Ăn mòn và bảo vệ chống ăn mòn bên trong hộp nước biển làm mát trong thiết bị bình ngưng của các nhà máy nhiệt điện

Các nhà máy điện sử dụng turbine hơi (Nhà máy Điện Cà Mau 1 & 2, Nhà máy Nhiệt điện Phú Mỹ 3, Nhà máy Nhiệt điện Vĩnh Tân 4 )

chủ yếu dùng nước biển làm mát cho thiết bị bình ngưng. Thiết bị này bao gồm: giàn ống titan, giá đỡ ống và hộp chứa nước làm mát chế

tạo bằng thép carbon. Bài báo phân tích nguyên nhân, cơ chế ăn mòn bên trong của hộp chứa nước biển làm mát của các nhà máy nhiệt

điện, từ đó đề xuất các biện pháp kiểm soát ăn mòn hiệu quả.

Ăn mòn và bảo vệ chống ăn mòn bên trong hộp nước biển làm mát trong thiết bị bình ngưng của các nhà máy nhiệt điện trang 1

Trang 1

Ăn mòn và bảo vệ chống ăn mòn bên trong hộp nước biển làm mát trong thiết bị bình ngưng của các nhà máy nhiệt điện trang 2

Trang 2

Ăn mòn và bảo vệ chống ăn mòn bên trong hộp nước biển làm mát trong thiết bị bình ngưng của các nhà máy nhiệt điện trang 3

Trang 3

Ăn mòn và bảo vệ chống ăn mòn bên trong hộp nước biển làm mát trong thiết bị bình ngưng của các nhà máy nhiệt điện trang 4

Trang 4

Ăn mòn và bảo vệ chống ăn mòn bên trong hộp nước biển làm mát trong thiết bị bình ngưng của các nhà máy nhiệt điện trang 5

Trang 5

Ăn mòn và bảo vệ chống ăn mòn bên trong hộp nước biển làm mát trong thiết bị bình ngưng của các nhà máy nhiệt điện trang 6

Trang 6

pdf 6 trang viethung 4720
Bạn đang xem tài liệu "Ăn mòn và bảo vệ chống ăn mòn bên trong hộp nước biển làm mát trong thiết bị bình ngưng của các nhà máy nhiệt điện", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Ăn mòn và bảo vệ chống ăn mòn bên trong hộp nước biển làm mát trong thiết bị bình ngưng của các nhà máy nhiệt điện

Ăn mòn và bảo vệ chống ăn mòn bên trong hộp nước biển làm mát trong thiết bị bình ngưng của các nhà máy nhiệt điện
41DẦU KHÍ - SỐ 11/2018
PETROVIETNAM
nhân, cơ chế ăn mòn và đề xuất biện pháp chống ăn mòn cho hộp 
nước biển làm mát của thiết bị bình ngưng sử dụng giàn ống titan. 
2. Nguyên nhân và cơ chế ăn mòn hộp nước làm mát của thiết 
bị bình ngưng trong các nhà máy nhiệt điện 
2.1. Nguyên lý hoạt động của các nhà máy nhiệt điện
Nhà máy nhiệt điện sử dụng nguồn năng lượng bằng hơi nước 
để quay turbine phát điện (Hình 1). Nước cấp sau khi được xử lý loại 
bỏ các tạp chất được gia nhiệt trong thiết bị nồi hơi (boiler), chuyển 
từ trạng thái lỏng thành hơi nước quá nhiệt, hơi nước được dẫn 
tới turbine hơi cho phép quay turbine hơi và làm chạy máy phát 
điện. Sau khi đi qua turbine, hơi nước được dẫn tới thiết bị bình 
ngưng (condenser) và ngưng tụ thành nước. Nước lại được tuần 
hoàn quay lại hệ thống nồi hơi để hóa hơi và lặp lại chu trình. Khác 
Ngày nhận bài: 21/5/2018. Ngày phản biện đánh giá và sửa chữa: 21/5 - 29/6/2018. 
Ngày bài báo được duyệt đăng: 4/10/2018.
ĂN MÒN VÀ BẢO VỆ CHỐNG ĂN MÒN BÊN TRONG HỘP NƯỚC BIỂN 
LÀM MÁT TRONG THIẾT BỊ BÌNH NGƯNG CỦA CÁC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
TẠP CHÍ DẦU KHÍ
Số 11 - 2018, trang 41 - 46
ISSN-0866-854X
Nguyễn Thị Lê Hiền, Phạm Vũ Dũng
Viện Dầu khí Việt Nam
Email: hienntl@vpi.pvn.vn
Tóm tắt
Các nhà máy điện sử dụng turbine hơi (Nhà máy Điện Cà Mau 1 & 2, Nhà máy Nhiệt điện Phú Mỹ 3, Nhà máy Nhiệt điện Vĩnh Tân 4) 
chủ yếu dùng nước biển làm mát cho thiết bị bình ngưng. Thiết bị này bao gồm: giàn ống titan, giá đỡ ống và hộp chứa nước làm mát chế 
tạo bằng thép carbon. Bài báo phân tích nguyên nhân, cơ chế ăn mòn bên trong của hộp chứa nước biển làm mát của các nhà máy nhiệt 
điện, từ đó đề xuất các biện pháp kiểm soát ăn mòn hiệu quả.
Từ khóa: Ăn mòn tiếp xúc, hộp nước làm mát, thiết bị bình ngưng, nhà máy nhiệt điện, bảo vệ cathode.
1. Mở đầu
Trong các nhà máy nhiệt điện sử dụng 
turbine hơi, hệ thống tuần hoàn bình ngưng 
là bộ phận rất quan trọng quyết định hiệu quả 
thải nhiệt và hiệu quả của chu trình nhiệt. Tại 
bình ngưng, hơi quá nhiệt sau khi sinh công 
được ngưng tụ thành nước nhờ trao đổi nhiệt 
với nước làm mát qua thành ống trao đổi nhiệt. 
Nước làm mát thường được lấy từ sông hoặc 
biển có hàm lượng muối cao, lưu thông trong hệ 
thống ống trao đổi nhiệt và hộp nước làm mát 
ở nhiệt độ cao, nên tốc độ ăn mòn và mài mòn 
rất lớn. Ngoài ra, vật liệu ống trao đổi nhiệt, giá 
ống và vật liệu chế tạo hộp nước thường khác 
nhau nên dẫn đến hiện tượng ăn mòn do tiếp 
xúc (galvanic). Quá trình ăn mòn diễn ra trong 
hệ thống tuần hoàn bình ngưng rất phức tạp 
theo các cơ chế ăn mòn điện hóa dưới dạng ăn 
mòn cục bộ, nếu không có biện pháp chống ăn 
mòn hiệu quả thì quá trình ăn mòn sẽ xảy ra rất 
nghiêm trọng. Việc hư hỏng thiết bị bình ngưng, 
đường ống dẫn nước làm mát do ăn mòn ảnh 
hưởng trực tiếp đến hiệu quả chu trình nhiệt, có 
nguy cơ dẫn đến phải dừng hoạt động của nhà 
máy điện, gây thiệt hại khó lường về kinh tế và an 
ninh năng lượng. Bài báo phân tích các nguyên 
Nước 
cấp
Nước nóng
Nước 
lạnh
Nước làm mát
Tháp 
làm 
mát
Nước 
ngưng
Bơm
Bơm
Bơm
Không 
khí vào
Nồi 
hơi 
Hơi
Turbine 
hơi
Không khí
Không khí ra
Thiết bị 
bình ngưng
Hình 1. Sơ đồ công nghệ chung của nhà máy nhiệt điện
42 DẦU KHÍ - SỐ 11/2018 
CÔNG NGHIỆP ĐIỆN
biệt lớn nhất trong thiết kế của nhà máy nhiệt điện là sử dụng các 
nguồn nhiên liệu khác nhau. 
Thiết bị bình ngưng của nhà máy nhiệt điện có vai trò rất 
quan trọng, cho phép cải thiện hiệu quả của nhà máy điện bằng 
cách giảm áp suất hơi nước thoát ra từ turbine khí xuống dưới áp 
suất khí quyển. Thiết bị bình ngưng có cấu tạo và nguyên lý hoạt 
động tương tự như bộ trao đổi nhiệt, trong đó 
nước làm mát (cooling water) đi trong ống trao đổi 
nhiệt (thường được chế tạo bằng ống titan hoặc 
hợp kim đồng), hơi nước thoát ra từ turbine hơi và 
nước ngưng đi bên ngoài ống [1 - 3]. Nhờ quá trình 
trao đổi nhiệt qua thành ống, hơi nước quá nhiệt 
bên ngoài ống được ngưng tụ, thu hồi để cung 
cấp nguồn nước mềm tinh khiết cho lò hơi và 
nước làm mát bên trong ống theo hệ thống ống 
dẫn tuần hoàn về nguồn (biển, hồ, sông hoặc bể 
nước trong trường hợp sử dụng tháp làm nguội).
Thiết bị bình ngưng (Hình 2) có cấu tạo gồm: 
vỏ thiết bị (shell), hộp nước (waterbox) thường 
được chế tạo bằng thép carbon và giá đỡ ống (tube 
sheet) và giàn ống trao đổi nhiệt (tube) thường 
được chế tạo từ titan cho phép truyền nhiệt tốt và 
bền ăn mòn trong nước biển làm mát [4]. 
Thông thường đối với các nhà máy nhiệt điện, 
mỗi tổ máy đều sử dụng 2 thiết bị bình ngưng như 
Hình 3.
Nước ra
Nước vào
Giá đỡ ống
Hotwell
Mặt bích
Nước ngưng
Giá đỡ ống
Hơi
Mặt bích
Khí thải
Hình 2. Sơ đồ thiết bị bình ngưng
Hình 3. Thiết bị bình ngưng điển hình sử dụng trong nhà máy nhiệt điện
43DẦU KHÍ - SỐ 11/2018 
PETROVIETNAM
2.2. Cơ chế ăn mòn trong hộp nước biển làm mát
Bình ngưng và hệ thống làm mát bằng nước biển vận 
hành ở nhiệt độ cao, tiếp xúc với nước biển có hàm lượng 
muối (ion clorua) cao, chứa lượng oxy hòa tan lớn nên quá 
trình ăn mòn thép diễn ra mạnh, đặc biệt tại hộp nước 
biển làm mát. Trên bề mặt kim loại, tồn tại sự chênh lệch 
điện thế (do các nguyên nhân như: do tiếp xúc giữa các 
kim loại có bản chất khác nhau, do các quá trình luyện 
kim, do sự khác biệt về môi trường tiếp xúc giữa các 
vùng khác nhau hoặc do các tạp chất bám trên bề mặt 
kim loại) hình thành các vùng anode và cathode. Vùng 
có điện thế âm hơn (vùng anode), kim loại có xu hướng 
mất điện tử (phản ứng 1) giải phóng các ion kim loại và 
tại vùng điện thế dương hơn (vùng cathode) kim loại có 
xu hướng nhận điện tử từ các tác nhân gây ăn mòn trong 
môi trường (phản ứng 2). Tác nhân ăn mòn chính trong 
môi trường nước biển là oxy hòa tan trong nước. Điện tử 
sẽ được chuyển từ vùng anode sang vùng cathode trong 
cấu trúc kim loại hình thành vô vàn các cặp vi pin trên bề 
mặt kim loại. Kết quả là tại vùng anode kim loại bị oxy hóa 
(bị ăn mòn) và tại vùng cathode kim loại không bị ăn mòn 
kéo theo quá trình ăn mòn cục bộ trên bề mặt kim loại. 
Tại vùng anode: Fe – 2e → Fe2+ 
Tại vùng cathode: O2 + 2H2O + 4e → 4(OH)
- 
Các ion Fe2+ và OH- tạo ra tại vùng anode và cathode 
kết hợp tạo thành rỉ (các hydroxide/oxide tồn tại dưới 
dạng Fe(OH)x, FeOOH, FexOy kết tủa bám trên bề mặt 
kim loại. Tuy nhiên, trong môi trường nước biển, sự có mặt 
các ion Cl- trong môi trường là tác nhân phá vỡ trạng thái 
thụ động của kim loại, gây ăn mòn điểm (pitting). 
Trong thiết bị bình ngưng, ngoài cơ chế ăn mòn do 
khử phân cực oxy tại nhiệt độ cao, còn xuất hiện cơ chế ăn 
mòn do tiếp xúc (ăn mòn galvanic) nghiêm trọng hơn rất 
nhiều. Do giàn ống trao đổi nhiệt của bình ngưng được 
chế tạo bằng titan, được gắn trên giá ống và tiếp xúc trực 
tiếp với hộp chứa nước làm mát. Titan là kim loại hoạt hóa, 
tuy nhiên trên bề mặt titan luôn hình thành lớp màng thụ 
động tự nhiên sít chặt có khả năng bảo vệ chống ăn mòn 
rất tốt, bền trong môi trường trung tính có chứa hàm lượng 
Hình 4. Hiện trạng ăn mòn bên trong tại các hộp nước của thiết bị bình ngưng trong Nhà máy Điện Cà Mau
(1)
(2)
44 DẦU KHÍ - SỐ 11/2018 
CÔNG NGHIỆP ĐIỆN
muối cao. Trong môi trường nước biển, do có màng oxide 
trên bề mặt nên điện thế của titan (-0,2 đến 0,2V so với 
điện cực Ag/AgCl) dương hơn nhiều so với điện thế của 
thép (-0,7 đến -0,5V so với điện cực Ag/AgCl). Sự chênh 
lệch điện thế lớn giữa titan và thép gây ăn mòn galvanic 
(titan đóng vai trò cathode không bị ăn mòn, thép đóng 
vai trò anode bị ăn mòn), dẫn đến ăn mòn bên trong hộp 
thép chứa nước làm mát của thiết bị bình ngưng và tốc 
độ ăn mòn có thể lớn hơn nhiều so với trường hợp không 
tiếp xúc với giàn ống titan. Quá trình ăn mòn thép diễn 
ra mạnh gần vị trí tiếp xúc giữa 2 kim loại, tốc độ ăn mòn 
thép càng lớn khi diện tích hoạt động của titan càng lớn 
và diện tích hoạt hóa của thép càng nhỏ.
Ngoài quá trình ăn mòn điện hóa, trong hệ thống còn 
xảy ra quá trình ăn mòn, xói mòn do sự chuyển động, chảy 
rối của dòng nước làm mát với lưu lượng lớn, đặc biệt tại 
các vị trí thay đổi dòng chảy như tại các vị trí gấp khúc 
(tee, ebow), vị trí thắt (reducer) và tại các đầu vào (inlet) và 
đầu ra (outlet) của thiết bị 
Một số hình ảnh tại các vị trí ăn mòn đã được ghi nhận 
thực tế tại hộp nước làm mát của bình ngưng trong Nhà 
máy Điện Cà Mau 1 (Hình 4).
3. Biện pháp chống ăn mòn cho thiết bị bình ngưng và 
hệ thống nước làm mát 
3.1. Sơn/bọc phủ chống ăn mòn bên trong
Sơn phủ là một trong các biện pháp được sử dụng 
phổ biến để chống ăn mòn cho kim loại. Lớp phủ bảo vệ 
kim loại theo cơ chế che chắn, ngăn cản sự tiếp xúc trực 
tiếp của kim loại với môi trường ăn mòn, do đó độ bền ăn 
mòn của lớp phủ phụ thuộc vào bản chất, độ bám dính và 
khả năng sít chặt của lớp phủ. Nếu lớp phủ che phủ toàn 
bộ bề mặt kim loại, môi trường không tiếp xúc được với 
bề mặt kim loại thì kim loại được bảo vệ hoàn toàn, không 
bị ăn mòn. Tuy nhiên trên thực tế, trong quá trình thi công 
thường không tránh khỏi xuất hiện các khuyết tật, bọt 
khí và theo thời gian có sự xuống cấp của lớp phủ. Do 
đó, môi trường điện ly mang theo các tác nhân ăn mòn có 
khả năng khuếch tán qua các khuyết tật đến bề mặt kim 
loại và gây ăn mòn. Các tác nhân ăn mòn và các sản phẩm 
ăn mòn tạo thành trên bề mặt kim loại gây bong tróc lớp 
phủ và quá trình ăn mòn tiếp tục xảy ra trên diện sâu và 
rộng, ngày càng nghiêm trọng nếu không có biện pháp 
sửa chữa và xử lý kịp thời. 
3.2. Bảo vệ cathode chống ăn mòn [5 - 7]
Bản chất của ăn mòn điện hóa là sự chênh lệch điện 
thế tạo các cặp pin ăn mòn trên bề mặt công trình kim 
loại, do đó để giảm hiện tượng ăn mòn, cần khắc phục/
hạn chế sự chênh lệch điện thế trên bề mặt kim loại. 
Phương pháp có khả năng ngăn cản triệt để sự chênh lệch 
điện thế này là phương pháp bảo vệ cathode. 
Bảo vệ cathode là phương pháp hữu hiệu được sử 
dụng rất phổ biến trên thế giới cho phép bảo vệ chống 
ăn mòn hiệu quả đối với các công trình bằng kim loại 
trong môi trường điện ly (môi trường dẫn điện) và bảo vệ 
chống ăn mòn do tiếp xúc giữa 2 kim loại khác nhau. Bảo 
vệ cathode là phương pháp cung cấp và duy trì cho công 
trình cần bảo vệ một dòng điện cathode (dòng mang 
điện tích âm) đủ lớn, biến toàn bộ công trình thành vùng 
cathode và kim loại không bị ăn mòn. Hai phương pháp 
bảo vệ cathode được sử dụng là bảo vệ bằng anode hy 
sinh và/hoặc bảo vệ cathode sử dụng dòng điện ngoài.
Bảo vệ chống ăn mòn sử dụng anode hy sinh: Gắn 
công trình cần bảo vệ với các kim loại có điện thế âm 
hơn. Kim loại có điện thế âm hơn gắn vào công trình 
đóng vai trò anode, bị hòa tan/ăn mòn theo phản ứng (1) 
và cung cấp dòng điện tử mang điện tích âm cho công 
trình và kim loại này được gọi là anode hy sinh. Công 
trình cần bảo vệ đóng vai trò cathode tại đó xảy ra phản 
ứng (2) và được bảo vệ không bị ăn mòn. Vật liệu chế 
tạo anode hy sinh sử dụng hiệu quả trong môi trường 
nước biển, nước sông có độ dẫn/hàm lượng muối cao là 
anode nhôm và anode kẽm.
Bảo vệ chống ăn mòn sử dụng dòng điện ngoài 
(dòng điện cưỡng bức): Dòng điện cathode cung cấp 
cho công trình cần bảo vệ do một nguồn điện một chiều: 
Công trình cần bảo vệ được nối với cực âm của nguồn 
điện và các anode trơ đặt trong cùng môi trường điện ly 
với công trình được nối với cực dương của nguồn điện. 
Điện cực anode trơ được chế tạo từ vật liệu bền ăn mòn, 
có khả năng dẫn điện tốt do đó không bị hòa tan và các 
anion hoặc các chất có khả năng bị oxy hóa trong môi 
trường sẽ xảy ra phản ứng oxy hóa trên bề mặt anode. 
Trong môi trường nước biển, trên anode trơ, chủ yếu xảy 
ra phản ứng oxy hóa nước như phản ứng (3):
Tại vùng anode: 2H2O - 4e → 4H
+ + O2 
Tại vùng cathode: O2 + 2H2O + 4e → 4(OH)
- 
 2H2O + 2e → H2 + 2OH
-
Lựa chọn phương pháp bảo vệ sử dụng anode hy sinh 
hay sử dụng dòng điện ngoài cần có nghiên cứu đánh giá 
cụ thể về hiệu quả kỹ thuật và kinh tế.
(3)
(4)
(5)
45DẦU KHÍ - SỐ 11/2018 
PETROVIETNAM
3.3. Lựa chọn biện pháp chống ăn mòn hiệu quả cho hộp 
nước làm mát của thiết bị bình ngưng
Thông thường sự kết hợp giữa sơn phủ và bảo vệ 
cathode là biện pháp hữu hiệu được sử dụng phổ biến 
nhằm chống ăn mòn cho các công trình thép làm việc 
trong môi trường nước biển hoặc môi trường có độ dẫn 
điện cao. Trên cơ sở phân tích nguyên nhân ăn mòn ở trên 
có thể thấy hiện tượng ăn mòn diễn ra trong hộp nước 
chứa nước biển làm mát là tất yếu. Việc sử dụng lớp phủ có 
tác dụng ngăn cản sự tiếp xúc giữa kim loại và môi trường 
nên có khả năng giảm và hạn chế quá trình ăn mòn. Theo 
thời gian, lớp phủ sẽ bị mài mòn, hư hỏng dẫn đến nền 
kim loại tiếp xúc trực tiếp với môi trường điện ly gây ăn 
mòn điện hóa, đặc biệt tại các khu vực hộp nước tiếp xúc 
với giàn ống titan có chênh lệch điện thế lớn, lúc này hệ 
thống bảo vệ cathode phát huy tác dụng bảo vệ triệt để 
do đó công trình kim loại được bảo vệ an toàn. 
Tuy nhiên, việc sử dụng hệ thống bảo vệ cathode 
chống ăn mòn cho hộp nước bằng thép carbon tiếp xúc 
với giàn ống trao đổi nhiệt titan trong môi trường nước 
biển luôn lưu ý để tránh nguy cơ hình thành hydride titan 
và hiện tượng giòn vật liệu do hydro [8, 9]. Thông thường 
màng oxide titan tự nhiên hình thành trên bề mặt ống trao 
đổi nhiệt rất bền cho phép bảo vệ chống ăn mòn titan, 
khi sử dụng hệ thống bảo vệ cathode, trên bề mặt titan 
có nguy cơ xảy ra phản ứng khử nước tạo khí hydro, như 
phản ứng (4). Khi khí hydro sinh ra trên bề mặt titan với 
hàm lượng đủ lớn có thể hấp phụ tạo hydride titan và có 
nguy cơ thâm nhập qua lớp oxide đi vào cấu trúc kim loại 
titan gây giòn và nứt ứng suất vật liệu. Do đó, đối với hệ 
thống bảo vệ cathode chống ăn mòn cho hộp nước tiếp 
xúc với giàn ống titan, điện thế giới hạn cho giá và giàn 
ống titan phải khống chế và không được âm quá (-0,75V) 
so với điện cực hydro tiêu chuẩn (tương ứng -1V so với 
điện cực Ag/AgCl) để tránh hình thành nhiều khí hydro 
trên bề mặt titan, gây hư hỏng vật liệu [10, 11]. 
Việc lựa chọn bảo vệ cathode sử dụng anode hy sinh 
hoặc dòng điện cưỡng bức cần được tính toán thiết kế chi 
tiết để đảm bảo hiệu quả bảo vệ chống ăn mòn nhưng 
không gây quá thế dẫn đến hư hỏng giàn ống titan. Tiêu 
chí lựa chọn giữa phương pháp bảo vệ bằng anode hy 
sinh và bảo vệ bằng dòng điện ngoài căn cứ vào các phân 
tích ưu điểm và hạn chế như Bảng 1.
Với khả năng hoạt động linh hoạt, không giới hạn quy 
mô và dễ dàng kiểm soát điện thế bảo vệ trong ngưỡng 
an toàn, không gây nguy cơ hư hỏng giàn ống trao đổi 
nhiệt do điều khiển tự động điện thế bảo vệ, hệ thống bảo 
vệ cathode dùng dòng điện ngoài thường được khuyến 
cáo sử dụng và đã được sử dụng chống ăn mòn cho hộp 
nước của bình ngưng tại Nhà máy Nhiệt điện Phú Mỹ 3, 
đang được tổng thầu lắp đặt cho Nhà máy Nhiệt điện Vĩnh 
Tân 4
Ngoài ra, việc kết hợp lựa chọn loại sơn phủ phù hợp 
cũng là một yếu tố rất quan trọng quyết định hiệu quả 
kinh tế của hệ thống bảo vệ cathode. Sơn được sử dụng 
chống ăn mòn bên trong hộp nước/đường ống dẫn nước 
làm mát phải đáp ứng các yêu cầu sau:
- Độ bền ăn mòn tại điều kiện vận hành, độ bám 
dính với nền tốt;
- Tương thích với hệ thống bảo vệ cathode, bền 
trong môi trường kiềm, ít gây nguy cơ bong tróc lớp phủ 
tại điện thế âm.
Bảng 1. Ưu điểm và hạn chế khi sử dụng phương pháp bảo vệ cathode sử dụng anode hy sinh và dòng điện ngoài chống ăn mòn cho thiết bị bình ngưng
Bảo vệ cathode bằng anode hy sinh Bảo vệ cathode sử dụng dòng điện ngoài 
Ưu điểm: 
- Không cần nguồn điện; 
- Đơn giản, dễ lắp đặt, dễ kiểm tra; 
- Yêu cầu về bảo dưỡng thấp; 
- Đầu tư thấp, hiệu quả kinh tế cao. 
Ưu điểm: 
- Điều chỉnh điện thế và dòng điện trong phạm vi rộng, 
linh hoạt; 
- Hiệu quả bảo vệ cao, có thể cài đặt kiểm soát điện thế 
tự động, tránh nguy cơ quá thế gây hư hỏng ống titan.
Hạn chế: 
- Khó điều khiển được điện thế và dòng điện yêu cầu; 
- Không kiểm soát được điện thế, có nguy cơ khử nước 
tạo khí hydro gây hư hỏng giàn ống titan; 
- Khối lượng anode yêu cầu lắp đặt lớn gây cản trở 
dòng chảy. 
Hạn chế: 
- Yêu cầu nguồn điện; 
- Chi phí lắp đặt, kiểm tra bảo dưỡng và lớn; 
- Yêu cầu kiểm tra, đánh giá định kỳ bởi các cán bộ có 
trình độ, đào tạo đúng chuyên ngành. 
Khắc phục hạn chế: 
- Thiết kế, lắp đặt anode xa giàn ống titan, hạn chế 
nguy cơ hư hỏng do giòn hydro theo phương trình (4); 
- Thay thế anode định kỳ sau mỗi lần bảo dưỡng tổng 
thể. 
46 DẦU KHÍ - SỐ 11/2018 
CÔNG NGHIỆP ĐIỆN
4. Kết luận
Việc sử dụng các vật liệu khác nhau với điều kiện vận 
hành khắc nghiệt (nhiệt độ cao, nước biển có lưu lượng 
lớn và hàm lượng ion clo cao) là nguyên nhân chính gây 
ăn mòn tiếp xúc và ăn mòn xói mòn tại hộp nước trong 
thiết bị bình ngưng. Biện pháp bảo vệ chống ăn mòn kết 
hợp giữa sơn phủ và hệ thống bảo vệ cathode là một 
trong các biện pháp hiệu quả được sử dụng rộng rãi. Tuy 
nhiên, việc lựa chọn phương pháp bảo vệ chống ăn mòn 
giữa sử dụng anode hy sinh và dòng điện ngoài cần được 
đánh giá kỹ về hiệu quả kỹ thuật và hiệu quả kinh tế, đảm 
bảo cho công trình hoạt động an toàn. 
Giải pháp lắp đặt hợp lý hệ thống bảo vệ cathode sử 
dụng dòng điện cưỡng bức được khuyến cáo sử dụng 
cho phép bảo vệ chống ăn mòn bên trong hộp nước làm 
mát của thiết bị bình ngưng và đường ống dẫn nước làm 
mát một cách hiệu quả, đã được áp dụng thành công cho 
nhiều nhà máy điện trên thế giới và tại Việt Nam, đảm bảo 
duy trì thiết bị hoạt động ổn định, lâu dài, tiết kiệm được 
thời gian dừng chờ, sửa chữa hàng năm. 
Tài liệu tham khảo
1. S.C.Stultz, J.B.Kitto. Steam: Its generation and use 
(41st edition). The Babcock & Wilcox Company. 2005.
2. Kuppan Thulukkanam. Heat exchange handbook 
(2nd edition). CRC Press. 2013. 
3. Thomas C.Elliott, Kao Chen, Robert Swanekamp. 
Standard handbook of powerplant engineering (2nd edition). 
McGraw-Hill Professional. 1997.
4. N.Dobrovitch. The use of titanium for condenser 
tube bundles. International Atomic Energy Agency (IAEA). 
2002; 35(19).
5. A.W.Peabody. Peabody’s control of pipeline 
corrosion (2nd edition). NACE International. 2001.
6. Det Norske Veritas (DNV). Recommended practice 
DNV RP - B401: Cathodic protection design. 2017.
7. BS7361. Cathodic protection - Part1: Code of practice 
for land and marine apllication. BSI. 1991.
8. Luciano Lazzari, Marco Ormellese, Mariapia 
Pedeferri. CP test on hydrogen embrittlement of titanium 
alloy in seawater. NACE International. 2006.
9. Per Olav Gartland, Frode Bjonas, Ronald W.Schutz. 
Prevention of hydrogen damage of offshore titanium 
alloy components by cathodic protection systems. NACE 
International. 1997.
10. BS EN 12499. Internal cathodic protection of 
metallic structures. BSI. 2003.
11. Alireza Bahadori. Cathodic corrosion protection 
systems: A guide for oil and gas. Gulf Professional Publishing. 
2014.
Summary
Steam turbine power plants (Ca Mau 1 and 2, Phu My 3 and Vinh Tan 4 Thermal Power Plants) mostly use seawater to cool their 
condensers. These condensers consist of titanium tubes, tube sheets and carbon steel (CS) water boxes. This article analyses the inside 
corrosion problem of sea-water cooling boxes of thermal power stations, and on that basis proposes effective solutions to control the 
corrosion.
Key words: Galvanic corrosion, sea-water cooling box, condenser, thermal power station, cathodic protection.
INSIDE CORROSION AND PROTECTION FOR SEA-WATER COOLING BOX 
IN CONDENSER OF THERMAL POWER PLANTS
Nguyen Thi Le Hien, Pham Vu Dung
Vietnam Petroleum Institute
Email: hienntl@vpi.pvn.vn

File đính kèm:

  • pdfan_mon_va_bao_ve_chong_an_mon_ben_trong_hop_nuoc_bien_lam_ma.pdf