Heutzutage wird für den Bau von Pipelinesystemen, d. h. im Upstream- und Midstream- genauso wie im Downstream-Bereich, hauptsächlich Stahl verwendet. Beim Betrieb von Pipelines kommt es jedoch zu Korrosion, die in der Folge zu Unfällen und Pipeline-Stilllegungen führt. So weisen Feldpipelines die höchste Rate an korrosionsbedingten Rohrleitungsausfällen auf (ca. 60-70 %), Hauptpipelines ca. 25-50 % und Verteilerpipelines ca. 4 %. Die Hauptursache für die Innenkorrosion ist die Kohlenstoffdioxidkorrosion, die im Kontext der Dekarbonisierung und Kohlenstoffneutralität noch an Bedeutung gewinnt. Sowohl bestehende als auch künftigen Verfahren zur Verringerung der CO2-Emissionen durch Auffangen, Sammeln und Entsorgen können nicht wirksam eingesetzt werden, ohne die wichtige Aufgabe zu lösen, einen zuverlässigen und sicheren Transport von Kohlenstoffdioxid in Rohrleitungen zu gewährleisten. Es ist erwähnenswert, dass es derzeit auch keine gesetzlichen Anforderungen für die Konstruktion und den Betrieb von CO2-Transportanlagen in Form von Pipelines gibt. Neben anderen Ansätzen sind polymere Werkstoffe, die gegen aggressive Medien beständig sind, aufgrund der erheblichen Nachteile und Einschränkungen in ihrer Anwendung keine Lösung.
In diesem Zusammenhang war es das Ziel, eine wissenschaftliche und praktische Argumentation und Machbarkeitsstudie für den Einsatz von nichtmetallischen Rohrleitungen in bestehenden und zukünftigen Rohrleitungstransportsystemen des Landes zu erstellen.
Als Ergebnis der Arbeit wurden die Abhängigkeiten des äquivalenten Durchmessers der nichtmetallischen Öl- und Gaspipelines vom Durchmesser der Stahlpipelines und der Rauheit der beiden Pipelines analytisch ermittelt, wobei ihre identische hydraulische Effizienz berücksichtigt wurde. Es wurde eine Machbarkeitsstudie über den Einsatz paralleler nichtmetallischer Pipelines anstelle einer einzigen Stahlpipeline durchgeführt. Mit Hilfe des Softwarepakets Schlumberger OLGA einschließlich MultiFlash wurden die hydraulischen Verluste entlang einer 50 km langen CO2-Pipeline in flüssiger, fester und gasförmiger Phase für die Pipelines mit verschiedenen Durchmessern berechnet. Die Korrosionsraten in der Pipeline während des CO2-Transports wurden in der Software PIPESIM für die jeweiligen Förderarten berechnet. Es wurde eine Konkretisierung für optimale thermohydraulische Betriebsweisen und Korrosionsrisiken beim Pumpen von Kohlenstoffdioxid in Rohrleitungssystemen von Sammel-, Haupttransport- und Verteilernetzen durchgeführt. Es wurden einschlägige Empfehlungen für die Auslegung und den Betrieb von CO2-Pipelines gegeben.