Unternehmensnachrichten über Die Rolle von Flanschen bei der Kohlenstoffabscheidung und der grünen Wirtschaft

Während die Welt rasch in eine grüne Wirtschaft übergeht, findet sich der bescheidene Metallflansch an vorderster Front der Klimatechnologie wieder und spielt eine wesentliche Rolle in neuen Systemen wie Carbon Capture, Utilization, and Storage (CCUS). Diese Technologien sind entscheidend für die Eindämmung des Klimawandels, und ihre anspruchsvollen Betriebsbedingungen stellen neue und spezifische Herausforderungen an Flansche, wodurch die Grenzen der Materialwissenschaft und des Designs verschoben werden.

CCUS beinhaltet die Abscheidung von Kohlendioxid (CO2​) Emissionen aus industriellen Quellen (wie Kraftwerke, Stahlwerke oder Zementfabriken), den Transport des Gases und entweder die Verwendung für industrielle Prozesse oder die Injektion tief unter die Erde zur langfristigen Speicherung.

Die Anforderungen an Flansche in CCUS:

1. Korrosion durch nasses $C{O}^2$:

   • Wenn CO2​ mit Wasser vermischt wird, bildet sich Kohlensäure, die korrosiv auf viele gängige Stahlsorten wirkt. Für Flansche in den Abscheidungs- und Verdichtungsstufen, in denen das CO2​ oft nass ist, müssen Materialien ausgewählt werden, die dieser Kohlensäurekorrosion widerstehen. Höhere Kohlenstoffstahlsorten mit Korrosionsinhibitoren oder Edelstähle werden oft in Betracht gezogen.

2. Hoher Druck für den Transport:

   • Für einen effizienten Transport über lange Strecken per Pipeline wird das abgeschiedene CO2​ in einen überkritischen Zustand verdichtet, in dem es sich wie eine dichte Flüssigkeit verhält. Dies erfordert extrem hohe Drücke, die oft 1000 psi übersteigen und manchmal Tausende von psi erreichen. Flansche müssen so ausgelegt sein, dass sie diesen Drücken standhalten, was oft eine Klasse 600 oder eine höhere Nennleistung erfordert.

3. Niedrige Temperaturen für die Verflüssigung:

   • In einigen Fällen wird CO2​ als kryogene Flüssigkeit transportiert. Flansche für diesen Dienst müssen aus Materialien hergestellt werden, die ihre Zähigkeit beibehalten und bei sehr niedrigen Temperaturen (z. B. A350 LF2/LF3 oder austenitische Edelstähle) bruchfest sind.

4. Flanschintegrität für die Eindämmung:

   • Das Hauptziel eines CCUS-Systems ist es, das CO2​ sicher einzudämmen. Ein undichter Flansch ist ein Ausfall dieser Mission, der zum Verlust des abgeschiedenen Kohlenstoffs und zur Beeinträchtigung des gesamten Prozesses führt. Flansche und ihre Dichtungen müssen eine außergewöhnlich dichte und dauerhafte Abdichtung gewährleisten, insbesondere angesichts der geringeren Molekülgröße von CO2​ im Vergleich zu Flüssigkeiten.

5. Materialverträglichkeit mit Verunreinigungen:

   • Das abgeschiedene CO2​ ist oft nicht rein; es kann Spuren anderer Gase enthalten (z. B. H2​S, NOx​, SO2​), die hochkorrosiv sein können. Die Flansche müssen so konstruiert sein, dass sie diesem Cocktail aggressiver Chemikalien standhalten.

Spezielle Flanschlösungen für CCUS:

• Schweißhalsflansche: Angesichts der Kritikalität und des hohen Drucks des Betriebs sind Schweißhalsflansche aufgrund ihrer überlegenen Integrität die bevorzugte Wahl.

• Ring Type Joint (RTJ) Flansche: Für die kritischsten Hochdruckabschnitte werden RTJ-Flansche mit einer Metall-auf-Metall-Dichtung verwendet, um maximale Eindämmung und Ausblassicherheit zu gewährleisten.

• Korrosionsbeständige Materialien: Flansche können aus Duplex-Edelstahl oder sogar korrosionsbeständigen legierten Stählen für bestimmte Teile des Prozesses hergestellt werden.

• Strenge Inspektion: Das gesamte System, einschließlich jeder Flanschverbindung, wird vor der Inbetriebnahme einer sorgfältigen Inspektion unterzogen (z. B. ZfP, hydrostatische/pneumatische Prüfung), um die Dichtheit zu gewährleisten.

Die Rolle von Metallflanschen in CCUS ist ein eindrucksvolles Beispiel dafür, wie eine scheinbar konventionelle Komponente umfunktioniert werden kann, um den Anforderungen einer neuen und entscheidenden Technologie gerecht zu werden. Sie sind die stillen, standhaften Verbindungen, die den sicheren Transport und die sichere Speicherung von Kohlenstoff ermöglichen und sie zu einem unverzichtbaren Bestandteil der technischen Grundlage unserer nachhaltigen Zukunft machen.