أخبار الشركة عن دور الحافة في احتجاز الكربون والاقتصاد الأخضر

بينما ينتقل العالم بسرعة إلى اقتصاد أخضر، يجد شفة معدنية نفسها في الخطوط الأمامية لتكنولوجيا المناخ، حيث تلعب دورًا أساسيًا في الأنظمة الناشئة مثل التقاط الكربون واستخدامه وتخزينه (CCUS). هذه التقنيات ضرورية للتخفيف من تغير المناخ، وتضع ظروف التشغيل الصعبة الخاصة بها تحديات جديدة ومحددة على الشفاه، مما يدفع حدود علوم المواد والتصميم.

يتضمن نظام CCUS التقاط انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (CO2​) من المصادر الصناعية (مثل محطات الطاقة أو مصانع الصلب أو مصانع الأسمنت)، ونقل الغاز، واستخدامه في العمليات الصناعية أو حقنه في أعماق الأرض للتخزين على المدى الطويل.

متطلبات الشفاه في نظام CCUS:

1. تآكل بواسطة $C{O}^2$ الرطب:

   • عندما يختلط CO2​ بالماء، فإنه يشكل حمض الكربونيك، وهو مسبب للتآكل للعديد من أنواع الفولاذ الشائعة. بالنسبة للشفاه في مراحل الالتقاط والضغط، حيث يكون CO2​ غالبًا ما يكون رطبًا، يجب اختيار المواد لمقاومة تآكل حمض الكربونيك هذا. غالبًا ما يتم النظر في درجات أعلى من الفولاذ الكربوني مع مثبطات التآكل أو الفولاذ المقاوم للصدأ.

2. الضغط العالي للنقل:

   • للنقل الفعال لمسافات طويلة عبر خطوط الأنابيب، يتم ضغط CO2​ الملتقط إلى حالة فوق حرجة، حيث يتصرف كسائل كثيف. يتطلب هذا ضغوطًا عالية للغاية، غالبًا ما تتجاوز 1000 رطل لكل بوصة مربعة، وأحيانًا تصل إلى آلاف الأرطال لكل بوصة مربعة. يجب أن تكون الشفاه مصنفة لتحمل هذه الضغوط، مما يستلزم غالبًا تصنيفًا Class 600 أو أعلى.

3. درجات الحرارة المنخفضة للتسييل:

   • في بعض الحالات، يتم نقل CO2​ كسائل مبرد. يجب أن تكون الشفاه الخاصة بهذه الخدمة مصنوعة من مواد تحتفظ بمتانتها ومقاومتها للكسر الهش في درجات الحرارة المنخفضة جدًا (مثل A350 LF2/LF3 أو الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي).

4. سلامة الشفة للاحتواء:

   • الهدف الأساسي لنظام CCUS هو احتواء CO2​ بأمان. تعتبر الشفة المتسربة فشلاً في هذه المهمة، مما يؤدي إلى فقدان الكربون الملتقط وتعريض العملية بأكملها للخطر. يجب أن توفر الشفاه والحشيات الخاصة بها إحكامًا وإغلاقًا طويل الأمد بشكل استثنائي، خاصة بالنظر إلى الحجم الجزيئي الأصغر لـ CO2​ مقارنة بالسوائل.

5. توافق المواد مع الشوائب:

   • غالبًا ما لا يكون CO2​ الملتقط نقيًا؛ قد يحتوي على آثار ضئيلة من الغازات الأخرى (مثل H2​S, NOx​, SO2​) والتي يمكن أن تكون شديدة التآكل. يجب تصميم الشفاه لتحمل هذه المجموعة من المواد الكيميائية العدوانية.

حلول الشفاه المتخصصة لنظام CCUS:

• شفاه عنق اللحام: نظرًا لأهمية الخدمة والضغط العالي، فإن شفاه عنق اللحام هي الخيار المفضل لسلامتها الفائقة.

• شفاه وصلة الحلقة (RTJ): بالنسبة لأكثر الأقسام ذات الضغط العالي أهمية، يتم استخدام شفاه RTJ مع ختم معدن على معدن لضمان أقصى قدر من الاحتواء ومقاومة الانفجار.

• مواد مقاومة للتآكل: قد تكون الشفاه مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج أو حتى سبائك الفولاذ المقاومة للتآكل لأجزاء معينة من العملية.

• فحص صارم: يخضع النظام بأكمله، بما في ذلك كل وصلة شفة، لفحص دقيق (مثل NDE، الاختبار الهيدروستاتيكي / الهوائي) لضمان إحكام التسرب قبل التشغيل.

إن دور الشفاه المعدنية في نظام CCUS هو مثال قوي على كيفية إعادة استخدام مكون يبدو تقليديًا لتلبية متطلبات تكنولوجيا جديدة وحاسمة. إنها المفاصل الصامتة والثابتة التي تمكن من النقل والتخزين الآمن والمضمون للكربون، مما يجعلها جزءًا لا غنى عنه من الأساس الهندسي لمستقبلنا المستدام.