13
Page 1 of 13 Tên môn học: CHỐNG ĂN MÒN CÔNG TRÌNH BIỂN Chương 1: Hiện tượng ăn mòn và giải pháp chống ăn mòn cho các công trình biển 1.1. Mở đầu * Trong tự nhiên kim loại tồn tại dưới dạng quặng hoặc hợp chất. Trong luyện kim quặng (hoặc hợp chất) được chế biến thành kim loại. 2 3 2 Fe O C Nangluong Fe CO * Định nghĩa: Sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim do tác dụng hóa học của các chất trong môi trường xung quanh gọi là sự ăn mòn kim loại Kết quả là kim loại sẽ bị oxi hóa thành các ion dương bởi các quá trình hóa học hoặc điện hóa và sẽ mất đi những tính chất quý báu của kim loại . n M M ne Nguyên tử kim loại M bị oxi hóa thành ion dương (kim loại có tính khử). * Ăn mòn là một xu hướng tự nhi ên của vật liệu để trở về trạng thái nhiệt động ổn định nhất của nó. Quá trình này thường có hại cho vật liệu. Kiểm soát ăn mòn (corrosion control) để ngăn chặn suy giảm có ba cách tổng quát: kiểm soát môi trường, thi ết kế các vật liệu và thi ết kế một rào cản giữa vật chất môi trường của nó. Mt cách ti ếp cận điển hình cho chương trình kiểm soát ăn mòn áp dụng cho ngành công nghiệp dầu khí có thđược nhìn thấy trong hình 1.

Chương 1. an mon kim loai 2014

  • Upload
    anh-anh

  • View
    175

  • Download
    3

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Chương 1. an mon kim loai 2014

Page 1 of 13

Tên môn học: CHỐNG ĂN MÒN CÔNG TRÌNH BIỂN Chương 1: Hiện tượng ăn mòn và giải pháp chống ăn mòn cho các công trình biển 1.1. Mở đầu * Trong tự nhiên kim loại tồn tại dưới dạng quặng hoặc hợp chất. Trong luyện kim quặng (hoặc hợp chất) được chế biến thành kim loại.

2 3 2Fe O C Nangluong Fe CO

* Định nghĩa: Sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim do tác dụng hóa học của các chất trong môi trường xung quanh gọi là sự ăn mòn kim loại Kết quả là kim loại sẽ bị oxi hóa thành các ion dương bởi các quá trình hóa học hoặc điện hóa và sẽ mất đi những tính chất quý báu của kim loại.

nM M ne Nguyên tử kim loại M bị oxi hóa thành ion dương (kim loại có tính khử).

* Ăn mòn là một xu hướng tự nhiên của vật liệu để trở về trạng thái nhiệt động ổn định nhất của nó. Quá trình này thường có hại cho vật liệu.

Kiểm soát ăn mòn (corrosion control) để ngăn chặn suy giảm có ba cách tổng quát: kiểm soát môi trường, thiết kế các vật liệu và thiết kế một rào cản giữa vật chất và môi trường của nó. Một cách tiếp cận điển hình cho chương trình kiểm soát ăn mòn áp dụng cho ngành công nghiệp dầu khí có thể được nhìn thấy trong hình 1.

Page 2: Chương 1. an mon kim loai 2014

Page 2 of 13

Hình 1. Sơ đồ kiểm soát ăn mòn điển hình

1.2. Tính chất hoá lý và sinh vật của môi trường Biển gây ăn mòn cho các vật liệu xây dựng

Các khu vực tác động của môi trường biển (Hình 2):

1. Khu vực khí quyển (Marine Atmosphere);

2. Vùng nước bắn (Splash Zone);

3. Khu vực thủy triều lên xuống (Tidal Zone);

4. Vùng ngập nước thường xuyên (Quiescent

Seawater);

5. Vùng đất đáy biển (Ocean Bottom)

Hình 2. Các khu vực tác động của môi trường biển

Page 3: Chương 1. an mon kim loai 2014

Page 3 of 13

Sự ăn mòn vật liệu có thể thay đổi tùy theo vị trí và điều kiện tiếp xúc của vật liệu, người ta phân biệt các vùng khác nhau:

- Vùng tiếp xúc với không khí: Vùng này có thể xảy ra quá trình ăn mòn do phản ứng kim loại với oxy của không khí. Khi độ ẩm và nồng độ của một vài chất ô nhiễm trong không khí cho phép tạo thành một chất điện phân trên bề mặt, cơ chế giống với cơ chế của sự ăn mòn trong môi trường nước.

- Vùng nước bắn: Vùng này nằm ngay trên vùng tiếp giáp với mực nước biển. Đối với những kim loại không thụ động, như thép carbon, thép hợp kim yếu, thì sự ăn mòn trong vùng này rất mạnh.

- Vùng nước thủy triều: Là vùng nằm giữa mức cao và mức thấp thủy triều. Kim loại nằm trong vùng tiếp xúc khi thủy triều lên và không tiếp xúc khi thủy triều xuống.

- Vùng chìm trong nước biển: Đây là vùng tiếp xúc thường xuyên với nước biển, sự ăn mòn mạnh xảy ra ngay tại vùng ranh giới tạo mức nước thấp nhất vì một pin ăn mòn tạo thành với phần trên của công trình. Pin này được mang tên là pin thông gió, phần trên nằm trong vùng thủy triều tiếp xúc với môi trường nhiều không khí, tạo nên cathode nơi xảy ra quá trình khử của O2. Phần nằm ngay phía dưới (vùng ngập trong nước biển) tạo thành anode, nơi xảy ra quá trình oxy hóa kim loại.

- Vùng trầm tích (cặn): Vùng này rất phức tạp, tương ứng với phần công trình bị chôn vùi trong biển. Vùng này không đơn giản là quá trình tích tụ những vật liệu rắn từ trong nước, mà trong vùng này còn xảy ra rất nhiều quá trình chuyển hóa liên quan đến hoạt động của các vi sinh vật và những dòng trao đổi vật liệu giữa vùng trầm tích và nước biển.

Tốc độ ăn mòn của các vùng này được biểu diễn trên sơ đồ sau (Hình 3).

Hình 3. Tốc độ ăn mòn thép so với mặt nước biển (mils/năm)

High Tide Level - Mực nước triều cao; Low Tide Level - Mực nước triều thấp;

Mud Line - mặt đáy biển; 1000 mils = 1 inch = 2,54cm

Page 4: Chương 1. an mon kim loai 2014

Page 4 of 13

Nước biển chứa 11 nguyên tố cơ bản trong đó khí Clo (1,9x107 microgram/l) dưới dạng ion (Cl-) và Natri (1,08 x 107 microgram/l) dưới dạng ion (Na+) là nhiều nhất. Sinh vật biển với độ PH từ 6 đến 10 có thể làm tăng tốc độ ăn mòn. Các hoạt động trao đổi chất của sinh vật biển bám ảnh hưởng đến ăn mòn trong nước biển bằng cách làm cho phản ứng ở anode và cathode. 1.3. Các dạng ăn mòn Căn cứ vào môi trường và cơ chế của sự ăn mòn kim loại, người ta phân thành hai dạng chính: ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa. 1) Ăn mòn hóa học Ăn mòn hóa học là sự phá hủy kim loại do kim loại phản ứng hóa học với chất khí hoặc hơi nước ở nhiệt độ cao. Bản chất của ăn mòn hóa học là quá trình oxi hóa - khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp sang môi trường tác dụng. Đặc điểm của ăn mòn hóa học là không phát sinh dòng điện (không có các điện cực) và nhiệt độ càng cao thì tốc độ ăn mòn càng nhanh.

Sự ăn mòn hóa học thường xảy ra ở các thiết bị của lò đốt, các chi tiết của động cơ đốt trong hoặc các thiết bị tiếp xúc với hơi nước và khí ô xy ở nhiệt độ cao. Thí dụ:

0t

2 3 4 23Fe+4H O Fe O 4H

0t2 32Fe 3Cl 2FeCl

0t2 3 43Fe+ 2O Fe O

Trong không khí: 4Al + 3O2 =

Al

2O

3.

2) Ăn mòn điện hóa Ăn mòn điện hóa là sự phá hủy kim loại do hợp kim tiếp xúc với dung dịch chất điện li tạo nên dòng điện. Thí dụ: phần vỏ tàu biển chìm trong nước, ống dẫn đặt trong lòng đất, kim loại tiếp xúc với không khí ẩm... Do vậy, ăn mòn điện hóa là loại ăn mòn kim loại phổ biến và nghiêm trọng nhất. a) Các điều kiện ăn mòn điện hóa: Điều kiện cần và đủ là (Hình 4):

Page 5: Chương 1. an mon kim loai 2014

Page 5 of 13

- Các điện cực phải khác chất nhau: có thể là cặp kim loại khác nhau, cặp kim loại - phi kim (C), cặp kim loại - hợp chất hóa học (xêmentit). Trong đó kim loại có tính khử mạnh hơn sẽ là cực âm. Như vậy kim loại nguyên chất khó bị ăn mòn. - Các điện cực phải tiếp xúc với nhau (hoặc trực tiếp hoặc gián tiếp qua dây dẫn) - Các điện cực cùng tiếp xúc với một dung dịch điện li

Hình 4. Pin điện

b) Cơ chế ăn mòn điện hóa : Gang hoặc thép là những hợp kim của Fe và C, trong đó cực âm là những tinh thể Fe, cực dương là những tinh thể C. Các điện cực này tiếp xúc trực tiếp với nhau và với một dung dịch điện li phủ ngoài là không khí ẩm, vì hơi nước trong không khí hoà tan 1 số oxit axit như 2SO , 2CO , 2H S . Phương trình phản ứng như sau:

2 2 3CO H O HCO H

2H O H OH 2 2 3SO H O HSO H Cơ chế ăn mòn điện hoá

Xét cơ chế ăn mòn vật bằng gang hoặc thép: * Cực âm (Fe): Tại đây tiếp tục xảy ra phản ứng hóa học giữa các chất trong dung dịch với các

ion sắt. * Cực dương(C, C3Fe):

Như vậy, vật bị ăn mòn theo kiểu điện hóa: - Ở cực âm (Fe): Các nguyên tử Fe bị oxi hóa.

o 2

2 3

Fe 2e Fe

Fe 1e Fe

Các ion Fe này tan vào dung dịch điện li trong đó đã có một lượng không khí oxi, tại đây chúng bị oxi hóa tiếp.

Page 6: Chương 1. an mon kim loai 2014

Page 6 of 13

- Ở cực dương (C, C3Fe): Các ion hiđro của dung dịch điện li di chuyển đến cực dương, tại đây chúng bị khử thành hiđro tự do, sau đó thoát ra khỏi dung dịch điện li.

Xảy ra quá trình khử: 22H 2e H (môi trường a xít)

2 22H O O 4e 4OH (môi trường kiềm, trung tính) Các tinh thể Fe lần lượt bị oxi hóa từ ngoài vào trong. Sau một thời gian, vật bằng gang (thép) sẽ bị ăn mòn hết. c) Bản chất của ăn mòn điện hóa: là quá trình oxi hóa khử xảy ra trên bề mặt các điện cực. Ở cực âm xảy ra quá trình oxi hóa kim loại, ở cực dương xảy ra quá trình khử các ion (nếu dung dịch điện li là axit). Là một quá trình oxi hoá khử xảy ra trên bề mặt các điện cực, có phát sinh ra

dòng điện. Cực âm:

+ Là kim loại mạnh nhất trong vật liệu. + Tại đây xảy ra quá trình oxi hoá kim loại. Cực dương:

+ Là phần còn lại của vật liệu. + Tại đây xảy ra quá trình khử các ion hoặc nước Mặc dù chỉ có một cơ chế cơ bản của sự ăn mòn của pin điện hóa, có nhiều hình thức ăn mòn các loại hình ăn mòn có thể xảy ra. Mỗi hình thức ăn mòn có một thỏa thuận cụ thể của các cực dương và cathodes và sự ăn mòn xảy ra có một vị trí cụ thể và mô hình. Mỗi hình thức ăn mòn có thể được kiểm soát một cách hiệu quả trong quá trình thiết kế nếu nó được dự đoán trước. Bằng cách hiểu các hình thức khác nhau của ăn mòn, các điều kiện theo đó chúng xảy ra, và cách thức chúng được định lượng, có thể giải quyết và kiểm soát ăn mòn. Các loại ăn mòn quan trọng nhất :

Uniform Corrosion

Concentration Cell Corrosion. Intergranular Corrosion Atmospheric Corrosion Erosion Corrosion

• ăn mòn đều • ăn mòn rỗ tập trung • ăn mòn giữa các hạt • ăn mòn khí quyển • ăn mòn do xói • ăn mòn kiểu gặm nhấm

Page 7: Chương 1. an mon kim loai 2014

Page 7 of 13

Fretting Corrosion Formicary Corrosion Microbiological Corrosion - MIC Galvanic Corrosion or Bimetallic Corrosion

Pitting Corrosion - Crevice Corrosion Stress Corrosion Cracking

Cavitation Corrosion Hydrogen Embrittlement

Corrosion Fatigue

• ăn mòn kiểu tổ kiến • ăn mòn vi sinh vật • ăn mòn pin điện hay ăn mòn lưỡng kim • ăn mòn rỗ - ăn mòn kẽ hở • ăn mòn do nứt bởi ứng suất • ăn mòn do sủi bọt • ăn mòn do hidrô tạo nên tính dòn • ăn mòn do mỏi

1.4. Lựa chọn vật liệu xây dựng cho các công trình Biển + DnV_os-c101_2011-04, Section 10. DESIGN OF OFFSHORE STEEL STRUCTURES, GENERAL (LRFD METHOD) - APRIL 2011 + OFFSHORE STANDARD DNV-OS-C502 - OFFSHORE CONCRETE STRUCTURES - JULY 2004 1.5. Giải pháp chống ăn mòn cho các loại công trình biển và đường ống 1) Cách li kim loại với môi trường (Phương pháp bảo vệ bề mặt) Dùng những chất bền vững với môi trường để phủ ngoài mặt những vật bằng kim loại.

Những chất phủ ngoài thường dùng là: a. Các loại sơn chống gỉ, vecni, dầu mỡ, men, hợp chất polime... b. Một số kim loại như Crom, niken, đồng, kẽm, thiếc....(phương pháp tráng hoặc mạ điện) c. Một số hợp chất hóa học bền vững như oxit kim loại, photphat kim loại (phương pháp tạo màng) 2) Dùng hợp kim chống gỉ (hợp kim inôc) Chế tạo những hợp kim không gỉ như Fe - Cr - Ni trong môi trường không khí, môi trường hóa chất. 3) Dùng chất chống ăn mòn Thêm một lượng nhỏ chất chống ăn mòn vào dung dịch axit có thể làm giảm tốc

Page 8: Chương 1. an mon kim loai 2014

Page 8 of 13

độ ăn mòn kim loại xuống hàng trăm lần 4) Cấu tạo kết cấu hợp lý:

- Loại bỏ ứng suất, đặc biệt ứng suất cục bộ không cần thiết. - Cấu tạo kết cấu để tránh tạo dòng xoáy tạo nên ăn mòn cục bộ

5) Dùng phương pháp điện hóa Người ta nối kim loại này với kim loại khác có tính khử mạnh hơn. Tức là biến kim loại cần bảo vệ thành catốt.

Phương pháp bảo vệ ca-tốt có thể đạt được theo hai cách: - bảo vệ catốt bằng anốt hy sinh, hoặc - bảo vệ catốt bằng dòng điện ngoài (dòng điện cưỡng bức - impressed current)

Các nguyên tắc bảo vệ ca-tốt là: kim loại cần được bảo vệ được nối với anode bên ngoài và có một dòng điện một chiều đi qua sao cho tất cả bề mặt của kim loại cần được bảo vệ trở thành ca-tốt và do đó không bị ăn mòn. Anode bên ngoài có thể là anode pin điện hóa, khi mà dòng điện là kết quả của sự khác nhau về thế điện cực của 2 kim loại, hoặc là anode với dòng điện ngoài (impressed curent) tức là dòng điện một chiều được tạo bởi bộ cấp nguồn bên ngoài.

Hình 5. Sự ăn mòn của lưỡng kim

Anode và cathode trong một quá trình ăn mòn có thể được hai kim loại khác nhau kết nối với nhau tạo thành một cặp lưỡng kim, hoặc, tiếp xúc mặt với nhau. Quá trình ăn mòn này ban đầu gây ra bởi:

Page 9: Chương 1. an mon kim loai 2014

Page 9 of 13

- Sự khác nhau về điện thế tự nhiên trong các cặp lưỡng kim. - Sự thay đổi của bề mặt của các kim loại trong trạng thái luyện kim. - Môi trường cục bộ khác nhau, chẳng hạn như các thay đổi trong việc cung cấp oxy trên bề mặt (các khu vực oxy giàu trở thành cathode và các khu vực bị cạn kiệt oxy trở thành cực dương). 1.6. Đặc điểm môi trường biển Việt Nam và các giải pháp chống ăn mòn cho công trình Biển

Khí hậu việt nam có 3 đặc điểm, đó là: + tính nhiệt đới, bao gồm nhiệt độ trung bình năm,lượng bức xạ, cân bằng nhiệt... + tính ẩm (lượng mưa trung bình năm, độ ẩm); + tính gió mùa (gồm có gió mùa mùa hạ từ tháng 5 đến tháng 10, và gió mùa mùa

đông từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau). Lãnh thổ Việt Nam nằm trọn trong vùng nhiệt đới, và nằm ở rìa phía đông nam

của phần châu Á lục địa, giáp với biển Đông nên chịu ảnh hưởng trực tiếp của kiểu khí hậu gió mùa.

Việt Nam có ba miền khí hậu chủ yếu, bao gồm: miền khí hậu phía Bắc, miền khí hậu phía Nam, miền khí hậu Trung và Nam Trung Bộ. Miền Bắc có 4 mùa rõ rệt thì miền Nam chỉ có 2 mùa mưa và mùa khô.

Miền Bắc Việt Nam có khí hậu nhiệt đới gió mùa với bốn mùa xuân, hè, thu, đông rõ rệt. Mùa xuân miền Bắc bắt đầu từ tháng 2 cho đến hết gần tháng 4, là mùa đẹp nhất trong năm. Mùa hè từ tháng 4 đến tháng 9, vào mùa này thì nhiệt độ trong ngày khá nóng và mưa nhiều. Tháng nóng nhất thường là vào tháng 6. Tháng 5 đến tháng 8 là tháng có mưa nhiều nhất trong năm. Mùa thu chỉ vỏn vẹn trong hai tháng 9 và 10. Thu miền Bắc rất đẹp, trời trong xanh, không khí mát mẻ. Mùa đông thường vào tháng 11 đến tháng 2 năm sau, mùa này khí hậu lạnh và hanh khô.

Miền Nam Việt Nam gồm khu vực Tây Nguyên và Nam Bộ. Miền này có khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình với hai mùa: mùa khô và mùa mưa (mùa mưa từ tháng 4-5 đến tháng 10-11, mùa khô từ tháng 12 đến hết tháng 3 năm sau). Quanh năm, nhiệt độ của miền này cao. Khí hậu miền này ít biến động nhiều trong năm.

Khí hậu miền Trung Việt Nam thì được chia ra làm hai vùng khí hậu là Bắc Trung Bộ và vùng khí hậu Duyên Hải Nam Trung Bộ. Vùng Bắc Trung Bộ là vùng Bắc đèo Hải Vân, về mùa đông do bị ảnh hưởng gió mùa Đông Bắc cộng thêm bị dãy núi Trường Sơn tương đối cao ở phía Tây (dãy Phong Nha - Kẽ Bàng) và phía Nam (tại đèo Hải

Page 10: Chương 1. an mon kim loai 2014

Page 10 of 13

Vân trên dãy Bạch Mã) chắn ở cuối hướng gió mùa Đông Bắc. Nên vì vậy vùng này thường lạnh nhiều vào Đông và thường kèm theo mưa nhiều, do gió mùa thổi theo đúng hướng Đông Bắc mang theo hơi nước từ biển vào, hơi khác biệt với thời tiết khô hanh của miền Bắc cùng trong mùa đông. Về mùa Hè, lúc này do không còn hơi nước nên gió mùa Tây Nam gây ra thời tiết khô nóng (có khi tới > 40 °C, độ ẩm không khí thấp), gió này gọi là gió Lào. Vùng Duyên hải Nam Trung Bộ là vùng đồng bằng ven biển Nam Trung Bộ phía Nam đèo Hải Vân nóng quanh năm. Khí quyển trên biển và ven biển thường chứa nồng độ cao các chất xâm thực cùng các điều kiện khô ướt thay đổi do mưa và gió mùa.

Các đặc điểm chung của khí hậu ven biển Việt Nam:

* Bức xạ mặt trời: Việt Nam nằm trong vành đai nội chí tuyến nên bức xạ mặt trời nhận được trên vùng ven biển khá lớn từ 100-150 kcal/cm2. Lượng nhiệt bức xạ tăng dần từ Bắc vào Nam và đạt cao nhất ở cực Nam Trung bộ. Với lượng bức xạ cao như vậy đã thúc đẩy quá trình bốc hơi nước biển đem theo ion Cl- vào trong khí quyển.

* Nhiệt độ không khí:

Vùng biển nước ta có nhiệt độ không khí tương đối cao, trung bình từ 22,5 ¸ 22,7oC, tăng dần từ Bắc vào Nam. Miền Bắc có 2 ¸ 3 tháng mùa đông, nhiệt độ dưới 20oC. Miền Nam nhiệt độ cao đều quanh năm, biên độ dao động 3-7oC.

* Độ ẩm không khí:

Độ ẩm tương đối của không khí ở mức cao so với các vùng biển khác trên thế giới, dao động trung bình từ 75 ¸ 80%. Cụ thể: Vùng ven biển Bắc bộ và Bắc Trung bộ : 83 ¸ 86%; Vùng ven biển Trung và Nam Trung bộ: 75 ¸ 82%; Vùng ven biển Nam bộ: 80 ¸ 84%.

* Thời gian ẩm ướt bề mặt:

Tổng thời gian ẩm ướt bề mặt kết cấu ở một số địa phương vùng ven biển Việt Nam được xác định theo công thức (1), trình bày trên hình 2:

Tướt = Tmưa + T sương mù + T nồm + T kéo dài ẩm (1) trong đó:

Tướt : Tổng thời gian ẩm ướt bề mặt, h Tmưa : Thời gian mưa, h

Page 11: Chương 1. an mon kim loai 2014

Page 11 of 13

T sương mù : Thời gian sương mù, h T nồm : Thời gian nồm, h T kéo dài ẩm : Thời gian kéo dài ẩm tính từ sau khi mưa hoặc sương mù cho đến

khi màng nước còn đọng lại bay hơi hoàn toàn, h. Thời gian gây ướt bề mặt kết cấu ở vùng ven biển các tỉnh Miền Bắc tập trung vào mùa xuân, còn các tỉnh Miền Nam tập trung vào các tháng mưa mùa hạ và chỉ bằng khoảng 50% so với Miền Bắc.

Hình 6. Tổng thời gian ướt bề mặt kết cấu công trình vùng ven biển Việt Nam

Hình 7. Phân bố nồng độ ion Cl- trong không khí theo cự ly cách mép nước

* Tốc độ gió: Vận tốc gió trung bình ở vùng biển là không lớn nhưng hàng năm thường có các đợt gió lớn như bão, lốc, gió mùa Đông Bắc, gió mùa Tây Nam. Tốc độ cực đại có thể đạt tới 140 km/h. Hướng gió thịnh hành là Đông Bắc, Đông Nam và Tây Nam.

Page 12: Chương 1. an mon kim loai 2014

Page 12 of 13

Các hướng gió này đều thổi từ biển vào mang theo các chất xâm thực và có thể gây ảnh hưởng sâu vào trong đất liền tới trên 20 ¸ 30 km.

* Hàm lượng ion Cl - trong không khí:

Hàm lượng muối phân tán trong không khí sát mép nước tại các Trạm đo ở các tỉnh Miền Bắc dao động từ 0,4 ¸ 1,3 mgCl-/m3. ở miền Nam, giá trị này là 1,3 ¸ 2,0 mgCl-/m3. Nồng độ ion Cl- giảm mạnh ở cự ly 200¸ 250 m tính từ mép nước biển, sau đó tiếp tục giảm dần khi đi sâu vào trong đất liền, hình 3. + Vùng ven biển Miền Bắc ảnh hưởng của khí quyển biển vào sâu trong đất liền trung bình 20 km, có thể tới trên 30 km . + Vùng ven biển Miền Nam ảnh hưởng của khí quyển biển trung bình 20 km, có thể còn sâu hơn, tới 50 km. Nước biển của các đại dương trên thế giới thường chứa khoảng 3,5% các muối hoà tan: 2,73% NaCl ; 0,32% MgCl2 ; 0,22% MgSO4 ; 0,13% CaSO4; 0,02% KHCO3 và một lượng nhỏ CO2 và O2 hoà tan, pH » 8,0. Do vậy, nước biển của các đại dương mang tính xâm thực mạnh tới bê tông & BTCT. Theo tài liệu [3], nước biển Việt Nam có thành phần hoá học, độ mặn và tính xâm thực tương đương các đại dương khác trên thế giới, riêng vùng gần bờ có suy giảm chút ít do ảnh hưởng của các con sông chảy ra biển ( xem bảng 1 và bảng 2).

Bảng 1.Thành phần hóa của nước biển Việt nam và trên thế giới

Chỉ tiêu Đơn vị Vùng biển Hòn gai

Vùng biển Hải phòng

Biển Bắc Mỹ Biển Bantíc

pH - 7,8 - 8,4 7,5 - 8,3 7,5 8,0 Cl- g/l 6,5 - 18,0 9,0 - 18,0 18,0 19,0 Na+ g/l - - 12,0 10,5 SO4

2- g/l 1,4 - 2,5 0,002 - 2,2 2,6 2,6 Mg2+ g/l 0,2 - 1,2 0,002 - 1,1 1,4 1,3

Page 13: Chương 1. an mon kim loai 2014

Page 13 of 13

Bảng 2. Độ mặn nước biển tầng mặt trong vùng biển Việt nam, % Tháng Trung

Trạm Mùa đông Mùa hè bình năm

XII I II VI VII VIII Cửa Ông 29,2 30,0 30,4 25,3 23,4 21,3 26,6 Hòn gai 30,8 31,5 31,6 31,2 30,8 29,3 30,9 Hòn Dấu 26,3 28,1 28,1 17,1 11,9 10,9 21,2 Văn Lý 25,9 18,3 29,5 25,4 20,1 19,0 24,4 Cửa Tùng 22,8 27,2 29,3 31,8 31,3 31,7 17,4 Sơn Trà 8,7 17,6 22,8 - 21,2 26,9 - Vũng tàu 30,4 33,1 34,7 29,8 29,8 27,6 30,1 Bạch long vĩ

32,7 33,3 33,6 33,5 32,6 32,0 33,0

Trường sa 32,9 33,1 33,0 33,4 33,0 32,8 33,1 Các yếu tố môi trường biển tạo nên môi trường xâm thực mạnh đối với kết cấu kim loại.

Các giải pháp chống ăn mòn cho công trình biển: sơn phủ và phương pháp bảo vệ catốt.