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目前,国内管道投产置换过程中所需氮气量主要根据经验确定,存在较大的盲目性,导致天然气管道投产成本较高,安全风险较大。为此,以长呼管道(长庆气田至呼和浩特市)为背景,对其投产置换过程中管道内空气段、氮气段和天然气段的紊流扩散情况进行了多工况数值模拟,并对模拟计算结果进行多参数拟合,从而推导出投产置换过程中气体混合段长度以及注氮量的计算公式。将计算结果与现场试验数据对比可以看出:提出的混合段长度和注氮量计算公式具有较好的预测准确性。