长输油气管线动火作业过程的烟囱效应及控制

为分析长输油气管线动火作业过程中气体间的扩散特性,根据氮气置换后管道两端的能量变化得出影响管道烟囱效应的主要因素,以西三线某焊点换管作业为研究背景,采用组分输运模型,分析各因素对基坑内氮气扩散的影响。结果表明:管道内氮气向基坑扩散主要受管道沿程阻力、两端高差和环境风流的影响;且随着时间推移,氮气聚集区主要位于基坑的另一端。沿程阻力和高差主要影响氮气出口速度;沿程阻力系数是管道的一种特性,氮气出口速度会随沿程阻力系数的增大而下降;而动火点与下游阀室之间的落差越大,氮气出流速度越高。环境风流主要影响基坑内氮气的扩散形式,当风流与氮气流动方向相同时,会加快基坑内氮气的排出;但基坑工作区位置氧气质量分数仍低于19.5%,需进行强制通风。当基坑内风机采用“风机+风筒”的安装形式,安装位置与管道出口对齐、距地面0.8 m时,排污效果较好。