Hướng dẫn Lựa chọn và Bảo vệ Chống Ăn mòn cho Môi trường Nước Biển & Độ Mặn Cao
Trong các cơ sở ven biển, giàn khoan ngoài khơi và nhà máy khử muối, các thiết bị và dụng cụ phải đối mặt với một kẻ thù vô hình nhưng không ngừng: sự ăn mòn do muối. Nước mặn không chỉ là nước có tạp chất—nó là một môi trường dẫn điện cao, có tính ăn mòn hóa học, làm tăng tốc độ suy giảm kim loại, làm hỏng các lớp bịt kín và rút ngắn tuổi thọ.
Như những người đi biển xưa đã nói: “Biển cả thử thách mọi thứ.” Trong kỹ thuật, sự sống sót trong những môi trường như vậy là kết quả của sự tiên liệu, kiến thức về vật liệu và bảo trì có kỷ luật.
Thách thức ăn mòn của muối
Nước biển và bầu khí quyển có độ mặn cao tấn công vật liệu thông qua nhiều cơ chế:
- Ăn mòn điện hóa: Các ion muối làm tăng độ dẫn điện, đẩy nhanh các phản ứng galvanic giữa các kim loại khác nhau.
- Ăn mòn rỗ & kẽ hở: Tấn công cục bộ xuyên qua màng bảo vệ, đặc biệt là trong thép không gỉ.
- Nứt do ăn mòn ứng suất (SCC): Các ion clorua kết hợp với ứng suất kéo có thể gây ra sự cố đột ngột.
- Suy giảm lớp phủ: Tinh thể muối và chu kỳ ẩm làm suy yếu các lớp sơn và polyme.
- Sương muối & Phun: Ngay cả khi không ngâm, các cặn muối trong không khí cũng tạo ra các màng ăn mòn.
Tiêu chí lựa chọn chính
1. Lựa chọn vật liệu
- Thép không gỉ siêu Austenit (ví dụ: 254SMO, AL‑6XN) hoặc Duplex/Super Duplex (ví dụ: UNS S32750) để có khả năng chống clorua cao.
- Titan cho các bộ phận ướt quan trọng—gần như không bị ăn mòn trong nước biển.
- Nhôm cấp hàng hải (dòng 5000/6000) với anodizing cho các thành phần kết cấu.
- Vật liệu phi kim loại (FRP, polyme tiên tiến) cho vỏ và nắp.
2. Lớp phủ bảo vệ
- Hệ thống Epoxy‑Polyurethane: Lớp phủ nhiều lớp cho các cấu trúc ngoài khơi.
- Phun nhiệt nhôm (TSA): Bảo vệ hy sinh dài hạn cho thép.
- Lớp lót gốm hoặc Fluoropolyme: Dành cho các bề mặt ướt trong bơm, van và đồng hồ đo lưu lượng.
3. Bảo vệ catốt
- Anode hy sinh (kẽm, nhôm, magiê) cho các cấu trúc ngầm.
- Hệ thống dòng điện ấn định cho các công trình lớn.
4. Tính toàn vẹn của phớt và gioăng
- Sử dụng Viton®, EPDM, hoặc PTFE gioăng được đánh giá cho việc tiếp xúc với nước mặn.
- Phớt môi kép hoặc phớt mê cung để ngăn chặn sự xâm nhập.
5. Vật liệu buộc chặt và các bộ phận nhỏ
- Tránh trộn lẫn các kim loại khác nhau; kết hợp vật liệu buộc chặt với kim loại cơ bản.
- Sử dụng vòng đệm hoặc ống lót cách ly để phá vỡ mạch galvanic.
Thực hành bảo trì & kiểm tra
| Thực hành |
Mục đích |
Tần suất |
| Rửa bằng nước ngọt |
Loại bỏ cặn muối |
Hàng tuần hoặc sau bão |
| Kiểm tra lớp phủ |
Phát hiện hư hỏng sớm |
Hàng quý |
| Thay thế cực dương |
Duy trì bảo vệ catốt |
Theo tốc độ cạn kiệt |
| Kiểm tra phớt |
Ngăn chặn sự xâm nhập |
Nửa năm một lần |
Tiêu chuẩn liên quan
| Tiêu chuẩn |
Phạm vi |
| ISO 12944 |
Bảo vệ ăn mòn các kết cấu thép bằng hệ thống sơn bảo vệ |
| NACE MR0175 / ISO 15156 |
Vật liệu sử dụng trong môi trường H₂S và clorua |
| ASTM B117 |
Thử nghiệm phun muối (sương mù) |
| DNV‑RP‑B401 |
Thiết kế bảo vệ catốt cho các cấu trúc ngoài khơi |
Kỹ thuật cho độ bền
Trong môi trường nước biển hoặc độ mặn cao, bảo vệ chống ăn mòn không phải là một quyết định duy nhất—nó là một hệ thống các lựa chọn: vật liệu, lớp phủ, bịt kín và bảo trì, tất cả đều hoạt động cùng nhau. Khi các yếu tố này được hài hòa, thiết bị có thể chống lại sự tấn công chậm chạp, kiên nhẫn của biển cả, giống như một ngọn hải đăng—bị phong hóa, nhưng không hề nao núng.
