一些潔凈的管道或容器內介質需要與氧氣隔絕，比如為降低一些介質染菌率，則應提前用氮氣置換其中的空氣。氮氣置換裝置工作過程中是將做完氣密性試驗的CNG汽車管路內空氣進行氮氣置換，先用真空泵抽空，后將氮氣充入管路，反復充放幾次，氮氣置換完畢。氮氣的保證了在反應的過程中不會出現氧化反應而影響產品的品質。而且可以避免因發(fā)生劇烈的化學反應而導致的其他不良情況。從效果及成本來看，使用氮氣置換是較佳的選擇。

為了減少在氮氣置換過程中氮氣和天然氣(空氣)的混氣量,縮短必要的置換時間,并確定注氮設備的配備參數,需要對氮氣置換速度和注氮速度進行計算。目前氮氣置換設備常采用的是液氮罐車：通過對液氮加熱汽化進行氮氣的置換工作；另外還有車載氮氣生產設備，設備在現場直接將生產的氮氣注入管道。管道氮氣置換混氣長度的影響因素主要有介質流動速度、管徑和管線長度。

新建輸氣管道內在投產之前存有空氣,直接用天然氣置換非常危險。為確保安全,一般采用注入惰性氣體氮氣對管道內的空氣進行置換。在對液氮的自然氣化注氮工藝中,液氮在氣化過程中要吸收大量的熱量,采用的汽化裝置通常為自然蒸發(fā)器。山蒸發(fā)器吸收空氣中的熱量使液氮氣化。注氮時液氮通過液氮泵輸送到蒸發(fā)器自然吸熱,氣化后注入管道對空氣進行置換。多數天然氣管道的置換注氮和氮氣置換工藝同時完成,因此為了達到置換的工藝要求,在氮氣注入中必須要確定適宜的注氮速度、注氮溫度和注氮量。