超临界CO2输送管道的裂纹扩展机理和控制研究

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CCUS作为减少CO2排放的重要方法已成为全球研究热点,而管道输送是CCUS得以实施的主要方法之一。目前随着所用管材韧性的增加,延性断裂成为管道断裂的主要形式,对管道进行韧性止裂变得至关重要。为此理论分析和研究了超临界二氧化碳输送管道裂纹扩展的原因,提出了控制超临界二氧化碳管道裂纹扩展的三个因素:预防脆性断裂扩展,抗起裂优化和限制韧性断裂扩展的长度。通过数值模拟的方法,模拟计算二氧化碳输送管道上存在的贯穿性裂缝的受力情况,得到裂缝及其周边的应力分布,根据应力分布以及断裂力学,发现管道上的裂缝会持续开裂,提出相应的止裂措施。将断裂扩展原因和止裂控制措施结合起来,最大限度的杜绝安全事故的发生,有利于CCUS在我国的发展。
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