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置換是輸氣管道投產試運過程中的重要工藝環(huán)節(jié),是復雜的擴散、對流過程。文中介紹了輸氣管道投產前用氮氣置換空氣的幾種方法,闡述了它們的工作原理與實施步驟,對比分析了它們的優(yōu)缺點,優(yōu)選了置換方式,并采用Fluent流體模擬軟件建立了輸氣管道氮氣置換數(shù)學模型,進行了三維穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)數(shù)值計算,研究了置換過程中混氣段長度隨管徑、管長、流速變化規(guī)律,將理論推導、數(shù)值計算和現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行了對比,驗證了理論結果的正確性,為現(xiàn)場施工提供了科學依據(jù)。