Bij CCS (carbon capture and storage) gaat CO₂ onder zeer hoge druk door pijpleidingen. De sterk samengeperste CO₂ vertoont hierbij eigenschappen van zowel een vloeistof als een gas. Met running ductile fracture (RDF) testing wordt onderzocht hoe de zogeheten dense-phase CO₂ zich in de pijpleidingen gedraagt en wat de gevolgen zijn van een eventuele breuk. CCS Project Lead Anil Erdoğdu legt uit hoe dit in zijn werk gaat – en waarom het zo belangrijk is.

Het technologieplan
‘CCS draait om het transport van dense-phase CO₂. Dat gedraagt zich anders dan bijvoorbeeld aardgas en is niet eerder op zo’n grote schaal getransporteerd. Zo’n nieuwe techniek vraagt om een nieuwe aanpak. Om te begrijpen hoe CO₂ zich onder deze omstandigheden gedraagt, moeten we het grondig testen’, zegt Anil. Dit proces begint met een technologieplan om te bepalen welke technologieën nodig zijn en welke daarvan verder ontwikkeld of getest moeten worden. Belangrijk aandachtspunt vormt de technologische gereedheid, het technology readiness level. Dit bepaalt welk kwalificatieproces nodig is om de technologie geschikt te maken voor gebruik. RDF is zo’n kwalificatieproces.

De voorbereidingen
De RDF-test begint met simulaties, waarbij wiskundige modellen voorspellen hoe een breuk zich door een pijpleiding verspreidt die onder druk staat. ‘De modellen vormen een belangrijk theoretisch kader, maar moeten worden gevalideerd door praktijktesten’, benadrukt Anil. ‘Daarom voeren ingenieurs testen uit op ware grootte met pijpleidingen die identiek zijn aan die in het ontwerp van Aramis. Door buizen van verschillende diktes te gebruiken, kunnen ze de verschillende secties van de echte pijpleiding realistisch nabootsen. Hiermee kunnen we de prestaties onder verschillende operationele omstandigheden evalueren en de veiligheid en integriteit van de pijpleiding waarborgen.’

De praktijkproef
In een speciale testomgeving wordt de pijpleiding onder druk gezet met dense-phase CO_2. Vervolgens wordt er een gecontroleerde breuk veroorzaakt. Zo kunnen ingenieurs precies zien wat er gebeurt in het geval van een breuk en hoe de breuk zich gedraagt. “Bij RDF-testen draait het niet om het volledig voorkomen van breuken, maar om ervoor te zorgen dat áls het gebeurt, de breuk lokaal blijft”, legt Anil uit. ‘Door in een gecontroleerde omgeving te onderzoeken hoe een breuk zich verspreidt, kunnen we beoordelen of het ontwerp van de pijpleiding de impact van de breuk ook echt beperkt.’

De analyse
Analyse van de testresultaten maakt duidelijk of het ontwerp van de pijpleiding aan alle veiligheidsnormen voldoet. ‘Zien we ergens zwakke punten, dan passen we het ontwerp aan. Dat kan betekenen dat we de pijpleiding dikker maken of extra veiligheidsmaatregelen toevoegen. Het is een iteratief proces van testen, analyseren en verbeteren’, legt Anil uit. Deze cyclische methodiek zorgt ervoor dat de pijpleiding alle uitdagingen van CO₂-transport aankan. En bovenal: dat dit veilig gebeurt.

Een stevig fundament
Uiteraard staan veiligheid en innovatie centraal in het zich ontwikkelende vakgebied van CCS. Het Aramis-project combineert geavanceerde technologie met internationale expertise en zet daarmee een nieuwe standaard in de industrie. RDF-testen garandeert niet alleen de veiligheid van de pijpleiding, maar levert ook waardevolle inzichten op voor de verdere ontwikkeling van CCS. En dat is voor Anil het meest inspirerende aspect van haar werk: ‘Samen met experts van over de hele wereld bouwen we aan een sterke kennisbasis. Daarmee leggen we een stevig fundament voor toekomstige projecten.’