CO2 管道的泄漏检测
应用案例 | 石油和天然气行业
- 在 LNG 液化之前，从天然气中去除 CO2
- 一条长度为 7 km / 4.35 mi 的管道，将 CO2 输送到注入井，以永久封存
- 在该管道上安装了基于 E-RTTM 技术的管道泄漏检测系统
背景
澳大利亚西部的 Gorgon 气田出产的天然气，含有约 14% 的天然 CO2。在将天然气冷却到 -162°C / -259.6°F 转化为 LNG 之前，要除去其中的 CO2。为了尽可能地减少对环境的影响，分离出的 CO2 不会被排放，而是将其注入储层。一条 7 公里长的地下管道，将 CO2 从 LNG 液化厂输送到 CO2 注入井。
测量要求
在高压下，以超临界相态输送 CO2。地下管道的直径为 300 mm / 12"。管道将 CO2 输送到三个钻井中心，通过三台压缩机将其注入到九口注入井中。该项目需要一套管道泄漏检测系统，为 LNG 工厂和钻井中心之间的三个管道区段提供及时准确的泄漏信息。
科隆解决方案
科隆，为此提供了基于 E-RTTM 技术的 PipePatrol 泄漏检测系统。根据管道入口和出口的流量、压力和温度测量，以及管道的数字孪生，PipePatrol 利用实时瞬态模型，计算出管道中任何给定位置的流量、压力和温度。
如果计算出的流量、压力和温度开始偏离实际测量值，一套为避免误报警而开发的专有算法，将用来区分传感器漂移和真正的泄漏。该项目涉及到特定的工况条件，如，超临界相态 CO2 特有的热物理属性，以及通过量程有限的孔板进行流量测量。在此项目中，最小的可检测泄漏率仍要求是 1% 左右，检测时间小于 15 分钟。
在 Lloyds 的第三方监督下，进行了泄漏模拟测试。测试是将 SCADA 系统中一台流量计的读数迁移了 10 kg/s，结果，PipePatrol 立刻发出了泄漏报警。
科隆的 SynEnergy 监控软件，已集成到现有的 SCADA 系统，并创建了泄漏检测的人机界面。此软件在该公司的虚拟网络服务器上运行，可以通过该网络任意访问人机界面。
客户利益
基于 E-RTTM 技术的管道泄漏检测系统，为 CO2 输送管道的安全运行提供保障。无论是自发的泄漏还是细微的蠕漏，一旦出现泄漏，PipePatrol 就会向客户发出相应的报警。