CO2输送管道

全尺寸断裂实验

首次针对超临界CO2输送管道的全尺寸断裂实验，揭示了裂纹扩展过程中的压力、温度变化规律及断裂速度。

Chen, Lei · Hu, Yanwei · Kai, Yang · Xinqing, Yan · Yu, Shuai · Jianliang, Yu · 陈绍云

Energy 2023

参数信息

管道总长

21.7 m

主管道长度

16.7 m

牺牲管道长度

5 m

管道内径

98.3 mm

技术优势

首次全尺寸实验

首次针对超临界CO2输运管道开展全尺寸断裂实验，获得了之前无法通过小规模实验得到的真实断裂行为数据。

揭示管内演化

实验同步测量了裂纹起裂、扩展和止裂过程中管道内的压力变化和温度分布，揭示了这些关键阶段的动态演化规律。

量化断裂速度

通过实验数据计算获得了超临界CO2减压波传播速度和牺牲管道的断裂扩展速度，为管道设计提供关键参数。

应用场景

• CO2管道输送：提供全尺寸断裂数据，验证和优化超临界CO2管道的设计与输送方案。
• 碳捕集与封存：为CCUS项目中CO2输送环节的安全设计提供关键断裂行为依据。
• 管道安全评估：通过实测的压力、温度演变和断裂速度，为管道安全评估提供基础数据。
• 断裂力学：裂纹微观形貌分析揭示了含缺陷管道的失效机制，丰富断裂力学认识。