tin tức công ty về Vai trò của Mặt bích trong Thu giữ Carbon và Nền kinh tế Xanh

Khi thế giới nhanh chóng chuyển đổi sang nền kinh tế xanh, mặt bích kim loại khiêm tốn đang tự tìm thấy vị trí tiên phong trong công nghệ khí hậu, đóng một vai trò thiết yếu trong các hệ thống mới nổi như Thu giữ, Sử dụng và Lưu trữ Carbon (CCUS). Các công nghệ này rất quan trọng để giảm thiểu biến đổi khí hậu và các điều kiện vận hành khắt khe của chúng đặt ra những thách thức mới và cụ thể đối với mặt bích, đẩy mạnh ranh giới của khoa học vật liệu và thiết kế.

CCUS liên quan đến việc thu giữ khí thải carbon dioxide (CO2​) từ các nguồn công nghiệp (như nhà máy điện, nhà máy thép hoặc nhà máy xi măng), vận chuyển khí và sử dụng nó cho các quy trình công nghiệp hoặc bơm sâu dưới lòng đất để lưu trữ lâu dài.

Yêu cầu của Mặt bích trong CCUS:

1. Ăn mòn do ướt $C{O}^2$:

   • Khi CO2​ trộn với nước, nó tạo thành axit cacbonic, có tính ăn mòn đối với nhiều loại thép thông thường. Đối với mặt bích trong giai đoạn thu giữ và nén, nơi CO2​ thường ở dạng ướt, vật liệu phải được chọn để chống lại sự ăn mòn axit cacbonic này. Các loại thép carbon cao hơn với chất ức chế ăn mòn hoặc thép không gỉ thường được xem xét.

2. Áp suất cao để vận chuyển:

   • Để vận chuyển hiệu quả trên quãng đường dài bằng đường ống, CO2​ thu được được nén đến trạng thái siêu tới hạn, nơi nó hoạt động như một chất lỏng đặc. Điều này đòi hỏi áp suất cực cao, thường vượt quá 1000 psi và đôi khi đạt hàng nghìn psi. Mặt bích phải được đánh giá để chịu được những áp suất này, thường đòi hỏi xếp hạng Class 600 trở lên.

3. Nhiệt độ thấp để hóa lỏng:

   • Trong một số trường hợp, CO2​ được vận chuyển dưới dạng chất lỏng lạnh. Mặt bích cho dịch vụ này phải được làm từ vật liệu giữ được độ dẻo dai và chống lại sự gãy vỡ ở nhiệt độ rất thấp (ví dụ: A350 LF2/LF3 hoặc thép không gỉ austenit).

4. Tính toàn vẹn của mặt bích để chứa:

   • Mục tiêu chính của hệ thống CCUS là chứa CO2​ một cách an toàn. Rò rỉ mặt bích là một sự cố trong nhiệm vụ này, dẫn đến mất carbon đã thu giữ và làm tổn hại toàn bộ quá trình. Mặt bích và vòng đệm của chúng phải cung cấp một lớp bịt kín đặc biệt chặt chẽ và lâu dài, đặc biệt là do kích thước phân tử nhỏ hơn của CO2​ so với chất lỏng.

5. Khả năng tương thích vật liệu với tạp chất:

   • CO2​ thu được thường không tinh khiết; nó có thể chứa một lượng nhỏ các loại khí khác (ví dụ: H2​S, NOx​, SO2​) có thể ăn mòn cao. Mặt bích phải được thiết kế để chịu được hỗn hợp hóa chất mạnh này.

Các giải pháp mặt bích chuyên dụng cho CCUS:

• Mặt bích cổ hàn: Với tính quan trọng và áp suất cao của dịch vụ, mặt bích cổ hàn là lựa chọn ưu tiên vì tính toàn vẹn vượt trội của chúng.

• Mặt bích khớp kiểu vòng (RTJ): Đối với các phần áp suất cao quan trọng nhất, mặt bích RTJ với lớp bịt kín kim loại-kim loại được sử dụng để đảm bảo khả năng chứa tối đa và chống nổ.

• Vật liệu chống ăn mòn: Mặt bích có thể được làm từ thép không gỉ song công hoặc thậm chí là thép hợp kim chống ăn mòn cho các bộ phận cụ thể của quy trình.

• Kiểm tra nghiêm ngặt: Toàn bộ hệ thống, bao gồm mọi mối nối mặt bích, trải qua quá trình kiểm tra tỉ mỉ (ví dụ: NDE, thử nghiệm thủy tĩnh/khí nén) để đảm bảo độ kín trước khi vận hành.

Vai trò của mặt bích kim loại trong CCUS là một ví dụ điển hình về cách một thành phần có vẻ thông thường có thể được tái sử dụng để đáp ứng các yêu cầu của một công nghệ mới và quan trọng. Chúng là các mối nối thầm lặng, vững chắc cho phép vận chuyển và lưu trữ carbon một cách an toàn và bảo mật, khiến chúng trở thành một phần không thể thiếu trong nền tảng kỹ thuật của tương lai bền vững của chúng ta.