CCUS，即碳捕獲、利用與封存技術(shù)是目前世界各國(guó)減緩溫室氣體排放、加強(qiáng)氣候治理、實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)，也是傳統(tǒng)行業(yè)實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型的重要手段。CCUS是將碳捕獲并注入地下儲(chǔ)存庫(kù)的過(guò)程，目前并沒(méi)有評(píng)估CCUS設(shè)備的測(cè)試方法和標(biāo)準(zhǔn)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，瓦盧瑞克專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)著手開(kāi)發(fā)了一種特殊的測(cè)試方法，還能對(duì)注入地下階段所應(yīng)用的高性能瓦姆®特殊扣進(jìn)行驗(yàn)證。

2020年末，歐洲的一個(gè)CCS（碳捕獲與封存）重點(diǎn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商向瓦盧瑞克提出了一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題：瓦盧瑞克瓦姆®特殊扣在CCUS項(xiàng)目的低溫環(huán)境中如何應(yīng)用？瓦盧瑞克法國(guó)特殊螺紋研究中心創(chuàng)新、研發(fā)部門(mén)總經(jīng)理Eric Verger表示：“這是一個(gè)既令人興奮又充滿挑戰(zhàn)的問(wèn)題。一方面,它給了我們深入研究CCUS設(shè)備、進(jìn)行符合標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試的機(jī)會(huì)。然而，另一方面,沒(méi)有基準(zhǔn)定位和參考標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)我們，我們團(tuán)隊(duì)必須從零開(kāi)始，為瓦姆®特殊扣建立完整的CCUS設(shè)備測(cè)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(jìn)行不同的測(cè)試。在項(xiàng)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(píng)估摩擦程度、比較潤(rùn)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(shí)驗(yàn)裝置1

接下來(lái)，瓦盧瑞克需要驗(yàn)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(huì)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?chē)h(huán)境。如果處理不當(dāng)，二氧化碳會(huì)造成危險(xiǎn)。因此操作員必須遵循正確的操作步驟并使用經(jīng)過(guò)資質(zhì)認(rèn)證的瓦姆®特殊扣。

“對(duì)于CCUS項(xiàng)目,運(yùn)營(yíng)商主要采用二氧化碳管道密相輸送，”瓦盧瑞克CCUS市場(chǎng)及業(yè)務(wù)開(kāi)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(huì)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(kāi)發(fā)頂尖測(cè)試協(xié)議

團(tuán)隊(duì)確立了一種極其嚴(yán)格的“五階段”測(cè)試方法，驗(yàn)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(cè)試標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)荷載開(kāi)始。”

低溫實(shí)驗(yàn)裝置2

經(jīng)過(guò)幾輪成功的測(cè)試，團(tuán)隊(duì)有望在2021年11月之前，使用其定制的測(cè)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(shí)間線表明了對(duì)CCUS應(yīng)用程序日益增長(zhǎng)的需求。Pierre說(shuō)：“我們的目標(biāo)是既為客戶提供一個(gè)強(qiáng)大、專(zhuān)業(yè)的設(shè)備測(cè)試協(xié)議，又能安全地應(yīng)用CCUS項(xiàng)目所需的瓦姆®特殊扣。為此，我們召集八位內(nèi)部專(zhuān)家,又加強(qiáng)與SINTEF Energy Research＊的合作。”

瓦盧瑞克已經(jīng)與SINTEF Energy Research進(jìn)行了多次交流。通過(guò)與SINTEF Energy Research合作,填補(bǔ)了我們的一些專(zhuān)業(yè)知識(shí)空白，使我們獲得了新的見(jiàn)解，有助于確保CCUS項(xiàng)目中所使用的瓦姆®特殊扣的安全性和可靠性。

試驗(yàn)中的樣品

能源轉(zhuǎn)化中的關(guān)鍵角色

該項(xiàng)目包含來(lái)自瓦盧瑞克法國(guó)研究中心（VRCC和VRCF）的專(zhuān)家,與能源轉(zhuǎn)型部門(mén)密切合作，進(jìn)行資助和開(kāi)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(zhuān)家，為驗(yàn)證CCUS設(shè)備制定了清晰的方法。這將是客戶在推進(jìn)脫碳項(xiàng)目并加速能源轉(zhuǎn)型過(guò)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(guó)和中東的一些重要項(xiàng)目提供了技術(shù)支持。瓦盧瑞克非常認(rèn)真嚴(yán)肅地對(duì)待這個(gè)新興行業(yè)，為行業(yè)提供經(jīng)得起嚴(yán)格審查的測(cè)試方法,來(lái)測(cè)試能夠可靠運(yùn)行數(shù)十年的設(shè)備。這些初始測(cè)試，包括日后更多的測(cè)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。