Tiểu luận môn dầu khí HỆ THỐNG BẢO VỆ ĂN MÒN BỂ CHỨA

H Ê ̣ T H Ô ́N G B A ̉O V Ê ̣ Ă N M O ̀N B Ê ̉ C H Ư ́A G v h d : T h . s v y t h i ̣ h ô ̀n g g i a n g Nội dung I. Ăn mòn và cơ chế ăn mòn II. Các dạng ăn mòn bồn bể chứa III. Các phương pháp bảo vệ ăn  Kim loại khi tiếp xúc với môi trường ngoài (oxy, nước, không khí,…) sẽ bị gỉ sét và ăn mòn.  Ăn mòn là quá trình điện hóa  Ăn mòn sẽ xuất hiện tâp trung ở anode  Ăn mòn sẽ phá hủy bề mặt vật liệu theo thời gian gây rò rĩ, giảm chất lượng của sản phẩm chứa bên trong. Ăn mòn • Một tế bào ăn mòn bao gồm 4 cấu tử: - Anode: Sinh e- nơi xảy ra phản ứng oxy hóa (ăn mòn) - Cathode: Nhận e- thực hiện phản ứng (không ăn mòn) - Chất điện giải: cho phép ion di chuyển - Đường dẫn điện bằng kim loại Phản ứng Anode: Mo Mn+ + e Phản ứng Cathode: 2H+ +2e H2 O2 + 2H2O +4e 4OH- CƠ CHẾ ĂN MÒN ĐIỆN HÓA Ý nghĩa của việc hạn chế ăn mòn  Bảo quản thiết bị  Giảm chi phí bảo trì, bảo dưỡng  Giảm chi phí kiểm tra  Bảo vệ môi trường Cơ chế ăn mòn bể chứa nổi Có 2 cơ chế ăn mòn:  Ăn mòn kiểu điện hóa  Do lưỡng kim (tạp chất)  Gây ra bởi chất điện giải (Sự khác nhau do nồng độ oxy, điện trở của đất, nồng độ ẩm, nồng độ ion)  Ăn mòn kiểu điện phân  Do dòng điện nhiễu Ăn mòn pin nồng độ Nồng độ oxy khác nhau: Cùng có nồng độ oxy thấp (Anode) CÁC DẠNG ĂN MÒN Ăn mòn pin nồng độ Chênh lệch độ ẩm trong vật liệu lấp: vùng có độ ẩm cao (Anode). Nguyên nhân là do sự thoát nước kém Ăn mòn pin nồng độ Đất không đồng nhất: Vât liệu lạ trong cát lấp Ăn mòn lưỡng kim: Trường hợp khác nhau của kim loại đáy bồn và vật liệu chôn ngoài bồn. [...].. .Ăn mòn lưỡng kim: Trường hợp do sự khác nhau về kim loại giữa đáy bồn mới và cũ Ăn mòn do dòng điện lạ Có thể xảy ra ăn mòn nghiêm trọng do điện thế quá cao của nguồn điện bên ngoài Ăn mòn Galvanic trong bể Do chênh lệch nồng độ hoặc bản chất vật liệu Ăn mòn Galvanic ngoài bể Do sự không đồng nhất vật liệu=> Xảy ra chênh lệch điện thế đáy bể. .. chênh lệch điện thế đáy bể PHƯƠNG PHÁP BẢO VỆ CATHODE Bảo vệ cathode: Biến bề mặt kim loại cần bảo vệ thành cathode của một pin điện hóa Có 2 phương pháp chính: + Anode hy sinh + Dòng điện cưỡng bức Anode hy sinh Dùng kim loại “hoạt động hơn” làm anode hy sinh, thường dùng Magie, Nhôm, Kẽm Phạm vi áp dụng: Bảo vệ các chi tiết nhỏ, cần được sơn phủ tốt... giải có điện trở thấp Dùng bảo vệ phía trong bể (Không hiệu quả khi bảo vệ phía ngoài) Anode hy sinh Anode hy sinh Anode hy sinh Anode hy sinh Anode hy sinh Anode hy sinh Ưu điểm: - Không tốn điện năng - Dễ lắp đặt - Vốn đầu tử thấp (đối với bồn nhỏ) - Không gây dòng điện nhiễu (Stray current) làm ảnh hưởng công trình khác - Phí bảo trì thấp - Ít kiểm tra... giám sát Nhược điểm: - Chênh lệch điện thế thấp - Dòng điện sinh ra thấp - Chỉ sử dụng đối với đất có điện trở thấp - Không sử dụng để bảo vệ các bồn lớn Dòng điện cưỡng bức Dùng để bảo vệ đáy bể phía ngoài Hệ thống bao gồm: - Rectifier - Cáp dẫn điện - Anode: Than, gang có hàm lượng Si cao, hỗn hợp oxit kim loại trên Titan - Backfill: Giảm điện trở... đất với điện trở khác nhau Nhược điểm: - Ảnh hưởng đến các công trình khác - Chi phí vận hành và bảo dưỡng cao - Chi phí đầu tư cao (đối với công trình nhỏ) - Phải kiểm tra thường xuyên Dòng điện cưỡng bức Dòng điện cưỡng bức Dòng điện cưỡng bức Hệ thống lưới anode Được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới Sử dụng Anode trơ Ti Ưu điểm: - Mật độ dòng... toàn thế giới Sử dụng Anode trơ Ti Ưu điểm: - Mật độ dòng CP rất đồng đều - Không yêu cầu cách ly dòng điện - Khó làm hư hại - Lắp đặt dễ dàng - Tuổi thọ cao - Tiêu thụ điện năng thấp - Tính kinh tế cao . CHẾ ĂN MÒN ĐIỆN HÓA Ý nghĩa của việc hạn chế ăn mòn  Bảo quản thiết bị  Giảm chi phí bảo trì, bảo dưỡng  Giảm chi phí kiểm tra  Bảo vệ môi trường Cơ chế ăn mòn bể. v y t h i ̣ h ô ̀n g g i a n g Nội dung I. Ăn mòn và cơ chế ăn mòn II. Các dạng ăn mòn bồn bể chứa III. Các phương pháp bảo vệ ăn  Kim loại khi tiếp xúc với môi trường. phẩm chứa bên trong. Ăn mòn • Một tế bào ăn mòn bao gồm 4 cấu tử: - Anode: Sinh e- nơi xảy ra phản ứng oxy hóa (ăn mòn) - Cathode: Nhận e- thực hiện phản ứng (không ăn mòn) - Chất