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氮气置换流程在渤海X油田停产检修作业中的设计与应用

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石化技术 2022年第4期29卷 24-26页

作者：段晓飞中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300459

渤海X油田停产检修作业涉及多项风险较高的清罐作业及管线更换作业,为避免可燃气体与空气中的氧气混合发生内燃或爆炸,需要对相应的容器及管线进行氮气置换工作。本文阐述了针对停产检修中的氮气置换对象,如何开展停产前的氮气置换流程... 详细信息

渤海X油田停产检修作业涉及多项风险较高的清罐作业及管线更换作业,为避免可燃气体与空气中的氧气混合发生内燃或爆炸,需要对相应的容器及管线进行氮气置换工作。本文阐述了针对停产检修中的氮气置换对象,如何开展停产前的氮气置换流程设计及停产中的置换步骤实施,最终使得整个氮气置换工作得以高效开展,实现施工安全与施工进度的双重保证。

关键词：停产检修可然气爆炸氮气置换

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输气管道投产中氮气置换的原则及技巧

天然气工业 2015年第2期35卷 81-86页

作者：崔茂林吴长春中国石油管道分公司中国石油大学北京

自我国第一条长距离大口径输气管道——西气东输一线投产以来,在输气管道投产工作方面已进行了大量的尝试,积累了许多宝贵经验,但还普遍存在着一些问题,如投产所需注氮量的确定还仅凭经验没有量化计算公式、在氮气置换中存在较多没有必... 详细信息

自我国第一条长距离大口径输气管道——西气东输一线投产以来,在输气管道投产工作方面已进行了大量的尝试,积累了许多宝贵经验,但还普遍存在着一些问题,如投产所需注氮量的确定还仅凭经验没有量化计算公式、在氮气置换中存在较多没有必要的操作等。结合笔者主持或参与制订国内外输气管道投产方案的实践,归纳总结了近10余年来我国输气管道投产的部分经验,介绍了在输气管道投产方案编制中的一些创新做法。包括自创了输气管道投产所需注氮量的计算公式,将输气站场的并列管道依次氮气置换方式改为同时置换方式,取消了站场放空和排污管线的氮气置换,归纳总结了氮气置换操作中的多项技巧。这些创新既有科学依据又有以往投产实际经验和数据的支持,在保证投产安全前提下极大地简化了输气管道投产期间的现场操作,输气站场氮气置换的时间也大大缩短,同时还节约了大量的氮气,具有明显的经济效益。

关键词：输气管道投产氮气置换经验问题量化注氮量简化操作创新经济效益

氮气置换加热工艺在低温管道抽空中的试验研究

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低温与超导 2012年第10期40卷 17-20页

作者：刘志盈汪荣顺战颖上海交通大学制冷与低温工程研究所上海200240

真空度和漏放气速率是影响高真空绝热低温管道绝热性能的关键因素,因此抽空过程中必须制定合理的抽空工艺。通过制定低温管道的两种抽空工艺,对置换阶段和抽空阶段的真空度变化以及管道漏放气速率进行比较。结果表明,氮气置换加热工艺... 详细信息

真空度和漏放气速率是影响高真空绝热低温管道绝热性能的关键因素,因此抽空过程中必须制定合理的抽空工艺。通过制定低温管道的两种抽空工艺,对置换阶段和抽空阶段的真空度变化以及管道漏放气速率进行比较。结果表明,氮气置换加热工艺能有效的缩短抽空时间,提高真空管道的极限真空,降低管道的漏放气速率,从而提升低温管道的绝热效果。

关键词：绝热低温管道氮气置换抽真空工艺真空度

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基于海洋工程中氮气置换混合气体分析研究

中国新技术新产品 2022年第19期 104-106页

作者：李建永洪龙飞许军崔德光陈娟海洋石油工程股份有限公司天津300451 深圳海洋工程技术服务有限公司广东深圳518000

当海底管道铺设完成投产时,管道中会存在大量的混合气体,需要对海管中的混合气体进行驱气,使当管道中的天然气投产时避开其爆炸极限[1]。该文详细介绍了预调试工作中氮气置换混合气体的具体操作过程,结合真实的海洋工程实例,通过介绍预... 详细信息

当海底管道铺设完成投产时,管道中会存在大量的混合气体,需要对海管中的混合气体进行驱气,使当管道中的天然气投产时避开其爆炸极限[1]。该文详细介绍了预调试工作中氮气置换混合气体的具体操作过程,结合真实的海洋工程实例,通过介绍预调试、分析模型以及运用3种对比方法,求解出海管氮气置换混合气体理论上需要的氮气量,该氮气量可以完全置换海管中的混合气体。该研究可以为海洋工程公司在海洋工程施工中提供理论计算依据,并为海洋工程学者提供一种研究氮气置换混合气体的方法。

关键词：海管氮气置换预调试扩散系数

氮气置换在淄博—莱芜天然气管道中的应用研究

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氮气置换在淄博—莱芜天然气管道中的应用研究

作者：牛立道中国石油大学

学位级别：硕士

在天然气长输管道工程竣工投运过程中,为防止管道内天然气和空气混合,确保管道内天然气与空气混合比例不在爆燃极限范围内,投运前需对管道内空气进行置换。置换是管道投运过程中非常重要的环节,本文以淄博—莱芜天然气管道为研究对象,... 详细信息

在天然气长输管道工程竣工投运过程中,为防止管道内天然气和空气混合,确保管道内天然气与空气混合比例不在爆燃极限范围内,投运前需对管道内空气进行置换。置换是管道投运过程中非常重要的环节,本文以淄博—莱芜天然气管道为研究对象,根据其置换投运范围,在对气体扩散理论、等分子扩散与菲克第二定律、非稳态扩散与菲克第二定律、扩散系数、紊流理论和层流的不稳定性及转捩等研究的基础上,结合置换方案,分析了紊态及扩散与气体混合关系和清管器隔离对气体流态及混气段的影响;论文对各种管道干燥技术进行了比较;确定了置换气体,对氮气置换技术和注氮技术方案进行了分析,并建立了氮气置换数学模型,并在淄博—莱芜天然气管道的各段管道中进行应用,即对注氮点、注氮流程、注氮技术参数、注氮设备、注氮施工准备和具体的氮气置换操作与置换施工进行了详细的布置和讨论,取得了很好的应用效果。

关键词：天然气管道干燥氮气置换注氮技术模型应用

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氮气置换法治理采空区有害气体技术

煤矿安全 2008年第3期39卷 36-37页

作者：张福成王昌斌杨广文艾兴刘志忠淄博矿业集团有限责任公司葛亭煤矿山东济宁272100 煤炭科学研究总院抚顺分院辽宁抚顺113122

为消除采空区瓦斯对相邻工作面的威胁,并防止煤炭自然发火,在对采空区有害气体进行抽放时,通过气体测控等手段,及时向采空区补充足量氮气,阻止新鲜空气进入采空区引起自然发火,使采空区的有害气体逐渐被氮气置换。通过气体置换,一方面... 详细信息

为消除采空区瓦斯对相邻工作面的威胁,并防止煤炭自然发火,在对采空区有害气体进行抽放时,通过气体测控等手段,及时向采空区补充足量氮气,阻止新鲜空气进入采空区引起自然发火,使采空区的有害气体逐渐被氮气置换。通过气体置换,一方面消除了采空区有害气体对相邻工作面的威胁,另一方面保持了采空区的惰化状态,防止了煤炭自然发火,从而解决了易自然发火采空区有害气体治理的技术难题。

关键词：氮气置换注氮惰化指标采空区气体波动堵漏风

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输气管道氮气置换混气长度的影响因素

油气储运 2011年第2期30卷 94-96,76页

作者：付春丽中国石油集团海洋工程有限公司

针对输气管道投产中氮气置换主要依据经验以及存在较大盲目性的问题,采用Fluent软件对氮气置换过程中氮气在空气中的对流扩散情况进行了多工况数值模拟,分析了混气长度的影响因素。结果表明:流态、背压、流速、管径和管长是影响混气长度... 详细信息

针对输气管道投产中氮气置换主要依据经验以及存在较大盲目性的问题,采用Fluent软件对氮气置换过程中氮气在空气中的对流扩散情况进行了多工况数值模拟,分析了混气长度的影响因素。结果表明:流态、背压、流速、管径和管长是影响混气长度的5个因素,其中混气长度随着背压、流速、管径和管长的增大而增长;与氮气处于湍流时相比,氮气处于层流时的混气长度大,置换时间也长得多;投产时,应尽量放空以减少背压对管道投产置换的影响。研究结果可为确定合理的用氮量和现场投产实践提供理论依据,对于优化输气管道的投产运行具有指导意义。

关键词：输气管道氮气置换混气长度影响因素数值模拟

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天然气管道氮气置换过程混气段数值模拟

石油化工高等学校学报 2013年第1期26卷 63-67页

作者：范开峰王卫强马跃姜晗庞自啸辽宁石油化工大学辽宁抚顺113001

通过建立管道模型,给定边界条件,在Fluent软件中进行求解器设置后,运用组分输运模型模拟分析了氮气置换过程中混气段的特性。由分析得到:入口处混气头形状随入口速度增大由"直线"形状过渡到"子弹头"形状;在速度方向上,混气段氮气体积分... 详细信息

通过建立管道模型,给定边界条件,在Fluent软件中进行求解器设置后,运用组分输运模型模拟分析了氮气置换过程中混气段的特性。由分析得到:入口处混气头形状随入口速度增大由"直线"形状过渡到"子弹头"形状;在速度方向上,混气段氮气体积分数沿管道轴线呈线性规律递减,随着时间延长,扩散范围不断变大;氮气置换速度随着入口流速的增加而增大,置换初期,混气段长度增长速度快,大于置换后期;管道置换长度随时间增加而增大,置换速度越快,管道置换长度增长越快,管道置换效率随着流速的增加而增大,但是增长率呈下降趋势。

关键词：天然气管道氮气置换混气段速度数值模拟

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大口径长输管道无隔离器氮气置换技术研究

大口径长输管道无隔离器氮气置换技术研究

作者：李松大庆石油学院

学位级别：硕士

大口径长输管道氮气置换技术主要向不加隔离器的置换方向发展,其优点是阻力小、效率高、安全可靠、节省投资、流速易控制、受地形及管道安装等因素影响较小、置换操作简单等优点,是一种非常有前途的新工艺、新方法。但是,国内还未掌握... 详细信息

大口径长输管道氮气置换技术主要向不加隔离器的置换方向发展,其优点是阻力小、效率高、安全可靠、节省投资、流速易控制、受地形及管道安装等因素影响较小、置换操作简单等优点,是一种非常有前途的新工艺、新方法。但是,国内还未掌握相关的理论分析及具体的计算方法,使得应用该技术进行置换工作存在较大的盲目性,许多企业对这一先进置换技术不敢采用。所以,急需对无隔离器氮气置换技术的相关理论及计算方法进行研究。该项目的研究成果可以直接指导无隔离器氮气置换工艺的生产工作,为油田的天然气安全生产带来巨大的经济效益。本文主要应用Fluent软件对天然气管道的投产置换过程进行了数值模拟,分别得到了氮气置换空气及天然气置换氮气时管内混气段长度随入口流速的变化规律,即随着入口流速的增加两个置换阶段的混气段长度及混气段长度的平均增长率均增加,从而所需液氮量也增加。综合运用流体力学、传热学及管道输送技术等系统理论,建立天然气管道介质置换的数学模型,从理论上分析了介质置换规律,并分析了压力、流速、管径及长度对置换过程的影响,从而合理地确定置换工艺参数。利用数值计算软件Matlab和人工神经网络等人工智能技术,开发了能够自动修正参数和直接指导长输天然气管道投产和停产维修过程中管道内介质置换工作的计算软件。该研究为无隔离器的氮气置换的生产工作提供了理论依据。

关键词：长输管道无隔离器氮气置换 Fluent模拟