Đề tài: ăn mòn và bảo vệ kim loại trong bồn bể chứa dầu khí

Tài liệu tham khảo tiểu luận Ăn mòn và bảo vệ kim loại về đề tài: ăn mòn và bảo vệ kim loại trong bồn bể chứa dầu khí.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đề tài: ăn mòn và bảo vệ kim loại trong bồn bể chứa dầu khíChương I. Ăn mòn trong công nghiệp dầu khí1.1 Khái niệm ăn mòn.Định nghĩa:Ăn mòn kim loại là sự phá huỷ kim loại do tương tác hoá học và điệnhoá của chúng với môi trường xung quanh.- Ăn mòn hóa học: Ăn mòn kim loại xảy ra trong môi trường không có chất điện lygọi là ăn mòn hoá học.- Ăn mòn điện hóa: Ăn mòn kim loại loại xảy ra trong môi trường chất điện ly, trongđó kim loại bị ion hoá thành Men+gọi là ăn mòn điện hoá. Quá trình ăn mòn điện hoáxẩy ra là Oxy hoá- Khử, để chuyển kim loại thành dạng ion hoặc muối khác trongmôi trường.1.2. Nguyên nhân ăn mòn kim loại.- Do bản chất kim loại- Do môi trường xung quanh thiết bị kim loại- Do thiết kế công nghệ thiết bị máy móc- Do chế độ công nghệ và các yếu tố khác…1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến ăn mòn kim loại.- Ảnh hưởng của bản chất vật liệu chế tạo thiết bị công trình- Ảnh hưởng của thiết kế công trình- Ảnh hưởng của môi trường hoá chất đến sự phá huỷ vật liệu công trình kim loại- Các yếu tố ảnh hưởng khác1.4. Ăn mòn kim loại trong công nghiệp dầu khí.Những nơi thường bị ăn mòn nhiều nhất.- Các công trình cầu cảng, dàn khoan, thiết bị khoan, kho nổi, đường ống công nghệ,các thiết bị công nghệ khác bị ăn mòn rất mạnh do tiếp xúc với môi trường ăn mòn.- Nhà máy chế biến sản phẩm dầu, khí, lọc hóa dầu. Đạm, điện- Ăn mòn thiết bị công nghệ ở nhiệt độ cao- các phương tiện vận chuyển, lưu trữ xăng dầu, bồn chứa xăng dầu và các thiết bịphụ trợ- Ăn mòn công trình bê tông cốt thép.Chương II. Cơ chế ăn mòn2.1 Ăn mòn hóa học.- Ăn mòn hoá học: ăn mòn hóa học là quá trình ăn mòn chỉ xảy ra trong môi trườngkhông có chất điện ly (môi trường khí khô, xăng dầu, mỡ, không có chất điện ly).- Xảy ra do tác dụng trực tiếp của các chất có trong môi trường với kim loại. Ví dụ:hầu hết các kim loại đều tác dụng với ôxy trong không khí để tạo oxit, các kim loạihoạt động có thể tác dụng với nước. Đặc biệt là ngày nay, không khí bị ô nhiễm ởnhiều vùng chứa nhiều chất khác nhau như clo, huydrosunfua, lưu huỳnh ddiooxit,hydroclorua, axit nitric, là những tác nhân gây ăn mòn mạnh, ăn mòn hóa học xảy ra ởquy mô lớn, nghiêm trọng hơn.- Một đặc điểm của ăn mòn hóa học là các chất được hình thành trong phản ứnggiữa kim loại với các chất trong môi trường và bảo vệ cho kim loại khỏi bị ăn mòntiếp. Ví dụ điển hình là nhôm, nhôm là kim loại rất hoạt động, dễ dàng tác dụng vớioxi trong không khí tạo thành nhôm oxit. Lớp nhôm oxit này rất mỏng nhưng vô cùngbền vững bao phủ khắp bề mặt nhôm, bảo vệ nó bởi tác nhân hóa học khác.- Để bảo vệ ăn mòn chống sự ăn mòn hóa học chỉ cần cách ly kim loại với môitrường. Việc này có thể thực hiện bằng cách bôi trơn mỡ, sơn, tráng men, mạ bằngkim loại kém hoạt động. vv.2.2 Ăn mòn điện hóa.- Ăn mòn điện hoá: ăn mòn điện hóa xảy ra trong môi trường có chứa chất điện ly,khi các kim loại trong cùng môi trường có điện thế khác nhau. Dạng ăn mòn này gặpnhiều trong hầu hết các công trình thiết bị kim loại ở khai thác, vận chuyển và lưutrữ sản phẩm dầu khí.- Việc bảo vệ kim loại chống lại sự ăn mòn khó khăn hơn vì sự ăn mòn có bản chấtđiện hóa. Đế thấy rõ bản chất của sự ăn mòn điện hóa chúng ta xét am sắt và cáchợp chất của sắt ăn mòn phổ biến và quan trọng nhất.- Trong một lớp không khí ẩm, trên bề mặt của các vật thể kim loại có một lớpnước mỏng, rất mỏng. Lớp chất này hòa tan các chất có trong không khí như CO2 ,SO2, HCl,v.v.. và trở thành dung dịch chất điện ly. Mặt khác nếu bề mặt sắt khôngđồng nhất, chẳng hạn như chứa tinh thể các tạp chất là nguyên tố ít hoạt động hóahọc như Cu, Sn, Graphit,..thì giữa tinh thể tạp chất, khối sắt và dung dịch chất điệnly sẽ tạo thành các pin gavani mà hoạt động của chúng sẽ dẫn đến sự oxi hóa dầnkhối sắt. Mỗi tinh thể hay tạp chất tạo thành vi pin ở những chỗ nối giữa kim loại,ở những chỗ nối giữa kim loại với kim loại với vật chất khác, nguy cơ giữa cácvùng có cấu trúc khác nhau của một kim loại có thể hình thành những pin với cơ chếhoạt động tương tự.- Để chống lại sự ăn mòn điện hóa người ta có thể sử dụng phương pháp cách ly,nhưng hiệu quả hơn cả là bảo vệ bằng điện hóa. Phương pháp này gọi là bảo vệbằng catot. Nội dung của nó là nối kim loại cần bảo vệ với cực âm của nguồn.- Điện hay kim loại hoạt động hơn. Chẳng hạn để bảo vệ các tháp cầu, bồn chứa,ống dẫn dầu, ống dẫn khí,... bằng thép, người ta nối chúng với các khối Zn,Mg,...khi đó sẽ tạo ra pin gavani khổng lồ, trong đó kim loại được bảo vệ đóng vaitrò catot còn các khối kim loại Zn, Mg,... kia đóng vai trò anôt, chúng sẽ bị oxi hóathay cho kim loại cần bảo vệ.Chương III: Bảo vệ điện hóa công trình kim loạitrong công nghiệp dầu khíNguyên tắc bảo vệ điện hóa là phân cực công trình kim loại đến một vùng giá trịđiện thế, mà tại đó công trình kim loại không bị ăn mòn. Có 2 phương pháp: 1. Phương pháp bảo vệ anốt: hay được dùng để bảo vệ thiết bị có diện tích giới hạn và kim loai cần bảo vệ ...