Ăn mòn và chống ăn mòn trong công nghiệp hóa chất

ĂN MÒN VÀ CHỐNG ĂN MÒN CÔNG TRÌNH KIM LOẠI TRONG CÔNG NGHIỆP HOÁ CHẤT DẦU KHÍ Ăn mòn kim loại gì? Ăn mòn kim loại phá huỷ kim loại tương tác hoá học điện hoá chúng với môi trường xung quanh  Tạo sản phẩm khác Phá vỡ cấu trúc kim loại Tổn thất khối lượng kim loại giảm độ bền học kim loại Nguyên nhân gây ăn mòn công trình kim loại Do chất kim loại đưa vào sử dụng Do kết cấu thiết bị công trình kim loại Do thiết kế công trình, chế độ công nghệ chưa hợp lý Do tác động môi trường xung quanh gây ra: Môi trường đất, không khí; nước, môi trường biển,hoá chất, nhiệt độ Các dạng ăn mòn Ăn mòn hoá học: ăn mòn hoá học xẩy môi trường chất điện ly Ăn mòn điện hoá: xẩy môi trường có mặt chất điện ly Do vật liệu không phân cực nồng độ (nồng độ dung dịch thông khí không đều) Ăn mòn dòng điện rò Các dạng ăn mòn khác Ăn mòn khe ( khe nứt theo cấu trúc tinh thể kim loại) Ăn mòn lắng đọng, ăn mòn nhiều pha Ăn mòn tinh giới, ăn mòn tiếp xúc Ăn mòn lựa chọn Mài mòn Ăn mòn ứng lực , ăn mòn mỏi Ăn mòn điểm ( piting) PHƯƠNG PHÁP CHỐNG ĂN MÒN CÔNG TRÌNH KIM LOẠI TRONG CÔNG NGHIỆP Các phương pháp chống ăn mòn CN Tạo hợp kim bền, lựa chọn vật liệu thiết kế hợp lý máy móc thiết bị Tạo lớp phủ bề mặt công trình kim loại Thay đổi, tác động vào môi trường, dùng chất ức chế ăn mòn kim loại Bảo vệ điện hoá 4.1 Phương pháp bảo vệ anốt 4.2 Phương pháp bảo vệ catốt Tạo hợp kim bền, lựa chọn vật liệu thiết kế hợp lý máy móc thiết bị Thiết kế hợp lý máy móc thiết bị Lựa chọn vật liệu chế tạo thiết bị Tạo lớp phủ bề mặt công trình kim loại Màng bảo vệ kim loại: Mạ điện, mạ hoá học, nhúng,tráng phủ phương pháp nhiệt… Tạo màng thụ động bề mặt kim loại: Màng oxy hoá, màng phốt phát hoá Màng phủ cách ly bảo vệ kim loại: - Lớp sơn phủ cách ly bảo vệ kim loại - Lớp bọc phủ tăng cường vật liệu compozit - Lớp tráng men Thay đổi, tác động vào môi trường, dùng chất ức chế ăn mòn kim loại Bảo vệ kim loại khỏi ăn mòn cách thay đổi môi trường, thay đổi pH, nhiệt độ, dùng chất ức chế ăn mòn Chất ức chế ăn mòn kim loại sử dụng để bảo vệ phạm vi môi trường tích xác định Chỉ cần lượng nhỏ đủ để giảm đáng kể tốc độ ăn mòn công trình kim loại Có nhiều loại chất ức chế ăn mòn, loai thích hợp với môi trường định BẢO VỆ CATỐT 4.2 Phương pháp bảo vệ catốt Bảo vệ catốt phương pháp phân cực công trình kim loại đến điện định, điện công trình bảo vệ Khi điện điện cực kim loại chuyển phía âm so với điện ăn mòn hoà tan kim loại hoàn toàn ngừng hẳn, kim loại không bị ăn mòn Phương pháp tiến hành cách sử dụng kim loại có điện âm điện công trình ( anôt hy sinh – protectơ ) sử dụng nguồn điện (bảo vệ trạm catốt) Phần lớn công trình thiết bị công nghiệp làm vật liệu thép, để bảo vệ catốt thép điện bảo vệ tối thiểu công trình phải đạt âm 0,85V so với điện cực Cu/CuSO4 Cu/CuSO4 , tuỳ thuộc vào môi trường mà điện bảo vệ dịch chuyển phía đủ âm để có hiệu cao Nếu điện thể bảo vệ chưa đạt đủ âm bảo vệ không hoàn toàn, điện âm tốn lượng, hiệu kinh tế không cao Bảo vệ catốt phương pháp dễ dàng thực hiện, không gây nguy hiểm cho công trình phương pháp nhà kỹ thuật quan tâm sử dụng từ lâu rộng rãi ngành công nghiệp, đặc biệt công nghiệp dầu khí hoá chất 4.2.1 Phương pháp bảo vệ Trạm catôt: Phương pháp dựa sở dùng dòng điện nguồn chiều bên để phân cực catốt cho công trình kim loại cần bảo vệ - thực cách nối cực âm nguồn điện chiều với kim loại cần bảo vệ cực dương với điện cực anốt phụ Khi kim loại cần bảo vệ không bị ăn mòn thời gian bảo vệ Điện cực anốt thường dùng vật liệu kim loại bền ăn mòn Đối với công trình ngầm bắt buộc phải bảo vệ phương pháp điện hoá, phương pháp thiếu việc bảo vệ công trình công nghiệp Trạm catốt chống ăn mòn cho công trình có diện tích lớn Sơ đồ nguyên tắc bảo vệ dòng điện hình I.1 Sơ đồ nguyên tắc chống ăn mòn dòng điện ngoài- Trạm catốt Hệ thống trạm catốt gồm: gồm: Trạm catốt Điện cực anốt Điện cực so sánh Hệ thống dây dẫn Các thiết bị đo lường Các phụ kiện 4.2.2 Phương pháp bảo vệ thiết bị protectơ (anốt hy sinh) Phương pháp thực cách nối kim loại cần bảo vệ với kim loại khác có điện âm Kim loại có điện âm gọi anôt hy sinh Protectơ Vật liệu làm protectơ thường hợp kim Nhôm, Kẽm, Magiê Khi lắp đặt vào công trình, nhờ có chênh lệch điện protectơ kim loại cần bảo vệ mà tạo thành cặp pin, anốt hy sinh bị hoà tan, công trình kim loại bảo vệ Sơ đồ nguyên lý bảo vệ thiết bị kim loại protectơ theo hình I.2 CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA PROTECTƠ BẢO VỆ CÔNG TRÌNH Anot Zn bảo vệ tàu biển Một số sản phẩm KHCN ứng dụng Tram catot bao vệ cầu cảng dầu khí PTSC Vũng tàu Prôtectơ nhôm, kẽm Điện cực so sánh Cu/CuSO4 Protectơ dùng bảo vệ thiết bị truyền nhiệt ... đều) Ăn mòn dòng điện rò Các dạng ăn mòn khác Ăn mòn khe ( khe nứt theo cấu trúc tinh thể kim loại) Ăn mòn lắng đọng, ăn mòn nhiều pha Ăn mòn tinh giới, ăn mòn tiếp xúc Ăn mòn lựa chọn Mài mòn Ăn. .. xúc Ăn mòn lựa chọn Mài mòn Ăn mòn ứng lực , ăn mòn mỏi Ăn mòn điểm ( piting) PHƯƠNG PHÁP CHỐNG ĂN MÒN CÔNG TRÌNH KIM LOẠI TRONG CÔNG NGHIỆP Các phương pháp chống ăn mòn CN Tạo hợp kim bền, lựa... khí; nước, môi trường biển,hoá chất, nhiệt độ Các dạng ăn mòn Ăn mòn hoá học: ăn mòn hoá học xẩy môi trường chất điện ly Ăn mòn điện hoá: xẩy môi trường có mặt chất điện ly Do vật liệu không