输气管道气体置换的中间注氮方法
1.2.1 工作原理
若碰口作业段管道两端的线路截断阀均存在内漏
现象，采用传统置换方法，在置换过程中内漏的天
燃气和发生混合，无法确保置换彻底，置换，动火作
业安全风险较大。通过对中间注氮的可行性分析，陕
西省股份有限公司研制了一种用于管道
置换的不动火开孔注氮装置[6]。
该装置在管道下周设置两个可拆卸的、与管道管
径相匹配的 U 形卡，U 形卡上部的直杆端固定有平台
形的支架，支架与管道间设置密封弧块，支架和密封弧
块上均开设有上大下小的同心台阶孔；支架边缘设置
凸出部分并固定有防爆台钻，防爆台钻上设置的进口
开孔钻中心与支架和密封弧块上的同心台阶孔中心重
合，在管内压力低于 500 Pa 时，2 min 内实现不动火开
孔，开孔完成后，安装一螺纹阀门，与注氮软管 5 min
内实现注氮连接，由管道中间分别向两端进行置
换，确保了动火碰口点不带，管内形成较长段的
气封与内漏的隔离。
置换法气体小流量标准装置能力验证
找到 了置换法气体小流量标准装置的主要不确定度来源 ，设计 了利 用电子分析天平 验证气体 小流量 标准装置 的测量气体质量能力的方法 ，解决 了高准确 度气体 流量装 置验证 没有稳定 被测对 象的难题 。实验表 明 ： 二台装置 比对结果符合 的要求 ，证实 了置换法气体小流量标 准装 置通 过测量流 人气囊 内气体 体积 、压力 和热力学温度，用气体状 态方程计算出气体质量 的方法可行。 关键词 计量学 ；流量装置 ；置换法 ；能力验证 ：一 引言 气体 小 流 量 标 准 装 置 主要 有 皂 膜 流 量 标 准 装 置 、钟罩 式气 体 流 量 标 准 装 置 、法 气 体 流量 标 准装 置 、法 质量 流 量标 准装 置 、活塞 法 流量 标 准 装 置 、标 准表 法气 体 流量 装 置 和 定容 式 气 体 微 流 量 标准 装 置 等 等 … 。 。 以下 、准 确 度 等 级 优 于 级 的装 置一 般 采用 法 、法 或 活 塞法 ，装 置 间 比对是保 证量 值 统 一 必 不 可少 的途 径 ，是 质 量 保证 体 系 的重 要 组 成 部 分，其 中 法 溯 源 到 质 量 和 时间 ，可 以用 实 物标 准砝 码 对 电 子 天平 进 行 验 证 ；另外 两种 方 法 溯 源 到 体 积 、时 间 以及 温 度 和 压 力 ，装 置测量 不确 定 度 主要 由这 四个 分 量 的不 确 定 度 合成 ，从量 值溯 源 的角度 看 ，法 准确 度 更 高 。 传 递标 准一 般具 有 良好 的重 复性 和稳 定 性 ，小 流 量 气体 流 量 计 很 难 用 做 传 递 标 准 ，对 装 置 进 行 比 对 。气体小 流量 标 准 装 置 一 般 可 以 忽 略 换 向器 和 时间测 量不 确定 度 的影 响 ，因此 用 电子 天 平 与通 过 测量气体体积 、温度和压力计算气体质量的装置进 行 比对 ，置换，就 能验 证装 置 的能力 。 压进 入标 准量 器 ，流人 气 囊 的 气体 体 积 等 于标 准量 器 中水 的体 积增 加 值 。采 用 类 似 于 装 置 的 原 理 ，即在某 时 间 间隔 内气 体 流 人 特 定储 水 容 器 的 体 积为 ，置换，测量 气体 的 压 力 和 热力 学 温度 ， 用气 体状 态 方 程计 算 出气 体 质 量 。流 经 被 检 仪 表 的气体 质 量 等 于 储 水 容 器 的气 体 质 量 增 加 量 ，因 此 ，可 以计 算 出被检 表示 值误 差 。 空气稳压罐 ；调压 阀；质量流量控制器 ；被检表 ； 储水容器 ；、标准金属量器 ；液位玻璃管 图 置 换 法 气 体 小 流 量 标 准 装 置 计 算公 式 一
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 )、 源类 型、用 量、 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、跟踪仪受干扰误报 、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， 确保停球位置 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 严重 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 严重 ，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，置换标准，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 确保该 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 ，确保信 息的可靠传输 。
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