TRAO ĐỔI KINH NGHIỆM

ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP RBI VÀO

VIỆC KIỂM TRA ĂN MÒN HƯ HỎNG

Ở NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ.

www.dpm.vn 1

• TRÌNH TỰ CÁC BƯỚC THỰC HIỆN 1

• NHẬN DIỆN RỦI RO 2

• ĐÁNH GIÁ, PHÂN LOẠI RỦI RO 3

• XÂY DỰNG KẾ HOẠCH KIỂM TRA 4

• CÁC TRƯỜNG HỢP ĐIỂN HÌNH 5

2 www.dpm.vn

www.dpm.vn

• GIỚI THIỆU CÁC BƯỚC THỰC HIỆN ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP

RBI VÀO VIỆC KIỂM TRA ĂN MÒN HƯ HỎNG

1

3

CÁC BƯỚC THỰC HIỆN KIỂM TRA

4 BDTT 2013

Để tránh việc thực hiện kiểm tra thiệt bị một cách tràn lan

thiếu hiệu quả, nhằm tập trung nguồn lực kiểm soát các khu

vực, vị trí có nguy cơ cao, nhà máy ĐPM đã thực hiện

chương trình RBI theo các bước chính như sau:

1 Nhận diện các nguy cơ, rủi ro:

Thông qua việc xác định các cơ chế ăn mòn hư hỏng

trong nhà máy.

2 Đánh giá, phân loại mức độ rủi ro.

3. Xây dựng kế hoạch kiểm tra:

Được xây dựng dựa trên mức độ ưu tiên theo kết quả

phân loại rủi ro.

www.dpm.vn

• NHẬN DIỆN RỦI RO THÔNG QUA VIỆC XÁC ĐỊNH CÁC CƠ CHẾ

ĂN MÒN HƯ HỎNG.

2

5

CƠ CHẾ GÂY ĂN MÒN, HƯ HỎNG

6 BDTT 2013

Hư hỏng do vật liệu làm việc trong môi trường nhiệt độ cao:

- Hiện tượng giảm cơ tính do thất thoát cacbon, hợp kim: các nguyên

tố C, Cr, Ni, Mo, Ti… có vai trò rất quan trọng trong việc đảm bảo cơ

tính vật liệu. Trong môi trường nhiệt độ cao các nguyên tố này di

chuyển dần ra biên hạt, thay đổi dạng thù hình làm giảm liên kết giữa

các hạt và giảm cơ tính ở nhân hạt ( graphic hoá, cầu hoá,

carburization).

Inner zone with

M23C6 and and

outer zone with

M7C3 carbides

CƠ CHẾ GÂY ĂN MÒN, HƯ HỎNG

7 BDTT 2013

Hư hỏng do vật liệu làm việc trong môi trường nhiệt độ cao:

- Hiện tượng giảm cơ tính do các nguyên tố thâm nhập từ môi chất: khi

vật liệu làm việc trong môi trường có các nguyên tố C, H2, N2…, trong

điều kiện nhiệt độ cao, các chất này thấm vào vật liệu gây ra hiện tượng

caburization, hydrogen attack, nitriding ...

CƠ CHẾ GÂY ĂN MÒN, HƯ HỎNG

8 BDTT 2013

Nguyên nhân do vật liệu làm việc trong môi trường nhiệt độ cao:

- Hiện tượng dão (creep): trong môi trường nhiệt độ cao, dưới tác động

của ứng suất, theo thời gian sẽ hình thành các lỗ rỗng bên trong cấu

trúc tế vi của vật liệu, các lỗ rỗng có mật độ ngày càng tăng và liên kết

với nhau gây ra các vết nứt tế vi, các vết nứt này lớn dần và gây hư

hỏng phá huỷ vật liệu.

CƠ CHẾ GÂY ĂN MÒN, HƯ HỎNG

9 BDTT 2013

Ăn mòn do lưu chất bên trong thiết bị:

- Ăn mòn do dung dịch urea, carbamate:

Carbamate là chất ăn mòn cực mạnh, đặc biệt trong môi trường

nhiệt độ cao.

Có hai dạng ăn mòn xảy ra, ăn mòn hoạt động và ăn mòn thụ

động.

Ăn mòn thụ động:

Xảy ra khi hàm lượng oxy trong dung dịch đủ để tạo lớp oxyt

crom bảo vệ bề mặt vật liệu, trường hợp này tốc độ ăn mòn

xảy ra không lớn. (0.02-0.1mm/năm).

Ăn mòn hoạt động:

Khi không có đủ oxy hình thành lớp oxit crom bảo vệ trên bề

mặt, trong trường hợp này tốc độ ăn mòn xảy ra rất nhanh.

CƠ CHẾ GÂY ĂN MÒN, HƯ HỎNG

10 BDTT 2013

Ăn mòn do lưu chất bên trong thiết bị:

- Ăn mòn do dung dịch urea, carbamate:

CƠ CHẾ GÂY ĂN MÒN, HƯ HỎNG

11 BDTT 2013

Ăn mòn do lưu chất bên trong thiết bị:

- Hiện tượng sói mòn cơ học: tại các vị trí có vận tốc lưu chất

lớn như sau van điều tiết…, hay tại vị trí có sự thay đổi hướng

dòng chảy sẽ gây ra hiện tượng sói mòn đường ống và thiết bị.

.

CƠ CHẾ GÂY ĂN MÒN, HƯ HỎNG

12 BDTT 2013

Ăn mòn do lưu chất bên trong thiết bị:

- Ăn mòn do xâm thực: khi lưu chất ở trạng thái hai pha lỏng khí

hoặc khí lỏng sẽ gây ra hiện tượng xâm thực làm ăn mòn đường

ống dưới dạng rỗ mọt.

CƠ CHẾ GÂY ĂN MÒN, HƯ HỎNG

13 BDTT 2013

Ăn mòn do lưu chất bên trong thiết bị:

- Hiện tượng ăn mòn ứng suất SCC: Stress corrosion cracking

là hiện tượng nứt vật liệu do sự kết hợp của ba yếu tố: môi chất

ăn mòn, ưng xuất cao, vật liệu nhạy cảm với môi chất.

Các vật liệu thường nhạy cảm với môi chất ăn mòn như sau:

Thép Cacbon với Ammoniac.

Thép Không rỉ với ion Clo.

Thép Cacbon với ion Na…

View of

chloride

stress

corrosion

cracking in

a 316

stainless

steel

CƠ CHẾ GÂY ĂN MÒN, HƯ HỎNG

G

14 BDTT 2013

Ăn mòn do môi trường bên ngoài:

- Ăn mòn dưới bảo ôn: Hơi ẩm tích tụ dưới lớp bảo ôn do nước

mưa, hơi nước ngưng tụ, hơi nước rò rỉ từ hệ thống tracing và các

van xả gây ra ăn mòn đối với các đường ống thép cacbon.

Ăn mòn dưới bảo ôn nóng Ăn mòn dưới bảo ôn lạnh

CƠ CHẾ GÂY ĂN MÒN, HƯ HỎNG

G

15 BDTT 2013

Ăn mòn do môi trường bên ngoài:

- Ăn mòn do môi trường bên ngoài xảy ra do bong tróc lớp sơn

bảo vệ, hiện tượng này xảy ra đặc biệt mạnh trong môi trường

ẩm ướt và sự có mặt của urea, muối biển.

CƠ CHẾ GÂY ĂN MÒN, HƯ HỎNG

G

16 BDTT 2013

Hư hỏng do mỏi cơ học, tập trung ứng suất:

Các hệ thông thiết bị và đường ống bị rung lắc theo chu kỳ sẽ

sinh ra các vết nứt đồng tâm và phát triển theo thời gian tập trung ở

những chi tiết có tiết diện thay đổi đột ngột hoặc tại các vị trí mối

hàn.

www.dpm.vn

• PHÂN LOẠI MỨC ĐỘ RỦI RO BẰNG PHƯƠNG PHÁP RBI RISK BASE INSPECTION.

3

17

PHÂN LOẠI MỨC ĐỘ RỦI RO

18 BDTT 2013

Lưu đồ thực hiện phân loại rủi ro và xây dựng kế hoạch inspection theo phương pháp RBI:

PHÂN LOẠI MỨC ĐỘ RỦI RO

G Ở ĐPM

19 BDTT 2013

Kết quả phân loại rủi ro cho các hạng mục thiết bị, đường ống quan

trọng của nhà máy ĐPM:

www.dpm.vn

• XÂY DỰNG KẾ HOẠCH KIỂM TRA 4

20

XÂY DỰNG KẾ HOẠCH KIỂM TRA

21 BDTT 2013

Kế hoạch kiểm tra được xây dựng dựa trên mức độ ưu tiên theo kết

quả phân loại rủi ro.

XÂY DỰNG KẾ HOẠCH KIỂM TRA

22 BDTT 2013

Kế hoạch kiểm tra bao gồm các nội dung: phương pháp kiểm tra, vị

trí, tần suất kiểm tra…

www.dpm.vn

• CÁC TRƯỜNG HỢP ĂN MÒN, HƯ HỎNG ĐIỂN HÌNH 5

23

CÁC TRƯỜNG HỢP ĐIỂN HÌNH

24 BDTT 2013

Khắc phục hiện tượng hư hỏng lớp bê tông chịu nhiệt của thiết bị

Phản ứng Thứ cấp 10-R-2003:

Thiết bị phản ứng sơ cấp liên tục gặp sự cố quá nhiệt do các bu lông neo

giữ lớp bê tông chiu nhiệt bị đứt gãy do lực tập trung tại vị trí kết nối ren .

Vết nứt chân ren

CÁC TRƯỜNG HỢP ĐIỂN HÌNH

25 BDTT 2013

Nhà máy đã phối hợp với nhà bản quyền HTAS thực hiện việc cải tiến

hình dạng của bulong neo theo hướng tăng cường độ đàn hồi, giảm thiểu

các điểm tập trung ứng suất.

Kết quả cho thấy hiện tượng quá nhiệt tại Lò Phản ứng Thứ cấp đã không

lặp lại sau hơn 03 năm vận hành.

CÁC TRƯỜNG HỢP ĐIỂN HÌNH

26 BDTT 2013

Kiểm tra theo dõi hiện tượng Dão - Creep tại Ống xúc tác của lò phản

ứng sơ cấp:

Theo hướng dẫn của nhà bản quyền HTAS, tuổi thọ của ống xúc tác trong

điều kiện làm việc bình thường là 10 năm, đồng thời khuyến cáo phải thay

ống xúc tác khi đường kính ống bị trương nở do hiện tượng Dão - Creep

nhiều hơn 3% đường kính.

Thực tế hiện nay: ông xúc tác ở nhà máy đã vận hành hơn 10 năm, đồng

thời việc đo đac đường kính ống băng các phương pháp thông thường có

sai số cao (xấp xỉ 3%).

Việc tiếp tục sử dụng hay thay thế các ống xúc tác này có ý nghĩa lớn đến

hiệu quả của công tác vận hành bảo dưỡng nhà máy do giá trị của các

ống hợp kim này rất cao.

CÁC TRƯỜNG HỢP ĐIỂN HÌNH

DT

M

27 BDTT 2013

Nhà máy đã áp dụng phương

pháp kiểm tra Dão - Creep:

bằng cách sử dụng thiết bị đa

đầu dò của hãng H-Scan để

dò tìm khuyết tật, đánh giá tuổi

thọ còn lại của reforming tube.

Kết quả kiểm tra cho thấy:

tuổi thọ còn lại của thiết bị là

khoãng 9 năm, giúp tiết kiệm

một khoản chi phí bảo dưỡng

không nhỏ.

CÁC TRƯỜNG HỢP ĐIỂN HÌNH

28 BDTT 2013

Khắc phục hiện tượng Hydrogen Attack tại các mối hàn Socket của

các ống nhánh (các đường vent, drain):

Kiểm tra cấu trúc tế vị tại mối hàn socket gây ra sự cố ở Xưởng Ammonia

ngày … cho thấy vật liệu bị giòn hoá do hydrogen attack.

Hình ảnh cấu trúc tế vị của mói hàn

CÁC TRƯỜNG HỢP ĐIỂN HÌNH

29 BDTT 2013

Vật liệu đường ống, phụ kiện và que hàn là loại A335 P11 có khả năng

chịu đựng hiên tượng H2 attack nếu được xử lý nhiệt sau hàn.

Kiểm tra cho thấy độ cứng tại vị trí mối hàn cao hơn nhiều so với thiết kế

(… bổ sung số liệu cụ thể…).

Qua đó có thế thấy rằng mối hàn socket này đã không được xử lý nhiệt

hoặc xử lý nhiệt chưa đạt yêu cầu.

Bài học rut ra trong trường hợp này là cần quan tâm đúng mức công tác

xử lý nhiệt sau hàn trong giai đoạn thi công công trình.

Minh hoạ kết quả đo độ cứng

CÁC TRƯỜNG HỢP ĐIỂN HÌNH

30 BDTT 2013

Xử lý hiện tượng ăn mòn dưới bảo ôn:

Sau hơn 10 năm vận hành, hệ thống bảo ôn ở nhà máy DPM đã xuống

cấp nhiều, dẫn đến việc lớp bảo ôn đường ống bị ngấm nước gây ăn mòn

lớn và khó kiểm soát.

CÁC TRƯỜNG HỢP ĐIỂN HÌNH

31 BDTT 2013

Nhà máy đã áp dụng phương pháp Long Range Guided Wave

Ultrasonic cho phép phát hiện các vị trí có khả năng bị ăn mòn trên

chiều dài ống từ 10 đến 50 m / lần kiểm tra (chỉ cần tháo bảo ôn

khoãng 0,5 m tại vị trí lắp thiết bị).

Qua đó giúp tiết kiệm thời gian và chi phí.

CHÂN THÀNH CẢM ƠN

www.dpm.vn

32 BCCT CHUẨN BỊ CHO BDTT 2013