Bài thuyết trình bảo vệ và chống ăn mòn cho hệ thống đường ống

7.2 Kiểm Tra Đường Ống Bằng Điện Tử Thiết bị này được gắn trên thoi, trong quá trình hoạt động của thoi nó sẽ ghi nhận tình trạng của thành ống.. 7.3 Sử Dụng Tia Phóng Xạ Chủ yếu sử dụng

Khoa Hóa Học và CNTP

ĐƯỜNG ỐNG

VÀ BỂ CHỨA DẦU KHÍ

NHÓM 2

CHUYÊN ĐỀ

BẢO VỆ VÀ CHỐNG ĂN MÒN CHO HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG

Giới thiệu chung.

Một số đường ống dầu khí trên thế giới

NỘI DUNG

I Phân Loại Ăn Mòn.

II Các Phương Pháp Kiểm Tra Và Phát Hiện

Ăn Mòn.

III.Các Phương Pháp Bảo Vệ Chống Ăn Mòn.

I.PHÂN LOẠI ĂN MÒN

Ăn mòn

bên trong

Ăn mòn bên ngoài

Theo vị trí

Ăn mòn bên trong

Ăn mòn ngọt

Ăn mòn chua

Nước trong đường ống

Ăn mòn do

sinh vật

Ăn mòn bên ngoài chủ yếu là ăn mòn điện hóa

Theo hình thái

Ăn mòn kết hợp ứng suất nứt gãy

THIẾT BỊ KIỂM TRA BỀ MẶT

Kiểm Tra Bằng Siêu Âm

Kiểm Tra Đường Ống Bằng Điện

Tử

Sử Dụng Tia Phóng Xạ

II KIỂM TRA VÀ PHÁT HIỆN ĂN MÒN

Độ chính xác của COUPON phụ thuộc vào: vị trí, môi trường, thao tác lắp đặt & thu hồi Coupon, thời gian kiểm tra.

Mm/năm = m.3650/Atp

3 KHỚP NỐI & TRỤC QUẤN

Cũng giống như Coupon nhưng thời gian hoạt động lâu hơn, thể hiện mức độ ăn mòn toàn bộ bề mặt đường ống và có thể

đo được chiều sâu của những lỗ ăn mòn bằng cách cắt ra

4 ĐO BẰNG CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TỬ

4.1 Máy Đò Điện Trở

Dựa vào lượng kim loại mất mát bằng cách đo mức tăng điện trở của kim loại, khi điện tích ngang của chúng bị giảm do ăn mòn Mẫu thử làm bằng kim loại tương tự kim loại làm đường ống Sau đó giá trị điện trở sẽ được xác định khi đầu dò ở

trạng thái cân bằng với môi trường

4.2 Máy Đo Điện Trở Phân Cực

4.3 Máy Đò Galvanic

Được làm từ 2 điện cực khác nhau thường là đồng và sắt

Chúng được nối với nhau và đưa vào hệ thống Sau khi các

điện cực cân bằng với môi trường, một cường độ điện được khi nhận Nếu giá trị nhỏ nghĩa là không có ăn mòn và ngược lại Chủ yếu dùng để đo ăn mòn do oxygen tan trong dung

dịch

4.4 Máy Đo Hydrogen

Gồm một ống thép có thành rất mỏng nối với một thiết bị đo

áp, chủ yếu được sử dụng trong môi trường chua Trong phản ứng ăn mòn hydrogen sinh ra khuếch tán qua thành ống thép, tại đó nó kết hợp với thành phân tử, quá lớn khuếch tán ngược lại, áp suất do phân tử hydrogen sẽ được đo và chuyển thành giá trị ăn mòn

5 PHÂN TÍCH HÓA HỌC

5.1 Xác Định Hàm Lượng Sắt Hòa Tan

Một phương pháp đánh giá ăn mòn hiệu quả là xác định lượng sắt có trong lưu chất thông qua mẫu lấy

- Thiết bị lấy mẫu phải sạch

- Van lấy mẫu phải không bị rỉ và vấy bẩn, thường được làm bằng đồng

- Mẫu lấy phải đại diện cho toàn bộ lưu chất

- Thời gian hoạt động của mỏ

- Độ ổn định của mỏ

- Thành phần nước giống nhau

5.2 Phân Tích Sản Phẩm Ăn Mòn

Kiểm tra ăn mòn bằng cách phân tích sản phẩm và những

mảng bám trên hệ thống Mẫu lấy từ coupon hay trực tiếp từ

hệ thống, khi biết được thành phần những chất có thể đánh giá

và xác định ăn mòn

5.3 Phân Tích Khí

Những khí quan trọng trong đánh giá ăn mòn là CO2, H2S và O2 Trong mỏ khí hoặc những thiết bị dùng khí, xác định 3 khí trên tương đối đơn giản nếu chúng tập trung một số lượng lớn Trong mỏ dầu, xác định các mỏ khí đó khó khăn hơn

6 HOẠT ĐỘNG CỦA VI KHUẨN

Dựa trên số lượng vi khuẩn để xác định mức độ ảnh hưởng

của chúng đến ăn mòn

7 THIẾT BỊ KIỂM TRA BỀ MẶT

7.1 Kiểm Tra Bằng Siêu Âm

Là sử dụng năng lượng siêu âm để đo bề dày của vật thể và xác định chỗ rạn nứt

7.2 Kiểm Tra Đường Ống Bằng Điện Tử

Thiết bị này được gắn trên thoi, trong quá trình hoạt động của thoi nó sẽ ghi nhận tình trạng của thành ống

7.3 Sử Dụng Tia Phóng Xạ

Chủ yếu sử dụng phương pháp chụp hình để kiểm tra mối hàn và bề mặt bên trong đường ống

III PHƯƠNG PHÁP BẢO VỆ CHỐNG

Bảo vệ cathod bằng anod hy sinh

Bảo vệ bề mặt bên ngoại thường dùng các phương pháp bao phủ hoặc bảo vệ bằng cathode, bên trong thì dùng chất

ức chế hay bao phủ

1 VẬT LIỆU CHỐNG ĂN MÒN

Vật liệu phi kim

Hợp kim chống ăn mòn ( CARs)

2 LỚP PHỦ CHỐNG ĂN MÒN

-Là phương pháp chống ăn mòn hữu hiệu nhất hiện nay, thông thường sử dụng kết hợp với biện pháp bảo vệ cathod.

- Đặc tính:Khả năng bám dính, mềm dẻo, điện trơ, khả năng

cách nhiệt, chống chịu các tác đọng cơ học, tính chất vật lý hóa học ổn định, dễ sử dụng và bền trong môi trường

Giới hạn nhiệt độ sư dụng của những loại vật liệu trên

• Lớp phủ tại điểm nổi

Những loại vật liệu này thường được sử dụng:

Poly Etylen

Phủ băng bột FBE hoặc bột PE

Băng cold - applied

• Lớp phủ bề mặt bên trong của đường ống

Nhằm mục đích tạo ra một rào ngăn 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 có tính epoxy, ngoại việc bảo vệ chống ăn mòn còn nhằm mục đích giảm ma sát và tạo sự sạch cho bề mặt bên trong ống.

Ảnh : Phủ bề mặt bên trong đường ống.

3 Sử dụng chất ức chế.

Chất Ức Chế

Chất ức chế thay đổi tính ăn mòn của môi trường

- Các độ chất sinh hoạt dùng để diệt vi sinh vật cũng là một loại chất ức chế nhằm làm giảm số lượng vi sinh vật hoạt động trong đường ống

• Chất ức chế hoạt động

Chất này được đưa vào hệ thống với nồng độ thấp và thường là loại chất rắn có thể hòa tan trong lưu chất vận chuyển Chúng phản ửng với kim loại và tạo thành một lớp film bảo vệ kim loại bên trong không bị ăn mòn

• Chất Ức Chế Thụ Động :

 Tương thích với những chất hóa học trong dầu.

 Không tạo nhũ tương với nước hay dầu.

 Ổn định nhiệt.

 Tạo kết tủa bám dính.

 Không gây ô nhiễm môi trường.

 Giá cả và khả năng cung cấp.

• Chất diệt vi sinh :

 Hạn chế sự phát triển của vi khuẩn khử.

 Kết hợp với chất ức chế khi tiến hành.

4 PHƯƠNG PHÁP BẢO VỆ CATHOD

Phương pháp này dùng để bảo vệ bề mặt phía ngoài của đường ống, chủ yếu để đảm bảo ngăn chặn quá trình ăn mòn điện hóa xảy ra tại những điể lớp bọc bị hư hỏng

Quá trình bảo vệ này được thực hiện bằng cách cung cấp một dòng điện một chiều chạy dọc theo đường ống hoặc nối đường ống với một kim loại khác tạo thành một cặp pin điện

*Nguyên lý của phương pháp bảo vệ Cathod

Khi một kim loại nằm trong môi trường điện ly(nước, đất )nó dễ dàng bị ăn mòn theo cơ ché ăn mòn điện hóa Vì vậy để tạo ra electron, nguyên tử kim loại sẽ tạo thành ion (+)

để tan vào môi trường điện ly

Từ đó quá trình ăn mòn sẽ diễn ra Hệ thống bảo vệ cathod sẽ cung cấp một nguồn electron thay thế , ngăn chặn phản ứng tạo ra electron của kim loại và quá trình ăn mòn

Nguồn cung cấp electron cos thể là một nguồn ngoài hoặc nguồn tạo thành từ cặp pin galvanic giữa thép và một kim loại như Mg, Zn

Một số điều cần lưu ý:

⁺ Phải cung cấp đủ electron, không dư tại tất cả khu vực cần

bảo vệ

⁺ Hệ thống đường ống trong thực tế được bao phủ hoàn toàn,

hệ thống bảo vệ cathod chỉ đảm bảo không bị ăn mòn tại những chỗ hư hỏng lớp bọc

⁺ Đối với một đường ống trên bờ , dòng điện thường được

cung cấp bởi một máy phát điện hoặc từ lưới điện

⁺ Đối với đường ống ngoài khơi sẽ được bảo vệ bằng anod hi

sinh Vật liệu làm anod thường là Mg, Zn nhưng gần đây

Al được sử dụng nhiều nhất