ĐƯỜNG ỐNG LÀ GÌ?ĐỂ BẢO VỆ ĐƯỜNG ỐNG THÉP KHÔNG GỈ CẦN LÀM GÌ?

PHỤNG SỰ BỀN BỈ

ĐƯỜNG ỐNG LÀ GÌ?ĐỂ BẢO VỆ ĐƯỜNG ỐNG THÉP KHÔNG GỈ CẦN LÀM GÌ?

Ngày đăng: 09/01/2024 11:17 AM

• Đường ống là gì? Để bảo vệ đường ống thép cần làm gì? 
 ⇒ Đường ống là gì ?  Để bảo vệ đường ống thép trong sản xuất và sinh hoạt thì chúng ta cần làm gì? Các đường ống ngầm có thể bị che khuất, nhưng những thiệt hại mà chúng phải gánh chịu là rất thực tế.
Dù vận chuyển nước, khí đốt hay hóa chất, các đường ống ngầm đều phải đối mặt với những mối đe dọa khắc nghiệt, vô hình — đặc biệt là sự ăn mòn do độ ẩm của đất, oxy, dòng điện lạc và các chất gây ô nhiễm hóa học. Bài viết sau đây sẽ cung cấp đầy đủ thông tin cho bạn đọc, đừng bỏ lỡ nhé!​

Đường ống là gì?  
Nếu ngày xưa chúng ta dùng những thanh tre nối liền nhau để đưa nước sạch về làng để sinh hoạt, dùng cho sản xuất, chăn nuôi. Thì thời nay đường ống được lắp đặt hiện đại bằng các vật liệu kim loại có độ bền vượt trội. 
Dạng hình đường ống hiện nay được thiết kế đi qua nhiều địa hình khác nhau. Có thể lắp đặt đường ống nuóc inox  tại các nhà máy, tòa nhà cao tầng, hoặc lắp đặt làm phương thức vận tải đường ống đi qua nhiều quốc gia. Đường ống inox là hệ thống dẫn truyền làm từ thép không gỉ, nổi bật với khả năng chống ăn mòn, độ bền cao và bề mặt sáng bóng. Chúng được phân loại chính thành các dòng như ống inox công nghiệp, ống inox trang trí và ống inox vi sinh...
Bên cạnh việc vận chuyển nước sạch thì đường ống inox công nghiệp còn được dùng để vận chuyển xăng, dầu, khí đốt, hóa chất...

Ống inox 304/316L

Vật liệu được dùng nhiều nhất để thi công đường ống 
Nhiều loại vật liệu, cả kim loại và phi kim loại, đều có sẵn để đáp ứng nhu cầu đường ống đa dạng của ngành công nghiệp. 
Tuy nhiên vật liệu được sử dụng phổ biến nhất cho hệ thống đường ống kim loại là thép cacbon và thép không gỉ. Trường hợp ống thép cacbon đạt yêu cầu thì thường mang lại hệ thống tiết kiệm nhất. 
Tuy nhiên, có một lý do biện minh cho việc lựa chọn vật liệu đắt tiền hơn là ống inox – thép không gỉ. Bởi inox thép không gỉ có tuổi thọ dài hơn do có thể giảm độ ăn mòn do hóa chất gây ra. 
Việc lựa chọn vật liệu đắt tiền hơn cũng có thể bị quy định bởi hạn chế về vật liệu của từng loại ống thép. Chẳng hạn như trong những trường hợp điều kiện vận hành trên hoặc dưới phạm vi nhiệt độ làm việc của thép cacbon.

Vai trò của thép không gỉ trong hệ thống đường ống
Vai trò của thép không gỉ trong hệ thống đường ống có thể được xác định bằng cách phác thảo những ưu điểm và nhược điểm của nó, với tư cách là vật liệu dùng để thi công đường ống.
•Tiêu chí phổ biến nhất hiện được sử dụng để thiết kế đường ống để chứa chất lỏng có nhiệt độ cao, là quy phạm tiêu chuẩn ANSI B31. 
•Quy phạm này quy định các yêu cầu tối thiểu đối với hệ thống đường ống inox công nghiệp chịu áp suất hoặc chân không, phải đạt phạm vi nhiệt độ lên tới 1500°F. 
•Đường ống chứa chất lỏng nhiệt độ cao phải đúng quy phạm tiêu chuẩn ANSI B31
Tiêu chuẩn cơ bản đối với đường ống làm từ vật liệu thép không gỉ 
Tiêu chuẩn ASTM: đây là một trong những tiêu chuẩn quan trọng nhất đối với việc đánh giá chất lượng, thành phần cấu tạo, tính chất hóa học không chỉ riêng với các sản phẩm làm từ thép không gỉ mà nó còn là quy chuẩn để đánh giá các vật liệu kim loại khác. Loại vật liệu thép không gỉ thường được sử dụng phổ biến nhất để sản xuất đường ống là inox 304 và inox 316, inox 310s.
ASTM A312
là tiêu chuẩn quy định về ống thép không gỉ dùng trong các ứng dụng công nghiệp, hóa chất và chế biến. Hướng dẫn này bao gồm các mác thép, lựa chọn ống liền mạch so với ống hàn, kích thước, độ dày thành ống và các tiêu chí lựa chọn cần thiết để xác định đúng loại ống thép không gỉ.
Tiêu chuẩn: ASTM A312
ASTM A312 (và tiêu chuẩn tương đương ASME SA312) là tiêu chuẩn kỹ thuật dành cho ống thép không gỉ Austenit liền mạch, hàn và gia công nguội mạnh, được thiết kế cho các ứng dụng ở nhiệt độ cao và môi trường ăn mòn nói chung. Đây là tiêu chuẩn được tham chiếu phổ biến nhất cho đường ống thép không gỉ trong các ngành công nghiệp trên toàn thế giới.
Những nội dung mà A312 bao gồm:
• Ống đúc liền mạch (SMLS) — được sản xuất không cần hàn, từ phôi đặc.
• Ống hàn (WLD) — được sản xuất bằng phương pháp hàn tự động không cần thêm kim loại phụ, sau đó được ủ dung dịch.
• Ống gia công nguội mạnh (HCW) — ống hàn được gia công nguội để tăng độ đồng đều về độ dày thành ống.
Phạm vi kích thước: NPS 1/8" (DN 6) đến NPS 30" (DN 750). Các kích thước lớn hơn được quy định trong ASTM A358 (ống hàn điện nóng chảy dùng cho môi trường nhiệt độ cao) và ASTM A778 (ống hàn dùng cho môi trường ăn mòn thông thường).
Các loại ống (Schedule): SCH 5S, 10S, 40S và 80S, 120S, 160S là phổ biến nhất. Schedule 10S là tiêu chuẩn cho hầu hết các ứng dụng đường ống công nghiệp ở áp suất lên đến khoảng 10 bar. Schedule 40S được sử dụng cho áp suất cao hơn. Schedule 80S dành cho áp suất cao nhất hoặc khi cần độ dày thành ống lớn hơn...

Ứng dụng của loại đường ống làm từ thép không gỉ 
Ngành công nghiệp hóa chất: ống thép không gỉ được ưu tiên sử dụng nhiều trong quá trình sản xuất, vận chuyển và bảo quản các loại hóa chất. Do thép không gỉ có khả năng chống oxy hóa mạnh giúp chúng chịu được tác động của các chất hóa học cũng như trong môi trường có nhiệt độ cao.
Chế biến thực phẩm: Ống inox thường được dùng trong quá trình sản xuất thực phẩm, hệ thống vận chuyển và xử lý nước. Các vật liệu sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm phải đảm bảo độ an toàn ở mức tuyệt đối, không gây hại đến sức khỏe con người. Ống inox thường được dùng trong quá trình sản xuất thực phẩm, hệ thống vận chuyển và xử lý nước.
Công nghiệp dầu khí: Độ bền cao, ít bị ảnh hưởng bởi môi trường bên ngoài đặc biệt là môi trường nhiễm mặn đó là những đặc điểm vượt trội giúp ống inox trở thành lựa chọn hàng đầu trong ngành công nghiệp dầu khí.
Lĩnh vực y tế: đường ống inox trở thành vật liệu sản xuất nên các thiết bị y tế như: dụng cụ phẫu thuật, bộ phận cấy ghép…
Ngành công nghiệp ô tô: nhờ có độ bền và khả năng chống ăn mòn cao mà các ống inox được sử dụng trong các bộ phận của xe như:  hệ thống nhiên liệu, hệ thống xả khí giúp nâng cao hiệu suất hoạt động của xe cũng như kéo dài tuổi thọ cho xe.
Ống thép được ứng dụng để vận chuyển các hóa chất
Ống thép không gỉ – Giá thành đi kèm chất lượng
Khi xem xét tất cả các chi phí, hệ thống đường ống bằng thép không gỉ thường chiếm ưu thế hơn các vật liệu khác. Điều này đặc biệt đúng nếu tận dụng được các đặc tính cơ học và khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ.
Đối với bất kỳ việc lắp đặt đường ống nào được đề xuất, kỹ sư thiết kế sẽ nhanh chóng thu hẹp danh sách dài các vật liệu đường ống có sẵn thành một. Việc thu hẹp để chọn được vật liệu đáp ứng các yêu cầu về hóa học, nhiệt độ và áp suất. Thông thường, thép không gỉ nổi lên như một sự lựa chọn hiển nhiên và không thể tranh cãi. 
Mặc dù giá thành “nhỉnh” hơn các vật liệu khác một chút nhưng điều đó không là gì so với chất lượng của ống thép inox.
Quý khách hàng có thể mua ống và phụ kiện thép không gỉ tại Inox Phú Giang Nam, để được tư vấn lắp đặt với giá thành tốt hơn thị trường. Đối với các dự án nhỏ, Inox Phú  Giang Nam nhận thấy việc mua ống thép đúc sẵn có thể sẽ tiết kiệm hơn.
Những điều cần cân nhắc khi chọn lắp đặt đường ống thép không gỉ 
Một danh sách những điều cần kiểm tra, cân nhắc trước khi sử dụng ống thép không gỉ, ống inox công nghiệp để lắp đặt đường ống đã được các chuyên gia đề ra. Tiêu chuẩn ống inox bao gồm: 
• Giới hạn áp suất và nhiệt độ, 
• Yêu cầu về cấu trúc hỗ trợ, kháng hóa chất và cách nhiệt.
Có ba yếu tố thiết kế chính mà các kỹ sư đường ống cân nhắc khi lựa chọn vật liệu để sử dụng ở nhiệt độ cao. Những yếu tố thiết kế này là: 
• Tuổi thọ sử dụng (khả năng chống ăn mòn và tính chất cơ học) 
• Biến dạng cho phép 
• Môi trường làm việc.
⇒ Để bảo vệ đường ống – Chúng ta cần biết điểm yếu của chúng

Để bảo vệ đường ống thép không gỉ cần làm gì?
• Để bảo vệ đường ống thép không gỉ, chúng ta cần biết điểm yếu của đường ống thép không gỉ nằm ở đâu. 
• Điểm yếu của đường ống thép không gỉ
Ví dụ, một điểm yếu, không đạt yêu cầu có thể là kết quả của việc sử dụng thép không gỉ trong môi trường có tính khử mạnh, tùy thuộc vào nồng độ cũng như nhiệt độ. 
• Tương tự như vậy, các vấn đề có thể gặp phải khi thép không gỉ tiếp xúc với môi trường có hàm lượng clorua cao. 
Các kỹ sư xây dựng hệ thống đường ống có thể đã quá quen thuộc với các kiểu tấn công ăn mòn này. Họ biết rằng có thể tránh được các vấn đề với thép không gỉ bằng cách chọn loại ống thép thích hợp.
• Tùy thuộc vào công trình nào mà chúng ta cần tìm hiểu điểm yếu của đường ống thép trong công trình đó

Mối đe dọa thầm lặng: Tìm hiểu về sự ăn mòn trong ống thép không gỉ
Ăn mòn là sự xuống cấp chậm của vật liệu, chủ yếu xảy ra khi kim loại phản ứng với oxy hoặc các hóa chất khác. Đối với ống thép, quá trình này dẫn đến gỉ sét (oxit sắt) và là vấn đề lớn nhất, ảnh hưởng đến sự an toàn và độ bền của các dự án quan trọng. Ăn mòn không được phát hiện có thể dẫn đến rò rỉ, mất áp suất hoặc hỏng hóc toàn bộ hệ thống theo thời gian.
Có nhiều yếu tố góp phần làm xuống cấp các ống thép:
♦Tiếp xúc với độ ẩm và oxy: Thép bị ăn mòn nhanh chóng khi tiếp xúc với nước và oxy, đặc biệt là trong điều kiện ẩm ướt, chẳng hạn như gần bờ biển.
♦Muối (Ion clorua): Các ion clorua từ các nguồn như nước biển có thể phá vỡ lớp bảo vệ của thép, làm tăng tốc độ ăn mòn đáng kể và dẫn đến hiện tượng rỗ bề mặt nguy hiểm.
♦Khí cacbonic/Độ axit: Khí cacbonic trong nước có sục khí có thể tạo thành axit cacbonic, làm giảm độ pH và đẩy nhanh quá trình ăn mòn ngay cả khi không có oxy. Axit sulfuric cũng làm tăng tốc quá trình này.
♦Nhiệt độ cao: Nhiệt độ cao làm tăng tốc độ phản ứng hóa học, và ứng suất có thể tạo ra các điểm yếu nơi rỉ sét bắt đầu hình thành.
♦Hàn không đúng cách: Chất lượng và cấu trúc của các mối hàn rất quan trọng; hàn không đúng cách có thể khiến ống thép dễ bị ăn mòn.
♦Tuổi thọ của đường ống: Các đường ống cũ vốn dĩ dễ bị rò rỉ hơn vì độ dày thành ống giảm dần theo thời gian. Ống thép thường có tuổi thọ khuyến nghị khoảng 65 năm.
Ngoài hiện tượng gỉ sét thông thường, các loại ăn mòn cụ thể còn tiềm ẩn những rủi ro riêng biệt:
Ăn mòn đồng đều: Ảnh hưởng đến toàn bộ bề mặt, dẫn đến sự xuống cấp tổng thể.
Ăn mòn điện hóa: Xảy ra khi thép cacbon tiếp xúc với các kim loại khác (như đồng hoặc thép không gỉ) trong môi trường nước, khiến thép cacbon bị ăn mòn nhanh chóng.
Ăn mòn rỗ/ăn mòn khe hở: Sự tấn công cục bộ này tạo ra các lỗ hoặc vết lõm nhỏ, sâu, thường bắt đầu bởi các ion clorua trong điều kiện tù đọng. Ăn mòn khe hở xảy ra trong các khe hẹp nơi oxy bị thiếu hụt, ngăn cản quá trình tái thụ động hóa. Ăn mòn rỗ được cho là loại nghiêm trọng nhất, thường lan rộng mà không bị phát hiện.
Ăn mòn do vi sinh vật (MIC): Một số loại vi khuẩn tạo ra các chất ăn mòn bên trong đường ống, thường gặp trong các hệ thống công nghiệp và hệ thống cấp nước ngầm.
Nứt ăn mòn do ứng suất (SCC): Một dạng hư hỏng đặc biệt nguy hiểm, SCC liên quan đến sự hình thành vết nứt trong môi trường ăn mòn, thường dẫn đến hỏng hóc đột ngột ở các hợp kim vốn dẻo dưới tác dụng của ứng suất kéo. Các bộ phận bị ảnh hưởng có thể trông sáng bóng nhưng lại chứa đầy các vết nứt siêu nhỏ, khiến việc phát hiện sớm trở nên khó khăn. SCC là một loại nứt do tác động của môi trường (EAC).

​Tại sao sự ăn mòn xảy ra dưới bề mặt?
Đất rất khó đoán trước. Nó có thể chứa nước, muối, axit, vi sinh vật và khoáng chất - tất cả đều có thể gây hư hại cho đường ống kim loại theo thời gian.
Các yếu tố chính gây ra hiện tượng ăn mòn dưới lòng đất:
• Độ ẩm và khả năng thoát nước kém
• Độ pH của đất chua hoặc kiềm
• Hàm lượng clorua hoặc sulfat cao
• Dòng điện một chiều rò rỉ từ các thiết bị lân cận
• Độ chênh lệch oxy và vi khuẩn kỵ khí
Ngay cả các loại ống thép không gỉ như TP 304L, TP316L , TP 310S hoặc Duplex 2205 cũng dễ bị hư hại trong điều kiện không phù hợp—đặc biệt là tại các mối hàn hoặc các vết xước trên bề mặt.
Mặc dù inox 304 và inox 316 đều có khả năng chống ăn mòn vượt trội nhờ lớp màng thụ động giàu crom (Cr₂O₃), nhưng trong một số môi trường khắc nghiệt như nước biển, hóa chất, axit hoặc nhiệt độ cao, việc áp dụng các biện pháp bảo vệ bổ sung là cần thiết để kéo dài tuổi thọ hệ thống đường ống.
1. Lựa Chọn Đúng Mác Inox
Việc lựa chọn đúng loại vật liệu là yếu tố quan trọng nhất.
- Inox 304: Phù hợp với nước sạch, thực phẩm, đồ uống, hệ thống cấp nước và môi trường công nghiệp thông thường.
- Inox 316: Chứa khoảng 2–3% Molypden (Mo), giúp tăng khả năng chống ăn mòn cục bộ và ăn mòn rỗ trong môi trường chứa ion clorua (Cl⁻), nước biển và hóa chất.
2. Thụ Động Hóa Bề Mặt (Passivation)
Sau khi gia công hoặc hàn, nên tiến hành thụ động hóa để tái tạo lớp màng oxit crom bảo vệ trên bề mặt inox.
Lợi ích:
- Tăng khả năng chống ăn mòn.
- Loại bỏ sắt tự do và các tạp chất.
- Kéo dài tuổi thọ đường ống.
3. Tẩy Mối Hàn (Pickling)
Trong quá trình hàn, vùng ảnh hưởng nhiệt có thể bị đổi màu và suy giảm khả năng chống ăn mòn.
Các phương pháp xử lý gồm:
- Dùng dung dịch tẩy mối hàn chuyên dụng.
- Tẩy bằng gel hoặc dung dịch axit.
Sau khi tẩy cần rửa sạch và tiến hành thụ động hóa.
4. Sơn Hoặc Phủ Bảo Vệ
Trong môi trường đặc biệt khắc nghiệt có thể sử dụng thêm:
- Sơn Epoxy.
- Sơn Polyurethane (PU).
- Lớp phủ Fluoropolymer.
- Lớp phủ Ceramic.
- Phủ PTFE hoặc các lớp phủ chống hóa chất.
Những lớp phủ này giúp giảm tiếp xúc trực tiếp giữa inox với môi trường ăn mòn.
Các phương pháp bảo vệ thông thường
5.Lớp phủ bên ngoài
Lớp bảo vệ đầu tiên. Lớp phủ cách ly kim loại khỏi sự tiếp xúc với đất và độ ẩm.
Các hệ thống phổ biến:
- Keo epoxy liên kết nhiệt (FBE) – Thường được sử dụng trong đường ống dẫn dầu khí.
- Lớp phủ PE/PP 3 lớp – Dùng cho đường ống dẫn nước, khí đốt hoặc dầu mỏ chôn ngầm.
- Sơn men nhựa than đá – Vẫn được sử dụng trong các hệ thống cũ, đang dần bị loại bỏ.
- Sơn epoxy hoặc polyurethane dạng lỏng – Dùng cho các mối hàn tại công trường.
→ Lời khuyên : Luôn kiểm tra chất lượng lớp phủ sau khi vận chuyển và lắp đặt.
6 Bảo vệ catốt (CP)
Một phương pháp điện hóa để chuyển hướng sự ăn mòn sang cực dương .
Giải thích ngắn gọn:
Cathodic Protection (CP) là phương pháp bảo vệ kim loại khỏi ăn mòn điện hóa bằng cách biến kết cấu kim loại (như đường ống, bồn chứa hoặc kết cấu ngoài khơi) thành catốt của một tế bào điện hóa. Hai phương pháp CP phổ biến là:
- Sacrificial Anode Cathodic Protection (SACP) – Bảo vệ catốt bằng anốt hy sinh.
- Impressed Current Cathodic Protection (ICCP) – Bảo vệ catốt bằng dòng điện cưỡng bức.
Đây là thuật ngữ tiêu chuẩn được sử dụng rộng rãi trong các ngành dầu khí, hóa chất, hàng hải, đường ống và kết cấu thép.
Có hai loại chính:
- Bảo quản lạnh điện hóa (Galvanic CP) – Sử dụng cực dương kẽm hoặc magie; đơn giản nhưng tuổi thọ hạn chế.
- Hệ thống bảo vệ quá áp dòng cưỡng bức (Impressed Current CP) – Cần nguồn điện; hiệu quả cho các đường ống dài.
Tiêu chuẩn:
- NACE SP0169 (Kiểm soát ăn mòn bên ngoài)
- ISO 15589-1 (Bảo vệ catốt cho thép chôn ngầm)
7. Hạn Chế Ăn Mòn Điện Hóa
Không nên để inox tiếp xúc trực tiếp với các kim loại có thế điện cực khác như:
- Thép cacbon.
- Thép mạ kẽm.
- Nhôm.
- Đồng.
Nên sử dụng:
- Gioăng cách điện.
- Khớp nối cách điện.
- Đệm nhựa hoặc vật liệu phi kim.
8. Kiểm Soát Môi Trường Làm Việc
Để hạn chế ăn mòn cần:
- Giảm nồng độ ion Cl⁻.
- Tránh môi trường axit mạnh kéo dài.
- Hạn chế nước đọng trên bề mặt.
- Vệ sinh định kỳ để loại bỏ muối, cặn bẩn và hóa chất.
9. Thiết Kế Hệ Thống Hợp Lý
Nên:
- Hạn chế khe hở gây ăn mòn kẽ hở.
- Thiết kế tránh đọng nước.
- Bố trí hệ thống thoát nước tốt.
- Giảm các vị trí tích tụ cặn.
10. Kiểm Tra Và Bảo Trì Định Kỳ
Thực hiện:
- Kiểm tra trực quan.
- Kiểm tra chiều dày thành ống bằng siêu âm.
- Kiểm tra mối hàn.
- Phát hiện sớm hiện tượng ăn mòn rỗ, nứt hoặc rò rỉ.
11. Sử Dụng Phụ Kiện Đồng Bộ
Nên sử dụng:
-  Mặt bích inox 304 hoặc 316.
- Van inox.
- Co, tê, bầu giảm, nối ren inox.
- Bulông, đai ốc và phụ kiện cùng mác vật liệu.
→ Điều này giúp giảm nguy cơ ăn mòn điện hóa giữa các vật liệu khác nhau.
Quản lý ăn mòn hiệu quả đòi hỏi một cách tiếp cận toàn diện. Nó bao gồm việc làm sạch đường ống thường xuyên để loại bỏ các mảnh vụn hoặc chất lỏng ăn mòn, kiểm tra đường ống nội tuyến để phát hiện, xác định và đánh giá chính xác các bất thường ăn mòn cả bên trong và bên ngoài, đánh giá sau kiểm tra nội tuyến để tính toán tốc độ tăng trưởng ăn mòn và dự đoán hành vi ăn mòn, cũng như hiểu biết về cơ chế ăn mòn để áp dụng các biện pháp giảm thiểu phù hợp như chất ức chế ăn mòn, bảo vệ catốt hoặc các hành động mục tiêu khác.

Hy vọng bài viết này của Inox Phú  Giang Nam đã cung cấp đầy đủ các thông tin cần thiết. Tuy nhiên nếu khách hàng cần tư vấn về:vấn lắp đặt hệ thống ống INOX công nghiệp

Thì hãy gọi ngay cho Inox Phú Giang Nam thông qua số HOTLINE: 0274.6789-0933.196.837 nhé ! Nhân viên tư vấn túc trực 24/7 để được đồng hành cùng quý khách!