ข้อควรพิจารณาในการติดตั้งและออกแบบโครงการระบบท่อส่งก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

1 สถานการณ์ปัจจุบันทั้งในประเทศและต่างประเทศ

การขนส่ง CO2 ทางท่อได้นำไปใช้ในต่างประเทศ โดยมีท่อส่ง CO2 ประมาณ 6,000 กม. ในโลก โดยมีความจุรวมมากกว่า 150 Mt/aท่อส่ง CO2 ส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในอเมริกาเหนือ ในขณะที่ท่ออื่นๆ อยู่ในแคนาดา นอร์เวย์ และตุรกีท่อส่งก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ขนาดใหญ่ทางไกลส่วนใหญ่ในต่างประเทศใช้เทคโนโลยีการขนส่งที่วิกฤตยิ่งยวด

การพัฒนาเทคโนโลยีท่อส่ง CO2 ในประเทศจีนค่อนข้างช้า และยังไม่มีท่อส่งทางไกลที่สมบูรณ์ท่อส่งเหล่านี้เป็นท่อส่งและรวบรวมแหล่งน้ำมันภายใน และไม่ถือว่าเป็นท่อส่ง CO2 ในความหมายที่แท้จริง

2 เทคโนโลยีที่สำคัญสำหรับการออกแบบท่อขนส่ง CO2

2.1 ข้อกำหนดสำหรับส่วนประกอบแหล่งก๊าซ

ในการควบคุมส่วนประกอบของก๊าซที่เข้าสู่ท่อส่ง ปัจจัยต่อไปนี้ได้รับการพิจารณาเป็นหลัก: (1) เพื่อตอบสนองความต้องการคุณภาพก๊าซในตลาดเป้าหมาย เช่น สำหรับการกู้คืนน้ำมัน EOR ข้อกำหนดหลักคือ ไดรฟ์น้ำมันเฟส②เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของการส่งท่อที่ปลอดภัย ส่วนใหญ่เพื่อควบคุมเนื้อหาของก๊าซพิษ เช่น H2S และก๊าซที่มีฤทธิ์กัดกร่อน นอกเหนือจากการควบคุมจุดน้ำค้างของน้ำอย่างเข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีน้ำค้างในระหว่างการส่งท่อ(3) ปฏิบัติตามกฎหมายและข้อบังคับในประเทศและท้องถิ่นเกี่ยวกับการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม(4) บนพื้นฐานของการปฏิบัติตามข้อกำหนดสามข้อแรก ให้ลดต้นทุนการบำบัดก๊าซต้นน้ำให้มากที่สุด

2.2 การเลือกและการควบคุมสถานะเฟสการขนส่ง

เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยและลดต้นทุนการดำเนินงานของท่อส่ง CO2 จำเป็นต้องควบคุมท่อส่งกลางเพื่อรักษาสถานะเฟสที่เสถียรในระหว่างกระบวนการส่งเพื่อให้มั่นใจถึงความปลอดภัยและลดต้นทุนการดำเนินงานของท่อส่ง CO2 จำเป็นต้องควบคุมสื่อไปป์ไลน์ก่อนเพื่อรักษาสถานะเฟสที่เสถียรในระหว่างกระบวนการส่ง ดังนั้นโดยทั่วไปจึงเลือกการส่งเฟสก๊าซหรือการส่งสถานะวิกฤตยิ่งยวดหากใช้การขนส่งในเฟสก๊าซ ความดันไม่ควรเกิน 4.8 MPa เพื่อหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงความดันระหว่าง 4.8 และ 8.8 MPa และการก่อตัวของการไหลแบบสองเฟสเห็นได้ชัดว่าสำหรับท่อส่ง CO2 ที่มีปริมาณมากและระยะทางไกล การใช้ระบบส่งกำลังวิกฤตยิ่งยวดจะได้เปรียบกว่าเมื่อพิจารณาถึงการลงทุนด้านวิศวกรรมและต้นทุนการดำเนินงาน

2.3 การกำหนดเส้นทางและลำดับชั้นของพื้นที่

ในการเลือกเส้นทางท่อส่งก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ นอกเหนือจากการปฏิบัติตามการวางแผนของรัฐบาลท้องถิ่น หลีกเลี่ยงจุดที่อ่อนไหวต่อสิ่งแวดล้อม เขตคุ้มครองโบราณวัตถุทางวัฒนธรรม พื้นที่ธรณีพิบัติภัย พื้นที่เหมืองทับซ้อน และพื้นที่อื่นๆ เราควรให้ความสำคัญกับตำแหน่งสัมพัทธ์ของท่อส่งก๊าซและ หมู่บ้าน เมือง สถานประกอบการอุตสาหกรรมและเหมืองแร่โดยรอบ เขตคุ้มครองสัตว์ที่สำคัญ รวมถึงทิศทางลม ภูมิประเทศ การระบายอากาศ ฯลฯ ในขณะที่เลือกเส้นทาง เราควรวิเคราะห์พื้นที่ที่เป็นผลสืบเนื่องสูงของท่อส่ง และในขณะเดียวกันก็ดำเนินการป้องกันที่สอดคล้องกัน และมาตรการเตือนภัยล่วงหน้าเมื่อเลือกเส้นทาง ขอแนะนำให้ใช้ข้อมูลการสำรวจระยะไกลผ่านดาวเทียมสำหรับการวิเคราะห์ภูมิประเทศเพื่อระบุพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบสูงของท่อส่งก๊าซ

2.4 หลักการออกแบบห้องวาล์ว

เพื่อควบคุมปริมาณการรั่วไหลเมื่อเกิดอุบัติเหตุท่อแตก และเพื่ออำนวยความสะดวกในการบำรุงรักษาท่อ โดยทั่วไปห้องวาล์วตัดท่อจะถูกตั้งค่าไว้ที่ระยะหนึ่งบนท่อระยะห่างของห้องวาล์วจะทำให้มีที่เก็บท่อจำนวนมากระหว่างห้องวาล์วและเกิดการรั่วไหลจำนวนมากเมื่อเกิดอุบัติเหตุระยะห่างของห้องวาล์วที่เล็กเกินไปจะนำไปสู่การซื้อที่ดินและการลงทุนด้านวิศวกรรมที่เพิ่มขึ้น ในขณะที่ห้องวาล์วเองก็มีแนวโน้มที่จะเป็นพื้นที่รั่วไหลเช่นกัน ดังนั้นจึงไม่ง่ายที่จะตั้งมากเกินไป

2.5 การเลือกเคลือบ

ตามประสบการณ์ต่างประเทศในการก่อสร้างและการใช้งานท่อส่ง CO2 ไม่แนะนำให้ใช้การเคลือบภายในเพื่อป้องกันการกัดกร่อนหรือลดความต้านทานสารเคลือบป้องกันการกัดกร่อนภายนอกที่เลือกควรมีความทนทานต่ออุณหภูมิต่ำได้ดีกว่าในระหว่างกระบวนการวางท่อส่งน้ำสู่การทำงานและเติมแรงดัน จำเป็นต้องควบคุมอัตราการเติบโตของแรงดันเพื่อหลีกเลี่ยงอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างมากเนื่องจากแรงดันที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้การเคลือบผิวล้มเหลว

2.6 ข้อกำหนดพิเศษสำหรับอุปกรณ์และวัสดุ

(1) ประสิทธิภาพการซีลของอุปกรณ์และวาล์ว(2) น้ำมันหล่อลื่น(3) ประสิทธิภาพการหยุดการแตกร้าวของท่อ