Das CCUS-Korrosionsparadoxon: Die Grenzen von Stahl definieren
Da sich der globale Energiesektor auf die CO2-Abscheidung, -Nutzung und -Speicherung (CCUS) konzentriert, konzentriert sich die metallurgische Diskussion oft fälschlicherweise auf Ferntransportpipelines. Während für Standard-Kohlenstoffstahl oder API 5L 2 den trockenen, reinen CO-Transport In unseren Produktionsstätten sind wir uns bewusst, dass die kritischen Fehlerpunkte in der CCUS-Infrastruktur nicht die Pipelines sind, sondern die Wärmetauscher, Kompressoren und Injektionsbohrkomponenten, die unreine Ströme verarbeiten.
Wenn CO- 2 Abscheidungsströme Verunreinigungen wie SOx, NOx oder freies Wasser enthalten, verschiebt sich die thermodynamische Umgebung drastisch. Durch die Bildung von Kohlensäure in Kombination mit Schwefel- oder Salpetersäure aus Rauchgasverunreinigungen entsteht eine pH-Umgebung, die Standard-13Cr- und sogar Super-Duplex-Edelstähle schnell abbaut. In diesen spezifischen „unbeherrschbaren“ Korrosionsumgebungen ist Titan nicht nur eine Option – es ist eine Voraussetzung für die Betriebsintegrität.
Umgang mit unreinem nassem CO 2: Der Fall für Klasse 12 und Klasse 2
Die aggressive Natur von feuchtem CO, 2 das Chloride und Schwefelspezies enthält, erfordert ein Material mit einer stabilen passiven Oxidschicht. Der sich auf natürliche Weise bildende TiO-Film von Titan 2 bietet Immunität gegen allgemeine Korrosion und Lochfraß, wo Eisenlegierungen versagen.
Materialauswahl: Für Verarbeitungseinheiten und Wärmetauscher mit niedrigeren Temperaturen bleibt ASTM B338 Grade 2 (kommerziell rein) der Volumenstandard. Für Injektionsumgebungen mit höheren Temperaturen und sauren Wechselwirkungen verlagern wir den Produktionsschwerpunkt jedoch auf Güteklasse 12 (Ti-0,3Mo-0,8Ni)..
NACE-Konformität: Nach den jüngsten Überarbeitungen von NACE MR0175 / ISO 15156 wurden für die Güteklasse 12 die Beschränkungen gelockert, was den Einsatz in sauren Betriebsumgebungen ohne vorherige Härtegrenzen ermöglicht. Unser Werk ist jetzt nach UNS R55400 für Hochdruckanwendungen qualifiziert und gewährleistet die Einhaltung von bis zu 41 HRC.
Überkritische CO 2 (sCO 2)-Energiekreisläufe
Über die Abscheidung hinaus beruht die Effizienz von sCO 2 -Energiekreisläufen auf der Handhabung von Flüssigkeiten in überkritischen Zuständen, in denen die Dichte einer Flüssigkeit ähnelt, die Viskosität jedoch der von Gas. Dies führt zu einzigartigen Erosions-Korrosions-Herausforderungen. Wir fertigen nahtlose ASTM B861-Rohre speziell für diese Hochgeschwindigkeitsschleifen. Im Gegensatz zu 13Cr, das zur Aufrechterhaltung der Passivierung strenge Geschwindigkeitsgrenzen erfordert, widersteht Titan den hohen Turbulenzen von sCO- 2 Zyklen ohne Filmabbau.
Vergleichsanalyse: Materialeignung in CCUS-Strömungsumgebungen
Kohlenstoffstahl
(X65)
Super 13Cr / Duplex
-Titan (Gr. 2 / Gr. 12)
Trockener CO 2 -Transport
Empfohlen (kostengünstig)
Überspezifiziert
Kommerziell nicht rentabel
Nasses CO 2 (rein)
Schwere Korrosionsrate
Geeignet
Exzellent
Nasses CO 2 + SOx/NOx
Schneller Misserfolg
Hohes Lochfraß-/SCC-Risiko
Empfohlen
sCO 2 High Velocity
Erosionsrisiko
Es gelten Geschwindigkeitsbegrenzungen
Hohe Erosionsbeständigkeit
Fertigungskapazität: Vertikale Integration
Die Sicherheit der Lieferkette ist derzeit der Hauptrisikofaktor für globale EPCs. Im Gegensatz zu westlichen Fabriken, die auf importierte Schwämme angewiesen sind, ist unsere Produktion vertikal in das chinesische Titan-Ökosystem integriert, das mittlerweile etwa 70 % der weltweiten Schwammproduktion ausmacht. Dadurch können wir die Reinheit der Rohstoffe und Lieferzeiten garantieren.
Wir produzieren derzeit nahtlose Titanrohre mit einem Außendurchmesser von bis zu 330 mm und EFW-geschweißte Rohre mit einem Außendurchmesser von bis zu 5.000 mm . Bei kritischen CCUS-Projekten empfehlen wir eine frühzeitige Zusammenarbeit mit unserer Abteilung für technische Metallurgie, um Spezifikationen zu definieren, die die hohen anfänglichen CAPEX von Titan mit den katastrophalen OPEX-Kosten von Materialversagen in unreinen CO- 2 Strömen ausgleichen.
