Ăn mòn bên trong đường ống, bể chứa trong ngành công nghiệp dầu khí gây tổn thất rất lớn cho quá trình sản xuất, kinh doanh. Quá trình ăn mòn bên trong đường ống, thiết bị vận chuyển, chế biến dầu khí xuất hiện khi bề mặt kim loại bên trong tiếp xúc với nước và các tác nhân gây ăn mòn như CO₂, H₂S, O₂, các axit, bazơ… đặc biệt trong môi trường nhiệt độ, áp suất cao.

Sơ đồ lắp đặt hệ thống Ultracorr

Hiện nay, để kiểm tra, giám sát ăn mòn bên trong các đường ống, bể chứa có nhiều phương pháp như: sử dụng mẫu thử nghiệm đánh giá ăn mòn (coupon), đầu dò điện trở (ER), điện hóa, siêu âm (UT), bức xạ âm thanh (AE)... Trong đó, hệ thống kiểm tra và giám sát liên tục ăn mòn bên trong đường ống, bể chứa bằng kỹ thuật siêu âm độ nhạy cao (UT+) là công nghệ mới, được phát triển từ công nghệ siêu âm thông thường, vì vậy công nghệ này một mặt thừa hưởng các ưu điểm của phương pháp siêu âm, mặt khác tích hợp thêm nhiều ưu thế khác, nổi bật là tính an toàn, không làm phá hủy hệ thống thiết bị, không phải dừng hệ thống khi đo, có thể cho kết quả đo liên tục, kết quả tin cậy với độ nhạy và độ chính xác cao. Người thực hiện không cần tiếp cận vị trí đo, giảm nhân lực thực hiện, đặc biệt phù hợp cho các thiết bị làm việc ở nhiệt độ và áp suất cao, chôn ngầm hoặc trên cao, các đường ống đặt sát nhau, có lớp bảo ôn... Đầu dò của phương pháp này được gắn trực tiếp và cố định vào điểm cần đo, sau đó, dữ liệu về chiều dày còn lại của vật liệu được cung cấp tới người vận hành một cách liên tục và dễ dàng.

Trước thực tiễn nêu trên, nhóm nghiên cứu đến từ Chi nhánh Tổng Công ty Dung dịch khoan và Hóa phẩm Dầu khí - CTCP - Trung tâm Nghiên cứu ứng dụng và Dịch vụ kỹ thuật (DMC-RT), do ThS. Đỗ Thành Trung dẫn đầu, đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật kiểm tra và giám sát liên tục ăn mòn bên trong đường ống, bể chứa trong ngành công nghiệp dầu khí”.

Sau hơn bốn năm thực hiện (từ tháng 2/2015 đến tháng 6/2019), Đề tài đã nghiên cứu bản chất và hiện tượng ăn mòn, đặc biệt là sự ăn mòn bên trong đường ống, bể chứa trong ngành công nghiệp dầu khí; các kỹ thuật kiểm tra và giám sát liên tục quá trình ăn mòn, so sánh ưu nhược điểm và tính hiệu quả của chúng, chứng minh sự phù hợp và tính ưu việt của phương pháp kiểm tra và giám sát liên tục ăn mòn bên trong đường ống bể chứa bằng kỹ thuật siêu âm độ nhạy cao (UT+), để từ đó, đưa ra được quy trình hướng dẫn kiểm tra giám sát liên tục quá trình ăn mòn bên trong đường ống, bể chứa trong ngành công nghiệp dầu khí.

Theo nhóm nghiên cứu, kỹ thuật UT+ có thể sử dụng độc lập hoặc kết hợp song song với các phương pháp khác như ER, coupon, AE… trong ngành công nghiệp dầu khí, đặc biệt là trong lĩnh vực vận chuyển và tồn trữ dầu, để nâng cao tính chính xác và độ tin cậy của kết quả thu được, đồng thời giúp người quản lý có cái nhìn tổng thể hơn về tình trạng ăn mòn bên trong hệ thống, từ đó đưa ra các quyết định và biện pháp xử lý kịp thời, giảm thiểu sự thiệt hại do ăn mòn bên trong hệ thống. Sự cảnh báo kịp thời về ăn mòn giúp kéo dài tuổi thọ cho công trình, đồng thời tránh được sự cố dẫn tới phải dừng hệ thống để bảo dưỡng, sửa chữa, nâng cao tính an toàn cho người vận hành, mang lại lợi ích kinh tế to lớn cho người và đơn vị sử dụng.

Với các kết quả thu được, Đề tài đã thực hiện đầy đủ về mặt nội dung và đạt chất lượng theo yêu cầu của hợp đồng. Cụ thể, Đề tài đã thực hiện đầy đủ những nội dung sau:

1. Báo cáo tổng quan chung về hiện tượng ăn mòn bên trong đường ống, bể chứa trong công nghiệp dầu khí;

2. Phân tích các kỹ thuật kiểm tra và giám sát liên tục ăn mòn đường ống, bể chứa trong ngành công nghiệp dầu khí; So sánh ưu nhược điểm của các phương pháp;

3. Lựa chọn hệ thống thiết bị hoàn chỉnh có độ nhạy cao để kiểm tra và giám sát liên tục ăn mòn bên trong đường ống, bể chứa;

4. Đã thực hiện thiết kế, chế tạo các mẫu đường ống thử nghiệm có kích thước khác nhau, chiều dày khác nhau, vật liệu khác nhau, môi chất làm việc bên trong khác nhau;

5. Đã thực hiện đánh giá độ nhạy và độ chính xác của phương pháp kiểm tra và giám sát liên tục ăn mòn bên trong đường ống, bể chứa trong ngành công nghiệp dầu khí bằng kỹ thuật siêu âm độ nhạy cao và so sánh với các phương pháp khác (siêu âm);

6. Đã tiến hành thử nghiệm kỹ thuật kiểm tra và giám sát liên tục ăn mòn có độ nhạy cao bên trong hệ thống đường ống trên mô hình mô phỏng trong phòng thí nghiệm theo thời gian và so sánh kết quả với các phương pháp khác;

7. Đã biên soạn được tài liệu hướng dẫn về kỹ thuật kiểm tra và giám sát liên tục ăn mòn bên trong đường ống, bể chứa bằng kỹ thuật siêu âm có độ nhạy cao.

Với những kết quả thu được, nhóm nghiên cứu kiến nghị Bộ Công Thương xem xét, cho phép ứng dụng rộng rãi kỹ thuật này trong giám sát ăn mòn, đặc biệt là trong ngành công nghiệp dầu khí.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 17424/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

N.M.H (NASATI)