Το παράδοξο διάβρωσης CCUS: Καθορισμός των ορίων του χάλυβα
Καθώς ο παγκόσμιος ενεργειακός τομέας στρέφεται προς τη δέσμευση, τη χρήση και την αποθήκευση άνθρακα (CCUS), η μεταλλουργική συζήτηση συχνά εστιάζεται λανθασμένα σε αγωγούς μεταφοράς μεγάλων αποστάσεων. Ενώ το τυπικό ανθρακούχο χάλυβα ή το API 5L X65 αρκεί για ξηρή, καθαρή 2 μεταφορά CO, η πραγματικότητα στα σημεία σύλληψης και έγχυσης είναι πολύ πιο επιθετική. Στις εγκαταστάσεις παραγωγής μας, αναγνωρίζουμε ότι τα κρίσιμα σημεία αστοχίας στην υποδομή CCUS δεν είναι οι αγωγοί, αλλά οι εναλλάκτες θερμότητας, οι συμπιεστές και τα εξαρτήματα του φρεατίου έγχυσης που χειρίζονται ακάθαρτα ρεύματα.
Όταν 2 τα ρεύματα δέσμευσης CO περιέχουν ακαθαρσίες όπως SOx, NOx ή ελεύθερο νερό, το θερμοδυναμικό περιβάλλον μετατοπίζεται δραστικά. Ο σχηματισμός ανθρακικού οξέος, σε συνδυασμό με θειικά ή νιτρικά οξέα από ακαθαρσίες καυσαερίων, δημιουργεί ένα περιβάλλον pH που υποβαθμίζει γρήγορα τους τυπικούς ανοξείδωτους χάλυβες 13Cr, ακόμη και Super Duplex. Σε αυτά τα συγκεκριμένα περιβάλλοντα «μη διαχειρίσιμης» διάβρωσης, το Titanium δεν είναι απλώς μια επιλογή - είναι προϋπόθεση για λειτουργική ακεραιότητα.
Χειρισμός μη καθαρού υγρού CO 2: Η περίπτωση για τον βαθμό 12 και τον βαθμό 2
Η επιθετική φύση του υγρού CO 2 που περιέχει χλωρίδια και είδη θείου απαιτεί ένα υλικό με σταθερό στρώμα παθητικού οξειδίου. Η φυσικά σχηματιζόμενη μεμβράνη TiO του τιτανίου 2 παρέχει ανοσία στη γενική διάβρωση και τη διάβρωση όπου τα σιδηρούχα κράματα αποτυγχάνουν.
Επιλογή υλικού: Για μονάδες επεξεργασίας χαμηλότερης θερμοκρασίας και εναλλάκτες θερμότητας, το ASTM B338 Grade 2 (Commercially Pure) παραμένει το πρότυπο όγκου. Ωστόσο, για περιβάλλοντα έγχυσης που περιλαμβάνουν υψηλότερες θερμοκρασίες και ξινές αλληλεπιδράσεις, μετατοπίζουμε την εστίαση της παραγωγής στον Βαθμό 12 (Ti-0.3Mo-0.8Ni).
Συμμόρφωση NACE: Μετά από πρόσφατες αναθεωρήσεις στο NACE MR0175 / ISO 15156 , ο βαθμός 12 έχει δει χαλαρούς περιορισμούς, επιτρέποντας την εφαρμογή του σε περιβάλλοντα σέρβις χωρίς προηγούμενα ανώτατα όρια σκληρότητας. Το μύλο μας πληροί τις προϋποθέσεις UNS R55400 για εφαρμογές υψηλής πίεσης, διασφαλίζοντας συμμόρφωση έως και 41 HRC.
Υπερκρίσιμοι 2 (sCO ).2κύκλοι ισχύος CO
Πέρα από τη σύλληψη, η απόδοση των 2 κύκλων ισχύος sCO βασίζεται στον χειρισμό ρευστών σε υπερκρίσιμες καταστάσεις όπου η πυκνότητα μοιάζει με υγρό αλλά το ιξώδες μοιάζει με αέριο. Αυτό δημιουργεί μοναδικές προκλήσεις διάβρωσης-διάβρωσης. Κατασκευάζουμε σωλήνες χωρίς ραφή ASTM B861 ειδικά για αυτούς τους βρόχους υψηλής ταχύτητας. Σε αντίθεση με το 13Cr, το οποίο απαιτεί αυστηρά όρια ταχύτητας για τη διατήρηση της παθητικοποίησης, το τιτάνιο αντέχει στην υψηλή αναταραχή των 2 κύκλων sCO χωρίς υποβάθμιση του φιλμ.
Συγκριτική ανάλυση: Καταλληλότητα υλικού σε CCUS Streams
Environment
Carbon Steel (X65)
Super 13Cr / Duplex
Titanium (Gr. 2 / Gr. 12)
ξηρού CO2 Μεταφορά
Συνιστάται (οικονομικά αποδοτική)
Υπερ-προσδιορισμένο
Εμπορικά μη βιώσιμο
Υγρό CO 2 (καθαρό)
Σοβαρός ρυθμός διάβρωσης
Κατάλληλος
Εξοχος
Υγρό CO 2 + SOx/NOx
Ταχεία Αποτυχία
Υψηλός κίνδυνος Pitting/SCC
Συνιστάται
sCO2 Υψηλή ταχύτητα
Κίνδυνος διάβρωσης
Ισχύουν όρια ταχύτητας
Υψηλή αντοχή στη διάβρωση
Δυνατότητα Κατασκευής: Κάθετη Ενοποίηση
Η ασφάλεια της εφοδιαστικής αλυσίδας είναι επί του παρόντος ο πρωταρχικός παράγοντας κινδύνου για τα παγκόσμια EPC. Σε αντίθεση με τα δυτικά ελαιοτριβεία που εξαρτώνται από εισαγόμενο σφουγγάρι, η παραγωγή μας είναι κάθετα ενσωματωμένη στο κινεζικό οικοσύστημα τιτανίου, το οποίο πλέον αντιπροσωπεύει περίπου το 70% της παγκόσμιας παραγωγής σφουγγαριών. Αυτό μας επιτρέπει να εγγυηθούμε την καθαρότητα της πρώτης ύλης και τα χρονοδιαγράμματα παράδοσης.
Αυτήν τη στιγμή παράγουμε σωλήνα τιτανίου χωρίς συγκόλληση μέχρι OD 330 mm και συγκολλημένο σωλήνα EFW έως 5.000 mm OD . Για κρίσιμα έργα CCUS, συνιστούμε την έγκαιρη ενασχόληση με το τεχνικό τμήμα μεταλλουργίας μας για τον καθορισμό προδιαγραφών που εξισορροπούν το υψηλό αρχικό CAPEX του τιτανίου έναντι του καταστροφικού κόστους OPEX της αστοχίας υλικού σε 2 ρεύματα ακάθαρτου CO.
