Qelq i pakorrozshëm për CCUS: Përzgjedhja e materialeve për kapjen dhe transportin e CO2

Zgjedhja e materialeve për kapjen, përdorimin dhe ruajtjen e karbonit (CCUS) qëndron në një fakt: CO2 vetëm nuk është problemi, por uji, acidet dhe prishjet e tjera të gjurmave që udhëtojnë bashkë me të janë. Për kapjen bazuar në amine dhe shërbimin e lagur të CO2, qelqi i pakorrozues 316L është materiali kryesor. Për tubacionet e CO2 të dendur ose superkritisht që transportojnë prishje si uji, H2S dhe oksigjeni, qelqi i pakorrozues duplex 2205 mbart ngarkesën, ndërsa në rastet më të vështira qelqi i pakorrozues super duplex 2507 ofron fortësinë dhe rezistencën ndaj kloridëve që kërkon detyra. Kompania Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. furnizon tuba, tuba të vegjël dhe pjesë lidhëse në tërë këtë gamë me plotë gjurmidhëshmëri të materialeve.

Kimi e korrozionit në sistemet e CO2
CO2 i thatë dhe i pastër barely prek çelikun me përbërje cromi. Shtoni ujë dhe situata ndryshon. CO2 i tretur formon acid karbonik, pH-ja bie, dhe ndjekin korrozioni i përgjithshëm dhe i lokalizuar. Në instalimet e kapjes, tretësit e nxehtë të aminës, si MEA dhe MDEA, thithin CO2 dhe bëhen korrozivë nëpërmjet disa rrugëve njëkohësisht: ngarkimi me gaz acid, hyrja e oksigjenit dhe akumulimi i kripërave të qëndrueshme ndaj nxehtësisë dhe i produkteve të degradimit. Vendet më të keqja janë reboileri, ndërruesi i nxehtësisë midis lëngut të pasur dhe të varfër, pjesa e sipërme e stripperit dhe qarqet e ripërtëritjes, ku temperaturat dhe koncentrimet e gazit acid arrijnë kulmin.
Transporti është një gjë tjetër. Tubat e përdorura për transportin e CO2 e shtyjnë atë në fazën e dendur ose të superkritishtë, që lejon transportimin e sasive më të mëdha. Nëse rrjedha mbahet me të vërtetë e thatë, çeliku karbonik mund të jetë ekonomik për linjën kryesore, por pranësia e lëndëve të paqarta ndryshon këtë llogaritje. Uji i cili kalon limitin e tij të tretshmërisë mund të dalë si fazë ujore e lirë, dhe kur përzieret me H2S, O2, NOx ose SOx formon acide karbonike, sulfurike ose nitrike që korrodojnë shpejt çelikun. Prandaj, komponentët prej çeliku inox vendosen në hyrjet, valvulat, tubat e instrumenteve dhe në çdo vend ku sjellja e fazës ose një anomalije lejon shfaqjen e ujit të lirë.
Interaksioni i lëndëve të paqarta është aq i rëndësishëm sa edhe sasia e secilës prej tyre. Oksigjeni dhe NOx mund të reagojnë me speciet e sulfurit duke prodhuar sulfur elementar dhe acide të forta që asnjë kontaminues i vetëm nuk do të prodhonte vetëm, prandaj specifikimet po kufizojnë gjithnjë më shpesh totalin e lëndëve të paqarta të kombinuara, në vend që të kontrollojnë secilën prej tyre veçmas. Kjo është arsyeja pse një projekt i arsyeshëm projektizon metalurgjinë e pjesëve që vijnë në kontakt me rrjedhën për rastin më të keq të mundshëm, jo për rrjedhën mesatare.

Zgjedhja e shkallës: 316L kundrejt Duplex
316L, me molibden për rezistencë ndaj korrozionit të pikave, përdoret në qarqet e CO2 të lagur, të aminit dhe me kloride të mesme. Përpunohet lehtë dhe ka një histori të gjatë pune në trajtimin e gazit. Kufijtë e saj duket kur niveli i klorideve, temperatura ose tensioni rriten aq sa të rrezikojnë korrozionin e pikave, korrozionin e fisureve ose korrozionin e tensionit nga kloridet.
Duplex 2205 i përgjigjet këtyre kufijve. Struktura e tij dyfazore austenit-ferrit ka afërsisht dyfishin e fortësisë së mbajtjes së 316L, prandaj murët bëhen më të hollë dhe tubacionet më të lehta, dhe reziston shumë më mirë ndaj korrozionit të pikave nga kloridet dhe korrozionit të tensionit nga kloridet. Kur papastërtitë dhe kloridet bëhen të rënda, super duplex 2507 e ngre edhe më tej numrin ekuivalent të rezistencës ndaj korrozionit të pikave për shërbimet më të kërkuara të injektimit dhe transportit.

Konsiderata për tubacionet e dendur dhe të CO2 superkritisht
Mbi rreth 31 gradë C dhe 74 bar, CO2 bëhet superkritisht, me dendësi si e lëngut dhe rrjedhje si e gazit. Është efikas për të pompuar dhe i pakomprometueshëm ndaj impureteteve. Projektuesit e kufizojnë sasinë e ujit, shpesh nën 50 ppm, që të mos lejojnë formimin e ujit të lirë që shkakton korrozion. Edhe kështu, gjendjet e përkohshme si nisja, depresurizimi dhe nxjerrja e avujve mund të shkaktojnë ftohje Joule-Thomson dhe kondensim lokal, prandaj metali duhet të tolerojë këto devijime, jo vetëm gjendjen e qëndrueshme.
Stainless fiton vendin e tij në këto zona të ndjeshme ndaj disturbimeve dhe në tubacionet me diametër të vogël, ku shtesa e kostos është e vogël por fitimi i besueshmërisë është i madh. Lartësia e rezistencës së goditjes në temperaturë të ulët është gjithashtu e rëndësishme, sepse një nxjerrje e shpejtë e avujve mund të ftohë metalin shumë më poshtë temperaturës ambientale; austenitikët 304L dhe 316L ruajnë rezistencën e tyre të goditjes deri në temperaturat kriogjenike, ndërsa grade të dyfishta kërkojnë një vlerësim më të hollësishëm të kufijve të temperaturave të ulëta.
Shkëputja e shkaktuar nga rrjedha është një tjetër pikë e rëndësishme për vëzhgim. Rrjedhat që transportojnë grimca të ngurta nga kapja e sipërme, ose që shkojnë me shpejtësi përmes valvulave dhe vrimave, erozhojnë metalin, ndërsa korrozioni-erozioni zhvillohet shumë shpejt kudo ku filmi mbrojtës vazhdon të hiqet. Hardësia dhe fortësia më të larta të duplex-it ndihmojnë, po ashtu edhe gjeometria – lakimet të buta dhe gjatësia e mjaftueshme e segmentit të drejtë – që zvogëlojnë turbulencën vendore në lidhjet më të ekspozuara rrezikut.

Prodhimi, Ngjitja dhe Testimi
Gradat duplex kërkojnë një ngjitje të kontrolluar për të ruajtur ekuilibrin e fazave. Sasia e tepët e nxehtësisë së shtuar ose ftohja e ngadaltë ndryshojnë raportin austenit-ferrit dhe mund të shkaktojnë faza intermetalike që zvogëlojnë rezistencën ndaj goditjeve dhe rezistencën ndaj korrozionit; prandaj, sasia e nxehtësisë së shtuar, temperatura midis pasave të ngjitjes dhe materiali i mbushjes kontrollohen dhe verifikohen. Për 316L, përmbajtja e ulët e karbonit pengon sensitizimin gjatë ngjitjes së seksioneve më të trasha, të cilat janë të zakonshme në instalimet e kapjes.
Verifikimi është ajo që mbron sistemin. Laboratori ynë i brendshëm kryen identifikimin pozitiv të materialeve për të parandaluar ngatërrimet e grada, testime kimike dhe mekanike, testime hidrostatike për të konfirmuar integritetin e shtypjes dhe kontroll jozhduktiv për të vlerësuar cilësinë e ngjitjeve. Matja e ferritit mbështet kontrollin e cilësisë së tubave duplex.

Standardet dhe dokumentacioni për CCUS
CCUS ndodhet në pikën ku takohen kodet për tuba, enët e shtypjes dhe proceset, prandaj dokumentacioni duhet të jetë i përsosur. Wenqiang prodhon sipas ASTM A312 dhe A790 për tuba austenitike dhe duplex, A213 dhe A269 për tuba, dhe A928 për tuba duplex të ngjitura, nën referencat ASME dhe një sistem ISO 9001. Çdo dërgesë mund të shoqërohet me certifikata testimi materiali EN 10204 3.1 ose 3.2 që lidhin çdo segment me numrin e ngrohjes, përbërjen kimike dhe rezultatet mekanike.
CCUS pothuqet shpejt dhe integriteti i ruajtjes së gjatë kohës është nën mikroskop, kështu që gjurmi i gjurmueshmërisë nuk është dokumentim vetëm për të qenë dokumentim, por lejon operatorëve të tregojnë përshtatshmërinë për shfrytëzim gjatë dekadave të operimit ciklik. Përdorni 316L për detyra me lagësi dhe aminë, duplex ose super duplex për transportin me rezistencë të lartë, me kloridë të lartë dhe me praninë e elementeve të papastërta, mbështeseni atë me certifikata të verifikuara, dhe një sistem CCUS ka margjinën e korrozionit që ka nevojë. Përputhni gradën me kiminë aktuale të çdo rrjedhe në vend që të përdorni një material të vetëm si standard, dhe keni kryer punën reale të zgjedhjes së materialeve për CCUS.

Pyetje të Bëra Shpesh
Pyetje: A mund të përdoret çeliku karbonik për tubacionet e CO2?
Përgjigje: Po, për linjat kryesore të CO2 në fazë të dendur, të vërtetë të thata dhe me pastërti të lartë, mund të jetë ekonomik, por çeliku inox specifikohet aty ku uji dhe elementët e papastërta si H2S ose O2 mund të formojnë acide korrozive, si dhe në ventilet, tubacionet e instrumenteve dhe pikat ku ka rrezik ndryshimi.
Pyetje: Pse të zgjidhet duplex 2205 në vend të 316L për transport?
A: Duplex 2205 ofron më shumë se dyfishin e rezistencës së lulëzimit për tuba më të holla dhe më të lehta, plus rezistencë superiore ndaj përmbytjes me kloridë dhe çarjeve nga korrozioni i stresit, gjë që ka rëndësi kur rrjedha transporton klorida dhe papastërti.

Diskutoni me Zhejiang Wenqiang për çelikun inox të gradës CCUS: +86 577 8922 2595 \/ https://www.chinawqsteel.com/