技术规范也没有提出明确的要求。国外文献资料中也缺乏置换工艺技术相关的研究成果，因此对置换过程中混气规律的研究显得越发重要［ １］。科学认识混气过程，合理确定混气模型在置换过程中起着举足轻重的作用。 １常用置换方案 管道投产过程中常用的置换方法有加隔离器氮气隔离置换、不加隔离器氮气隔离置换和加隔离器无氮气置换３种［２－４］。清管器在管内运行阻
模型参数
(1)气体计量基准状态：压力 0.103 25 mpa；温度
20 ℃ ；(2)管道无内涂层，粗糙度 30 μm；(3)放空及
破损管道末端压力控制为---压，取 0.103 25 mpa；
(4)管道总传热系数取 1.75 w/m2·℃ ；(5)干
线管长 30 km；(6)干线管道管径 1016 mm(壁 厚 18 mm)；(7)放空管及注氮管管径 323.9 mm(壁厚
6.5 mm)；(8)氮气置换通过汽化器将液氮罐车中的液
氮转化为氮气注入管道，由于注氮工艺要求的---，
注氮速度小于 5 m/s，管道氮气置换方案，注氮口压力不超过 0.3 mpa。
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 ，管道氮气置换， 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 ，只需增加便 携式仪 ，具有设备少 ，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。
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