法用惰性气体先置换球罐里的空气，再用天然气置换球罐里的惰性气体。即把惰性气体作为置换中间介质，这里所说的惰性气体是指既不可燃又不可助燃的无毒气体。如氮气或液氮二氧化碳烟气等，均可以采用。此法具体操作过程是先将惰性气体充满球罐，加压到定程度置换出空气，直至罐时惰性气体的浓度达到预定的置换标准为止然后再以燃气充满球罐，同样加压到定程度置换出惰性气体，从而完成置换程序。此法操作复杂烦琐反复进行两次换气，不仅耗用大量惰性气体还耗用大量的燃气发生费用较高，其换气时间长，工作量大，既不经济且费事。但是它可以确保进人罐内的燃气不会与罐内空气接触，不会形成具有爆炸的混合气体。因此此法可靠性好，安全系数高，成功性大。对于本身有制气惰性气体手段和条件的工业燃气行业普遍采用这成熟的传统置换方案。水置换法用水先置换球罐里的空气，再用天然气置换球罐里的水。即把水作为置换中间介质。此方法操作过程是进出气管作为置换的进气管，球罐上的安全放空增设的加气管卸下空压机后作为空气的放空管，也可作为取样点。如图所示。试压置换的操作步骤为了便于指挥控制，不致操作失误，在试压置换前，首先关闭全部阀门，并加装盲板，使整个系统成为密闭状态。启动空压机，打开加气管的控制阀门或，向球罐充空气，使压力先缓慢升压至规定试验压力的，保压分钟并对所有焊缝和连接部位进行初次检查如无泄漏可继续升压到试验压力的如无异常现象，其后按规定试验压力的逐级升压，直至试验压力时因球罐设计压力为，实际运行压力为，试验压力为设计压力的借人停止加压稳压半小时，在试压前应将球罐的安全阀送国家压力容器检验部门将其开启压力调至试压后将其压力调至设计压力，但不得超过设计压力的倍，以确保球罐试压安全最后将压力降至设计压力，保压足够时间进行检查，检查期间压力应保持稳定，观察球罐及基础均无异常情况，经肥皂液或其他检漏液检查无漏气无可见变形即为合格。试压合格后进行置换。首先拆下空压机沙，打开加气管的阀门或和安全阀进行放空，待与大气相平衡为止，关闭各放空部位的阀门。这时球罐里空气体积在计算工况，下为。④打开球罐的进出气管上的阀门，向球罐缓慢充气，流速控制在以下当球罐充气到时，可适当提高充气速度，流速不超过当充装天然气到后，关闭进气阀停止进气，开启加气管上的控制阀或缓慢地向外放散，其速度不超过，表压为时停止放散，这时取样进行分析，确认天然气含量达到置换标准以上再次开启球罐的进气阀以不超过流速向球罐充装天然气，直至球罐运行压力为止，置换完毕。在置换过程中，球罐的表压随进罐天然气体积变化而变化，其变化过程视为等温过程注为当地大气压，取值。当球罐压力升至表压时，球罐里空气体积在计算工况，下为，而在工况下其空气体积为，其关系式为当球罐充气至表压时，停止进气，进行放空至止，这时球罐里空气和天然气的体积在计算工况，下各为。再次将球罐压力升至其运行压力为止。其关系式为通过以上关系式，可以算出各个工况下球罐里的天然气空气体积组成及其压力变化情况见表。综上所述，经球罐置换的几种方案比较，以天然气直接置换较为方便经济。虽然存在不安全因素，但是可以通过控制进气速度，以及采取各种安全措施协调配合，完全可以安全地越过混合气体爆炸极限范围，对于天然气球罐置换可以广泛采用此法。参考文献卢永昌等编，城市燃气工人技术培训教材燃气输配工，中国建筑工业出版社，压力容器安全技术监察规程国家质量技术监督局颁布李泽震等编压力容器安全评定劳动人事出版社，天然气球罐置换方案初探摘要本文通过对天然气球罐几种置换方案介绍分析和对比，并以学堂堡储配站天然气球罐置换为例介绍，说明天然气球罐可用天然气直接置换方法。随着城市燃气事业的迅速发展，为解决天然气供气不均匀性即日负荷调峰问题，根据重庆的天然气资源实际环境条件和多年的实践经验证明，般在储配站按要求宜设置多台球型储罐。目前，重庆燃气有限责任公司共建设了台球罐，几何容积共，。同时为满足逐年用气量增加的趋势，还计划在江北区溉澜溪头塘建造台每台几何容积为球罐的大型储配站。按照国家质量技术监督局颁布的压力容器安全技术监察规程的要求，公司每年都有球罐开罐检查的任务，它包括超声波或磁粉探伤射线照相检查测厚和球罐表面的防腐处理等工作。并对有缺陷部位进行维修，检查合格后需对球罐进行强度和严密性试验试压合格后再对球罐进行置换。球罐置换首先要确保球罐的自身安全其次是确保第次由球罐中供出的燃气能满足用户的使用要求。球罐置换是项危险性的工作，若置换方案选择不当或操作失误，均可能发生恶性事故造成惨重损失。为此，球罐置换的安全问题显得特别重要其次，球罐置换还应考虑经济问题，若方案不当将造成置换工作量大，费用高。用什么安全经济的方法将罐内的空气置换到允许标准，这是个值得探讨的问题。对此发表些看法和意见，仅供参考。根据目前的技术水平和储配站的具体情况，球罐的置换方案般有如下三种方法可以采纳。惰性气体置换法用惰性气体先置换球罐里的空气，再用天然气置换球罐里的惰性气体。即把惰性气体作为置换中间介质，这里所说的惰性气体是指既不可燃又不可助燃的无毒气体。如氮气或液氮二氧化碳烟气等，均可以采用。此法具体操作过程是先将惰性气体充满球罐，加压到定程度置换出空气，直至罐时惰性气体的浓度达到预定的置换标准为止然后再以燃气充满球罐，同样加压到定程度置换出惰性气体，从而完成置换程序。此法操作复杂烦琐反复进行两次换气，不仅耗用大量惰性气体还耗用大量的燃气发生费用较高，其换气时间长，工作量大，既不经济且费事。但是它可以确保进人罐内的燃气不会与罐内空气接触，不会形成具有爆炸的混合气体。因此此法可靠性好，安全系数高，成功性大。对于本身有制气惰性气体手段和条件的工业燃气行业普遍采用这成熟的传统置换方案。水置换法用水先置换球罐里的空气，再用天然气置换球罐里的水。即把水作为置换中间介质。此方法操作过程是先将球罐灌满水以水排尽罐内空气，然后再排掉水同时充入燃气，待罐内水排尽时天然气也充满，置换就完成了。因为此法不但确保了进入罐内的天然气不会与罐内空气接触，不会产生具有爆炸性的混合气体，绝对安全可靠而且水比其它惰性气体便宜得多，也很容易解决。而对于储配站内般都设置了消防水池栓消防泵房，充足的储水量以及配备的双电源等，这些给水置换带来了良好的条件。若是将置换工作安排在球罐的