根據(jù)天然氣在置換過程中的流動阻力及置換操作經(jīng)驗，通常將天然氣置換時管道內(nèi)推進(jìn)壓力控制為 0.1 MPa左右［7］，流體可視為理想氣體，輸氣管道內(nèi)氮?dú)庵脫Q為二維非穩(wěn)態(tài)理想流體的流動。模擬的流體為連續(xù)介質(zhì)，涉及到能量交換和組分運(yùn)輸，但沒有涉及化學(xué)變化，所以置換過程的控制方程包括連續(xù)性方程、動量守恒方程、能量守恒方程和組分質(zhì)量守恒方程

根據(jù)《氮?dú)庵脫Q技術(shù)要求》,采用無腐蝕、無毒的惰性氣體作為隔離介質(zhì),采用無隔離清管器方案及“氣推氣”方式。

液氮?dú)饣筮M(jìn)入輸氣管道之前經(jīng)加熱裝置至5℃~15℃之間,以防低溫?fù)p傷管線。

輸氣管道氮?dú)庵脫Q填充所需氮?dú)饬繛?.02MPa,10℃狀態(tài)下充滿整個線路工程線路管道、閥室、站場管道體積所需用的量。

為了確保輸氣管道氮?dú)庵脫Q填充能順利、徹底,氮?dú)庾⑷肓靠紤]如下?lián)p失量：

1.注氮期間氮?dú)夂吞烊粴庵g會發(fā)生混合，氮?dú)鈺谢鞖饬?，造成氮?dú)舛蔚臏p量。

2.站場置換放空耗費(fèi)的氮?dú)饬俊?

輸氣管道氮?dú)庵脫Q過程中,隨著背壓、流速、管徑和管長的增大,混氣長度也逐漸增大。層流和湍流時的混氣長度差異是由管道橫截面上的流速分布不同造成的。進(jìn)行氮?dú)庵脫Q時,應(yīng)避免氮?dú)馓幱趯恿鳡顟B(tài)。背壓的存在對管道投產(chǎn)置換是不利的,在投產(chǎn)時應(yīng)盡量放空以減少背壓。在管徑、氮?dú)庵脫Q流速和背壓相同的情況下，模擬不同管長下的混氣長度，以考察管長對混氣長度的影響規(guī)律。

燃?xì)馀c空氣混合在一定的比例范圍便形成危險性氣體。因此,在燃?xì)夤艿劳懂a(chǎn)時,不允許直接用燃?xì)庵脫Q原管道內(nèi)的空氣,而應(yīng)該先用氮?dú)庵脫Q原管道內(nèi)的空氣(投產(chǎn)一次置換),而后用燃?xì)庵脫Q管道內(nèi)的氮?dú)夂褪Ｓ嗫諝?投產(chǎn)二次置換)。通過氮?dú)庵脫Q防止燃?xì)馀c空氣的混合濃度達(dá)到危險范圍,是一項事關(guān)安全的非常重要的工作。在置換工作進(jìn)行前,需要確定氮?dú)獾闹脫Q濃度,以此來計算氮?dú)獾挠昧俊?