Kết quả và biện luận về khả năng sử dụng , nguyên liệu nội địa để chế tạo dầu mỡ

Kết quả và biện luận về khả năng sử dụng , nguyên liệu nội địa để chế tạo dầu mỡ

LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP CAO HỌC

3.1 Khảo sát khả năng bảo vệ của nguyên liệu

Đặc tính quan trọng đầu tiên của vật liệu bảo quần nói chung và đầu

mỡ nói riêng là khả năng bảo vệ chống ăn mòn, được thể hiện qua thời điểm xuất hiện vết gi đầu tiên trên nên đối tượng cần bảo quản trong môi trường

xâm thực ĐỂ nhanh chóng lựa chọn vật liệu phục vụ mục đích chế tạo vật liệu bảo quần, ngoài việc tham khảo tài liệu, chúng tôi đã tiến hành khảo sát khả năng bảo vệ của một loại nguyên liệu trong nước, có so sánh với các sản phẩm nước ngoài đã qua thực tế sử dụng ở Việt Nam Phương pháp được lựa chọn là thử nghiệm phun mù puiối, Đây là phương pháp được xem là thích hợp nhất hiện nay trong số các phương pháp thử nghiệm gia tốc, được sử dụng với mục đích này [46] Kết quả được trình bày trên Bảng 5 Đây là kết quả định hướng

để lựa chọn nguyên liệu

Bang 5 Thi nghiệm so sánh mẫu vật liệu bảo quản

Tên vật liệu Thời gian xuất

hiện gỉ (ngày)

Tiên vật liệu Thời gian xuất

hiện øỉ (ngày)

“LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP CAO HỌC

nhờ khả năng tạo màng của chúng Tuy nhiên, khả năng đó chỉ thích hợp cho

việc chế tạo sơn, còn đối với dầu mỡ bảo quần lại gây trở ngại khi phá niêm

cất Dầu đừa cho khả năng bảo vệ tương đối tốt thông qua thử gia tốc, nhờ

những đặc tính nêu trong phần 2.2.1c, và như vậy có thể sử dụng loại dầu này

làm phụ gia cho đầu bảo quản

Dầu FO Việt Nam thể hiện khả năng báo vệ rất tốt, hơn hẳn một loạt

đầu mỡ bảo quần nhập đang được sử dụng như K-17, NG-202, MC-I0 Theo

kết quả khảo sát trước đây về phương điện ăn mòn của chúng tôi [25] và các

khảo sát của các tác giả khác [47], thì đầu mỏ Việt Nam nói chung và phân đoạn FO nói riêng, có hàm lượng các tác nhân gầy ăn mòn rất thấp (CT, S, V)

và ham lượng n-paraphin với l6 nguyên tử € rất cao (rên 50% đối với dầu

FO), nên có thể sử dụng làm nền cho một màng bảo vệ tốt

Tuy vậy, do hàm lượng paraphin cao, nên dầu FO mất tính linh động ở

nhiệt độ thường, đồ thị độ nhớt thay đối đột ngột theo nhiệt độ, toàn khối dầu máng tính chất của một chất lỏng phi Newton [47] Điều đó có nghĩa, nếu dùng

FO làm nên cho đầu mỡ bảo quần thì phải tìm cách cải thiện tính năng này,

mdi dé dàng khi thao tác sử dụng

3,2 Đầu báo quần trên cơ sử dầu điệp thạch và đầu thực vat

3.2.1 Thanh phan dau

Để chế tạo dẫu bảo quần theo phương án 1, chúng tôi dựa vào một sản

phẩm đã được đãng ký sáng chế tại Liên-xô cũ (SU 1565013, năm 1989) [14i

Loại dầu bảo quân này có thành phần như sau (% khối lượng):

Axit béo tong hop C2, - Cas 3.7

Dầu điệp thạch sôi 329 — 360°C đến 100%

_LUAN ÁN TỐT NGHIỆP CAO HỌC

Loại dầu này tuy được phép sử dụng ở vùng ôn đới, nhưng thể hiện tính năng bảo vệ không cao lắm trong điều kiện nhiệt đới [15] Với mục đích tăng cường khả năng đẩy chất điện ly của sản phẩm, qua đó tăng cường tính năng bảo vệ của đầu mỡ, chúng tôi đã sử dụng dầu thực vật thay thể cho axit béo

tổng hợp trong thành phần trên Trong phạm vi công trình này, dầu dừa đã

được lựa chọn nhờ chỉ số tốt thấp, chỉ số xà phòng cao và kết quả thử gia tốc

định hướng nêu trên Thành phần dầu chế tạo nêu trong Bắng 6

Bảng 6 Thành phan dầu bảo quần

3.2.2 Kết quả khảo sát khả năng bảo vệ

Đã tiến hành khảo sát khả năng bảo vệ của các mẫu đầu chế tạo theo phương pháp gia tốc nhiệt Ẩm, mù muối, SỐ;, nhúng mẫu và day HBr Két qua thu được trình bày trên Bảng 7 Mẫu đối chứng là mẫu dầu trên cùng cơ SỞ

phân đoạn nặng dầu điệp thạch và đang được sử dụng trong thực tế ở Liên

bang Nga Chỉ số trong bắng là thời gian xuất hiện vết ăn mòn đầu tiên tính bằng ngày

Kết quả này cho thấy hai mẫu M3 và M4 với hàm lượng phụ gia 52% và 3% đầu dừa có khả năng bảo vệ tốt hơn mẫu đối chứng trong tất cá các chế độ thử nghiệm Mẫu M23 đã được lựa chọn và tiến hành thử so sánh với các loại dầu mỡ nhập ngoại đang sử dụng rộng rãi tại Việt Nam

~UẬN ÁN TỐT NGHIỆP CAO HỌC

1661 với sự phân biệt 6 cấp nấm mốc, cấp 0 tương ứng với mẫu kháng mốc rất tốt, hoàn toàn không có sự phát triển chủng nấm mốc lựa chọn trên giá thể định dưỡng đó, sau một thời gian quy định

Bảng 8 Kết quả thử nghiệm khả năng kháng nấm mốc của các mẫu dau

Cấp mốc Tên mẫu Cladosporium | Cladosporium Acremonium | Mycobacterium

resinae (Nga) | _resinae (Cuba) killiense raeticola

~UẬN ÁN TỐT NGHIỆP CAO HỌC

Kết quả trên Bảng 8 chí ra rằng các chủng nấm mốc không phái triển được trên mẫu dầu M3 Trong khi đó, một số chủng được phát hiện thấy tuy ở mức độ nhẹ, trên mẫu đối chứng có thành phần hóa học tương tự, Mẫu dầu K17 con thé biện khả năng kháng nấm mốc thấp hơn Khả năng kháng nấm mốc cao ở mẫu dầu trên nền đầu diệp thạch có thể lý giải được dựa vào thành phần hóa học của các mẫu đó Hợp chất nhóm phenol chiếm tới 34% trong lượng đầu đã đóng vai trò diệt nấm mốc rất hiệu quả,

Mẫu dầu M3 đã được đem thử nghiệm độ bến tự nhiên tại Trạm thử

nghiệm TP Hồ Chí Minh Thử nghiệm được tiến hành bằng phương pháp phơi mẫu ngoài trời (không có mái che) trong thời gian mùa mưa Mẫu ST là thép

trần không được phủ bảo vệ Các mẫu còn lại là thép ST phủ KI7 và MTI6p+25%Akor là hai loại dầu bảo quấn của Nga đang sử dụng tại Việt Nam GAMOS -1 và GAMOS -2 là vật liệu bảo quan có phụ gia sáp mía đường được nghiên cứu trong những năm gần đây và cho hiệu quả bảo vệ rất tốt trong

điều kiện cận nhiệt đới Batumi và nhiệt đới biển tại Cuba Kết quả sau sấu

tháng thứ nghiệm được trình bày trong Bảng 9 và Hình 4 và Hình 5

Bảng 9 Kết quả thử nghiệm tự nhiên mẫu đầu bảo quần M3 sau 6 thang

~UẬN ÁN TỐT NGHIỆP CAO HỌC

Hình 4 So sánh thời điểm xuất hiện vết gỉ trên nên thép khi bảo vệ bằng

các mẫu dầu khác nhau

_ Điện tích bể mặt ấn môn & (%) SI Diện tích bể mặt ăn mòn S (%)

Hình 5 So sánh điện tích bê mặt thép bị ăn mòn sau 6 tháng thử nghiệm

Xét tổng hợp tất cả các chỉ tiêu thử nghiệm, thì mẫu dầu M3 cho thấy tính năng bảo vệ rất tốt trong điểu kiện môi trường nhiệt đới Diện tích bề mặt

gỉ cũng như hao hụt trọng lượng mẫu thép sau 6 tháng thử nghiệm ở điều kiện ngoài trời, đều ở mức thấp Bỏi lẽ, thời gian xuất hiện lớp gỉ là chỉ tiêu quan trọng của đầu bảo quản, nên mẫu M3 có thể xem là mẫu rất tốt trong các mẫu

nêu trên

3]

GUẬN ÁN TỐT NGHIỆP CAO HỌC

Tóm lại, toàn bộ kết quả khảo sát cho thấy mẫu M3 thể hiện tính năng bảo vệ kim loại đen rất tốt trong điều kiện khí hậu nhiệt đới Ẩm và đã được khuyến cáo đưa vào sử dụng với tên thương mại là TROPICON ~1

Nhờ những tính năng tốt của nó, đặc biệt là khả năng kháng nấm mốc, nên kết quá khảo sát đối với TROPICON-I là định hướng quan trọng khi nghiên cứu chế tạo vậi liệu bảo quản Tuy nhiên, cần nhấn mạnh rằng, hợp phần chủ yếu của TROPICON-1 vẫn là đầu điệp thạch, loại nguyên liệu hoàn toàn nhập ngoại, vì thế việc nghiên cứu không được tiếp tục theo hướng này

3.3 Dầu bảo quần trên cơ sở phân đoạn nặng đầu mỏ Việt Nam

3.3.1 Chế tạo mẫu

Trong phương 4n 2, sdn phẩm của Nhà máy lọc đấu Cát Lái (SAIGONPETRO) đã được nghiên cứu sử dụng nhằm chế tạo vật liệu bảo quần thích có khả năng bảo vệ tốt trang bị kim loại ở môi trường nhiệt đới Ẩm

Dựa vào kết quả nghiên cứu theo [16, 17] và số liệu nêu trong phần nguyên liệu (mục 2.2.12), chúng tôi đưa ra thành phần nền bao gồm chủ yếu

EO của SAIGONPETRO, một lượng nhỏ đầu diệp thạch (< 10%), với các phụ gia chống nấm mốc (0,1%), chống lão hóa (0,03%) Các kết quả nghiên cứu cho thấy vật liệu nên này có tính năng công tác tương đối tốt nhưng cần cải

thiện hơn khả năng chống ăn mòn Trong khuôn khổ nghiên cứu này, chúng tôi

sử dụng mẫu nền sẵn có và thay đổi hàm lượng phụ gia ức chế ăn mòn

Chất phụ gia chúng tôi sử dụng cụ thể là đầu nitro hóa Hàm lượng của

chất phụ gia thay đối theo bảng dưới đây:

BUẬN ÁN TỐT NGHIỆP CAO HỌC

3.3.2 Khảo sát kha năng bảo vệ

Đã tiến hành khảo sát các mẫu dầu bảo quần chế tạo được theo các chế

độ thử gia tốc Tất cả mọi chế độ thử nghiệm tương tự như đã thực hiện đối với

sản phẩm của Phương án 1 Toàn bộ kết quả trình bày trên Bảng 11

Bảng 11 Kết quả thử gia tốc mẫu dầu trên cơ sở FO và đầu nitrô hóa

năng chịu nhiệt ẩm rất tốt Vệt ăn mòn đầu tiên chỉ xuất hiện sau khoảng hơn

ba tháng thử nghiệm Hiện tượng này có thể nhờ vào khả năng ngăn cản xâm

33

~JAN ÁN TỐT NGHIỆP CAO HỌC

Để đánh giá nhanh tốc độ ăn mòn, chúng tôi đã sử dụng phương pháp đo đường cong phân cực và tính toán tốc độ ăn mòn ¿„„„ theo phương trình (2) với

hệ số b„ và b„ lấy từ phương pháp ngoại suy Tafel Kết quá được trình bầy trên Bảng 12 Hiệu quả ức chế y được tính toán so với giá trị tốc độ ăn mòn của dầu

#,

nên dựa vào công thức (3) Các số liệu này là kết quả trung bình của ít nhất tan

lần đo (Thép nến có ¿„„= 4,08x107 mA/cm”)

Bắng 12 : Hiệu quả ức chế ăn mòn thép của dầu bảo quần ở các nồng độ

chất phụ gia khác nhau trong môi trường NaCl 0,5M

Theo két qua Bang 12, dầu nên trên cơ sở dầu FO ngăn chặn đáng kể sự

ăn mòn thép („„ giảm từ 4,08x102 mA/cmẺ xuống 3,88x10” mA/cm?), Khi có

~JAN ÁN TỐT NGHIỆP CAO HỌC

phụ gia, hiệu quả ức chế của dầu tăng thêm 2,17 — 2,24 lần, Kết hợp với kết quả thứ nghiệm gia tốc có thể nhận thấy nồng độ trên 5% phụ gia mang lại

hiệu quả bảo vệ tốt và lâu đài Kết quả này cùng bậc với kết quả khảo sát dầu

bảo quần chứa nền đầu gốc ngoại nhập và 10% phụ gia dầu nirô hóa trên cùng một loại thép trong NaCl 3% của tác giả [26] Theo tài liệu đó thì tốc độ ăn mòn ¿,„„„ của thép là 13x10” mA/cm? và hiệu quả ức chế y là 2,19

Căn cứ vào kết quả đo đạc theo phương pháp điện hóa, có thể nhận thấy

theo chiều tăng hàm lượng ức chế, tốc độ ăn mòn ¿„„„ không thay đổi đáng kể

từ 2,5% đến 10% dau nitro hóa Tuy nhiên, vì tốc độ ăn mòn xác định từ phương pháp điện hóa phân cực thế động được thực hiện trong thời gian rất

ngắn, độ day mang ddu it khi dim bdo giống nhau, khi đo hệ lại lệch khỏi trạng thái tự nhiên [26], nên kết quả này hoàn toàn mang tính định hướng Vì vậy, để lựa chọn được hàm lượng ức chế phù hợp, phải kết hợp đồng bộ kết quả nhận được từ nhiều phương pháp, trước hết là phương pháp gia tốc nêu trên, cũng như phương pháp đo điện thế trong thời gian dài ở phần sau Ngoài

ra, còn phải tính đến yếu tố kinh tế, vì đầu nitro hóa có giá thành cao hơn phế

thải FO nhiều lần,

Tóm lại, mẫu dầu bảo quản với tên thương mại là TROPICON-2 được hình thành trên những dữ liệu ban đầu này và đã được đem thử nghiệm tự nhiên và ứng dụng thử trên trang bị ở nhiều môi trường khí hậu khác nhau Bảng 13 là kết quả thử nghiệm sơ sánh mẫu TROPICON-2 với các mẫu vật liệu bảo quần khác trong điều kiện khí quyển TP Hồ Chí Minh Kết quá này được so sánh với các vật liệu bảo quản đang được sử dụng trên thị trường, Mức độ bảo vệ Z (%)so với mẫu thép trần được tính theo công thức (1)

35

_JAN AN TỐT NGHIỆP CAO HỌC

Bảng 13 Kết quả thử nghiệm tự nhiên sau 1 năm tại TP Hồ Chí Minh

TT | Tên vậtliệuphủ ( Tổn thất khối lượng | Mức độ bảo Ghi chú

~UẬN ÁN TỐT NGHIỆP CAO HỌC

Hình 6 So sánh khả năng bảo vệ của TROPICON-2 với các vật liệu khác Việc thử nghiệm TROPICON ~ 2 trong thời gian đài ở các vùng khí hậu:

đô thị (TP Hồ Chí Minh), ven biển (Huế, Nha Trang, Ving Tau) và nông thôn

(Cần Thơ) cho thấy dâu bảo quản này có khả năng bảo vệ tốt kim loại trong thời gian dài,

Trên cơ sở các nghiên cứu thử nghiệm trên, sản phẩm TROPICON đã được đem bảo quản phan kim loại của một loạt trang bị kỹ thuật ở nhiều cơ quan Danh mục các cơ quan áp dụng thử sẵn phẩm này được trình bày trong Bảng 14 Toàn bộ kết quả thử nghiệm được các đoàn kiểm tra định kỳ xác nhận bằng văn bản,

Trên nền thép, sau 5 năm thử nghiệm TROPICON-2 vẫn thể hiện sự

mềm đẻo, bể mặt mịn đồng nhất, có thể tẩy rửa đễ đàng bằng xăng hoặc dầu

Bảng 14 Kết quả thứ nghiệm TROPICON-2 trên trang bị kỹ thuật

TT Tên cơ quan Khu vực Đối tượng Thời gian ¡ Kết quá

(năm)

1 | BD3G01, E 367 TP H6 Chi Minh | Cabin xe Z 2 Chua gi

2 | Kho xe, F4 TP Hồ Chí Minh | Xe ô-tô URAL 4 Chua gi

3 | Kho 3-250 TP Hồ Chí Minh | Gầm xe 6-16 Z/L- 4 Chưa gi

j3i 4| TT nhiệt đới Việt- | TP Hồ Chí Minh | Xe Tavria 1 Chua ef Nga

5 | Vietsovpetro Biển Vũng Tàu | Giàn khoan 1 Chưa gí (H đồng 134/VSP)

6 |E9,F4 TP Hồ Chí Minh | Vũ khí 5 Chua gi

7 | Kho OX-1,QK7 | TP.Hồ Chí Minh | Thùng xăng xe 4 Chưa gỉ

“UẬN ÁN TỐT NGHIỆP CAO HỌC

* Thao tác sử dụng đơn giấn, ít độc hại,

Dầu TROPICON-2 đã được sản xuất và được cơ quan chức năng kiểm nghiệm với những thông số nêu trong Phụ lục 7

3.4 Tính năng điện hóa của dầu bảo quần TROPICON-2

3.4.1, Điện thế ăn mòn

Để tìm hiểu bản chất quá trình ức chế của dầu báo quấn trên cơ sở nền

FO dầu mổ Việt Nam và phụ gia nitro hóa, đã tiến hành khảo sát quá trình điện hóa xây ra trên điện cực thép khi phủ dầu bảo quần với các thành phần ức

chế khác nhau Môi trường thí nghiệm là dung dich NaCl 0,5M Bang 15 biểu

dién sự phụ thuộc điện thế ăn mòn #„.„ vào thời gian ngâm mẫu ở các nồng độ

ức chế khác nhau trong màng dầu Giá trị E,„„ của mẫu thép nền là -444 mW, Bảng 15 và Hình 7 cho thấy : điện thế ăn mòn thép khi có màng dầu

lệch về phía âm so với điện thế ăn mòn thép nền trong cùng môi trường (điện

thế thép nên E„„„ = - 444 mV) Đối với màng dầu không chứa phụ gia ức chế

ăn mòn, thì điện thế ăn mòn dịch chuyển dẫn về phía dương trong vòng 6 giờ ngâm mẫu và sau đó giữ tương đối én định trong suốt thời gian thử nghiệm là

504 giờ Thời điểm thế âm lệch về phía dương thay đổi theo hàm lượng phụ gia