Các công nghệ bảo vệ chống ăn mòn kim loại hàng đầu cần theo dõi vào năm 2021

Với việc quản lý ăn mòn và các sự cố liên quan đến chống ăn mòn kim loại gây tốn kém 2,5 nghìn tỷ đô la Mỹ mỗi năm trên toàn cầu, không có gì ngạc nhiên khi những tiến bộ trong công nghệ giảm thiểu ăn mòn luôn phát triển và được háo hức chờ đợi.

Chi phí bảo vệ chống ăn mòn kim loại không chỉ là tiền tệ. Theo nghiên cứu ngày 23 tháng 5 “Tác động toàn cầu của ăn mòn: Sự xuất hiện, chi phí và giảm thiểu” của Mohammed A. Jafar Mazumder thuộc khoa hóa học tại Đại học Dầu khí & Khoáng sản King Fahd tại Saudia Arabia.

Các tai nạn được trích dẫn trong nghiên cứu bao gồm một chuyến đi cảm giác mạnh kiểu con lắc bị hỏng do rỉ sét tại Hội chợ Bang Ohio năm 2017 làm một người chết và vài người bị thương, và hệ thống dò tìm và rò rỉ hiện trường theo dõi ăn mòn đã bị lỗi vào năm 2006 ở Vịnh Prudue, Alaska. gây ra sự cố tràn 267.000 gallon dầu thô. 

Không có những thay đổi mang tính cách mạng ngay lập tức đối với việc bảo vệ chống ăn mòn kim loại.

Trong khi những phát triển và cải tiến đối với các công nghệ hiện có luôn diễn ra, Homero Castaneda , phó giáo sư và giám đốc Phòng thí nghiệm Vật liệu và Ăn mòn Quốc gia tại Đại học Texas A & M, không mong đợi bất kỳ tiến bộ mang tính cách mạng nào trong công nghệ giảm thiểu ăn mòn vào năm 2021.

Ông nói: “Không có bước đột phá ngắn hạn nào mang tính cách mạng hoặc thay đổi cuộc chơi. “Tuy nhiên, có nhiều sự phát triển sẽ theo sau những gì tồn tại, đang được cải thiện và có thể dẫn đến bước đột phá tiềm năng đó.”

Trong năm lĩnh vực giảm thiểu ăn mòn chung: lớp phủ, chất ức chế, bảo vệ catốt, phân tích dữ liệu từ xa (IoT) và lựa chọn vật liệu, ông và những người khác mong đợi sẽ thấy một số cải tiến.

Những tiến bộ trong lớp phủ bảo vệ chống ăn mòn kim loại.

Trong các lớp phủ bảo vệ, ông dự đoán các công thức hoặc cách mới để áp dụng các lớp phủ để làm cho chúng đa chức năng và tồn tại lâu hơn.

Khẳng định của ông được lặp lại trong một nghiên cứu “ Hệ thống lớp phủ siêu kỵ nước chức năng để giảm thiểu ăn mòn có thể xảy ra ” đã chỉ ra rằng lớp phủ siêu kỵ nước là ứng cử viên hiệu quả để sử dụng trong việc giảm thiểu ăn mòn.

Theo nghiên cứu được công bố vào tháng 3 năm 2020 trên Tạp chí Công nghệ Tự động hóa, “một lớp phủ siêu kỵ nước có góc tiếp xúc với nước (WCA) lớn hơn 150 độ với góc trượt bề mặt nhỏ hơn 10 độ và độ trễ rất thấp giữa tiến và các góc lùi. Bề mặt của nó thể hiện cái gọi là hiệu ứng lá sen, theo đó nước nảy lên và bóng lên khi tiếp xúc. “

Hình: Chống ăn mòn kim loại (Nguồn: Anmec)

Những tiến bộ trong chất ức chế chống ăn mòn kim loại

Trong các chất ức chế, Castaneda mong đợi các công thức mới mạnh mẽ hơn và thân thiện với môi trường. Ông lưu ý rằng thiệt hại đối với môi trường từ các chất ức chế ăn mòn thương mại đang đặt một van điều tiết vào việc sử dụng chúng. Ông hy vọng sẽ thấy sự phát triển trong việc sử dụng chất chiết xuất từ ​​thực vật và chất thải trái cây làm chất ức chế ăn mòn màu xanh lá cây. Nghiên cứu “ Đánh giá về các chất ức chế ăn mòn cho các vấn đề ăn mòn dầu khí” được công bố vào tháng 1 năm 2020 cũng khẳng định rằng chất chiết xuất từ ​​thực vật và chất thải từ trái cây là những nguồn giảm thiểu ăn mòn tiềm năng.

Những tiến bộ trong Bảo vệ Cathode

Trong lĩnh vực bảo vệ catốt, Castaneda dự đoán sự cải tiến của các vật liệu được sử dụng trong phương pháp giảm thiểu này.  Giống như Castaneda, Troy Rankin, chủ tịch của Công ty Kiểm soát Ăn mòn Farwest ở Downey, California, cũng không mong đợi bất kỳ tiến bộ công nghệ mang tính cách mạng nào trong việc giảm thiểu ăn mòn vào năm 2021. Tuy nhiên, ông cũng dự đoán những tiến bộ đang diễn ra trong các lĩnh vực khác nhau.

Ông nói: “Đối với lớp phủ, tôi biết có rất nhiều sự phát triển trong lớp phủ nano và những thứ đang được phát triển để một ngày nào đó sẽ gặt hái được những lợi ích to lớn trong ngành công nghiệp của chúng tôi. 

Đối với vấn đề bảo vệ catốt, lĩnh vực trọng tâm của ông, “không có bước phát triển vượt bậc nào cả”, Rankin nói. “Khoa học bảo vệ catốt không thay đổi. Nhưng hiện tại đã có giám sát từ xa những gì đang xảy ra với hệ thống bảo vệ cathode từ máy tính để bàn của chúng tôi. Và sẽ tiếp tục có những cải tiến cho các hệ thống này, ”ông nói.

Rankin nói rằng các công ty tiết kiệm thời gian và tiền bạc và cải thiện độ an toàn khi họ không còn phải cử nhân viên vào hiện trường để giám sát các bộ chỉnh lưu hoặc nguồn cung cấp điện.  “Giờ đây, đã có các màn hình để theo dõi hiệu suất đó, vì vậy chúng tôi không phải cử người đến một khu vực từ xa của đường ống để đo hiệu suất.”

Ông cũng dự đoán những cải tiến trong việc ghi dữ liệu và thiết bị đo đạc . Ví dụ, tại FarWest, công ty cung cấp công nghệ nhằm cung cấp các chỉ số điện thế chính xác trên đường ống, đặc biệt khi điện cực tham chiếu đã cũ hoặc xuống cấp. Nó cũng hoạt động cùng với các đồng hồ vạn năng kỹ thuật số phổ biến được sử dụng bởi tất cả các kỹ thuật viên CP.

“Ngay bây giờ, khi bạn đọc, bạn không thể chắc chắn rằng điện cực tham chiếu mà bạn đang sử dụng có hoàn toàn chính xác hay không,” ông nói.

Một công nghệ mới khác từ FarWest thay đổi cách cung cấp nguồn DC, được sử dụng cho hệ thống CP. Theo Rankin, công nghệ chỉnh lưu hiện tại đã thay đổi rất ít trong 50 năm. Họ sử dụng các máy biến áp lớn để sửa đổi nguồn điện đầu vào và một ngăn xếp để chuyển đổi nguồn AC thành DC. Công nghệ mới, được gọi là “nguồn chuyển đổi chế độ”, sử dụng các thành phần trạng thái rắn để chuyển đổi nguồn AC sang DC.

Rankin cho biết: “Điều này giúp loại bỏ đống biến áp và bộ chỉnh lưu cũ và kém hiệu quả hơn, hiệu quả hơn về mặt điện, sử dụng ít điện AC hơn và nó cung cấp đầu ra nguồn DC rất tinh khiết, cần thiết cho các ứng dụng CP,” Rankin nói.

Đó là một nguồn cung cấp điện mới và là duy nhất trong ngành của chúng tôi vì nó hiệu quả hơn nhiều và cần ít điện hơn nhiều so với một nguồn cung cấp điện bảo vệ catốt thông thường, ”ông nói thêm. “Tôi đánh đồng nó với một chiếc xe sẽ đưa bạn đi từ điểm A đến điểm B. Chà, một số chiếc xe làm điều đó hiệu quả hơn nhiều và có nhiều tính năng hơn. Đó là sự tương tự của tôi đối với nguồn cung cấp năng lượng này ”.

Ngoài FarWest, một công ty khác giới thiệu công nghệ giảm thiểu ăn mòn mới là Kỹ sư kết cấu ở Columbia, Maryland, đã sản xuất Hệ thống áo phao, một sản phẩm được sử dụng trong 30.000 lần lắp đặt tại các cấu trúc như cầu tàu, hoa tiêu và cầu cảng bị ăn mòn bởi nước muối.

Nó đã điều chỉnh công nghệ này theo một hình thức mới, cũng sử dụng lưới kẽm , nhưng là một loại bột trét có thể được áp dụng cho các bề mặt không bị ảnh hưởng bởi nước muối.

Chất kết dính không xi măng, được gia cố bằng sợi thủy tinh được phát triển như một chất nền hoạt hóa và nhúng cho các cực dương. Chất kết dính được sử dụng giống như một loại bột trét mịn cho bề mặt bê tông không tráng phủ. Lưới kẽm sau đó được nhúng và cuối cùng, một lớp hoàn thiện của chất kết dính được áp dụng để bao bọc lưới kẽm. Chất kết dính bám chắc trên bề mặt bê tông, có độ xốp thể tích nhỏ hơn 35%, độ dẫn ion cao và độ bền cao.

Doug Leng, giám đốc kinh doanh cấp cao cho biết: “Đó là một công nghệ mới nổi . “Nó đang trên đà phát triển nhanh chóng. Chúng tôi đã thử nghiệm nó trong một số năm và bây giờ chúng tôi đang cung cấp nó trên thị trường.

Ông hình dung công nghệ này sẽ hữu ích trong nhiều bối cảnh khác nhau.

“Hệ thống này sẽ hoạt động trong các cấu trúc bãi đậu xe, các tòa nhà, trục thang máy, sàn cầu và cống rãnh – những khu vực mà công nghệ khác sẽ không thích hợp vì chúng cần nước mặn để hoạt động.”

Cực dương cũng hoạt động như một rào cản chống lại sự ô nhiễm trong tương lai.

Leng cho biết: “Đầu ra dòng điện bảo vệ tự điều chỉnh để đáp ứng những thay đổi về nhiệt độ, độ ẩm, điện trở suất của bê tông và một số yếu tố khác, mang lại khả năng bảo vệ chống ăn mòn tối ưu cho mối nối tại mọi thời điểm,” Leng nói.

Hình: Chống ăn mòn kim loại (Nguồn: Anmec)

Những tiến bộ trong ứng dụng phòng chống ăn mòn và phân tích dữ liệu

Một công ty khác, Atrasim có trụ sở tại Canada, giải quyết vấn đề cấp bách về hư hỏng do ăn mòn trong hệ thống truyền tải điện và tháp tiện ích, đường ống dẫn dầu và khí đốt, và cơ sở hạ tầng.

Phần mềm của công ty sử dụng các thuật toán, công cụ mô phỏng hiện đại và cơ sở dữ liệu vệ tinh của NASA để lập mô hình ăn mòn kim loại dưới lòng đất.

Mark Huvenaars, người sáng lập & CRO của Atrasim cho biết: “Các mô hình hiện đang tồn tại đều có niên đại . “Mô hình được sử dụng phổ biến nhất là khoảng 50 năm tuổi hoặc thậm chí có thể cũ hơn. Chúng tôi có một gói phần mềm mới khá mới lạ. Nó dựa trên một thuật toán mới như là thành phần cơ bản để đánh giá sự ăn mòn. “

Tất cả các ngành công nghiệp có thể được hưởng lợi từ mô hình ăn mòn chính xác hơn cho các mục đích lập kế hoạch tốt hơn và giảm thiểu ăn mòn, ông nói.

Thuật toán được phát triển bởi Tiến sĩ Davood Nakhaie, người sáng lập và CTO tại Atrisim, người có hơn 10 năm kinh nghiệm trong phòng thí nghiệm và công nghiệp trong việc ăn mòn và bảo vệ vật liệu kim loại. Trong thời gian làm bằng Tiến sĩ, Nakhaie đã phát triển một mô hình toán học để ước tính sự ăn mòn đất của các kết cấu thép mạ kẽm bị chôn vùi .

Theo Huvenaars, phần mềm cho phép các doanh nghiệp hiểu rõ hơn về nơi xảy ra ăn mòn, tập trung dữ liệu ăn mòn để hiểu rõ hơn về chi phí và tuổi thọ tài sản, đồng thời có thể giảm đáng kể chi phí đào tạo và bảo trì. Phần mềm có thể phân tích hình ảnh vệ tinh và tích hợp dữ liệu hiện trường vào các mô hình ăn mòn để cung cấp các mô phỏng ăn mòn chính xác.

Vì vậy, chúng ta nên mong đợi điều gì vào năm 2021?

Mặc dù có thể không có những tiến bộ mạnh mẽ trong công nghệ giảm thiểu ăn mòn vào năm 2021, nhưng Castenada cho biết người ta không bao giờ biết điều gì có thể xảy ra với pike.

Các chuyên gia khuyên dùng sản phẩm băng keo chống ăn mòn để bảo vệ đường ống hay nói cách khác lớp phủ từ sơn lót và băng keo chống ăn mòn là tối ưu nhất và đạt hiệu quả cao trong công cuộc bảo vệ chống ăn mòn kim loại. Hãy liên hệ với chúng tôi nhà cung cấp băng keo chống ăn mòn kim loại uy tín chất lượng tại Việt Nam.