CCUS 碳捕集介质是高压 CO₂，附带 H₂S、H₂O、胺液、固体粉尘，存在酸性腐蚀、应力腐蚀开裂、干 / 湿 CO₂相变、冲蚀；仪表选型核心不是单纯耐压，是区分湿 CO₂腐蚀体系，解决应力腐蚀、胺盐堵塞、冲蚀，同时兼顾 SIL 安全联锁。

一、介质带来 4 大核心破坏机理

1. 湿 CO₂酸性腐蚀（最普遍）CO₂溶于游离水生成碳酸；若伴 H₂S，形成CO₂+H₂S 耦合腐蚀。普通碳钢、316L 会发生均匀腐蚀 + 点蚀；高压工况易产生硫化物应力开裂 SSCC。

关键点：干 CO₂腐蚀性很低，一旦有水，腐蚀急剧上升；捕集吸收塔、再生塔出口是湿 CO₂；压缩脱水后干 CO₂管线风险下降。

2. 胺盐、粉尘造成堵塞胺法捕集（MEA/DEA/MDEA）会带出胺盐、降解产物、悬浮固体；取压口、引压管、节流小孔极易结晶、沉积堵死，类似碱性电解的盐堵；压力信号卡死、流量测量失真。

3. 相变 + 冲蚀CO₂在压力温度变化下，气相、超临界、液相之间切换；高速两相流夹带固体颗粒，对仪表膜片、节流件产生冲蚀磨损；压缩工段流速高，冲蚀明显。

4. 高压疲劳与减压脆化CCUS 输送常到 10~20MPa，间歇启停、压力循环；快速泄压会引发CO₂减压冷却（焦耳 - 汤姆逊效应），温度骤降，材料冷脆。

二、不同工段仪表选型策略（胺吸收塔 / 再生塔 / CO₂压缩 / 输送管线）

1）吸收塔、再生塔（湿 CO₂+ 胺液，腐蚀 + 结盐堵塞）

介质：胺水溶液、湿 CO₂、胺盐沉淀

• 压力变送器：齐平远传膜片，短取压，预留冲洗接口；不建议细长毛细管。

• 接液材质：哈氏合金 C276；316L 在含胺 + 湿 CO₂+H₂S 工况下存在点蚀风险。

• 流量：电磁流量计（PFA 衬里，哈 C 电极）；禁用涡轮、椭圆齿轮，胺盐结晶会卡转动部件。

• 取压设计：无死区、向上倾斜，配间歇冲洗（纯水 / 稀胺冲洗），防止胺盐沉积。

2）CO₂压缩工段（湿→干过渡，高压、带粉尘、交变压力）

介质：湿 CO₂逐步脱水，含微量 H₂S、固体杂质，压力逐级升高

• 压力变送器：哈 C276；需要压力循环疲劳测试报告；密封选用 FFKM。

• 流量：科氏质量流量计优先，可测质量同时附带密度监测，识别相变、杂质；上游必须过滤器除去粉尘，保护测量管。

• 避坑：压缩段局部压降会造成 CO₂降温相变，流场扰动，影响计量稳定性。

3）高压输送 / 封存管线（脱水干 CO₂，超临界 CO₂，低水）

脱水合格、水含量极低，腐蚀大幅降低

• 材质：316L 可使用；若仍含微量 H₂S，升级为双相钢 / 哈 C。

• 流量：超声流量计（管线大口径贸易计量主流）；科氏多用于支线。

• 压力：高压变送器，考核减压冷脆、疲劳；SIS 高高压力联锁，SIL2，配套 FMEDA。

三、高频选型坑点

1. 直接选用普通 316L 用于湿 CO₂+H₂S：短期点蚀，长期应力开裂。

2. 省略冲洗口：再生塔取压口几周内胺盐堵死，仪表失效。

3. 用水标定流量计直接用于超临界 CO₂：流体物性差异巨大，计量偏差。

4. 忽略焦耳 - 汤姆逊效应：快速泄压时仪表本体骤冷，密封失效、零点漂移。

5. 不设置前置过滤器：粉尘持续冲蚀膜片、科氏测量管，寿命大幅缩短。

四、SIL、防爆、验证要点

• 压缩区、封存管线超压联锁属于 SIS，SIL2，FMEDA、SFF、安全手册全套；

• CO₂本身不可燃，但配套的胺溶剂可燃，按区域划分防爆；

• 腐蚀评估需要NACE MR0175抗硫化物应力开裂报告，不是只提供材质合格证。

五、招标加分项（可直接放进评分表）

1. 提供 NACE MR0175 抗 SSCC 试验报告、CO₂/H₂S 介质腐蚀相容性报告

2. 压力循环疲劳测试，多次充泄压后零点残余漂移指标

3. 同工况 CCUS 碳捕集项目业绩（胺法捕集 / CO₂压缩 / 封存管线）

4. 远传膜片结构带冲洗接口，针对胺盐防堵设计

5. 科氏流量计具备相变、含固杂质诊断报警功能

PPT 一句话摘要

CCUS 碳捕集仪表核心挑战是湿 CO₂+ 微量 H₂S 的酸性腐蚀与硫化物应力开裂、胺盐结晶堵塞、粉尘冲蚀、CO₂相变与焦耳 - 汤姆逊降温；胺吸收再生工段用哈 C 齐平膜 + 冲洗口；压缩 / 输送段按干湿分界选材，SIS 联锁测点配套完整 FMEDA，含固工况前置过滤保护仪表。

核查清单

□ NACE MR0175 抗硫化物应力开裂报告 □ 湿 CO₂+ 胺盐回路：哈 C276 接液，取压带冲洗口 □ 高压仪表：压力循环疲劳、快速泄压冷脆评估 □ 含固介质上游过滤器，保护流量计膜片 / 测量管 □ SIS 测点：SIL2，FMEDA、安全手册 □ 流量计优先实介质标定，不直接套用常温水标定系数