在天然氣長輸管道工程竣工的運營過程中，為了防止空氣和天然氣在管道內的混合，以確保管道內的混合氣體不會發(fā)生危險，空氣置換此時就顯得非常需要。置換是在管道的運行過程中一個非常重要的環(huán)節(jié)。置換指的是使管道氣體保持穩(wěn)定,主要是指空氣中的氧氣。置換的順序是:干燥的空氣更換潮濕的空氣、氮氣置換干燥的空氣、天然氣置換氮氣,使管道內充滿充滿可使用的天然氣。在置換的過程中,重要的一點是要保證管道中的空氣、天然氣、氮氣三者混合氣體中的氧氣含量低于某一個數(shù)值。

由于天然氣管道在設計施工中,做了涂層防腐,其接地電阻很大,幾乎是絕緣的。在天然氣在管道中高速流動的情況下,由于摩擦和沖撞產牛的靜電不易及時導出，靜電積聚可能廣生高達數(shù)千伏的電壓,產生管道帶電現(xiàn)象,尤以高分子村料的管道表面電位升高較顯著。當其泄放的能量達到一定程度時,則可能導致天然氣與空氣混合物的燃燒。

由于可天然氣體的較小著火能量是很小的,積聚起來的靜電能量很容易達到該值。因此,我們在直接置換的過程中,一定要掌握好天然氣的置換壓力和大然氣的流速,防止靜電產生,杜絕事故發(fā)生。直接置換法的特點是:置換方法及過程簡單,置換技術操作要求較高,安全性較差;但是置換時間相應地短,置換費用較低。

在注入氮氣時，宜控制氮氣流速、流量，并打開PE管端放空閥,在門站進站閥后、PE管端放散管上安裝量程為0.6MPa的壓力表，確保注入氮氣的壓力不超過0.2Ma。在注入氮氣的同時,門站進行氮氣置換空氣的置換工作。置換合格后,關閉末站進氣閥和放散管閥門,將氮氣儲存在管道內(儲存壓力不超過0.2MPa)。置換前必須進行短時間穩(wěn)壓測試。分段試壓后，因置換區(qū)域內局部有法蘭連接、閥門設備更換、設備安裝等動作，在換氣投產前必須完成系統(tǒng)試壓。

以往我國建成的天然氣管道在投入使用前所使用的置換工藝僅僅是天然氣與空氣之間的置換，這樣的置換技術簡單易操作，在一定的范圍內是允許的,但當可燃氣體與助燃氣體直接混合以后，空氣中的天然氣達到一定的濃度,此時混合氣體就有可能發(fā)生危險。所以,在當下,要想天然氣管道可以安全可靠的運輸天然氣,在管道投入使用前必須要經過置換操作步驟,普遍采用的是氮氣置換技術。因為氮氣作為置換氣體,它安全可靠,同時具有很高的吸水性,可以起到干燥的效果,非常適合水壓試驗后的干燥管道,對天然氣管道的安全使用也有著非常大的影響。