因为氮气在常温下是不活泼气体,既不能燃烧,也不助燃,也不会和其他气体发生化学反应,是制氧的副产品,初装燃气管道或者改建燃气管道的置换一般都选择氮气。
即使关闭等待修复的天然气管道里面依然有残余天然气,天然气的主要成分是甲烷,爆炸极限下限是4.4% - 5%,爆炸极限上限是15% - 17%(空气体积百分比),如果不进行置换,极易引发爆炸。氮气分子的两个氮原子之间是通过氮氮三键的共价键形式连接的,键能为946kJ/mol,这是相当相当大的键能,意味着氮气分子在正常条件下极为稳定。空气中的氮气占空气中总量的78.08%(体积分数),这就意味着可以通过液化空气的方式来快速,低成本的制造氮气,氮气的能耗工质为0.671千克标煤/立方米。
所以,在大多数燃气管道非开挖修复中,大家采用的气体置换是氮气,因为成本相对低,性价比高。