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 MÔN HỌC: KỸ THUẬT CHỐNG ĂN MÒN CHUYÊN ĐỀ CHUYÊN ĐỀ : : QUÁ TRÌNH ĂN MÒN HỆ THỐNG QUÁ TRÌNH ĂN MÒN HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG DẪN DẦU, KHÍ VÀ ĐƯỜNG ỐNG DẪN DẦU, KHÍ VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO VỆ PHƯƠNG PHÁP BẢO VỆ GVHD: TS.Huỳnh Quyền Thực hiện: Quách Thị Mộng Huyền Võ Đức Minh Minh 1 1 Nội dung Nội dung 1. 1. Giới thiệu Giới thiệu 2. 2. Quá trình ăn mòn Quá trình ăn mòn 3. 3. Các dạng ăn mòn đường ống Các dạng ăn mòn đường ống 4. 4. Phương pháp bảo vệ Phương pháp bảo vệ 2 2 1. Giới thiệu 1. Giới thiệu Hiện tượng ăn mòn là một loại hư Hiện tượng ăn mòn là một loại hư hỏng của hệ thống đường ống, nó hỏng của hệ thống đường ống, nó chiếm khoảng 20-25% những sai hỏng chiếm khoảng 20-25% những sai hỏng được ghi nhận và thường rất nguy được ghi nhận và thường rất nguy hiểm; hiểm; Hệ thống ống khi bị ăn mòn sẽ giảm Hệ thống ống khi bị ăn mòn sẽ giảm khả năng chống chịu lại những ngoại khả năng chống chịu lại những ngoại lực hay làm nghiêm trọng thêm những lực hay làm nghiêm trọng thêm những điểm yếu trong vật liệu hoặc kết cấu; điểm yếu trong vật liệu hoặc kết cấu; 3 3 1. Giới thiệu 1. Giới thiệu Ngăn chặn quá trình ăn mòn được Ngăn chặn quá trình ăn mòn được quan tâm đến trong toàn bộ quá trình: quan tâm đến trong toàn bộ quá trình: từ thiết kế, lắp đặt, thử nghiệm và từ thiết kế, lắp đặt, thử nghiệm và trong suốt thời gian hoạt động; trong suốt thời gian hoạt động; Một khi quá trình ăn mòn đã xảy ra, Một khi quá trình ăn mòn đã xảy ra, việc giảm thiểu tác động của nó lên sự việc giảm thiểu tác động của nó lên sự toàn vẹn của hệ thống là rất khó toàn vẹn của hệ thống là rất khó khăn. khăn. 4 4 1. Giới thiệu 1. Giới thiệu Thường sự tách biệt giữa dự án và Thường sự tách biệt giữa dự án và vận hành gây khó khăn cho việc kiểm vận hành gây khó khăn cho việc kiểm soát ăn mòn; soát ăn mòn; Thông thường chi phí cho việc chống Thông thường chi phí cho việc chống ăn mòn chiếm khoảng 10-20% tổng ăn mòn chiếm khoảng 10-20% tổng vốn dự án và 0,3-0,5% chi phí vận vốn dự án và 0,3-0,5% chi phí vận hành. hành. 5 5 2. Ăn mòn 2. Ăn mòn Định nghĩa: ăn mòn kim loại là sự phá Định nghĩa: ăn mòn kim loại là sự phá hủy do tác động hóa học và điện hóa hủy do tác động hóa học và điện hóa giữa chúng với môi trường bên ngoài. giữa chúng với môi trường bên ngoài. 6 6 Bốn yếu tố chính tạo nên Bốn yếu tố chính tạo nên một hệ ăn mòn điện hóa một hệ ăn mòn điện hóa 7 7 Bốn yếu tố chính tạo nên Bốn yếu tố chính tạo nên một hệ ăn mòn điện hóa một hệ ăn mòn điện hóa Phải có anode Phải có anode Phải có catode Phải có catode Phải có đường dẫn kim loại nối anode Phải có đường dẫn kim loại nối anode và catode và catode Anode và catode phải nằm trong một Anode và catode phải nằm trong một môi trường điện hóa (đất ẩm, nước) môi trường điện hóa (đất ẩm, nước) 8 8 Cơ chế ăn mòn điện hóa Cơ chế ăn mòn điện hóa đường ống đường ống Quá trình loại bỏ electron Quá trình loại bỏ electron của kim loại (sự oxi hóa) của kim loại (sự oxi hóa) M M → → M M n+ n+ + ne + ne - - Quá trình nhận các Quá trình nhận các electron này bởi các chất electron này bởi các chất oxi hóa (sự khử), như là: oxi hóa (sự khử), như là: oxi hoặc nước oxi hoặc nước O O 2 2 + 2H + 2H 2 2 O + 4e O + 4e - - → → 4OH 4OH - - 2H 2H 2 2 O + 2e O + 2e - - → → H H 2 2 +2OH +2OH - - 9 9 Ăn mòn Galvanic 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 10 10 [...]...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 3 Ăn mòn đường ống dẫn dầu 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 12 Ăn mòn do chênh lệch nồng... Ăn mòn kim loại có vi khuẩn kị khí: SO-→ S2– + 4O Sự có S2– và oxi thúc đẩy quá trình ăn mòn điện hoá, với Fe2+ tạo ra sulfua sắt: Fe2+ + S2– → FeS↓ Cả hai yếu tố trên sẽ thúc đẩy quá trình ăn mòn điện hoá sắt Sản phẩm ăn mòn thường dạng mầu đen, mầu của sulfua 23 sắt, có dạng xốp cũng góp phần làm dễ dàng khử oxi 4 Các phương pháp bảo vệ Sử dụng vật liệu chống ăn mòn; Sử dụng chất ức chế chống ăn. .. bảo vệ Sử dụng vật liệu chống ăn mòn; Sử dụng chất ức chế chống ăn mòn; Bảo vệ bằng các lớp bao phủ; Bảo vệ cathod Bảo vệ bề mặt bên ngoài đường ống thường dùng các phương pháp bao phủ hoặc bảo vệ cathod; Bảo vệ bên trong đường ống thì dùng chất ức chế hay bao phủ 24 4.1 Vật liệu chống ăn mòn Vật liệu phi kim Hợp kim chống ăn mòn – Thép không rỉ martansiric; – Thép không rỉ austenic; – Thép... 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) 14 Ống mới và ống cũ • • • Hiện tượng ăn mòn này xảy ra khi có sự tiếp... 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... bên ngoài Loại vật liệu Nhựa đường PE PP FBE (Fusion bonded epoxy) Băng plastic Asphalt mastic Epikote Nhiệt độ tối đa (oC) 60 65 100 100 (65) 60 60 80 26 27 Lớp phủ tại điểm nối – PE; – Bột FBE hoặc bột PE; – Băng cold-applied 28 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... bởi bê tông Khi đó, phần nằm trong bê tông sẽ khó bị ăn mòn hơn 18 Ăn mòn do dòng lạc (stray current) Trường hợp 1 19 Ăn mòn do dòng lạc Trường hợp 2 20 Ăn mòn do dòng lạc Trường hợp 3 21 Ăn mòn do dòng lạc Trường hợp 4 (từ hệ thống tàu điện và hầm mỏ) 22 Ăn mòn do vi sinh vật – Ăn mòn kim loại có vi khuẩn hiếu khí: * VSV oxi hoá sulfua ( pH = 0 ÷ 6): 2S + 3O2 + 2H2O... catode trong hệ pin ăn mòn Điều này có nghĩa là phần đường ống nằm trong đất loại A sẽ bị ăn mòn 16 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 khác nhau 17 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... 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 30 Tiêu chuẩn của lớp phủ Tiêu chuẩn NACE RP0169-96 (The National Association of Corrosion Engineers ) Cách điện hiệu quả Cách ẩm tốt Khả năng lắp đặt Độ bền của lớp... bền của lớp phủ Kết dính tốt với bề mặt ống 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 Dễ dàng sửa chữa Không độc hại với môi trường 33 Một số điểm cần lưu ý khi thiết kế và lắp đặt 1 Làm sạch bề mặt đường ống; 2 Sơn lót, nếu cần thiết; 3 Nếu sử dụng . nước O O 2 2 + 2H + 2H 2 2 O + 4e O + 4e - - → → 4OH 4OH - - 2H 2H 2 2 O + 2e O + 2e - - → → H H 2 2 +2OH +2OH - - 9 9 Ăn mòn Galvanic Ăn mòn Galvanic • Ăn mòn ganvanic là ăn. chống ăn mòn chiếm khoảng 10 -2 0 % tổng ăn mòn chiếm khoảng 10 -2 0 % tổng vốn dự án và 0, 3-0 ,5% chi phí vận vốn dự án và 0, 3-0 ,5% chi phí vận hành. hành. 5 5 2. Ăn mòn 2. Ăn mòn Định nghĩa: ăn. ganvanic. Nguyên tắc ăn mòn tương tự như ăn mòn ganvanic. • Trong trường hợp này, đoạn ống mới sẽ bị ăn mòn nhanh Trong trường hợp này, đoạn ống mới sẽ bị ăn mòn nhanh