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rapporti - Deliverable

Studio delle caratteristiche dei materiali per il trasporto e definizione delle specifiche della CO2

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Studio delle caratteristiche dei materiali per il trasporto e definizione delle specifiche della CO2

Prove sperimentali di corrosione su acciai basso legati in presenza di CO2 e acqua, alle condizioni termodinamiche tipiche del trasporto della CO2. L’obiettivo è la definizione delle specifiche di purezza della CO2 adeguate a garantire affidabilità, durata e sicurezza delle infrastrutture di trasporto.

Nell’ambito della ricerca sul sequestro della CO2 specifica rilevanza riveste lo studio del comportamento dei diversi materiali che si trovano in contatto con questo fluido in condizioni di alta pressione. La parziale disponibilità di dati e informazioni impone la necessità di approfondire le tematiche di studiorelative ai processi di interazione tra i materiali d’interesse e un ambiente costituito da CO2 con diversi livelli di impurezze. Queste considerazioni hanno portato alla realizzazione di un’attrezzatura finalizzata allo studio dei processi di interazione fra materiali metallici e un ambiente definito da CO2 e diversitenori di impurezze quali acqua, idrogeno solforato (H2S) e altri ancora.Nel documento emesso nel corso del 2009 sono state descritte le condizioni termodinamiche e fluidodinamiche che caratterizzano il trasporto della CO2 e le problematiche ad esso associato. Sono state inoltre individuate le problematiche legate ai processi di interazione tra CO2 e i diversi materiali che caratterizzano il “circuito di trasporto”; da questo studio iniziale è nata l’esigenza che ha portato alla definizione e alla successiva stesura delle caratteristiche fondamentali per la realizzazione di un apparato sperimentale in grado di riprodurre le condizioni di esercizio. Nel corso del 2010 sono quindi stati definiti i criteri per la realizzazione e acquisizione dei componenti principali per la realizzazione del laboratorio in grado di svolgere test di corrosione. Nel presente rapporto, sono riportati i test svolti nel corso del 2011 e che hanno riguardato la fase iniziale di collaudo del circuito che caratterizza il laboratorio di corrosione sia i risultati ottenuti dai primi test di corrosione eseguiti su campioni metallici (acciaio al carbonio basso legato) in presenza di un ambiente acquoso saturo di CO2 e CO2 satura di acqua. I risultati evidenziano che la presenza di acqua allo stato liquido determina velocità di corrosione estremamente elevate; le stime definiscono velocità dell’ordine di circa 10 mm/y valori che sono considerati improponibili per un utilizzo delle normali tubazioni. I dati di corrosione per CO2 satura mostrano valori inferiori alle precedenti condizioni, le stime sperimentali definiscono valori dell’ordine di qualche millimetro anno, anche in questo caso i valori sono estremamente elevati per i normali materiali impiegati. E’ necessaria quindi la preparazione di normative che definiscano i livelli di inquinanti presenti nella CO2 trasportata ai fini di garantire una elevata sicurezza del sistema di trasporto.

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