Norsk English

GT-10 Fysikk-basert verktøy for design av sikre CO2-transportrørledninger

Fysikk-basert verktøy for design av CO2-transportrørledninger som motstår duktile løpende brudd

Kontaktperson

Beregning av løpende brudd i et CO2-transportrør med en koplet endelig element-metode (FEM) og numerisk fluiddynamikk (CFD).
Beregning av løpende brudd i et CO2-transportrør med en koplet endelig element-metode (FEM) og numerisk fluiddynamikk (CFD).

Motivasjon og relevans

FNs klimapanel, IPCC, og flere andre, har slått fast at for å begrense den globale oppvarming i henhold til Paris-avtalen, så er det nødvendig å gjennomføre en rekke tiltak. Ett av disse tiltakene er fangst, transport og lagring av CO2 (CCS). Her fanges CO2 som ellers ville ha blitt sluppet ut fra industrielle prosesser og lagres permanent i sikre geologiske formasjoner under bakken eller under havbunnen. I Det internasjonale energibyråets (IEAs) «net zero»-scenario blir det fanget og lagret flere gigatonn CO2 i året ved midten av dette århundret. Anleggene der CO2-en fanges og de geologiske lagringsformasjonene er sjeldent samlokaliserte. Dermed må det bygges ut et sikkert og effektivt transportnettverk med høy kapasitet.

Bakgrunn

CO2-en vil transporteres med skip, i rørledninger eller på annen måte. Denne oppgaven handler om høytrykks-transportrørledninger. Slike rør må designes slik at en eventuell lekkasje (pga. f.eks. korrosjon eller ytre påvirkning) ikke utvikler seg til et løpende brudd, som kan strekke seg over flere hundre meter. Det viser seg at eksisterende empirisk baserte ingeniørmetoder ikke fungerer for CO2-rør. SINTEF har i flere år arbeidet med fysikk-basert modellering av løpende brudd for å oppnå bedre prediksjon. Ved SINTEF Energi konsentrerer vi oss om oppførselen av CO2 og CO2-rike blandinger under løpende brudd. Da må man blant annet ta hensyn til rask faseovergang ute av termodynamisk likevekt for å beregne trykket (belastningen) på røret.

Oppgave

Arbeidet består i å teste og videreutvikle et forenklet ingeniørverktøy med tilhørende grensesnitt. I tillegg skal kandidaten kjøre beregninger med vår modell for transient flerfasestrømning av CO2 for å undersøke relevante case. Det er en fordel om arbeidet kan videreføres i en prosjekt- og masteroppgave.

Oppgaven består i å:

  • Sette seg inn i det forenklede ingeniørverktøyet for løpende brudd, som er utviklet i Python og som kaller underliggende fluid- og termodynamikk-rutiner skrevet i Fortran.
  • Sette seg (delvis) inn modellen for transient flerfasestrømning av CO2.
  • Utføre beregninger, forbedre grensesnitt og funksjonalitet.
  • Skrive en teknisk rapport og presentere resultatene.

Oppgaven er knyttet til CO2-transport-aktiviteten i Norwegian CCS Research Centre, FME NCCE.

Forutsetninger

Det er en fordel at sommerforskeren har kjennskap til (eller evne til å sette seg inn i):

  • Programmering (Python, Fortran)
  • Fluiddynamikk og termodynamikk
  • CCS

Hovedveileder Hans Langva Skarsvåg

Medveileder Svend Tollak Munkejord

Slik søker du:

Søknad, CV og karakterutskrifter lastes opp der du søker.

Hos SINTEF Energi kan du søke på opptil tre sommerjobber. Om du søker på flere sommerjobber sender du en samlet søknad. Jobbnummer for de ønskede jobbene legges som overskrift i søknadsteksten i prioritert rekkefølge (f.eks GT-01, TE-04 ...). Vi gjør oppmerksom på at søkere kan vurderes for andre sommerjobber enn de har søkt på.

Stillingene fylles fortløpende. Vi anbefaler deg derfor å søke tidlig.

Søk her

Søknadsfrist er 5. november kl 23.59. 

Se alle sommerjobber i SINTEF Energi