Đề tài : ăn mòn ống dẫn dầu nhà máy lọc dầu Dung Quất

Chia sẻ: Lethanh Hai | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:18

Thêm vào BST

Báo xấu

407
lượt xem 102
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

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...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề tài : ăn mòn ống dẫn dầu nhà máy lọc dầu Dung Quất

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 n ước trên th ế giới hiện nay.Đặc biệt đối với nước ta có đặc thù là n ước nhi ệt đ ới 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 bi ệt nguy h ại cho các công trình ngầm,công trìng đường ống nếu không có các biện pháp b ảo v ệ và bảo dưỡng thường xuyên Vì vậy cần đưa ra nhiều biện pháp khắc phục các nh ược điểm,vấn đề nguy hiểm khi xây dựng các công trình,từ đó rút ra kinh nghiệm thực t ế 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 (
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 Ống dẫn mềm Hyundai được sản xuất bằng chất liệu thép mạ k ẽm b ằng 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 nh ất. V ỏ bọc s ạch, Lê Thanh Hải Ăn Mòn Và Bảo Vệ Vật Liệu 8
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 v ệ các ống d ẫn 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 • Quét vuông góc xung quanh đường hàn. Quét 60 độ, sau đó 70 độ cho mỗi phía của đường hàn. • Tạo hình thời gian thực C-san (hình chiếu đứng) , B-scan (hình chiếu cạnh ) và S-scan (hình chiếu cắt). • Xử lý số liệu sơ bộ với OmniScan • Xử lý số liệu với gói phần mềm hỗ trợ Thế mạnh của TomoView® · Tốc độ nhanh · Thiết bị cầm tay · Quét tuyến tính · Xác định chính xác loại, vị trí và kích thước khuyết tật. Yêu cầu về thiết bị • Thiết bị OmniScan™ PA • Đầu ò 64 biến tử, 5 MHz với nêm SW 55 độ Lê Thanh Hải Ăn Mòn Và Bảo Vệ Vật Liệu 10
• Mỡ tiếp âm • Phần mềm dựng ảnh TomoView™ Phương pháp kiểm tra • Trước khi tiến hành phép kiểm tra đòi hỏi thoả mãn chuẩn ASME đều phải yêu cầu tiến hành kiểm tra khả năng của hệ thống. · Quét 0-độ được tiến hành gần đường hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt nhằm đảm bảo chùm siêu âm từ đầu dò dãy xuyên thấu vùng hàn. Bước kiểm tra này cũng để phát hiện các tách lớp nếu có. · Phép kiểm tra đầu tiên được tiến hành sử dụng kỹ thuật quét tuyến tính, với nêm đầu dò 60 độ, bao chùm toàn bộ vùng hàn. Sau đó quyet với đầu dò 70 độ. Cả hai góc được lặp lại cho vùng bên kia cuat đường hàn. · Sau mỗi lần quét, tiến hành phân tích kết quả sơ bộ trên OmniScan . Nếu phát hiện thấy chỉ thí, dữ liệu được đưa vào TomoView™ để xác định bản chất và kích thước chỉ thị. b. Một số phương pháp kiểm tra không phá hủy Kiểm tra bằng từ tính : - Kiểm tra mối hàn - Đường ống (MFI-ILI) - Nhỏ và các bộ phận sản xuất quy mô lớn - Các cấu trúc - Công cụ thành phần Kiểm tra bằng x quang - Mối hàn ống - Đúc discontinuties - Kiến trúc - Ngoại đối tượng phát hiện Kiểm tra bằng chuyên ngành -Valve phát hiện rỉ rò Kiểm tra bằng trực quan -Phát hiện các vết rò rỉ,vết thủng,vết nứt Lê Thanh Hải Ăn Mòn Và Bảo Vệ Vật Liệu 11
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 thể mô tả bằng các phản ứng: 2H2O + O2 + 4e → 4OH‾ có oxy 2H2O + 2e → H2 + 2OH‾ không có oxy 2CO2 + 2H2O + 2e → H2 + 2HCO3‾ có CO2 hòa tan H2S + 2e → H2 + S²‾ H2S do vi khuẩn sunfua 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 → 2Fe(OH)2 Fe² + S²‾ → FeS Lê Thanh Hải Ăn Mòn Và Bảo Vệ Vật Liệu 12
Các phản ứng chỉ sảy ra ở vùng sát mặt đất ,vì ở lớp sát mặt đất mới có O2 và các chất giúp quá trình ăn mòn ,nên cần có các phương pháp bảo vệ ở bề mặt,ở dưới sâu do không có oxy nên không cần biện pháp bảo vệ Các chất oxy hóa là H2O và O2,trong đó oxy rất quan trọng.Vận tốc phản ứng catot phụ thuộc vào nồng độ oxy.Oxy khuếch 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 : 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 theo phản ứng : 2H2O + O2 + 4e → 4OH‾ + 2e = H2 2H2O + 2H2O +2e → H2 +2OH‾ SO4²‾ + 8e → S2- + 2O2 Phản ứng ở anot : Fe → Fe2+ + 2e Tổng hợp lại ta có : Fe2+ + 2OH- → Fe(OH)2 Fe + H2S → FeS + H2 4Fe +SO4 +4H2O → FeS +3Fe(OH)2 + 2OH- 2- Lê Thanh Hải Ăn Mòn Và Bảo Vệ Vật Liệu 13
Trong khoảng nhiệt độ từ -400C đến 40C và hàm lượng muối cao (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 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 them oxy vào các vùng để tạo thụ động Lê Thanh Hải Ăn Mòn Và Bảo Vệ Vật Liệu 14
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 Và Bảo Vệ Vật Liệu 15
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 sản phẩm này.Ta chỉ cần bỏ 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 16
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 có thể tái chế và sử dụng lại được.Các phần kim loại đấy chúng ta có thể tái chế tại các nhà máy luyện kim,luyện gang thép như nhà máy luyện kim Thái Nguyên,Sông Đà,Nghi Sơn.Sản phẩm đó ta có thể sử cho các công trính khác như xây dựng,công trình hầm mỏ…. Còn các lớp vỏ bọc bằng cao xu hoặc các lớp sơn của vỏ bọc ta có thể tiêu hủy bằng nhiều cách khác nhau như chôn sâu dưới đất nhưng cách này không thực sự hiệu quả bởi vì nó sẽ gây ôi nhiêm nguồn nước hủy hoại môi trường nên không nên áp dụng cách này.Ngoài ra chúng ta còn có 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. 8. Đề Suất Ý Kiến - Ta thấy rác thải của ống dẫn dầu nói riêng và rác thải từ các ngành khác nói chung đang là vấn đề nhức nhối đối xã hội hiện nay.Chúng ta cần nhiều ngành,nhiều lĩnh vực đầu tư và nghiên cứu giải pháp sử lý rác thải nhiều hơn Lê Thanh Hải Ăn Mòn Và Bảo Vệ Vật Liệu 17
- 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 quả hơn mà giá thành chi phí có thể thấp nhất có thể ví dụ như vỏ bọc polymer,composite…. - Cần có nhiều chính sách ưu tiên,thông thoáng để tạo cho ngành dầu khí có thể phát triển mạnh nhất có thể - Xây dựng và thăm dò thêm nhiều công trình cho quốc gia Lê Thanh Hải Ăn Mòn Và Bảo Vệ Vật Liệu 18