CCUS，即碳捕獲、利用與封存技術(shù)是目前世界各國減緩溫室氣體排放、加強氣候治理、實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)，也是傳統(tǒng)行業(yè)實現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型的重要手段。CCUS是將碳捕獲并注入地下儲存庫的過程，目前并沒有評估CCUS設(shè)備的測試方法和標(biāo)準(zhǔn)。為了解決這個問題，瓦盧瑞克專家團隊著手開發(fā)了一種特殊的測試方法，還能對注入地下階段所應(yīng)用的高性能瓦姆®特殊扣進行驗證。

2020年末，歐洲的一個CCS（碳捕獲與封存）重點項目開發(fā)商向瓦盧瑞克提出了一個關(guān)鍵的問題：瓦盧瑞克瓦姆®特殊扣在CCUS項目的低溫環(huán)境中如何應(yīng)用？瓦盧瑞克法國特殊螺紋研究中心創(chuàng)新、研發(fā)部門總經(jīng)理Eric Verger表示：“這是一個既令人興奮又充滿挑戰(zhàn)的問題。一方面,它給了我們深入研究CCUS設(shè)備、進行符合標(biāo)準(zhǔn)的測試的機會。然而，另一方面,沒有基準(zhǔn)定位和參考標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)我們，我們團隊必須從零開始，為瓦姆®特殊扣建立完整的CCUS設(shè)備測試方法。”

CCUS特殊螺紋挑戰(zhàn)的具體解決方案　

由于條件不同，應(yīng)用于CCUS中的特殊螺紋與應(yīng)用于石油管材的特殊螺紋不同，且需要進行不同的測試。在項目中，首要的挑戰(zhàn)是了解瓦姆®特殊扣在極低溫下的應(yīng)用狀況。瓦盧瑞克的產(chǎn)品在高溫或室溫下是非常穩(wěn)定可靠的，但在二氧化碳應(yīng)用設(shè)備中，溫度可低至－80^oC。因此，評估摩擦程度、比較潤滑劑，以確定瓦姆®特殊扣可承受的低溫水平顯得格外關(guān)鍵。

低溫實驗裝置1

接下來，瓦盧瑞克需要驗證瓦姆®特殊扣在熱循環(huán)期間結(jié)構(gòu)是否保持完好、密封性是否可靠。二氧化碳注入期間，壓力和溫度會急劇下降，削弱結(jié)構(gòu)抗力和密封性,從而影響設(shè)備及周圍環(huán)境。如果處理不當(dāng)，二氧化碳會造成危險。因此操作員必須遵循正確的操作步驟并使用經(jīng)過資質(zhì)認(rèn)證的瓦姆®特殊扣。

“對于CCUS項目,運營商主要采用二氧化碳管道密相輸送，”瓦盧瑞克CCUS市場及業(yè)務(wù)開發(fā)部經(jīng)理Ali Meschi Amoli解釋道，“如果出于某種原因突然釋放壓力，會導(dǎo)致溫度大幅下降。我們必須確保瓦姆®特殊扣能夠處理熱沖擊，并確保即使存在巨大溫差，公端和母端仍能保持連接狀態(tài)。”

開發(fā)頂尖測試協(xié)議

團隊確立了一種極其嚴(yán)格的“五階段”測試方法，驗證瓦姆®特殊扣的安全性和可靠性。VRCC研發(fā)經(jīng)理Pierre Martin表示：“我們的第一步還是從測試標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)荷載開始。”

低溫實驗裝置2

經(jīng)過幾輪成功的測試，團隊有望在2021年11月之前，使用其定制的測試方法認(rèn)證用于二氧化碳注入應(yīng)用的瓦姆®特殊扣。這關(guān)鍵的時間線表明了對CCUS應(yīng)用程序日益增長的需求。Pierre說：“我們的目標(biāo)是既為客戶提供一個強大、專業(yè)的設(shè)備測試協(xié)議，又能安全地應(yīng)用CCUS項目所需的瓦姆®特殊扣。為此，我們召集八位內(nèi)部專家,又加強與SINTEF Energy Research＊的合作。”

瓦盧瑞克已經(jīng)與SINTEF Energy Research進行了多次交流。通過與SINTEF Energy Research合作,填補了我們的一些專業(yè)知識空白，使我們獲得了新的見解，有助于確保CCUS項目中所使用的瓦姆®特殊扣的安全性和可靠性。

試驗中的樣品

能源轉(zhuǎn)化中的關(guān)鍵角色

該項目包含來自瓦盧瑞克法國研究中心（VRCC和VRCF）的專家,與能源轉(zhuǎn)型部門密切合作，進行資助和開發(fā)。瓦盧瑞克的CCUS負(fù)責(zé)人Leila Faramarzi表示：“瓦盧瑞克匯集了頂尖的專家，為驗證CCUS設(shè)備制定了清晰的方法。這將是客戶在推進脫碳項目并加速能源轉(zhuǎn)型過程中不可或缺的支持。”

雖然CCUS技術(shù)仍在發(fā)展完善中，但瓦盧瑞克已經(jīng)為歐洲、美國和中東的一些重要項目提供了技術(shù)支持。瓦盧瑞克非常認(rèn)真嚴(yán)肅地對待這個新興行業(yè)，為行業(yè)提供經(jīng)得起嚴(yán)格審查的測試方法,來測試能夠可靠運行數(shù)十年的設(shè)備。這些初始測試，包括日后更多的測試，將使瓦盧瑞克逐漸步入正軌，生產(chǎn)出安全、合格的，應(yīng)用于二氧化碳注入的產(chǎn)品。