气体置换技术研究进展
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摘要
在工业生产或科学实验过程中,出于安全因素或是保护产品的目的,需用惰性气体或其他气体对相关管道、容器或密闭空间内的初始气体进行置换。本文介绍了近年来气体置换技术在化工、航天及低温等领域的研究及应用进展情况,重点是在天然气管道投产置换、火箭液氢加注系统加注前置换、LNG低温储罐投用置换、常压热环境试验湿空气置换等领域的研究及应用情况,同时也介绍了在煤矿瓦斯置换、低温液体管路置换等方面的研究及应用情况,提出了气体置换技术在很多应用领域的基础理论研究和计算分析方面还有所缺乏的问题,特别是在由纯净氮气置换湿空气来实现低露点的航天常压热环境试验中,为了掌握气体混合机理及置换效果影响因素等,急需进一步的理论分析和实验验证。
In the industrial production and scientific experiment,for security reasons or protection of the product,the initial gas in the pipeline,vessel or confined space should be replaced with inert gas or other gases.The paper introduces the recent research and application progress of gas displacement in the areas of chemical,aerospace and cryogenics.The focus is on the research and application situation of the displacement of natural gas pipeline,rocket's liquid hydrogen filling system,LNG cryogenic storage tank,atmospheric thermal environment experiment and other fields.The displacement of coal mine gas,cryogenics liquid pipeline is also introduced.The lack of research and calculation of the basic theory of gas displacement technology in many applications is proposed.Especially,in order to grasp the gas mixing mechanism and influence factors of displacement,theoretical analysis and experimental verification are urgent need for more to obtain low dew point in the atmospheric thermal environment experiment by nitrogen displacement.
In the industrial production and scientific experiment,for security reasons or protection of the product,the initial gas in the pipeline,vessel or confined space should be replaced with inert gas or other gases.The paper introduces the recent research and application progress of gas displacement in the areas of chemical,aerospace and cryogenics.The focus is on the research and application situation of the displacement of natural gas pipeline,rocket's liquid hydrogen filling system,LNG cryogenic storage tank,atmospheric thermal environment experiment and other fields.The displacement of coal mine gas,cryogenics liquid pipeline is also introduced.The lack of research and calculation of the basic theory of gas displacement technology in many applications is proposed.Especially,in order to grasp the gas mixing mechanism and influence factors of displacement,theoretical analysis and experimental verification are urgent need for more to obtain low dew point in the atmospheric thermal environment experiment by nitrogen displacement.
引文
[1]何志伟,王维,汪超.LPG运输船惰性气体置换方法应用分析[J].船海工程,2013,42(5):37-39.
[2]KOINECKE A,KREUZIG R,BAHADIR M.Effects of modifiers,adsorbents and eluents in supercritical fluid extraction of selected pesticides in soil[J].Journal of Chromatography,1997,786(1):155-161.
[3]张奕.新建天然气管线氮气置换过程动态模拟分析[D].成都:西南石油大学,2011.
[4]刘凡,江楠.管道氮气置换混气长度分析研究[J].石油化工设备,2012,41(1):11-14.
[5]赵孟卿,李灿荣,陈川,等.天然气管道投产氮气置换混气规律研究[J].石油与天然气化工,2012,41(5):533-536.
[6]段威,张健,张硕,等.天然气管道投产置换混气段长度的研究[J].天然气与石油,2012,30(3):2-7.
[7]范开峰,王卫强,马跃,等.天然气管道氮气置换过程混气段数值模拟[J].石油化工高等学校学报,2013,26(1):63-67.
[8]李刚,杨广涛,李华,等.应用仿真软件模拟天然气管道投产气体置换的探索[J].石油和化工设备,2013,16(8):48-50.
[9]黄启玉,曹鑫鑫,唐骏琪,等.天然气管道氮气隔离混气长度研究[J].石油化工高等学校学报,2014,27(1):84-89.
[10]柴多,王卫强,王飞.长输管道氮气置换混气段规律研究[J].当代化工,2015,44(4):801-803.
[11]CUI Maolin,WU Changchun.Principles of and tips for nitrogen displacement in gas pipeline commissioning[J].Natural Gas Industry,2015(B2):263-269.
[12]崔茂林,吴长春.输气管道投产中氮气置换的原则及技巧[J].天然气工业,2015(2):1-86.
[13]MA Denglong,ZHANG Zaoxiao,LI Yun.Investigation of gas purging process in pipeline by numerical method[J].Process Safety and Environmental Protection,2015,94:274-284.
[14]陈磊,由双海,马云龙,等.输气管道投产置换过程工艺研究进展[J].当代化工,2015,44(6):1301-1303.
[15]皮嘉立.海底油气管道投产氮气置换工程的计算方法研究[J].自动化与仪器仪表,2016(2):12-14.
[16]何明飞.氢气置换用量及用时计算[J].低温工程,2010(6):46-49.
[17]朱子勇,孙万民,王占林.某试验台LH2贮箱气体置换过程数值模拟[J].火箭推进,2011,37(6):52-59.
[18]叶欣,张青,张邦双.液氢加注系统氢气置换计算[J].低温工程,2014(6):38-41.
[19]张亮亮,陈虹,高旭,等.氢箱置换过程中气体流量控制技术试验研究[J].低温与超导,2015,43(10):17-21.
[20]吴旭维,吴志星,胡云峰,等.大型LNG低温储罐干燥与置换[J].煤气与热力,2012,32(7):B04-B07.
[21]成永强,崔婧.大型LNG储罐的吹扫干燥技术[J].油气田地面工程,2013,32(1):8-29.
[22]江强.大型LNG储罐氮气干燥和置换技术探讨[J].石油化工建设,2013(6):50-52
[23]孟勇.浅析全容式LNG储罐干燥置换技术[J].石油化工设备技术,2014,35(3):14-16.
[24]曹学文,彭文山,任大伟,等.大型LNG储罐干燥置换的研究与计算[J].石油工程建设,2015,41(1):9-13.
[25]张震,佟奕凡,章妍,等.大型全包容式LNG储罐冷却投用技术[J].油气储运,2016,35(2):183-188.
[26]魏传锋,姚峰.载人航天器系统级热试验技术现状与展望[J].航天器环境工程,2013,30(6):591-594.
[27]唐伯昶,张加迅.常压热试验技术在整星级航天器研制中的应用研究[J].中国空间科学技术,2007,27(5):33-37.
[28]徐进,朱昊,刘捍卫,等.湿度、温度及润滑油对粘结MoS2固体润滑涂层微动磨损寿命的影响[J].机械工程学报,2003,27(9):20-23.
[29]孙培杰,张良俊,吴静怡.对接机构综合试验台温度环境模拟分系统温场优化[J].上海航天,2010(4):43-48.
[30]李伟森,孟春蕾,李蕾.空气置换装置在产品温度试验中凝露预防方面的应用研究[J].环境技术,2013(2):8-52.
[31]LI Haoran,CHENG Yuanping,ZHANG Zhipeng.The mathematical model and numerical simulation of high pressure air replacement coal seam gas[J].Procedia Engineering,2011,26:934-941.
[32]孙占刚,刘建全,王占军.利用氮气置换法处理小煤窑采空区瓦斯[J].河北煤炭,2012(4):17-18.
[33]赵洲,于兰.真空多层绝热管道氮气置换技术的研究[J].机电产品开发与创新,2014,27(5):10-12.
[34]佟德斌,李博,孔繁宇,等.氮气清扫技术在管道封存中的应用[J].管道技术与设备,2014(4):55-57.
[35]赵建贺,张健,王鑫哲,等.载人航天器密封舱内除湿研究[J].航天器环境工程,2015,32(4):381-384.
[36]周琳淞,郭平,杜建芬,等.CO2置换CH4水合物的相平衡研究进展[J].化工进展,2013,32(11):2543-2548.
[2]KOINECKE A,KREUZIG R,BAHADIR M.Effects of modifiers,adsorbents and eluents in supercritical fluid extraction of selected pesticides in soil[J].Journal of Chromatography,1997,786(1):155-161.
[3]张奕.新建天然气管线氮气置换过程动态模拟分析[D].成都:西南石油大学,2011.
[4]刘凡,江楠.管道氮气置换混气长度分析研究[J].石油化工设备,2012,41(1):11-14.
[5]赵孟卿,李灿荣,陈川,等.天然气管道投产氮气置换混气规律研究[J].石油与天然气化工,2012,41(5):533-536.
[6]段威,张健,张硕,等.天然气管道投产置换混气段长度的研究[J].天然气与石油,2012,30(3):2-7.
[7]范开峰,王卫强,马跃,等.天然气管道氮气置换过程混气段数值模拟[J].石油化工高等学校学报,2013,26(1):63-67.
[8]李刚,杨广涛,李华,等.应用仿真软件模拟天然气管道投产气体置换的探索[J].石油和化工设备,2013,16(8):48-50.
[9]黄启玉,曹鑫鑫,唐骏琪,等.天然气管道氮气隔离混气长度研究[J].石油化工高等学校学报,2014,27(1):84-89.
[10]柴多,王卫强,王飞.长输管道氮气置换混气段规律研究[J].当代化工,2015,44(4):801-803.
[11]CUI Maolin,WU Changchun.Principles of and tips for nitrogen displacement in gas pipeline commissioning[J].Natural Gas Industry,2015(B2):263-269.
[12]崔茂林,吴长春.输气管道投产中氮气置换的原则及技巧[J].天然气工业,2015(2):1-86.
[13]MA Denglong,ZHANG Zaoxiao,LI Yun.Investigation of gas purging process in pipeline by numerical method[J].Process Safety and Environmental Protection,2015,94:274-284.
[14]陈磊,由双海,马云龙,等.输气管道投产置换过程工艺研究进展[J].当代化工,2015,44(6):1301-1303.
[15]皮嘉立.海底油气管道投产氮气置换工程的计算方法研究[J].自动化与仪器仪表,2016(2):12-14.
[16]何明飞.氢气置换用量及用时计算[J].低温工程,2010(6):46-49.
[17]朱子勇,孙万民,王占林.某试验台LH2贮箱气体置换过程数值模拟[J].火箭推进,2011,37(6):52-59.
[18]叶欣,张青,张邦双.液氢加注系统氢气置换计算[J].低温工程,2014(6):38-41.
[19]张亮亮,陈虹,高旭,等.氢箱置换过程中气体流量控制技术试验研究[J].低温与超导,2015,43(10):17-21.
[20]吴旭维,吴志星,胡云峰,等.大型LNG低温储罐干燥与置换[J].煤气与热力,2012,32(7):B04-B07.
[21]成永强,崔婧.大型LNG储罐的吹扫干燥技术[J].油气田地面工程,2013,32(1):8-29.
[22]江强.大型LNG储罐氮气干燥和置换技术探讨[J].石油化工建设,2013(6):50-52
[23]孟勇.浅析全容式LNG储罐干燥置换技术[J].石油化工设备技术,2014,35(3):14-16.
[24]曹学文,彭文山,任大伟,等.大型LNG储罐干燥置换的研究与计算[J].石油工程建设,2015,41(1):9-13.
[25]张震,佟奕凡,章妍,等.大型全包容式LNG储罐冷却投用技术[J].油气储运,2016,35(2):183-188.
[26]魏传锋,姚峰.载人航天器系统级热试验技术现状与展望[J].航天器环境工程,2013,30(6):591-594.
[27]唐伯昶,张加迅.常压热试验技术在整星级航天器研制中的应用研究[J].中国空间科学技术,2007,27(5):33-37.
[28]徐进,朱昊,刘捍卫,等.湿度、温度及润滑油对粘结MoS2固体润滑涂层微动磨损寿命的影响[J].机械工程学报,2003,27(9):20-23.
[29]孙培杰,张良俊,吴静怡.对接机构综合试验台温度环境模拟分系统温场优化[J].上海航天,2010(4):43-48.
[30]李伟森,孟春蕾,李蕾.空气置换装置在产品温度试验中凝露预防方面的应用研究[J].环境技术,2013(2):8-52.
[31]LI Haoran,CHENG Yuanping,ZHANG Zhipeng.The mathematical model and numerical simulation of high pressure air replacement coal seam gas[J].Procedia Engineering,2011,26:934-941.
[32]孙占刚,刘建全,王占军.利用氮气置换法处理小煤窑采空区瓦斯[J].河北煤炭,2012(4):17-18.
[33]赵洲,于兰.真空多层绝热管道氮气置换技术的研究[J].机电产品开发与创新,2014,27(5):10-12.
[34]佟德斌,李博,孔繁宇,等.氮气清扫技术在管道封存中的应用[J].管道技术与设备,2014(4):55-57.
[35]赵建贺,张健,王鑫哲,等.载人航天器密封舱内除湿研究[J].航天器环境工程,2015,32(4):381-384.
[36]周琳淞,郭平,杜建芬,等.CO2置换CH4水合物的相平衡研究进展[J].化工进展,2013,32(11):2543-2548.
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