Chống ăn mòn kim loại | Chống ăn mòn bu lông trong các liên kết kim loại
Trong môi trường hóa chất hoặc muối biển khắc nghiệt, các hệ liên kết bằng bu lông thường bị ăn mòn đầu tiên. Trong bày viết này, chúng tôi sẽ trình bày cơ chế gây ra sự xuống cấp nhanh chóng của hệ bu lông và cách bảo vệ các liên kết đường ống, móng cột bằng bu lông khỏi ăn mòn, tăng tuổi thọ cho lớp sơn phủ và các cấu kiện kim loại.Tuổi thọ của hệ liên kết kim loại phức tạp có thể bị ảnh hưởng bởi chính những chi tiết rất nhỏ và ít được quan tâm nhất. Bu lông và đai ốc ( ecu) dùng để liên kết các cấu kiện kim loại thường là nơi diễn ra ăn mòn đầu tiên, và cũng là nơi ăn mòn gây ra những ảnh hưởng nghiêm trọng nhất.Hầu hết bu lông sử dụng trong các hệ liên kết kim loại nhà máy, viễn thông hay dầu khí đều được làm từ thép carbon. Nhiều chiếc bu lông bị ăn mòn chỉ sau 6 tháng vận hành, một khoảng thời gian rất ngắn so với tuổi thọ thiết kế cả cả hệ liên kết.
Cơ chế ăn mòn bu lông: Vì sao bu lông lại dễ dàng bị ăn mòn?
Mục lục
Nhìn kỹ vào hệ liên kết thép bằng bu lông chúng ta có thể nhận thấy các cấu kiện lớn được lắp đặt và cố định bằng những con bu lông và đai ốc khá nhỏ. Các liên kết này thường áp dụng cho các hệ thống đường ống dẫn khí, dẫn chất lỏng, máy móc, và các kết cấu khác trong mọi lĩnh vực từ nhà máy công nghiệp, cột viễn thông, điện lực vv. Ăn mòn diễn ra phổ biến và mạnh nhất ở chính các mối nối, liên kết bu lông này.Sự khác nhau về điện thế ăn mòn, kích thước, vật liệu, bong tróc lớp sơn phủ trong quá trình lắp đặt và các khe hở giữa các cấu kiện là những yếu tố tác động ảnh hưởng đến ăn mòn bu lông nhưng trên thực tế lại thường không được quan tâm chú ý.Ăn mòn mặt bích là không tránh khỏi khi lớp sơn phủ bị hư hỏng. Tuy nhiên, điển hình nhất là ăn mòn bu lông. Có 2 nhân tố ảnh hưởng đến ăn mòn:
Kích thước tương đối
Điện thế ăn mòn
Bu lông được làm từ thép hợp kim thấp có điện thế ăn mòn khoảng 0.85. Mặt bích được làm từ thép hợp kim cao có điện thế ăn mòn khoảng 0.5 – có sự chênh lệch lớn về điện thế ăn mòn 0.35, quá giới hạn cho phép. Ngoài ra, bu lông và đai ốc có kích thước nhỏ so với kết cấu mà chúng liên kết, càng làm tăng tác động ăn mòn. Trong một số môi trường, các bu lông này bị ăn mòn mạnh chỉ vài tuần sau khi lắp đặt. Chúng bị ăn mòn giống nguyên lý vật hy sinh.
Hư hỏng bu lông và ăn mòn khe
Quá trình lắp đặt có thể làm hỏng lớp sơn phủ, dẫn đến ăn mòn. Xem thêm hình 1.Các nhà sản xuất đã tiến hành các thí nghiệm phun muối trong phòng lab để dự báo về tuổi thọ của lớp bảo vệ. Ví dụ, nếu lớp bảo vệ chịu được 1.000 giờ trong điều kiện thí nghiệm khắc nghiệt của phòng Lab thì tuổi thọ dự kiến của lớp bảo vệ này sẽ là 10 năm trong điều kiện thường.Ăn mòn khe dưới các đai ốc, đầu bu lông và bong tróc lớp sơn phủ ở các rãnh ren gây ra nhiều vấn đề ảnh hưởng đến hệ liên kết bu lông.Trên thực tế, các gioăng đệm thường dễ bị ăn mòn hơn các cấu kiện khác trong hệ liên kết bu lông là vì chúng có kích thước nhỏ nhất, bị kẹp trong khe nối giữa các cấu kiện, chịu lực xiết từ cả 2 phía và thường ít được xử ly và chế tạo cận thận trong quá trình sản xuất.
Vậy làm thế nào để xử lý vấn đề này?
Loại bỏ tâm lý trì hoãn – Ăn mòn các cấu kiện kim loại là do tâm lý trì hoãn trong công việc khai thác và vận hành. Tâm lý trì hoãn đến ngày mai cho các công việc lẽ ra phải hoàn thành ngày hôm nay.
Vệ sinh, sơn phủ, bảo dưỡng định kỳ, và
Phương pháp tối ưu, hiệu quả và triệt để nhất là bọc bảo vệ bằng 1 hệ ức chế ăn mòn.
Hệ bọc ức chế ăn mòn Nitohullmac XG Series (Hệ bọc XG Nitto) là công nghệ kiểm soát ăn mòn toàn diện cho hệ liết kết bu lông dựa trên cơ chế ức chế ăn mòn. Hệ bọc XG Nitto loại bỏ các yếu tố gây ăn mòn như oxy và nước thông qua hệ bọc kín bằng băng cuốn và lớp sơn phủ kháng tia UV. Hệ bọc này còn có lớp mỡ lót ức chế ăn mòn duy trì chức năng ức chế ăn mòn theo suốt vòng đời của cấu kiện kim loại cần bảo vệ.Móng cột ăn ten viễn thông được bảo vệ bằng Nitohullmac XGTừ bên trong lớp mỡ lót ức chế ăn mòn có tác dụng trung hòa các tác nhân gây ăn mòn, ức chế và chặn đứng ăn mòn đã tồn tại từ trước. Băng cuốn mềm dẻo và dai kết hợp lớp sơn phủ kháng tia UV tạo thành hệ bọc kín chống thấm và chống xâm nhập của các tác nhân gây ăn mòn như nước mưa, oxy, hơi muối biển, hóa chất vv (loải bỏ lớp màng điện ly gây ăn mòn), có khả năng chịu các tác động khắc nghiệt của thời tiết biển, rung chấn.
Hệ bọc kín XG Nitto ngăn ngừa phát triển ăn mòn mới và ngăn chặn ăn mòn đã tồn tại. Chỉ yêu cầu vệ sinh bề mặt sơ bộ, loại bỏ các gỉ sét, bụi bẩn trên bề mặt cấu kiện bằng chổi sắt và dụng cụ vệ sinh đơn giản.
Hình ảnh các ứng dụng thử nghiệm
Bọc cáp và khóa cáp dây co cột ăng ten
Cáp và khóa cáp dây co cột ăng ten viễn thông sau khi bóc lớp băng cuốn | Mỡ lót và sét trám còn nguyên như tình trạng ban đầu
Cáp và khóa cáp dây co cột ăng ten viễn thông sau 2 năm vận hành | Vẫn kín khít, không bị thủng, không bị rách lão hóa dưới tác dụng của gió bão, nắng mưa và muối biển
Cáp và khóa cáp dây co cột ăng ten viễn thông sau khi gỡ lớp bảo vệ | Còn nguyên như mới
Cáp và khóa cáp dây co cột ăng ten viễn thông sau khi bóc lớp băng cuốn | Mỡ lót và sét trám còn nguyên như tình trạng ban đầu
Hình ảnh khóa cáp sau khi bóc băng cuốn bảo vệ - sau 2 năm
Hình ảnh trụ thép sau khi bóc băng cuốn bảo vệ - sau 1 năm | Mỡ lót vẫn bám dính tốt, còn giữ nguyên trạng thái ban đầu, phát duy tốt chức ăng trung hòa và ức chế ăn mòn
Hình ảnh so sánh phương pháp sơn phủ và bọc băng cuốn XG | ăn mòn tiếp tục phát triển dưới lớp sơn phủ (hình bên trái)
Đường ống dẫn dầu tại đảo Kiwo, Nhật Bản
Đường ống dẫn dầu tại Fukui, Japan
Nhận xét chung:
Lớp băng cuốn và sơn bên ngoài: vẫn còn kín, không bị lão hóa, không bị thủng, không bị rách, không bị thấm nước
Lớp sét trám, mỡ lót bên trong vẫn duy trì trạng thái ẩm và chức năng ức chế ăn mòn. Sét trám không thay đổi độ chảy.
Bề mặt kim loại trở trạng thái như mới, không còn dấu hiệu gỉ sét, không còn bị ăn mòn
Một số thí nghiệm đã thực hiện đối với bộ sản phẩm
Hình ảnh mẫu thử sau khi phun muối 2000 giờ trong phòng Lab ở Nhật Bản
H1. Bề mặt sau 2000 giờ phun muối trong trong phòng Lab
Bề mặt lớp sơn phủ và băng cuốn vẫn còn nguyên, ở trạng thái dẻo cứng, không bị chảy sệ, không bị thủng, không bị rách. Còn nguyên chức năng chống thấm, chống xâm nhập của các tác nhân gây ăn mòn như oxy, nước, bụi bẩn và các chất gây ăn mòn khác.
H2. Sau khi bóc lớp băng cuốn
Mỡ lót ức chế ăn mòn vẫn bám dính tốt trên mề mặt ống thử kim loại, vẫn ở trạng thái ẩm ướt và chức năng ức chế ăn mòn.
H3. Sau khi bỏ lớp mỡ lót
Phần mẫu kim loại được bảo vệ bằng hệ băng cuốn Nitohullmac XG không bị ăn mòn, bề mặt kim loại được bảo vệ còn nguyên như mới.
Các tiêu chuẩn kiểm tra và kết quả
Tên tiêu chuẩn
Nội dung
Kết quả
Ghi chú
ISO21809-3:2016
Cường độ bám dính, chảy sệ của mỡ lót, độ cứng lớp băng cuốn
Vượt chuẩn
XG series No.59 Series
AWWA
Độ giãn dài, bền kéo, xuyên cone, chảy sệ
Vượt chuẩn
XG series
JIS Z 2371 (tương tương ISO9227, ASTM B 117)
Phun muối 2000 giờ
Vượt chuẩn
XG series No.59 Series
ISO3582
chống cháy đến 2 giờ
Vượt chuẩn
Phương pháp sơn phủ hay bôi mỡ bò truyền thống cho các hệ liên kết bu lông bị ăn mòn đòi hỏi nhiều thao tác, tháo dỡ, vệ sinh, bảo trì, thay thế NHƯNG vẫn không giải quyết triệt để tình trạng ăn mòn, tốn nhân công kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ, tiềm ẩn rủi ro an toàn, an ninh.Giải pháp chống ăn mòn hiệu quả dài hạn có vai trò quan trọng trong công tác bảo vệ các cấu kiện kim loại, giảm rủi ro an toàn về người và thiết bị.
Các kết quả thí nghiệm và ứng dụng rộng rãi tại Nhật Bản và một số công trình tại Việt Nam ban đầu cho thấy bộ sản phẩm chống ăn mòn kim loại Nitohullmac XG là giải pháp chống ăn mòn toàn diện, bền vững cho bu lông liên kết và ăn mòn khe trong công nghiệp, viễn thông.
XG Nitto giúp kiểm soát ăn mòn cho cả các cấu kiện đã bị ăn mòn và các cấu kiện lắp mới với tuổi thọ lên đến 15 năm mà không cần bảo trì.
XG Nitto là giải pháp chống ăn mòn lý tưởng cho các cấu kiện ngoài trời của các công trình viễn thông, điện lực, dầu khí, môi trường công nghiệp tiếp xúc với hơi axit: bu lông móng cột, cột anten, hệ thống đường ống thường xuyên bị ăn mòn bởi axit, muối biển và điều kiện thời thiết khắc nghiệt, mặt bích, khủyu ống, van đường ống, khóa cáp, mani, tăng đơ trong công trình viễn thông.
Sản phẩm gốc hữu cơ không hại cho người dùng, môi trường và thiết bị.
Tổng hợp bởiVTS teamTài liệu tham khảo: Corrosionpedia
CÔNG TY TNHH VINA TRADE SYNERGY
GPKD số 0107475020 do Sở KH và ĐT TP Hà Nội cấp ngày 16/02/2016
Địa Chỉ: Thôn Yên Khê, X. Yên Thường, H. Gia Lâm, Tp. Hà Nội
Nhận xét chung:
