QUÁ TRÌNH ĂN MÒN HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG DẪN DẦU, KHÍ VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO VỆ

Nội dungGiới thiệuQuá trình ăn mònCác dạng ăn mòn đường ốngPhương pháp bảo vệ Hiện tượng ăn mòn là một loại hư hỏng của hệ thống đường ống, nó chiếm khoảng 2025% những sai hỏng được ghi nhận và thường rất nguy hiểm;Hệ thống ống khi bị ăn mòn sẽ giảm khả năng chống chịu lại những ngoại lực hay làm nghiêm trọng thêm những điểm yếu trong vật liệu hoặc kết cấu

MÔN HỌC: KỸ THUẬT CHỐNG ĂN MÒN

CHUYÊN ĐỀ :

QUÁ TRÌNH ĂN MÒN HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG DẪN DẦU, KHÍ VÀ

PHƯƠNG PHÁP BẢO VỆ

GVHD: TS.Huỳnh Quyền Thực hiện: Quách Thị Mộng Huyền

Võ Đức Minh Minh

1

1 Giới thiệu

 Hiện tượng ăn mòn là một loại hư hỏng của hệ thống đường ống, nó chiếm khoảng 20-25% những sai hỏng được ghi nhận và thường rất nguy hiểm;

 Hệ thống ống khi bị ăn mòn sẽ giảm khả năng chống chịu lại những ngoại lực hay làm nghiêm trọng thêm những điểm yếu trong vật liệu hoặc kết cấu;

3

1 Giới thiệu

 Ngăn chặn quá trình ăn mòn được quan tâm đến trong toàn bộ quá trình:

từ thiết kế, lắp đặt, thử nghiệm và trong suốt thời gian hoạt động;

 Một khi quá trình ăn mòn đã xảy ra, việc giảm thiểu tác động của nó lên sự toàn vẹn của hệ thống là rất khó khăn

1 Giới thiệu

 Thường sự tách biệt giữa dự án và vận hành gây khó khăn cho việc kiểm soát

ăn mòn;

 Thông thường chi phí cho việc chống

ăn mòn chiếm khoảng 10-20% tổng vốn dự án và 0,3-0,5% chi phí vận hành

5

2 Ăn mòn

 Định nghĩa: ăn mòn kim loại là sự phá hủy do tác động hóa học và điện hóa giữa chúng với môi trường bên ngoài

Bốn yếu tố chính tạo nên

một hệ ăn mòn điện hóa

7

Bốn yếu tố chính tạo nên

một hệ ăn mòn điện hóa

 Phải có đường dẫn kim loại nối anode

và catode

môi trường điện hóa (đất ẩm, nước)

Cơ chế ăn mòn điện hóa

đường ống

của kim loại (sự oxi hóa)

này bởi các chất oxi hóa (sự

khử), như là: oxi hoặc nước

-9

 Ăn mòn Galvanic

• Ăn mòn ganvanic là ăn mòn xảy ra khi có sự hình

thành hệ pin galvanic giữa hai kim loại khác nhau.

• Mỗi loại vật liệu có một điện thế ăn mòn riêng, khi có

sự hình thành hệ pin ganvanic của hai kim loại bất kì, kim loại có điện thế cao hơn sẽ là catode và kim loại còn lại là anode Anode sẽ bị ăn mòn.

3 Ăn mòn đường ống dẫn dầu

3 Ăn mòn đường ống dẫn dầu

Hiện tượng ăn mòn chênh lệch khí thường xảy ra trong các trường hợp sau:

•Ăn mòn khe

•Ăn mòn tại vùng mớn nước

•Ăn mòn lắng đọng

11

 Ăn mòn lỗ hay ăn mòn điểm: Dạng

ăn mòn này xảy ra trên các kim loại, hợp kim có màng thụ động (Al, Ni, Ti,

Zn, thép không gỉ) hoặc có các lớp phủ bảo vệ bị xuyên thủng

3 Ăn mòn đường ống dẫn dầu

Ăn mòn do chênh lệch nồng

độ oxy trong đất

• Khi có sự chênh lệch nồng độ oxy trong đất, khu vực có nồng độ oxy nhỏ hơn sẽ thành anode

và sẽ bị ăn mòn Ngược lại, khu vực có nồng độ oxy cao hơn sẽ thành catode.

• Sự chênh lệch nồng độ oxy cũng có thể xảy ra đối với phần trên và dưới của đường ống.

13

Ảnh hưởng của nồng độ oxygen và nhiệt độ đến quá trình ăn mòn đường ống bằng thép (có hàm lượng carbon thấp)

Ống mới và ống cũ

• Hiện tượng ăn mòn này xảy ra khi có sự tiếp xúc giữa hai đoạn ống cũ và mới.

• Nguyên tắc ăn mòn tương tự như ăn mòn ganvanic

• Trong trường hợp này, đoạn ống mới sẽ bị ăn mòn nhanh hơn so với đoạn ống cũ.

15

Ăn mòn do khác nhau về loại đất

• Sự khác nhau về thành phần trong đất gây ra sự chênh lệch thế hóa học giữa các khu vực trên đường ống Từ đó, quá trình ăn mòn xảy ra tương tự như trường hợp ăn mòn ganvanic.

• Theo như số chỉ của các vôn kế, đường ống nằm trong loại đất B có điện thế âm ít hơn phần kia nên

nó trở thành catode trong hệ pin ăn mòn Điều này có nghĩa là phần đường ống nằm trong đất loại A sẽ bị

ăn mòn.

Ăn mòn do khác nhau về loại đất

Chuỗi các anode và catode được hình thành trên đường ống do

sự chênh lệch thế điện cực tại các đoạn ống có môi trường đất

Ăn mòn do khác nhau về loại đất

Sự ăn mòn cũng xảy ra tương tự đối với trường hợp đường ống được bao phủ một phần bởi bê tông Khi đó, phần nằm trong bê tông sẽ khó bị ăn mòn hơn.

Ăn mòn do dòng lạc

(stray current)

19

Ăn mòn do dòng lạc

Ăn mòn do dòng lạc

21

Ăn mòn do dòng lạc

– Ăn mòn kim loại có vi khuẩn hiếu khí:

* VSV oxi hoá sulfua ( pH = 0 ÷ 6):

Ăn mòn do vi sinh vật

23

 Lớp phủ cho bề mặt bên ngoài

Loại vật liệu Nhiệt độ tối đa

 Lớp phủ tại điểm nối

– PE;

– Bột FBE hoặc bột PE;

– Băng cold-applied

Lớp phủ bên trong

 Tạo ra một rào ngăn cách giữa lưu chất và bề mặt kim loại, chống lại những quá trình ăn mòn của những sản phẩm có tính ăn mòn

 Lớp phủ bên trong thường là lớp sơn epoxy, ngoài việc bảo vệ chống ăn mòn còn giảm ma sát

29

 Sơn phủ bên trong

thực hiện nhờ thiết bị

được gắn giữa 2 thoi

Trước khi sơn phủ, bề

mặt bên trong ống

được súc rửa sạch

bằng dung dịch acid

phù hợp, làm khô

Tiêu chuẩn của lớp phủ

National Association of Corrosion Engineers )

Tiêu chuẩn của lớp phủ (tt)

 Độ bền của vật liệu trong khi vận chuyển, lưu trữ (sự phá hủy bởi tia tử ngoại) và lắp đặt

 Khả năng duy trì điện trở ổn định

 Khả năng liên kết

 Không độc hại với môi trường

33

Một số điểm cần lưu ý khi thiết

kế và lắp đặt

cần chú ý thứ tự bao phủ;

thể, như là: nhiệt độ, bề dày, sức căng…

Một số điểm cần lưu ý khi thiết

kế và lắp đặt (tt)

đường ống đã được bao phủ;

đối với loại ống được bao phủ tại nơi sản xuất;

4.3 Sử dụng chất ức chế

 Chất diệt vi sinh

4.4 Bảo vệ cathod

 Được sử dụng bảo vệ bề mặt phía ngoài đường ống, chủ yếu đảm bảo ngăn chặn quá trình ăn mòn điện hóa xảy ra tại nhựng điểm bọc bị hư hỏng

– Cung cấp một dòng diện một chiều chạy

dọc theo đường ống;

– Nối đường ống với một kim loại khác tạo

thành một cặp pin điện (anod hy sinh).

Magnesium Sacrificial Anode

Zinc anode

41

Aluminium anodes

Sử dụng dòng điện ngoài

43

Các loại anode

 Anode graphit

 Anode high silicon cast iron

 Anode Platinum và platinized-niobium

Rectifier

45

Thông số thiết kế

Dữ liệu đầu vào:

Thông số đầu ra:

So sánh – Ưu điểm

So sánh – Nhược điểm

có một lượng lớn anode

Thank you!

49