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海洋CO2管道輸送技術(shù)現狀(zhuàng)與展望丨中國工程科學(二)

2024-07-09
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五、海洋(yáng)CO2管道材料技術及麵(miàn)臨的(de)挑戰

(一) CO2管道材料斷裂行為及止裂措施(shī)

管道運行過程中受到的第三方機械(xiè)損傷、內外腐(fǔ)蝕、焊接缺陷及應力等材料 / 結(jié)構缺陷,都可能成(chéng)為(wéi)CO2管道斷裂的(de)裂紋源。海底CO2管道斷裂行為由管道材料、環境溫度、減壓波特性等因素共同決定。CO2的(de)焦耳 ‒ 湯姆(mǔ)遜係數較大,故泄漏口附近溫降顯著,管道(dào)材料韌性變差。通常情況下,CO2管道以韌性斷裂為主,CO2泄漏造成的減壓波傳播速度小於天然氣等介質,密相或(huò)超臨界態CO2輸送管道更易發生裂紋長(zhǎng)程擴展。當泄漏(lòu)管道的減壓波速度高於裂紋擴展速度時,裂紋停止擴展。

1. 管道材料韌脆(cuì)轉變

在常溫(wēn)條(tiáo)件下,碳鋼管道材料在受力後多(duō)表(biǎo)現為韌性斷裂,隨著溫度下降其斷裂韌性逐漸(jiàn)變差;當環境溫度低(dī)於韌脆轉變溫度時,相(xiàng)應斷裂韌性急劇下降,表現(xiàn)為脆性斷裂特征。參照陸上CO2管道的規模泄漏實(shí)驗,管壁溫度局部(bù)可降低至-70 ℃,此條件下管道材料存在較高的脆性斷裂風險。在海底CO2管道泄漏過程中,海水壓力、水合物形成能夠抑製CO2釋(shì)放,海水良好的熱傳導特(tè)性(xìng)也可緩解管道局部溫降,但尚未有係統理論或大(dà)規模海底CO2管道泄漏的模擬實驗(yàn)來驗(yàn)證沿程的溫度與壓力變化、裂紋擴(kuò)展等特性。

2. 管道斷(duàn)裂的影響因素

材料力學性能和缺(quē)陷是導致CO2管(guǎn)道斷裂擴展的主要內因。材料的斷裂韌性越(yuè)高,裂紋開動難度越大、擴展速(sù)度越慢,更易於實現止裂。管道材料的製造(zào)缺陷、腐蝕缺陷等造成(chéng)應(yīng)力集中,當局部(bù)應力超過材料斷裂韌性極限時將演變為裂紋源。焊接接頭在強度、韌性等方麵(miàn)與(yǔ)管道主體存(cún)在一定差異,特別是焊縫的熱(rè)影響區(qū)往往(wǎng)是海底管(guǎn)道的薄弱點,對裂(liè)紋(wén)萌生(shēng)和擴展起到關鍵而不利的影響。

管道泄漏導致的(de)溫降和(hé)減壓波(bō)是管道裂紋擴展(zhǎn)的關鍵外因。低溫條件下材料斷裂韌性(xìng)變差,不利於限製(zhì)裂紋擴展。在CO2管道泄漏過程中,如果減(jiǎn)壓波傳播速度低於裂紋擴展速度,裂紋前端在高應力下將加速(sù)擴展。相較於氣相和密(mì)相CO2,超臨界CO2的初始減壓波速(sù)度最小,更難自發止裂。雜質氣體會(huì)影響CO2流體的相行為、減壓波傳播,對管道斷裂擴(kuò)展的(de)影響更加複雜(zá)。例如,雜(zá)質氣(qì)體N2含量越高,所需的止裂韌性值越(yuè)高。

3. 管道斷(duàn)裂(liè)控(kòng)製措施

抑製CO2管道長距離斷裂擴展的措施主要有:提高管(guǎn)道自身斷裂韌性以適(shì)應CO2流體的動態變化,采用止裂(liè)器強製(zhì)止裂。對比減壓(yā)波速度和裂紋(wén)擴展速度,參照天然氣管道(dào)斷(duàn)裂方向的Battelle雙曲線法,可判定管道依靠自身韌性止裂的可能性;盡管該方法被認(rèn)為不能(néng)直接應用於CO2輸送管道,但仍然是揭示流體與(yǔ)材料相互(hù)耦合作用的(de)重要依(yī)據。在國外一些CO2管道工程中(zhōng),沿程每隔(gé)約300 m安裝止裂環以防止長距離開裂,但缺乏止裂裝置的(de)設計標準與使用準則。針對在(zài)役油氣管道轉輸CO2的改造工程(chéng),需重點評估使用止裂措施降低管道開(kāi)裂的可行性CO2,盡管在役(yì)管道安(ān)裝止裂環的技(jì)術難度更大(dà)、工程造價更高。 

(二) 高耐蝕及密封材料

海底CO2管道通常采用低碳鋼材料(如低錳鋼),麵臨著內部CO2飽(bǎo)和電解質(zhì)、外部(bù)海水的聯合(hé)腐蝕(shí)作用。超臨界(jiè)或密相CO2是(shì)良好的有機溶劑,與其(qí)接觸(chù)的有機材料將(jiāng)會加速降解失效。

1. 不鏽鋼(gāng)及耐蝕合金

不鏽鋼等耐蝕材料可確(què)保CO2輸送(sòng)係統的安(ān)全運行。在Sleipner海底碳封存項目中,由不(bú)鏽鋼製成的短距離注入管道長期服役於含(hán)飽和水的CO2流體環境。世界第一口CO2注入井的絕大部分過流管件選擇了高耐蝕的316不鏽鋼材質,僅少量部件選用了帶耐蝕(shí)防(fáng)護層的碳鋼管道。對於長距離海底(dǐ)管(guǎn)道,考慮成本因素則建議在某些薄弱部位或關鍵部件使用高耐蝕材料。在海洋CO2驅油工(gōng)程項目中,雙(shuāng)金(jīn)屬複合(hé)管道適用於CO2氣水交(jiāo)替注入管道等強腐蝕工況,根本性解決腐蝕問題(tí)。

2. 有機塗層及柔性複合(hé)管

有機塗層廣泛用於海(hǎi)洋環境工程(chéng),成為海(hǎi)工裝備(bèi)延壽的(de)經濟性解決方案。海(hǎi)底管道外防腐層一般(bān)選用環氧類有機塗層,也較多與陰極保護等技術(shù)聯合使用。然而(ér),受限於塗(tú)層材料的製備缺陷(xiàn)、嚴格的可靠性要求,有機塗層(céng)或其他類型塗層較少用於油氣(qì)管道內腐蝕防護;CO2管道不推薦采用有(yǒu)機或其他類型塗層的內腐蝕防護方案。美國SACROC管(guǎn)道項目(mù)采用噴(pēn)塗玻璃纖維增強樹脂作為(wéi)防腐層,聚乙烯(xī)和塑(sù)料內襯層也試用於注入井油管腐蝕防護,這些經驗具有工程借鑒價值。柔性複合管(guǎn)在海洋天然氣生產中得到廣泛應用,而用於CO2輸送時需考慮樹脂降解問題,導致適用性受(shòu)限;聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚酰胺(àn)等工程有機塑料均可作為內襯層用於CO2輸送係統。

3. 抗CO2降解的密(mì)封材料

橡膠類有(yǒu)機材料在超(chāo)臨界CO2中會出現溶解(jiě)、滲透、膨脹、鼓(gǔ)泡等現象,從而加速材料(liào)失效。工程經驗表明,三元乙丙橡膠是能夠耐受無油、高壓CO2環境(jìng)的密封材(cái)料,鍍鉻或(huò)氧化鋁密(mì)封墊可用作閥門的硬接觸(chù)部件。CO2相態會影響密封材料的服役性能,密相液(yè)態CO2對(duì)有機類密封(fēng)件性能的(de)劣化影響最為明顯。

(三) 碳鋼管道長壽命運行的關鍵(jiàn)腐蝕控製技術

對於碳鋼材料的高壓CO2管道,如果運行(háng)管控措施不到位,可能麵臨嚴重的電化學腐蝕而顯著縮短服役壽命。CO2管道腐蝕控製需要平衡風險性與經濟性,如低風(fēng)險需要極低的含(hán)水量,對應於CO2幹燥工藝的高成本。為確保碳鋼管道長壽命運(yùn)行(háng),可從兩方麵控(kòng)製腐蝕:嚴格規範管(guǎn)道入口CO2的含水量,避免遊離水析出(chū)或聚(jù)集;精(jīng)準調控管道內壁形成的致密保護性腐蝕產(chǎn)物(wù)膜。

1. CO2管道(dào)腐蝕評判準則(zé)

管輸CO2流體的含水飽和度會隨(suí)著時間和空(kōng)間而變化,包裹的(de)氣態水或微水滴會析出、凝結並短期停留於管(guǎn)道內壁,最終在(zài)表麵形成(chéng)顆粒狀、區域狀或相(xiàng)連成片的腐蝕產物形貌。當以均勻腐蝕速率評判CO2管(guǎn)道的腐蝕程度時(shí),為了(le)達到工程可接受的最小腐蝕速率(0.1 mm/a),需要大量微液滴附(fù)著於表麵以得到較高的含水量容忍值。將局部腐蝕速率>0.1 mm/a確定為臨界含水量判據,更能準確反映最惡劣情形,由此得出的臨界含水量遠低(dī)於以均勻腐蝕速率為判據的數值(zhí)。在CO2輸送工況下,管道(dào)內的水量極為有限,長期(qī)服役過(guò)程(chéng)中管道(dào)內壁可能不具備維持局部腐蝕擴展的(de)溶(róng)液環境,因而局部(bù)腐蝕速率(lǜ)可能僅反映(yìng)短期腐蝕行為。

2. CO2管道腐蝕產物膜的穩定性

CO2管道材料通(tōng)常暴露(lù)於受限溶液環境中,有利於快(kuài)速形成具有良好保護性的腐(fǔ)蝕產物膜。當溶液中Fe2+離子、CO32-離子的濃度積大(dà)於FeCO3的飽和度時,FeCO3傾向(xiàng)於沉(chén)積(jī)成膜,相應成膜過程遵循晶(jīng)體形核與生長規律(lǜ)。FeCO3晶粒可能優先在溶蝕Fe3C網絡結(jié)構內形核,後逐步覆蓋整個表麵。在局部(bù)液滴覆(fù)蓋或(huò)遊離水(shuǐ)成片聚集區域,均能形成晶粒細密的(de)腐蝕產物堆積,具有良好的(de)保護性。尚缺少FeCO3膜保護性能的原(yuán)位評價方法,這是製約管道長期(qī)服役行為準確評估的關鍵因素。

在(zài)溫度<20 ℃的海洋工況(kuàng)下,Fe2+離子溶(róng)出速度(dù)減緩,FeCO3的臨(lín)界飽(bǎo)和度較高,不利於FeCO3快速成膜,使海底CO2管道麵臨更高的(de)腐蝕風險。可(kě)溶性雜質氣體(如O2、SO2、H2S),環境波動等因(yīn)素,均會影響FeCO3膜的保護性。

(四) CO2注采井筒的腐蝕風險評估

注采(cǎi)井筒是(shì)海洋CO2運輸的重要環節,與海底(dǐ)CO2管道連接,將CO2持續增壓或(huò)直接注入海底碳封存目標地層。注采井筒可(kě)能暴露於含水的高溫、高壓CO2環境中,麵臨著(zhe)較高(gāo)的腐蝕(shí)風險;套管外部與(yǔ)固(gù)井水泥(ní)接觸界麵可能(néng)遭(zāo)受地下水與滲漏(lòu)CO2的(de)聯合腐蝕(shí)作用。 

1. 油管腐蝕風險評估

當(dāng)CO2以液(yè)態注入且井口注入壓力>10 MPa時(shí),CO2含水臨界飽和度隨著井深的增加而逐漸(jiàn)增大,微液滴越難析(xī)出(chū),相應腐蝕風險越低。地溫對(duì)井筒(tǒng)具有加熱作用(yòng),少(shǎo)量遊離水的沉積也將(jiāng)形成保護性腐蝕產物膜,降低腐蝕風險。當CO2驅油工程中(zhōng)采用CO2-水兩相交替注入工藝時(shí),井筒腐蝕取決於CO2取代水相後管壁殘留水膜的停留時間。在腐蝕(shí)產物無法成膜的條件下,水膜停留時間越短則腐蝕越輕微(wēi);而在成膜條件下,需要停留相應時(shí)間以待腐(fǔ)蝕產物膜達到最佳保護性能。增加井深有利於形成保護(hù)性FeCO3膜,進而抑製腐蝕。

2. 套管腐蝕風險評估

封存於地層中的少量CO2會沿著套管周圍薄弱區域向上擴散或泄漏。如果與地層水在套管外壁相遇,碳化後的水(shuǐ)泥溶解液(yè)增加(jiā)套管腐蝕及破壞風險,因而強化(huà)套管與固井水泥界麵是確保井筒完整性的有效手段。地層水中溶解氧和氯離子的濃度存在差異,也將誘發套(tào)管局部腐蝕。在CO2封存地層環境中,固井水泥會發(fā)生碳化。CaCO3沉(chén)積於固(gù)井水泥的孔隙或裂縫內,起到阻(zǔ)滯CO2擴散的作用(yòng)。美國SACROC區塊運行30年的套(tào)管一側固(gù)井(jǐng)水泥,最大碳化層厚度(dù)約為0.3 cm,表現出對CO2擴散的自阻滯效果(guǒ)。

(五) 海洋CO2管道材料麵臨的技術挑戰

1. 在役管道改輸後斷裂擴展評估與經濟高效止裂技術

與在役海底油氣管(guǎn)道(dào)設計標準不同,CO2輸送通常需要更高的(de)運行壓力,流體運行溫(wēn)度可低至4 ℃,故管道材料麵臨更高(gāo)的斷裂風險。進行在役管道改輸CO2主要麵臨兩方麵挑戰:在役管(guǎn)道斷裂韌性及抗裂紋擴展性能評估,經濟高效的止裂技術。在油(yóu)氣管道的長期服役過程中,酸性氣體腐蝕或含氫天然氣等可能造成材料局部氫滲透,導致材(cái)料韌性下降,需要發展針對在役管(guǎn)道(dào)斷裂行為的預判與評估方法。安裝止裂裝置是當前管道止(zhǐ)裂的主要(yào)方法,但對於在役海(hǎi)底管道而言施工難度大、成本高昂,亟待發展經濟高效的止裂技術。

2. 海底管道水下維修與焊接技(jì)術

1000 km長陸地CO2管道的失效概率為0.32~0.64次/a,海底管道麵臨的服役工況則更加複雜惡劣。按照歐洲海底(dǐ)CO2管道(總裏程為1.5×105 km)估算,未來管道破裂次數(shù)可超過100次/a。隨著海底管道裏程的增長,如過(guò)無法快速實(shí)施(shī)破裂管道(dào)的水下維修作業(yè),將給海洋環境帶來潛(qián)在的威脅(xié)。應用ROV快速識別管道泄漏並(bìng)及時補漏維修,是降低各類管道事故負麵影響的最(zuì)佳方案、保障海底管道運行安全的重要形(xíng)式(shì)。水下濕式焊接與ROV配合將顯著提高維(wéi)修作業效率,亟待發展大水深、自動化的水下焊接技術(shù)。

3. 高阻體係腐蝕產物膜穩(wěn)定性原位評價技術(shù)

開展(zhǎn)腐蝕產物膜的原位評(píng)價,是揭示碳鋼管道長期服役(yì)規律的關鍵內容。CO2管道(dào)以微液滴或薄液膜(mó)腐蝕為主,形成的FeCO3膜,其(qí)穩(wěn)定性不同於(yú)實驗室大體積的(de)溶(róng)液體係。金屬腐蝕是電化學反應動力學過程,通過宏觀或(huò)微觀(guān)腐蝕形貌推斷的腐蝕產物膜穩定性及保護(hù)性,僅(jǐn)具有限的參考價值。然而,管輸(shū)微(wēi)量含水(shuǐ)的高壓密相(xiàng)CO2流體是典型(xíng)的高阻電(diàn)解質體係,其(qí)中液滴和液(yè)膜的形成具有隨(suí)機性,故傳統電化學阻抗等方(fāng)法應(yīng)用麵臨諸多挑戰。拓展高阻體係電化學理論(lùn)和測試方法是原位(wèi)精準評估CO2腐蝕產物膜的基礎(chǔ)、開展海底CO2管道服役壽命(mìng)預測的依據。

4. 海底(dǐ)CO2管道腐蝕原位靶向防護技術

導(dǎo)致CO2管道腐蝕的(de)液滴(dī)凝結和遊離水沉積具有隨機性,相應過程取決(jué)於局部溫度(dù)、壓力突變、管道(dào)幾何特(tè)征(zhēng)等(děng)因素。當前的局域監測(cè)技術僅適用於常規多相流管道(dào)內腐蝕,所得監(jiān)測(cè)數據不能準確反映管道內壁的(de)實際腐蝕狀態。開展海底CO2管道腐蝕防控,難點在於判(pàn)定局域腐蝕風險並開展定點防護,因而需要發展智能防護能力。可能的解決(jué)思路有兩類:研製原位供給型緩蝕劑(jì)或無機形核促(cù)進劑,技術挑戰在於(yú)提出(chū)緩蝕劑或促進劑的定點沉積策略;實施CO2流體控製,依靠預置的遊離水聚集、液滴或液膜區域原位生長高致密腐蝕產物膜,提供高耐蝕FeCO3膜的原位靶向防護能(néng)力。

六、海洋CO2管道材料技術及麵(miàn)臨的挑戰

(一) 海洋CO2管道輸送技術展望

1. 適應複雜海洋CO2管道輸送工況的材(cái)料體係

CO2管道運行環境與普通油氣管道差異較大,管道材料麵臨更大的腐蝕與斷(duàn)裂(liè)風(fēng)險。目(mù)前,CO2管(guǎn)道的材料(liào)選擇一(yī)般參照原油和天然氣管道,盡管積累(lèi)了一些工程經驗(yàn),但尚無嚴格論(lùn)證的選材準則。對於(yú)長距離海底CO2管道,亟需發展具有良好韌性的高強度鋼,論證X70等鋼種在海洋CO2輸送方向的適用性,研發基於腐蝕產物精準調控的(de)管道腐蝕防護技術(shù)。針對短距離(lí)CO2輸送和關鍵節點材料,可考慮應用高耐蝕不鏽鋼、雙金屬複合管。非金屬內襯管和密封材料在海洋CO2輸注工況下的長期服役(yì)行為,有待更多關注和進一步研究(jiū)。

2. 全流程CO2管道的智慧管理與數字孿生技術

為保障海底CO2管道運行安全,至少需要考察六方麵因素:溫度、壓力、流量等運行參數,流體含水量,腐蝕,水合物,局部泄漏,瞬態溫壓變化(huà)。在管道進 / 出口布設必(bì)要的監測設(shè)備,用於獲取長距離海底CO2管道的實時(shí)運行數據。利用有限的檢測數據和管道設計數據,挖掘多源數據的內在關聯,拓展麵向海底CO2管道全程流動安全的分析能力,是極具挑戰性的課題。例如,通過進 / 出口端含(hán)水量的差別,精準判斷(duàn)管道內遊離水析出或水合物形成情況,再依(yī)據溫度、壓力等運行參(cān)數變化,可靠研判故(gù)障類型並及時發出預警(jǐng)指令。發展多種軟硬件和功能集成的智(zhì)能管理係統,作為海底CO2管道運行安全的重要保障(zhàng)。

3. 海底CO2管道全生命周期運行關鍵(jiàn)技術

影響海底CO2管道壽命的因素有材料(liào)腐蝕、降解、斷裂等,主要涉及工藝延壽、材料延壽兩類技術。① 工藝延壽技術的難(nán)點在於掌握CO2流體內各類雜質組分與純化成本之間的關(guān)係。將含水量限製在遠低於飽和度的水平,能夠(gòu)避(bì)免腐(fǔ)蝕、水合物堵塞等一(yī)係列(liè)管道安全問題。發展目標是在確保(bǎo)可靠性(xìng)的(de)前提下(xià)提高CO2預處理工藝的經濟性。還需可(kě)靠評估突發性故障解除後的管道運行狀態,如遊離水滯留對腐蝕產物膜的影響、溫壓波動(dòng)下水合(hé)物形成與再溶解規律等。② 材料延(yán)壽重(chóng)點考慮材料斷裂韌性與極端CO2輸送工況、有機密封材料在密相CO2中的溶解與老化、關鍵節點(diǎn)高耐蝕材料選擇等的匹(pǐ)配性。亟待建立針對海(hǎi)底CO2管道的選材方案,考察原材料缺(quē)陷與焊連接強韌性的適配度,掌握材料在化學 ‒ 力學聯合(hé)作用下的失效機製,為材料全生命周期安全服役提供全麵的理論依據。 

4. 在役海(hǎi)底管道改(gǎi)輸評估(gū)與(yǔ)保障技(jì)術 

受“雙碳”目標驅動,海底碳封存、海洋油氣開發將同步(bù)發展,最終(zhōng)在我國近海區域形成包括原油、天然氣、CO2長距離輸送,油、氣、水短距離混輸等類型在內的海底管網係統。海底管道建設投資大(dà)、棄置(zhì)環保風(fēng)險高,未來海底CO2管道工程麵臨技術挑戰:不(bú)同類型在役(yì)海底管道之間的轉輸兼容性與間(jiān)歇性調配技(jì)術,不同類型新建海底管道設計(jì)與建造標準的統籌。鑒於原油輸送管道的設計壓力一般(bān)低於密相CO2管道,在改輸方案製定過程中(zhōng)需嚴格(gé)論(lùn)證可行性;在實際操作中,采用氣相CO2輸(shū)送是折中方案。從材料服役安全的角度看,重點(diǎn)考察管道的內外腐蝕程(chéng)度(dù)、腐蝕產物及缺陷分布,製定經濟可行、穩定可靠的CO2輸送工藝方案;綜合評估改輸管(guǎn)道發(fā)生韌性斷裂的風險,規範實施止(zhǐ)裂措施。

(二) 海洋CO2管道輸送發展建(jiàn)議

1. 加快推(tuī)動我國近海碳封(fēng)存CO2管網規劃

我國東部、南部沿海地區開展(zhǎn)海底碳封存具有空間和經濟優勢,與海上油氣(qì)開發融合發(fā)展是實現“雙碳”目標的重要依托。我國已完成海(hǎi)底碳封存潛力評估,正在(zài)細化形成區域化碳封存與油氣儲量的精細譜圖,為開展離岸CCUS源匯匹(pǐ)配提供了基礎數據。在(zài)300 km以(yǐ)內的近海碳封存工程(chéng)中,海底管道運輸具有綜合成本(běn)優勢。鑒於(yú)碳(tàn)達峰任務緊迫,建議盡快落實(shí)相關工作:開展和深化近海碳封存源匯匹配研究,梳理並規劃海底在役油氣管(guǎn)道與新(xīn)建CO2管道的宏觀路由;研發和儲備海底CO2管道輸送所需的新工藝(yì)、新材料;建立沿海碳捕集 ‒ 管道運輸 ‒ 海底注入與地質封存的全鏈條技術體係,建設大規模離岸CCUS示(shì)範工程。

2. 拓展和深化跨行業(yè)、跨機構合作模式創(chuàng)新(xīn)

我國在海底油氣管道輸送(sòng)技術方(fāng)向擁有較好的人才基礎,為跨領域實現海底碳封存提(tí)供了堅實支撐。著眼加快攻關海底CO2管道輸送關鍵技術的目標,可由行業領軍企業牽頭,發揮(huī)關聯領(lǐng)域的人才與機製優勢,以有組織(zhī)科研的形式開展跨行業、跨機構的融(róng)合運作。較具迫切性的工作有:調研並挖掘我國(guó)在(zài)海底管道流動安全、CO2管道運輸、管道材料與施工、海洋新能源等領域的優勢研發力量;對標國際先進水平,梳理並研討海底CO2管道輸送的(de)關鍵技術瓶頸,組建階梯(tī)式技術攻關體(tǐ)係;以企業實際需求為指(zhǐ)南,形成若幹階段性專題目標,發揮專業團(tuán)隊(duì)合作攻關優(yōu)勢,盡快形成優化解決方案;革新現(xiàn)有的(de)科(kē)研成果(guǒ)認定方式,推動形成以產品雛形(xíng)、解決方案(àn)、可行性研究報告等為主要成果的新型考評機製。

3. 係統建設海陸統籌的標準體係

我國已推行的陸上CO2輸送管道工程設計規範(SH/T 3202—2018),主要借鑒了油氣管道的相關規範。天然氣與CO2管道輸送存在明(míng)顯的差異性,需針對性(xìng)研製CO2管道標準(zhǔn)體係;發達國家的已建規(guī)範(fàn)也有差異,如美國CO2管道參照執行液態烴和其他(tā)液體管道輸送(sòng)相(xiàng)關規範,北歐地區參照海底油氣管道相關規範。建議開展國內(nèi)外現(xiàn)行CO2輸送管道、油氣管道、海底管(guǎn)道等標準規範的比較研究,引(yǐn)入有價值的(de)CO2管道設計與操作建議;基於海底CO2管道的特點,及時製定或(huò)修訂我國相關設計與運行管理規範。離岸CCUS涉及沿(yán)海陸(lù)上管道輸送、海底(dǐ)管道輸送,因而海洋(yáng)CO2管道(dào)輸送還需顧及陸(lù) / 海管道標準規範的兼容性,注重與陸上CO2管道規範的有效銜接。

4. 引導專業(yè)化技(jì)術服務企業深度參與海底CO2管網建設

海底CO2管網與其他油氣管網一樣,同屬國家能源類重大基礎設施,是實現“雙碳”目標(biāo)的基礎設施(shī)保障。相關工程規模龐大,管道(dào)設計(jì)、建設和運營任(rèn)務複雜,需要行業進行長期性的持續投資。在建設過程中,應充分調動市場積極性(xìng),吸引更(gèng)多的專業技術服務企業(yè)參與工程建設(shè);可由行業領軍企業(用戶)主(zhǔ)導,全麵推行“揭榜掛帥”的工程技術攻關模式。較具迫切性的工(gōng)作有:領軍企業在項(xiàng)目可行性研究階段,在充分調研、深化論證的基(jī)礎(chǔ)上,提(tí)出若幹模塊化且具有挑戰性的技術單(dān)元,公開發布指南;專業化技術(shù)服務企業圍繞現實技術需求,單獨或(huò)聯(lián)合組建單項技術攻關團隊,在約定周期內完成技術解決方案;鼓(gǔ)勵社會(huì)資(zī)本(běn)投資專業化技術服務(wù)企業,豐富技術研發、產品研製所需的資金來(lái)源,按約定分享工程技術成果及收益;領軍企業組織工程實施,優選參與單項技術攻關的技術服務企(qǐ)業,協同(tóng)開展技術成果的工程應用(yòng)轉化(huà)。

來源:海洋CO2管道輸送技術現狀與展望[J].中國(guó)工程科學

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