Làm thế nào để các xét nghiệm phân tích hóa học đất ngăn ngừa ăn mòn trong xây dựng nhà máy hóa dầu?
Ăn mòn là một trong những mối đe dọa quan trọng nhất 1 đối với tính toàn vẹn và an toàn của cơ sở hạ tầng hóa dầu. Các đường ống ngầm, nền móng thép và hỗ trợ cấu trúc đặc biệt dễ bị tổn thương trong các loại đất tích cực hóa học. Để xây dựng các nhà máy hóa dầu bền, các kỹ sư phải hiểu và kiểm soát môi trường hóa học của đất 2 . Đây là nơi các thử nghiệm phân tích hóa học đất 3 phát huy tác dụng, cung cấp một phương tiện mạnh mẽ để dự đoán rủi ro ăn mòn, hướng dẫn lựa chọn vật liệu và hệ thống bảo vệ thiết kế giúp kéo dài tuổi thọ và giảm bớt sự cố tốn kém.
Xét nghiệm hàm lượng pH và clorua để dự đoán sự ăn mòn của các đường ống ngầm trong các vị trí hóa dầu
Hai trong số các chỉ số cơ bản nhưng cho biết về nguy cơ ăn mòn là nồng độ ion pH 4 và 5 . Những thông số này ảnh hưởng đến mức độ mạnh mẽ của đất sẽ tương tác với thép, sắt dẻo và đường ống phủ bê tông 6 .
Tại sao nó quan trọng:
- Độ pH thấp (<5,5) làm tăng độ axit, tăng tốc hòa tan kim loại.
- Hàm lượng clorua cao thúc đẩy ăn mòn và rỗ cục bộ, đặc biệt là trong điều kiện ẩm ướt.
| Tham số đất | Mức độ rủi ro ăn mòn | Hành động được đề xuất |
|---|---|---|
| pH 1000 ppm | Nghiêm trọng | Áp dụng bảo vệ catốt và khớp nối |
| pH 6,5 bóng8.5 | Thấp | Tương thích với vật liệu thép tiêu chuẩn |
Lấy mẫu đất thường xuyên và thử nghiệm trong phòng thí nghiệm trước và trong quá trình xây dựng cho phép các nhóm thực hiện các điều chỉnh vật liệu và thiết kế sớm .
Các xét nghiệm phát hiện vi khuẩn giảm sunfat để tránh sự ăn mòn do vi sinh học của nền móng thép
Ăn mòn vi sinh (MIC) là một quá trình vô hình nhưng phá hoại trong đất xung quanh cơ sở hạ tầng hóa dầu. Vi khuẩn giảm sunfat (SRB) là một nguyên nhân chính, đặc biệt là trong đất kỵ khí, ẩm ướt hoặc thoát nước kém .
Phương pháp phát hiện:
- Hầu hết các thử nghiệm số có thể (MPN) cho sự hiện diện của SRB.
- Kiểm tra ATP cho hoạt động của vi sinh vật tổng thể.
- Xét nghiệm qPCR để xác định các chủng vi khuẩn cụ thể.
| Nồng độ SRB (CFU/G) | Nguy cơ ăn mòn | Biện pháp đối phó |
|---|---|---|
| 10⁵ | Cao | Áp dụng các hệ thống sinh học và hệ thống epoxy kín |
Việc xác định sớm các điểm nóng SRB cho phép thiết kế cải thiện thoát nước, lớp phủ và hệ thống giám sát giảm thiểu rủi ro ăn mòn vi sinh vật.
Kiểm tra điện trở đất điện hóa để thiết kế các hệ thống bảo vệ catốt trong các nhà máy hóa học
Điện trở suất đất là một thông số quan trọng để thiết kế bảo vệ catốt (CP) 7 , bảo vệ tài sản kim loại bằng cách biến chúng thành catốt của một tế bào điện hóa.
Kỹ thuật kiểm tra:
- Phương pháp 4 điểm của Wenner : Đo điện trở suất đất trung bình trên độ sâu.
- Phương pháp que điều khiển : Thích hợp cho đất phân lớp hoặc nông.
| Điện trở suất của đất (ω · cm) | Nguy cơ ăn mòn | Nhu cầu bảo vệ catốt |
|---|---|---|
| 10,000 | Thấp | Lớp phủ cơ bản có thể đủ |
Với dữ liệu này, các kỹ sư có thể kích thước cực dương kích thước chính xác , xác định các yêu cầu hiện tại và đảm bảo tính toàn vẹn đường ống và bể dài hạn .
Các thử nghiệm phân tích nồng độ kim loại nặng để đảm bảo khả năng tương thích đất với vật liệu xây dựng chống ăn mòn
Một số kim loại nặng trong đất, chẳng hạn như đồng, kẽm và chì 8 , ảnh hưởng đến hành vi điện 9 của vật liệu xây dựng và tăng tốc ăn mòn thông qua các tương tác điện hóa 10 .
Các bài kiểm tra phổ biến:
- ICP-MS (phép đo khối lượng khối plasma kết hợp theo cảm ứng) để định lượng kim loại.
- XRF (huỳnh quang tia X) để sàng lọc trường nhanh.
| Kim loại nặng | Ngưỡng (mg/kg) | Mối quan tâm thiết kế vật liệu |
|---|---|---|
| Đồng | > 100 | Thúc đẩy ăn mòn điện bằng nhôm |
| Kẽm | > 200 | Ức chế các lớp oxit bảo vệ trên thép |
| Chỉ huy | > 300 | Có thể thay đổi hóa học đất và trang điểm vi sinh vật |
Thử nghiệm này đảm bảo rằng lựa chọn hợp kim, hệ thống phủ và vật liệu nối tương thích với các điều kiện hóa học của trang web.
Phần kết luận
Các xét nghiệm phân tích hóa học đất là tuyến phòng thủ đầu tiên chống ăn mòn trong xây dựng nhà máy hóa dầu. Từ việc đánh giá rủi ro pH và clorua đến phát hiện các mối đe dọa của vi khuẩn và thiết kế các hệ thống bảo vệ catốt, các thử nghiệm này hướng dẫn các lựa chọn thiết kế quan trọng giúp tăng cường độ bền và giảm chi phí vòng đời. Trong một ngành công nghiệp mà những thất bại có thể dẫn đến **
-
Hiểu các mối đe dọa này là điều cần thiết để đảm bảo sự an toàn và toàn vẹn của các cơ sở hóa dầu. ↩
-
Kiến thức này là rất quan trọng đối với các kỹ sư để giảm thiểu rủi ro ăn mòn một cách hiệu quả và tăng cường độ bền cơ sở hạ tầng. ↩
-
Khám phá chủ đề này cho thấy làm thế nào các xét nghiệm này có thể dự đoán rủi ro ăn mòn và cải thiện lựa chọn vật liệu. ↩
-
Hiểu pH đất là rất quan trọng để đánh giá nguy cơ ăn mòn trong đường ống, làm cho tài nguyên này trở nên vô giá đối với các kỹ sư và nhà môi trường. ↩
-
Các ion clorua là những người đóng góp chính cho ăn mòn; Khám phá liên kết này có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc về bảo trì và an toàn đường ống. ↩
-
Tài nguyên này có thể cung cấp các chiến lược thiết yếu để bảo vệ các đường ống, đảm bảo tuổi thọ và giảm chi phí bảo trì. ↩
-
Hiểu bảo vệ catốt là điều cần thiết để bảo vệ tài sản kim loại hiệu quả. Khám phá liên kết này để tìm hiểu thêm về các nguyên tắc và ứng dụng của nó. ↩
-
Hiểu được tác động của các kim loại nặng này là rất quan trọng để đảm bảo tuổi thọ và an toàn của vật liệu xây dựng. ↩
-
Khám phá hành vi điện giúp phát triển các chiến lược để giảm thiểu sự ăn mòn trong vật liệu xây dựng. ↩
-
Tìm hiểu về các tương tác điện hóa là điều cần thiết để ngăn chặn sự ăn mòn và tăng cường độ bền vật liệu. ↩
