近日,國內首輪二氧化碳管道全尺寸爆破試驗在河北張家口成功開展。該試驗作為我國二氧化碳管輸技術研究及應用的重要方法,對于二氧化碳管道設計及研制具有里程碑式意義,寶鋼股份寶山基地為其提供了試驗管材。
二氧化碳捕集、利用與封存(Carbon Capture, Utilization and Storage,CCUS)是實現(xiàn)二氧化碳減排的戰(zhàn)略技術,加快推進CCUS技術研究和應用是實現(xiàn)國家“雙碳”目標的現(xiàn)實需要和重要路徑。二氧化碳管道輸送作為CCUS技術應用的關鍵環(huán)節(jié),是實現(xiàn)二氧化碳源匯匹配的紐帶。針對其中二氧化碳管輸相態(tài)的選擇,因超臨界態(tài)二氧化碳具備高密度及低粘度的特性,是目前長距離、大規(guī)模管輸?shù)淖罴逊绞健?/p>
超臨界態(tài)二氧化碳具有不同于常規(guī)天然氣的減壓波及節(jié)流效應等特性,對于管材韌性提出更高要求,但對于臨界韌性指標的確定,傳統(tǒng)理論模型無法完全適用,需要通過全尺寸爆破試驗來最大化模擬實際管道發(fā)生泄漏、斷裂、爆炸的全過程,獲得管道止裂韌性評估的關鍵數(shù)據(jù)。本次二氧化碳全尺寸爆破試驗,有效模擬了超臨界態(tài)壓力下二氧化碳管道服役工況,對于掌握管道斷裂控制、管材指標設計及研制具有非常重要的意義,標志著我國在CCUS技術研究領域邁出了重要一步。
本次二氧化碳管道全尺寸爆破試驗,由寶鋼股份鋼管條鋼事業(yè)部負責提供鋼級、口徑HFW焊管。根據(jù)試驗設計要求,需提供同一鋼級并具有階梯沖擊性能分布的系列管,以滿足啟裂管、擴展管及止裂管的管材需求,由于試驗成本及風險高昂,需保證管材精確命中不同范圍的目標性能,確保試驗數(shù)據(jù)的有效性。面對特殊定制化的管材要求、極窄的性能窗口及緊張的試驗進度,寶鋼股份鋼管條鋼事業(yè)部焊管廠、制造管理部及中央研究院厚板所管線鋼團隊、解決方案中心等通力配合,克服了諸多困難。首先制造管理部及中央研究院與用戶進行了充分的前期溝通,明確了試驗材料的關鍵要求,圍繞要求綜合研判、快速制定技術方案,制造管理部提前策劃節(jié)點安排,全程跟蹤緊密推進,焊管廠執(zhí)行精細嚴格的生產(chǎn)控制,及時協(xié)調、處理各個流程的難點、堵點,確保每一根定制管均滿足用戶使用需求,如期完成交付任務,保障試驗的順利開展。
本次爆破試驗在各方努力下取得了圓滿成功,通過試驗獲得止裂韌性等關鍵數(shù)據(jù),對于二氧化碳管道韌性指標設計及管材研制具有指導性意義,為我國二氧化碳管道建設奠定了重要的技術基礎。