Tóm tắt báo cáo nghiên cứu khoa học " TÍNH CHẤT ĂN MÒN CỤC BỘ THÉP TRONG KHAI THÁC DẦU KHÍ VÀ KHẢ NĂNG BẢO VỆ THÉP CỦA MỘT SỐ HỆ ỨC CHẾ ĂN MÒN " potx

Hội nghị tổng kết NCCB trong KHTN khu vực phía Nam năm 2005 TÍNH CHẤT ĂN MÒN CỤC BỘ THÉP TRONG KHAI THÁC DẦU KHÍ VÀ KHẢ NĂNG BẢO VỆ THÉP CỦA MỘT SỐ HỆ ỨC CHẾ ĂN MÒN Mã số đề tài: 560605 Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS. NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THOA Cơ quan công tác: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐHQG-HCM Địa chỉ liên lạc: 227 Nguyễn Văn Cừ, Quận 5, Tp. HCM Điện thoại: 08 – 8397720 Email: ntpthoa@hcmuns.edu.vn Thành viên tham gia: Nguyễn Nhị Trự Trần Văn Mẫn Nguyễn Thái Hoàng Lê Viết Hải 1. Tóm tắt mục đích, nội dung nghiên cứu 1.1. Mục tiêu nghiên cứu Khảo sát cơ chế và động học quá trình ăn mòn cục bộ thép trong các môi trường nhiệt đới – biển. Xác định hiệu quả bảo vệ thép của một số màng sơn phủ và các hệ ức chế ăn mòn. 1.2. Ý nghĩa khoa học của đề tài Góp phần phát triển lý thuyết điện hóa trong khảo sát động học quá trình ăn mòn cục bộ thép và tạo cơ sở khoa học cho việc lựa chọn các màng sơn phủ và các hệ ức chế ăn mòn nhằm bảo vệ thép trong môi trường nhiệt đới - biển của Việt Nam. 1.3. Nội dung nghiên cứu − Phát triển cơ sở hóa lý của những các phương pháp điện hóa (phổ tổng trở điện hóa, potentiodynamic, potentiostatic, ), chú ý đến ảnh hưởng của các biến đổi vi lượng trong hệ môi trường - vật liệu lên tính chất, cơ chế và động học quá trình ăn mòn cục bộ kim loại và các thông s ố điện hóa. − Phân tích dữ liệu của các phương pháp này nhằm áp dụng cho việc xác định tính năng bảo vệ thép của các màng sơn phủ và các hệ ức chế ăn mòn trong môi trường khí quyển nhiệt đới và môi trường nước biển. − Nghiên cứu tác động của các phụ gia lên tính chất ăn mòn cục bộ thép trong các môi trường khảo sát. − Xác định hiệu quả bảo vệ thép của một s ố hệ sơn phủ theo thời gian. 2. Kết quả nghiên cứu, ý nghĩa khoa học đã đạt được − Mở rộng khả năng áp dụng phương pháp tổng trở điện hóa (Electrochemical impedance spectroscopy - EIS) vào nghiên cứu động học ăn mòn cục bộ, tính chất bảo vệ kim loại, chống ăn mòn của màng sơn và các hệ ức chế. Trang 19 Tuyển tập các báo cáo NCCB trong KHTN − Nghiên cứu ăn mòn cho các hệ thép trần và thép sơn phủ trong môi trường nước biển. Xác định mạch mô phỏng quá trình ăn mòn cho 3 loại thép: ống chống, ống khai thác, thép vỏ tàu biển ; 3 hệ sơn lót và 4 hệ sơn hoàn chỉnh theo thời gian phơi mẫu. Đo tổng trở điện hóa và xác định các thông số của quá trình ăn mòn như: thế mạch hở, điện dung lớp kép, điện trở phân cực, điện trở chuyển điện tích, điện trở màng sơn, điện dung lớp phủ, xác định độ thấm nước vào màng sơn. − Khảo sát bề mặt mẫu và ăn mòn dưới màng sơn bằng hiển vi điện tử quét (SEM). − So sánh dự đoán về khả năng bảo vệ chống ăn mòn của các lớp phủ theo các số liệu của phép đo tổng trở với các kết quả quan sát và chụp ảnh bề mặt (hiển vi kim tương, kỹ thuật số) và chụp ảnh mặt cắt (giao diên thép nền – màng sơn bằng phương pháp SEM. − Thiết lập phương trình dự báo tuổi thọ màng sơn. − Tìm hiểu tác động của các phụ gia màng sơn lên các tính năng bảo vệ của lớp phủ và các thông số động học của quá trình ăn mòn thép trong n ước biển. − Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ clorur đến quá trình khơi mào ăn mòn lỗ thép không gỉ trong các dung dịch NaCl. Phương pháp phân cực thế động cũng được sử dụng để xác định thế ăn mòn lỗ Epitting , thế bảo vệ Epro, quá trình phát triển lỗ, …. Kích thước lỗ ăn mòn được quan sát bằng kỹ thuật chụp quét SEM. 3. Ý nghĩa thực tiễn và hiệu quả ứng d ụng thực tiễn − Xác định tốc độ và động học quá trình ăn mòn cục bộ thép đường ống và thép vỏ tàu trong môi trường nước biển và môi trường khí quyển − Khẳng định khả năng dự báo độ bền màng sơn dựa trên kết quả các phép đo điện hóa. − Đưa ra phương trình dự đoán tuổi thọ màng sơn. 4. Kết quả đào tạo sau đại h ọc Thạc sĩ: số đã bảo vệ: 1 đang hướng dẫn: 2 Tiến sĩ: số đã bảo vệ: 2 đang hướng dẫn: 1 5. Sản phẩm khoa học đã hoàn thành 5.1. Các công trình đã công bố trong các tạp chí KH [1]. T.T.N. Lan, R. Nishimura, Y. Tsujino , Y. Satoh, N. T. P. Thoa, M. Yokoi, Y. Maeda. The Effects of Air Pollution and Climatic Factors on Atmospheric Corrosion of Marble under Field Exposure. Corosion Science, 47 (2005) 1023–1038. [2]. T.T.N. Lan, N. T. P. Thoa, R. Nishimura, Y. Tsujino , Y.Satoh, M.Yokoi, Y. Maeda. New model for the sulphation of marble by dry deposition. Sheltered marble – the indicator of the air pollution by sulphur dioxide. Atmospheric Environment 39 (2005) 913-920. [3]. T.T.N. Lan, R. Nishimura, Y. Tsujino, Y. Satoh, N. T. P. Thoa, M. Yokoi , Y.Maeda. Atmospheric corrosion of carbon steel under field exposure in the Southern part of Vietnam. Corosion Science, In press, online. Trang 20 Hội nghị tổng kết NCCB trong KHTN khu vực phía Nam năm 2005 [4]. Nguyễn Nhị Trự, Nguyễn Thị Phương Thoa, Nguyễn Thúy ái, H. Tanabe “Độ bền màng sơn polyuretan và flopolyme đóng rắn nguội trong môi trường nhiệt đới”. Tạp chí Phát triển Khoa học - Công nghệ, Tập 8, No 2, tr. 10-16 (2005). [5]. Lê Viết Hải, Nguyễn Thị Phương Thoa, Nguyễn Thái Hoàng, “Đánh giá sự thấm nước của một số màng sơn lót thương mại bằng phương pháp tổng trở điện hóa”. Tạp chí Hóa h ọc, T. 43, Số 2, tr. 193-198 (2005). 5.2. Các báo cáo khoa học tại các hội nghị, hội thảo KH [1]. Le Viet Hai, Nguyen Thi Phuong Thoa, Nguyen Huu Doan, Nguyen The Nghiem. “Electrochemical investigation of the anti-corrosion protective performance of some commercial paint systems for carbon steel in seawater”. 16 th International Corrosion Congress, Bejing, China 2005. Paper Number: 18-C-34, p. 631. [2]. Le Viet Hai, Nguyen Thi Phuong Thoa, Nguyen Nhi Tru, Nguyen Thai Hoang. “Characterization of water uptake and protective performance for epoxy primer coatings in seawater by electrochemical impedance spectroscopy”. 16 th International Corrosion Congress, Bejing, China 2005. Paper Number: 18-C-35, p. 632. [3]. Nguyen Nhi Tru, H. Tanabe, M. Nagai, “Degradation of polyuretan and fluoropolymer top coatings in tropical environment”. 16 th International Corrosion Congress, Bejing, China 2005. Paper Number: 5-B-30, p. 175. [4]. Y. Maeda, T.T.N. Lan, K. Imamura, N. T. P. Thoa. “Environmental Air Monitoring and Sonolytical Improvement of the Water Pollution”. [5]. Hội thảo Phát triển Thành phố Xanh và Bền vững, Tp. HCM, 30-31/5/2005. [6]. Le Viet Hai, Nguyen Thi Phuong Thoa, Nguyen Nhi Tru, Nguyen Thai Hoang, “Evaluation of water uptake of epoxy primer coatings in seawater by electrochemical impedance spectroscopy” Proceedings of the First Young Vietnamese Scientists Meeting (YVSM - 05), Nha Trang, June 12-16, 2005. 5.3. Sách chuyên khảo đã xuất bản: Không 6. Đánh giá và kiến nghị − Rất tốt, đúng tiến độ theo kế hoạch đã đề ra. − Đã hoàn thành tất cả các đề mục đặt ra. Nhiều mục còn vượt mức so vớ i kế hoạch ban đầu, thí dụ : NCS bảo vệ luận án Tiến sĩ trước thời hạn, số lượng bài báo khoa học … − 03 cán bộ thực hiện đề tài đã tham dự và báo cáo oral tại “Hội nghị Ăn mòn Toàn thế giới lần thứ 16”, tổ chức tại Bắc Kinh, Trung Quốc từ 18-24/9/2005. Đây là Hội nghị quốc tế có quy mô lớn (gần 800 đại biểu đến từ hơn 80 nước). Các báo cáo của nhóm nghiên cứu được đánh giá tốt và được nhiều đại biểu quan tâm. Trang 21 Tuyển tập các báo cáo NCCB trong KHTN LOCALISED CORROSION BEHAVIOR OF STEEL IN OIL AND GAS PRODUCTION AND PROTECTION EFFICIENCY OF SOME CORROSION INHIBITORS ABSTRACT Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and other electrochemical techniques have been applied to study the water uptake, coating resistance, coating capacitance, and kinetics of under-film corrosion process for some commercial paints on carbon steel surfaces exposed to natural environments (seawater and atmospheric media). Special attention was made on polyurethane and the normal temperature-cured fluoropolymer top coatings. Based on EIS data analysis, changes in OCP, water uptake, as well as on the results of outdoor exposure, accelerated testing, SEM and metallographic images, it was proved that electrochemical measurements can be used to predict effect of inhibiting pigments, coating behavior and corrosion of coated steel in natural environments. Trang 22 . Hội nghị tổng kết NCCB trong KHTN khu vực phía Nam năm 2005 TÍNH CHẤT ĂN MÒN CỤC BỘ THÉP TRONG KHAI THÁC DẦU KHÍ VÀ KHẢ NĂNG BẢO VỆ THÉP CỦA MỘT SỐ HỆ ỨC CHẾ ĂN MÒN Mã số đề tài: 560605 Chủ. EIS) vào nghiên cứu động học ăn mòn cục bộ, tính chất bảo vệ kim loại, chống ăn mòn của màng sơn và các hệ ức chế. Trang 19 Tuyển tập các báo cáo NCCB trong KHTN − Nghiên cứu ăn mòn cho các hệ. tính năng bảo vệ thép của các màng sơn phủ và các hệ ức chế ăn mòn trong môi trường khí quyển nhiệt đới và môi trường nước biển. − Nghiên cứu tác động của các phụ gia lên tính chất ăn mòn cục