Til hovedinnhold
Norsk English

SINTEFs koblede FE-CFD modell for bruddstanskontroll i CO2-rørledninger

SINTEFs FE-CFD-modell er en avansert koblet fluid-struktur-modell for å forutsi om en lekkasje i en CO2-rørledning vil danne løpende brudd.

Kontaktperson

Transport av CO₂ i rørledninger er en nøkkelteknologi for å muliggjøre storskala fangst og lagring av CO₂ (CCS). Av hensyn til sikkerhet og økonomi er det viktig å designe rørledninger som hindrer at løpende brudd oppstår – uten å overdimensjonere anleggene. På grunn av ulike termodynamiske egenskaper vil CO₂-rike blandinger utøve større krefter på røret enn det som ville vært tilfelle for naturgass.

SINTEF FE-CFD-modellen for kontroll av bruddutbredelse i CO₂-rørledninger er et resultat av et samarbeid mellom eksperter innen fluidmekanikk, termodynamikk og materialmekanikk ved SINTEF, gjennom forskningssentrene BIGCCS og NCCS. Modellen består av en elementmetodebasert modell som beskriver stålet i røret, koblet sammen med CO₂ Dynamics-modellen for CO₂. I tillegg beskrives eventuell jord rundt røret ved hjelp av metoden smoothed particle hydrodynamics.

Den koblede modellen er validert mot data for sprekkstans for ren CO₂ fra CO2PipeTrans-prosjektet, og for CO₂-rike blandinger fra det britiske forskningsprogrammet COOLTRANS – med gode resultater. Modellen ble også benyttet i Northern Lights-prosjektet for å bekrefte at rørledningsdesignet er sikkert, og den er en av casene som inngår i en studie på oppdrag fra norske myndigheter for å evaluere samfunnseffekter av energiforskning.

Se også blogginnlegget «Safe CO₂ transport pipes is part of the climate solution» for mer informasjon om den koblede modellen.

Visualization of a simulated running ductile fracture in a CO2 pipeline, performed by SINTEF in the BIGCCS International CCS Research Centre. In this case, the combination of pipeline and fluid properties causes a running ductile fracture.  Se visualisation where the combination of pipeline and fluid properties causes the fracture to arrest early https://youtu.be/S_bxJhbzTTU. Video by SINTEF (Eskil Aursand, Stephane Dumoulin, Morten Hammer, Svend Tollak Munkejord, Håkon Ottar Nordhagen). More: http://blog.sintefenergy.com/ccs/simulating-running-ductile-fracture-in-co2-pipelines/

Utforsk fagområdene