浅谈氮气置换在工程造价审查中的控制管理措施

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1、浅谈氮气置换在工程造价审查中的控制管理措施氮气置换是气田基建、生产中常用的一种安全手段，油田装置、管X井站工艺施工中进行氮气置换通常有两种情况，一是新建工艺投产前需氮气置换，即向新建成的容器设备、管道中充入氮气以置换空气，杜绝高压、快速的天然气与空气混合的可能性，避免气流摩擦发生火花引爆；二是与原有运行装置、管X老站工艺连头或动火施焊改造时需氮气置换，即向关联的工艺区域注入氮气以置换其内原有的天然气可燃气体，避免施焊时发生火花或爆炸。　　一．背景和目的　　近几年来，随着安全意识在各行各业的不断深入，为了确保安全生产、安全施工和安全投产，越来越多的工程项目应用了氮气置换。可以说，氮气置换在每一

2、次碰头、动火、投产前都在使用。但是由于氮气置换应用的时间不长，拥有置换装置和置换氮气发生装置的施工单位少，出现了施工单一化、垄断化和不规范化的现象，经济签证上以何种形式体现。　　二、氮气置换相关问题简介　　1、氮气置换的概念、目的　　天然气的主要组分是甲烷。天然气与空气的混合比在5%-15%之间时遇明火即发生爆炸。在天然气管道检修及投产前，需要将管道内的天然气介质进行置换，避免在检修时动火作业发生爆炸危险。检修后应将天然气管道中空气置换排除，避免投产时天然气与管道内空气混合发生爆炸的危险。　　2、氮气置换的过程　　根据现场环境，初步确定现场汽化设备的具体位置，确保消防通道出入正常。氮气车与被

3、置换系统连接完成后，工作人员进行检查确保工艺流程无误后，开始进行置换。氮气经过汽化器换热后，通过连接管进入需要置换的管线或容器内。按照置换设备、管道内程度、距离长短调整充入氮气的压力，连续冲入一段时间后，按计算工工艺窖大小，观察流量计读数，当达到一倍容积时，工作人员在管道排气口及各支管排放口检测。置换的工作程序如下图示。　　三、目前油田氮气置换装置的类型　　根据搜集到的资料显示，目前油田主要有三种类型的氮气置换方式：液氮气化、现场制氮和钢瓶装氮气。这三种类型的置换方式由四种氮气置换设备来承担。　　1、天然气公司NPU6006.5DF制氮装置，置换方式属于现场制氮：它是一套从空气中把氮气分离出

4、来，增压后注入管道，吹扫管道的设备，它的组成从流程上讲分为：压缩空气源系统、空气净化系统、氮氧分离膜、空气/氮气增压系统、PLC控制系统，其工艺流程见下图。　　2、康泰公司GA-45以内时，可以综合为一个台班计算。但当置换长度超过3km时，就应该以氮气的实际发生量进行计算。综合几个项目的氮气使用量值与管段容积相比，新管线为30.96倍，旧管线为44.14倍，平均为37.04倍。并且超过3km的管线的台班量大部分均在1个台班以上，验证了3km以内置换管线按一个台班计算的合理性。　　3、合理确定氮气使用量　　由此可见，确定氮气使用量的重点在于如何将液氮发生量按照科学的计算方法计算出来。　　（1）

5、确定氮气置换车的氮气使用量。因为氮气置换的过程中氮气是由液态的形式转化为气态的形式。一般来说，在液氮车的出口处有氮气使用计量仪表（压差液位计），可以准确地计量使用了多少液态氮气。根据气体状态方程换算出氮气置换状态下使用的台班数量，计算过程如下：　　∵P1V1/T1=P2V2/T2，　　P1=P2=101.325kPa（常压），　　V1=647L，T1=273K（绝对温度），　　T2=273+15=288K，　　代入气体状态方程，得：P1×647/273　　=P2V2/288，　　∴V2=682.5L。　　即在氮气置换的温度压力条件下，1L液体氮可以汽化成682.5L的气体氮。　　已知氮气置换

6、时每小时出气量为80m3，　　设：X——氮气置换的台班量；　　V——根据施工单位施工日志记录得出的液氮使用量。　　则X=682.5×V÷80÷8。　　五、结论　　1、使用氮气瓶置换的工程项目：置换台班=氮气瓶×150÷80÷8。　　2、对于使用氮气车进行置换的项目，分两种情况进行处理：置换管线小于或等于3km，按一个台班进行计算；置换管线大于3km，则根据施工记录所记录的液氮使用量，按照682.5的系数计算气态氮的使用量，折算成台班进行计算。即：置换台班=682.5×液氮使用量（L）÷80÷8。　　3、对竣工资料的要求　　液氮使用量必须用签证来体现，还应该有专门的施工方案和施工记录，其中要注

7、明氮气置换的时间、管线规格、长度、通氮气次数、检测次数、检测时间、检测结果等项目。