LỜI NÓI ĐẦU Nước ta với đặc thú là một nước đang phát triển nên các các công trình nhà máy cũng có đặc thù của đất nước phát triển.Các công trình cũng đang dần đi vào hiện đaị hóa,mà cũng chưa có sự đầu tư và quan tâm đặc biệt giá trị các công trình cũng như an toàn khi sử dụng.Do đó cần chú ý và quan tâm hơn nữa đến các vấn đề an toàn,bảo vệ vật liệu. Ăn mòn vật liệu là một vấn đề đang rất được chú ý ở các nước trên thế giới hiện nay.Đặc biệt đối với nước ta có đặc thù là nước nhiệt đới nóng ẩm,với độ ẩm và nhiệt độ cao,là điều kiện thuận lợi cho ăn mòn phát triển.Nhiều công trình do bị ăn mòn bị phá hủy hư hại nặng nên gây ra thiệt hại lớn về mặt kinh tế và tính mạng con người.Nó đặc biệt nguy hại cho các công trình ngầm,công trìng đường ống nếu không có các biện pháp bảo vệ và bảo dưỡng thường xuyên Vì vậy cần đưa ra nhiều biện pháp khắc phục các nhược điểm,vấn đề nguy hiểm khi xây dựng các công trình,từ đó rút ra kinh nghiệm thực tế và phát triển thêm bền vững Lê Thanh Hải Ăn Mòn Và Bảo Vệ Vật Liệu 1 MỤC LỤC trang 1 Cấu Tạo Đường Ống Dẫn Dầu…………………………………trang 3 2. Cấu Trúc,Tổ Chức,Thành Phần Của Ống Dẫn Dầu…………trang4 3. Các Phương Pháp Tạo Ra Ống Dẫn Dầu Trong Thực Tế… trang8 4. Phương Pháp Kiểm Tra Và Đánh Giá Sản Phẩm… trang10 5. Cơ Chế Ăn Mòn,Biện Pháp Và Bảo Vệ Vật Liệu………… trang12 6. Kế hoạch và dự toán chi phí bảo vệ,bảo hành ống dẫn dầu trang17 7. Giải quyết rác thải của ống dẫn dầu sau khi sử dụng……….trang18 Lê Thanh Hải Ăn Mòn Và Bảo Vệ Vật Liệu 2 1. CẤU TẠO ĐƯỜNG ỐNG DẪN DẦU Ống dẫn dầu gồm 4 thành phần chình và cũng thường gặp là : Chất “caoeoxy ,chất kết dính copolymer, lớp bên ngoài của polyethylene” và thành phần cuối là ống thép kim loại. 3 thành phần được kết hợp với nhau tạo thành lớp vỏ bảo vệ ống thép,ngăn chặn sư xâm nhập của các yếu tố ăn mòn như : nước,oxy,nhiệt độ cao v v Lê Thanh Hải Ăn Mòn Và Bảo Vệ Vật Liệu 3 Cấu tạo chung ống dẫn dầu2. Cấu Trúc,Tổ Chức,Thành Phần Của Ống Dẫn Dầu Cấu trúc gồm : “vỏ bọc và lõi thép” Vỏ bọc ống thép Vỏ bọc các đường ống được sử dụng cho vỏ bọc cho các giếng dầu và khí đốt. ống thép vỏ lắp đặt vỏ hầm, nơi họ chỉ để vượt qua các tiện ích khác hoặc chướng ngại vật mà không cần khai quật mở. Thép ống và vỏ ống có tường mịn màng và mang lại một sức mạnh tối thiểu là 35.000 psi. Chống ăn mòn, sơn nước trên cơ sở được áp dụng trên bề mặt ống bên ngoài để bảo vệ chống ăn mòn trong không khí giao thông vận tải và lưu trữ. Các đường ống có thể được gửi bằng kim loại hoặc mũ phức hợp ở cả hai đầu cho thread protection.Casing ống được sản xuất ra thép được nung chảy trong lò điện, điều trị bằng xỉ tổng hợp và bỏ bởi Bánh liên tục.Các thép áp dụng cho quá trình đảm bảo thành tích của thép tinh khiết về mặt hóa học có sự tham khảo nội dung lưu huỳnh và phốt pho cung cấp thép cường độ cao, độ dẻo dai và tính năng chống ăn mòn của đường ống được vận hành ở nhiệt độ thấp trong nhiều phương tiện truyền thông ăn mòn.Ống được xử lý nhiệt trong một lò vi tính chùm tia đi bộ. lớp thép và xử lý nhiệt được áp dụng chế độ cho phép đường ống cao sức mạnh để có được. Lê Thanh Hải Ăn Mòn Và Bảo Vệ Vật Liệu 4 Lõi Thép Gồm 2 Loại Chính Là : Thép Cacbon Hoặc Thép Hợp Kim Trong thép cacbon, ngoài sắt ra người ta quan tâm chỉnh sửa thành phần của những nguyên tố sau đây: C (<2%), Mn (0,5-0,8%), Si (0,3-0,6%), P (0,05- 0,06%), S (0,05-0,06%) Ngoài các nguyên tố trên, các tạp chất ngẫu nhiên khác nếu có thì càng tốt vì làm tăng cơ tính của thép nên không cần loại bỏ. Photpho và lưu huỳnh là 2 kẻ thù của mọi loại thép. Chất lượng của thép cao hay thấp đôi khi được đánh giá qua hàm lượng photpho và lưu huỳnh còn lại trong thành phần. Thép có chất lượng cao là thép không chứa quá 0,025% mỗi nguyên tố trên. Photpho có mặt trong thép từ quặng hay từ than có mặt trong thép ở dạng hòa tan trong ferit hoặc liên kết với sắt dạng Fe 3 P làm dòn thép khi nguội, gọi là hiện tượng dòn nguội, hay bở nguội. Lưu huỳnh có mặt trong trong thép cũng từ quặng hay trong than. Hỗn hợp cùng tinh (Fe S + Fe) có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn gang thép và nằm ở biên giới các hạt, khi nung nóng để gia công áp lực, pha cùng tinh này bị chảy ra, làm thép bị đứt ở biên hạt, có cảm giác như bị giòn, hiện tượng này gọi là giòn nóng, hay bở nóng. Mn và Si được cho vào khử ôxi còn trong kim loại lỏng khi nấu, trong đó tác dụng khử ôxi của silic mạnh hơn. Hai nguyên tố này khi có mặt trong sắt còn làm tăng độ bền, độ cứng nhưng tác dụng làm giảm độ dẻo độ dai rất mạnh nên người ta chỉ sử dụng chúng có hạn chế. Thép dùng làm các kết cấu thông thường trong ngành xây dựng (tấm, thanh, dây, ống, thép hình chữ U, chữ I ) là thép cacbon chất lượng thấp, photpho và lưu huỳnh dưới 0,06%. Thép hợp kim Thép hợp kim là loại thép mà ngoài sắt, cacbon và các tạp chất ra người ta còn cố ý đưa vào các nguyên tố khác nhằm thay đổi tổ chức và tính chất của thép cho đúng với yêu cầu. Các nguyên tố thường gặp là Cr, Ni, Mn, Si, W, V, Mo, Ti, Nb, Zr, Cu, B, N, Al Lê Thanh Hải Ăn Mòn Và Bảo Vệ Vật Liệu 5 Thành phần và tổ chức của ống dẫn dầu Đường ống dẫn: OD :114.3-609 0,1 mm (24/04 ") THK :3.2-19 0,1 mm Chất liệu: 10 #, 20 #, Q235 Tiêu chuẩn: API 5L, 5CT API Ghi chú: đặc biệt hoàn thành theo yêu cầu của khách hàng 1) sơn phủ / dầu chống rỉ sét 2) bevel kết thúc 3) nhựa mũ Lê Thanh Hải Ăn Mòn Và Bảo Vệ Vật Liệu 6 Thành phần các ống khác nhau - Tiêu chuẩn: 5CT API-0735 và ISO 9001: 2000. - Lớp: K55, J55, N80, H40, L80, M65, C90, C95, T95, P110, Q125. - OD: 114,30-339,72 mm (4,5000 -13,375 in) - WT: 5,21 -13,06 mm (0,205 -0,514 in) Lê Thanh Hải Ăn Mòn Và Bảo Vệ Vật Liệu 7 3. Các Phương Pháp Tạo Ra Ống Dẫn Dầu Trong Thực Tế Nhà máy Bọc ống dầu khí được khởi công vào tháng 8/2009 với mức đầu tư là 517 tỷ đồng, trên diện tích 70.000m², được trang bị 2 dây chuyền thiết bị tiên tiến gồm: dây chuyền đồng bộ bọc ống chống ăn mòn sử dụng phương pháp bọc 3L PE/PP hoặc FBE và dây chuyền đồng bộ bọc ống bê tông gia tải được sử dụng công nghệ phun văng (Impingement) liên tục có lưới thép gia cường cho bê tông. Theo Petro Vietnam, hiện trên thế giới chỉ có 3 phương pháp bọc chống ăn mòn được sử dụng, gồm: phương pháp bọc Asphalt Enamel (AE), phương pháp bọc Fusion Bounded Epoxy (FBE) và phương pháp bọc 3 lớp Polyethylene/Polypropylene (3LPE/PP) kết hợp với lớp lót FBE. Tuy nhiên, phương pháp bọc AE có từ khá lâu, hiện không còn được sử dụng ở các nước phát triển vì chi phí bọc AE phụ thuộc nhiều vào giá dầu mỏ. Hơn nữa, vì đây là sản phẩm của dầu mỏ, đường ống bọc AE có chi phí thiết kế, bảo trì Anode cao hơn trong khi tuổi thọ của AE thấp hơn so với phương pháp bọc tiên tiến khác. Sản Phẩm Khác Lê Thanh Hải Ăn Mòn Và Bảo Vệ Vật Liệu 8 Ống dẫn mềm Hyundai được sản xuất bằng chất liệu thép mạ kẽm bằng phương pháp khoá liên động và được bọc bằng nhựa Vinyl hoá có khả năng chịu đựng rất tốt ở nhiệt độ, áp suất cao nhất hay thấp nhất. Vỏ bọc sạch, hình thức đẹp, nhẹ, dễ sử dụng và vận chuyển, giá cả phải chăng đem lại hiệu quả kinh tế cao cho người sử dụng sản phẩm. Ống dẫn mềm Hyundai có khả năng chống nước, chống thấm dầu cao, đặc biệt rất dễ uốn và di chuyển nhất, phù hợp để bảo vệ các ống dẫn bên trong các bộ phận chuyển động, rung lắc của các máy công nghiệp. Phụ kiện đồng bộ của Hyundai rất chắc chắn, khả năng dẫn điện và chống nước hoàn hảo. Hơn nữa, cấu trúc của ống dẫn có vỏ bọc có khả năng ngăn ngừa sự phá huỷ bên ngoài rất tốt nên đơn giản cho người sử dụng. Lê Thanh Hải Ăn Mòn Và Bảo Vệ Vật Liệu 9 4. Phương Pháp Kiểm Tra Và Đánh Giá Sản Phẩm a. Trong công nghiệp dầu khí sử dụng rất nhiều đường ống và ống thép. Các mối nối hàn của các đường ống này từ lúc sản xuất ra đến suốt cả thời gian sử dụng ống đều phải kiểm tra và kiểm soát. Các phương pháp kiểm tra bột từ thường được sử dụng, nhưng kỹ thuật này chỉ có khả năng phát hiện các khuyết tật bề mặt hoặc gần bề mặt. Kỹ thuật chụp ảnh dùng tia X cũng thường được sử dụng, nhưng kỹ thuật này mất nhiều thời gian và cần vùng an toàn xung quanh khu vực kiểm tra. Vì những lý do trên, sử dụng phuong pháp kiểm tra siêu âm với thiết bị siêu âm đầu dò dãy điều pha OmniScan™, bộ quét bằng tay, đầu dò 64 biến tử đem lại nhiều lợi ích: kết quả chính xác nhất, hình ảnh tốt nhất, kiểm tra nhanh, kỹ thuật kiểm tra không độc hại. Các yêu cầu kiểm tra điển dịnh • Đường ống hoặc ống thep, đường kính ngoài từ 2 inch đến 60 inch • Chiều dày ống: từ 5 mm đến 25 mm • Thiết bị phải thuộc loại xách tay • Phải thoả mãn Chuẩn ASME Các loại khuyết tật • Vết nứt • Không ngấu • Thiếu chân • Rỗ khí • Hàn non • Ngậm sỉ Miêu tả giải pháp kỹ thuật • Kiểm tra xung quanh đường hàn sử dụng bộ quét bằng tay với một đầu Lê Thanh Hải Ăn Mòn Và Bảo Vệ Vật Liệu 10 [...]... phần - Mối hàn ống - Đúc discontinuties - Kiến trúc - Ngoại đối tượng phát hiện Kiểm tra bằng chuyên ngành Kiểm tra bằng trực quan -Valve phát hiện rỉ rò -Phát hiện các vết rò rỉ,vết thủng,vết nứt Lê Thanh Hải Ăn Mòn Và Bảo Vệ Vật Liệu 12 5 Cơ Chế Ăn Mòn, Biện Pháp Chống Ăn Mòn Và Bảo Vệ Vật Liệu a Cơ chế ăn mòn trong đất và do vi khuẩn + Cơ chế quá trình ăn mòn trong đất : Cơ chế ăn mòn trong đất có... Ăn Mòn Và Bảo Vệ Vật Liệu 15 b Biện pháp chống ăn mòn và bảo vệ ống dẫn Trong các công trình ngầm : đường ống khung chống hầm lò… được chế tạo bằng thép,kim loại thụ động,do đó biện pháp chống ăn mòn hiệu quả nhất là đổ cát xung quanh kết cấu để tạo ra sự đồng nhất về nồng độ O2 nhằm tránh tạo pin ăn mòn. mặt khác cần khơi thông nước,không có nước quá trính ăn mòn sẽ chậm lại.Cũng có thể chủ động cho... Vệ Vật Liệu 16 Lê Thanh Hải Ăn Mòn Và Bảo Vệ Vật Liệu 17 6 Kế hoạch và dự toán chi phí bảo vệ,bảo hành ống dẫn dầu Vì đường ống được chôn sâu dưới đất và được bọc các lớp bảo vệ bằng cao xu hoặc mạ các kim loại,polyme … Nên khó bị ăn mòn bởi vậy việc bảo trì,bảo dưỡng sản phẩm là không quá cần thiết đối với đường ống dẫn dầu Do vậy chi phí cho việc bảo vệ,bảo trì chống ăn mòn là không tốn kém đối với... chi phí tốn kém lần đầu cho việc tạo vỏ bọc đường ống dẫn dầu khi lắp dặt.Nếu gặp sự cố ta có thể cắt bỏ hoặc hàn tại vị trí gặp sự cố và tạo vỏ bọc như trước Bảo hành sản phẩm chúng ta có thể kiểm tra định kỳ hoặc kiểm tra các đầu van của ống dẫn Lê Thanh Hải Ăn Mòn Và Bảo Vệ Vật Liệu 18 7 Giải quyết rác thải của ống dẫn dầu sau khi sử dụng Vì ống dẫn dầu có lõi là kim loại nên phần kim loại chúng ta... ngành,nhiều lĩnh vực đầu tư và nghiên cứu giải pháp sử lý rác thải nhiều hơn - Xây dựng thêm nhà bọc vỏ ống dẫn dầu và học hỏi các nước bạn nhiều hơn về việc áp dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến - Cũng cần phải xây dựng thêm cơ quan kiểm tra và đánh giá sản phẩm ống dẫn dầu - Quản lý chặt việc rác thải của các đường ống sau khi đã sử dụng - Nghiên cứu và chế tạo thêm nhiều phương pháp bảo vệ bề mặt hiệu... 2H2O + 2e → H2 + 2HCO3‾ có CO2 hòa tan H2S + 2e → H2 + S²‾ H2S do vi khuẩn sunfua Lê Thanh Hải Ăn Mòn Và Bảo Vệ Vật Liệu 13 Tốc độ ăn mòn do phản ứng catot quyết định.Ở nhiệt độ thường phản ứng sảy ra rất chậm,có thể bỏ qua.Tuy nhiên khi tăng nhiệt độ,tốc độ phản ứng này cũng trở nên đáng kể.Quá trính ăn mòn Fe trong đất do đó có hể mô tả bằng các pt chủ yếu : Fe² + 2OH‾ → Fe(OH)2 2Fe(OH)2 + ½O2 +H2O... thể sử dụng công nghệ sinh học làm ăn mòn tiêu hủy các chất khó tiêu hủy như cấy nấm vi sinh…cách này ta đã thấy được các nước trên thế giới sử dụng rất nhiều đặc biệt như nước ta đã áp dụng được vài năm trở lại đây và thấy hiệu quả rõ rệt.Phương pháp sẽ được áp dụng rộng rãi 19 Lê Thanh Hải Ăn Mòn Và Bảo Vệ Vật Liệu 8 Đề Suất Ý Kiến - Ta thấy rác thải của ống dẫn dầu nói riêng và rác thải từ các ngành... (120g/l),lớp ăn mòn quan sát thấy dày tới 10mm Ta thấy hoạt động của 2 loại vi khuẩn yếu khí và hiếu khí có mặt ở 2 vùng : không có oxy và có oxy để thực hiện quá trính ăn mòn. Đây cũng là bản năng cộng sinh để cùng tồn tại và phát triển.Sản phẩm của vi khuẩn yếu khí được vi khuẩn hiếu khí sử dụng để phát triển.ngược lại vi khuẩn hiếu khí lại là nơi che trở và tạo môi trường yếu khí phát triển Lê Thanh Hải Ăn Mòn. .. Để chống ăn mòn do vi khuẩn,nếu dùng các lớp che phủ bảo vệ thì hiệu quả rất thấp,nhưng dùng các chất ức chế hoạt động của vi khuẩn thì hiệu quả rất cao.ví dụ dùng các chất oxy hóa như : nitrat,nitril,đưa oxy vào ức chế hoạt động vi khuẩn yếu khí Ngoài các phương pháp bảo vệ trên ta có thể sử dụng phương pháp lá mạ các lớp kim loại thụ động bên ngoài ống kim loại như : Al,Zn,Cr… Lê Thanh Hải Ăn Mòn. .. tán nhanh khi các khe hở giữa các hạt rắn lớn và được điền đầy nước Ở các vùng có mạch nước nóng,do nhiệt độ cao và nước hòa tan nhiều CO2 các phản ứng catot sảy ra đáng kể + Cơ chế ăn mòn do vi khuẩn : Lê Thanh Hải Ăn Mòn Và Bảo Vệ Vật Liệu 14 Các vi khuẩn khử các sunfat thành các sunfua theo phản ứng : SO²‾4 → S²‾ + 2O2 Vi khuẩn sử dụng oxy cho quá trình chuyển hóa của chúng Quá trính được khái quát . Hải Ăn Mòn Và Bảo Vệ Vật Liệu 12 5. Cơ Chế Ăn Mòn, Biện Pháp Chống Ăn Mòn Và Bảo Vệ Vật Liệu a. Cơ chế ăn mòn trong đất và do vi khuẩn + Cơ chế quá trình ăn mòn trong đất : Cơ chế ăn mòn trong. Hải Ăn Mòn Và Bảo Vệ Vật Liệu 1 MỤC LỤC trang 1 Cấu Tạo Đường Ống Dẫn Dầu ………………………………trang 3 2. Cấu Trúc,Tổ Chức,Thành Phần Của Ống Dẫn Dầu ………trang4 3. Các Phương Pháp Tạo Ra Ống Dẫn Dầu. chung ống dẫn dầu2 . Cấu Trúc,Tổ Chức,Thành Phần Của Ống Dẫn Dầu Cấu trúc gồm : “vỏ bọc và lõi thép” Vỏ bọc ống thép Vỏ bọc các đường ống được sử dụng cho vỏ bọc cho các giếng dầu và khí đốt. ống