管道事故应急抢修的氮气置换中，单/双端
注氮工艺优化的目标是总注氮时间。通过sps防
真，各注氮工艺的总注氮时间可以通过测量氮气开始
注入时间与模拟管道内完全被氮气取代时间的
差值获得。
2.1 单端注氮工艺远/近端注氮时间规律及工艺优化
单端注氮工艺的关键问题是选择注氮口位置，即
采用远端注氮或近端注氮。通过单端注氮sps模型，
对单端注氮过程进行了，固定破损口当量直径，
改变破损口位置距注氮口的距离。以此来研究破损口
位置与注氮口距离对总注氮时间的影响，结果如图 5
所示。
在相同的破损口当量直径下，全管段完成氮气置
换的总注氮时间随破损口与注氮阀室距离的增加而减
少，因此，单端注氮时应采取远端注氮工艺。
但值得注意的是，氮气与界面到达破损口
所需时间随破损口与注氮阀室距离的减小而减少。如
果能利用通过破损口一段距离后的氮气隔离管内天燃
气，选择近端注氮的时间更短，且所消耗氮气量也将
大幅度减小。但选用该方案必须---隔离段氮气长度
足够---施工期安全，具体隔离段长度的要求需要进
一步的研究确定，暂不在本中讨论。
3．2 注氮 注意 事项 由于氮 气可 使人 窒息，在作 业现场 液氮车 与氮气 车应按 照危 化品和压力容器设备管理要求摆放 。对 于 液氮源，接触液氮时应进行多方面的有效防护；注入氮 气 前应---氮气注入 的连接管道和氮气排 放的放空管 道牢固 ，防止氮气压 力不稳造成伤害 ：氮气 连接 设施要 进行试 压，还应 配备检 测仪器 ，防止氮气 泄漏 ，如 试压 过程 中发现注 氮管道 有漏 点，应 等到 设备恢 复到常温 且现 场含氧 量达标 后方可进 行紧 固或维修 ，禁止低 温 状态下拆卸注氮管道u引。 注氮过程中，通过氮气注入端的精密压力表、温度 计 ，燃气管道氮气置换，及 时观 察氮 气注 入压 力 和温 度变 化情 况 ，防止注 入压力造成管道，氮气注入温度应控制 在 5～ 10℃，管道氮气置换方案，防止注入 管道 内的氮气温度过低 ，造成管 体温度 下 降，导致金属材 料金相 改变而 发生焊缝 冷脆 开裂 。管道 下游 注入 连通管道上安装超声波流量 计 ，用 于计量 回油过程 中 的流量 。回油过程 中与 各 个监测 点保持 通讯联络 ，及时掌 握 回油 清管器 的运 行位置 。当回油清 管器推 进至 管道末端 附近 时，应根据 现 场 情况 降低氮气 的注入 压力或停 止注入氮 气 ，利用 管 道 内的余 压推动 回油清 管器行进 ，天燃气管道的氮气置换，控制 回油清管器 推 进速度 ，防止其进入收 (发)球筒时瞬 间冲击压力过大 。 当末 端接器报 警确 认 回油清 管 器进 入 收 (发)球筒 后 ，立 即关 闭收 (发)球筒 阀门，对油 品与氮气进行有效 切割 ，防止 回油氮气进入运行管道或储罐 内，管道氮气置换，对其造 成 冲击破坏 。 3．3 放空管道 的设置 回油结 束后 ，应 对管道 内的氮 气与可燃 气体 混合 物进 行放空排放 。根据 gb50251—2015<输气 管道 设 计 规 范>，放 空 管管径 一般 为干 线 直径 的 1／3～1／2，且 放 空管道 应 比临近设备 、构筑物高 出约 2m 并 固定 ，因 此采 用高架 式排放 管，并设置 --- 的防雷静 电接地和 阻火装置u 。 放空 排气 时气 体 中掺 有大量 油雾 ，排 出的油雾落 在 放 空 点周 围形 成 污 染 ，增 加 了后 期 处 置 工作 。可 对 放 空 管 安装 除 液 装 置 ，解 决排 气 带 出 的油 雾 污 染 问题 。
3．1 回油前准备工作 回油 前 需要 掌握 的管道 资 料包 括 ：管 道 高程 、里 程、埋深、承压能力、穿跨越情况、结蜡、腐蚀、变形、动 火 改造及 维抢修 资料等 。需要确 定 的内容包括 ：回油 方 式 (正 向推 球或反 向推球 )、氮气 源类 型、氮气用 量、 氮气注入压 力、清管器推进 速度及 置换的回收等。 由于置 换 回油 过程为特 殊操作 ，需要制定 详细 的作业 计划与应急预案 。 作业 前需要完 成施工 作业坑 的开挖 、氮 气设备 的 运输 、注氮 装置 的安装 、发射 机与跟器 的试 验 ，以及 截断阀门的内漏测试与维护保养等。为了防止作业时 因刮风、---仪受干扰--- 、回油监测 点的管道埋深大 于的接收范围等因素影响跟球效果，而无法及 时准 确判断清管器位置，采用在关键跟点 (如埋深过 深 、穿越河流 位置、管 体存 在变形 位置)管道上 方开挖 作业 坑 ，直至 露 出管 道，安排 人员在坑 内跟 的方式， ---停球位置 的准 确性。对于管道 内检测报告 中提及 的重 点腐蚀 区域和管 体变形较 --- 的管段，可 能影 响 清管器 的正常通过 ，应在这些 区域设置重点监测点。 若 管道结蜡 --- ，还 需发送钢刷 清管器 对管 内壁 杂质和蜡进行清管作业，防止杂质影响隔离用清管器 的密封情况 。 在实施 过程 中，管道 的停输操作 是一个 关键性 因 素，当清 管器到达 需要停球 位置前 需立 即执 行停输操 作 ，一旦停输滞后或过早 ，会造成清管器越过停球 点或 剩余 回油量增加 ，影 响后 续改造动火 作业 。为 ---该 信 息反馈 的畅通 ，在 作业前 对可能发 生 的移 动手机信 号中断、控制室座机掉线等各种因素进行预想和沟通 演 练 。在停 输前通 过座机 、手机及 星 电话 3种 通讯 方 式同时联络 ，---信 息的---传输 。
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