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天然气管道投产关键技术就是天然气的置换过程,目前无论在国内还是国外对管道投产置换工艺技术系统的研究都比较少,基本看不到相关技术系统的研究成果。从已投产的长输管道来看,在长输管道的投产置换过程中需要的氮气量的确定主要是根据以往投产过程中的现场经验得出的,管道投产置换一般都会采取比较保守方法,这将导致很大的盲目性,即采用高氮量来确保安全投产,而这种操作不仅很不理智,而且对氮气是一种极大的浪费。按照《天然气管道试运投产规范》的相关要求以及国内外其他管道的投产经验,如何保证管道天然气置换以及整个过程的安全稳妥、组织有序是投产的关键所在。能够确保管道天然气置换以及整个过程的安全在于采取怎样有效的措施将天然气与管道内的空气很好地隔离开,坚决避免爆炸性混合物的形成(天然气爆炸极限5%-15%),科学、经济、高效、安全地将管道中空气置换出去且要求成本低、操作简单。对榆济管道投产方案进行系统的研究,形成一套适用于榆济管道安全、经济、高效的天然气长输管道投产技术,为榆济管道投产的安全运营决策提供依据和可参考的模式。本文共分为5个部分:(1)绪论部分:阐述榆济管道投产的研究背景及意义,调研分析国内外管道投产置换工艺的研究现状并对国内外投产技术进行对比分析,给出研究目标和研究内容。(2)榆济管道投产置换方案设计:对国内外天然气管道置换技术进行调研分析,并进行对比,给出各种置换方法的优缺点和适用范围。并对投产置换顺序进行分析,确定榆济管线投产置换工艺、置换顺序、投产准备条件。(3)榆济管道投产置换过程混气规律研究通过应用FLUENT软件对氮气置换混气规律进行模拟。本文中仿真模拟是通过利用化学模型中的“组分传输模型”而开展的,并把从FLUENT软件导出的数据,进-步利用EXCEL软件完成数据的图像化处理。从最终得出的图像我们可以直接的观察每一个影响管道混气长度的因素的变化以及发展动向或者趋势,这些主要因素如:温度,管径,管长和管内流速。最终归纳出榆济天然气管道在投产期间的混气规律。(4)榆济管道置换投产过程中关键参数理论分析与确定分别对输气管道置换投产过程中氮气置换过程和天然气置换过程中关键参数确定方法进行调研分析。从而确定榆济管线置换过程的关键参数,包括注氮量、氮气封存区间、天然气气源、置换速度等。同时对置换界面检测和置换步骤进行分析确定。(5)榆济管道投产风险识别和应急措施对管道投产过程中风险识别的方法和可能出现的事故类型进行研究,给出各种事故应急抢修方案,同时给出投产过程中HSE的要求。