KNOXVILLE, TN, 23 janvier 2025 /24-7PressRelease/ -- Actuellement, il n'y a pas de conclusion unifiée sur la méthode de délimitation et de calcul de la distance de danger après une fuite de pipeline de CO2. Les chercheurs proposent une méthode pour calculer et prédire la distance de danger par une combinaison de calculs expérimentaux et de modélisation.

La capture, le stockage et l'utilisation du carbone (CCUS) est une technologie importante pour atteindre les objectifs mondiaux de réduction des émissions de carbone. Le développement du transport de CO2, en tant que maillon de la chaîne industrielle du CCUS, est crucial pour les projets de CCUS.

La phase supercritique ou dense est largement reconnue comme l'état de phase optimal pour le transport du dioxyde de carbone (CO2). Par conséquent, il est d'une grande valeur et d'une grande signification d'assurer le transport sûr et efficace du CO2 dans cet état de phase.

Dans une étude (doi: https://doi.org/10.1016/j.jpse.2024.100248) publiée dans le journal KeAi Journal of Pipeline Science and Engineering, le groupe PipeChina de Chine a réalisé le premier test de rupture de tuyau de CO2 à taille réelle en Chine pour évaluer la performance d'arrêt de la rupture du pipeline.

"Les fuites de CO2 causées par des ruptures de pipeline peuvent avoir des conséquences plus graves que des dommages matériels," déclare l'auteur principal, le Prof. Yuxing Li du Laboratoire Clé de la Sécurité du Stockage et du Transport de Pétrole et de Gaz dans la province du Shandong, Université de Pétrole de Chine (Est de la Chine). "En raison de l'effet d'étranglement positif du CO2 et de la toxicité des concentrations élevées de CO2, cela peut engeler ou même causer l'asphyxie des plantes et des animaux à proximité de la zone de fuite. Par conséquent, il est significatif d'étudier les caractéristiques de fuite du CO2 en phase supercritique/concentrée et de prédire sa distance de danger potentielle."

L'équipe a d'abord réalisé quatre séries de tests de rupture à taille réelle avec différentes conditions initiales pour clarifier l'effet des conditions initiales sur la concentration de CO2 dans le champ proche et lointain de la fuite. Les chercheurs ont ensuite vérifié le modèle de diffusion de concentration de CO2 grâce aux données de concentration mesurées, sur la base desquelles le modèle de calcul de la distance de danger de CO2 a été proposé.

"Il existe de grandes différences de température et de pression entre les points de départ et d'arrivée des pipelines de CO2 de qualité industrielle, et une fuite à n'importe quel endroit du pipeline entraînera des conséquences de fuite différentes," partage Li. "Parallèlement, la distance relative entre le point de fuite et la vanne de coupure influencera les caractéristiques de fuite de CO2 et donc la délimitation de la distance de danger."

Compte tenu de ces facteurs, il est donc difficile de prédire la distance de danger due à des fuites à différents endroits. À cette fin, l'équipe a proposé un réseau de neurones PSO-BP pour prédire la distance de danger pour des fuites à n'importe quel endroit, ce qui est cohérent avec les résultats du modèle de diffusion de concentration de CO2, mais avec des demandes de calcul considérablement réduites.

References
DOI
10.1016/j.jpse.2024.100248

URL de la source originale
https://doi.org/10.1016/j.jpse.2024.100248

Informations de financement
PipeChina Co., Ltd. pour le projet de recherche scientifique et technologique majeur "Recherche sur le processus de transport de pipeline de CO2 supercritique et des technologies de sécurité" (GWHT20220011708) et le Programme national de recherche et développement clé de Chine "Coopération stratégique en innovation scientifique et technologique" Projet spécial "R&D et démonstration des technologies clés pour la captation et le stockage du dioxyde de carbone régional" (2022YFE0206800).

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