余气放散后需要置换的范围是气柜弓顶 1500m3，站区工艺管道及脱硫装置约100m3，合成氨厂至储配站的输气管道1400m，约100m3，台计1700m3，置换用有二种方法，第一种是间接置换，即先用惰性气体置换煤气后再用空气置换惰性气体。第二种是采用空气来直接置换。二种方法各有优缺点。

l 选用直接置换方案的研讨

气柜的问接置换被广泛采用，但对于我们公司来说有以下问题：

（1）由于合成氨厂已停产，若用烟气或蒸气置换，已无烟气等气体产生，我们也无此装置，所以此方案不切合实际。

（2）采用氮气来置换，此方案是可行，但是采用这一方案存在以下问题。

①需要 N2量大，置换的体积有 1700m3 ，共需氮气达 8000m3 。

②劳动强度大，需要装卸钢瓶近200吨。

③费用大，约需8万多元。

④这次是反置换，有煤气不哪附，有一定的危险性。

采用惰性气体置换存在着诸多难题，我们否定了气柜的间接置换方案，而对直接置换方案进行调研，认为在采取安全措施的前提下是可取的。首先查阅了大量资料，1995年南京煤气厂曾对10万m3气柜进行了直接置换，置换空间达8223.3m3，置换获得成功，并节省了大量的费用。1997年河南驻马店市煤气公司气柜也实行直接置换获得成功，并节省置换费用15万元。两家公司的经验曾在《煤气与热力》杂志上介绍，他们的经验值得借鉴。这两个单位都是用煤气来直接置换空气的，而我们的气柜置换是空气置换煤气，置换终点更慢，要求更高，与他们相比我们有以下优越条件：①在管道施工中经常用直接置换形式，特别是1998年西河桥改管，也采用空气来置换煤气，积累了成熟的经验。②置换场地宽敞，无人来往。③静电接地只有2Ω，效果好。④我们气柜已停止使用，其置换不受时间限制，可以用很慢的速度来置换，防止静电的发生。⑤气柜性能良好，升降正常。根据上述的有利条件，我们决定采用空气来直接置换煤气。

2 置换终点的确定

用空气置换煤气，必然会遇到煤气与空气混合进入爆炸极限问题。停气的气体组成见表1。

经上述计算，这次置换终点决定：各系数各点O2 必须大于19.1%，平均大于19.60。

3 置换过程的操作

在选择了置换的方法及置换终点后，我们制订了详细的置换方案，采用0.5m3/分的空压机提供空气及自然通风相结合的置换方法，由于工作量小，为了保证安全，只有四人参加这一工作。

3.1 气柜置换

（1）剩余的煤气处理

在换气结束后，气柜中尚存8000m3 煤气，采用气柜放散管自然放散的办法，三天时问处理完毕，只留下弓顶约 1500m3 的煤气需置换。

（2）切断气柜与其他系统联系的管道，对多余系统采取拆除，与城区管道连接管道用盲管封死。

（3）气柜置换的操作

按“置换方案”操作，不留死角，在气柜顶四点取样，3月22日正式开始置换，至3月31日，气柜的混合气 O2含量达18.8%。当 O2达180以上时，O2上升的速度已非常慢，气柜中尚有10000m3水要放出，可以大量冲淡混合气的煤气量。经计算终点O2含量：18.8＋（20．8-18.8）×10000/（ 1500＋1000）＝20.74％。同时气柜一经放水，气柜中会产生负压，气柜中的气体不会向管道渗透，不会影响其他置换合格的管道，所以31日停止对气柜的置换，转人工艺管道的置换。

3.2 脱硫装置的置换

在进柜前有二个脱硫塔、脱硫塔每个体积约6m3，置换每 15分钟取样分析，O2达到 20％，置换合格，置换时间为1小时。

3.3工艺管道的置换

管网中旁通，并联管道多、死角多、设备多，所以必须仔细认真。置换每15分钟在出站总管取样，以总管取样合格为控制点，整个置换使用时间3小时。最终结果见表2。

3.4原输气管道的置换

合成氨厂停产后对合成氨厂管道已作了置换，我公司气柜内部的管道也已置换，合成氨厂至气库的输气管是一段直管。在放散口取样合格作为置换的终点，置换4小时后，分析O2为20%。

经上述置换，从合成氨厂至出站总管原水煤气气相系统已全部置换完毕，不留死角，为水煤气系统拆除创造了条件，同时为了更安全，合格后把所有的放散管通大气，不至产生局部富集现象。

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