Ăn Mòn Và Biện Pháp Chống Ăn Mòn Trong Hệ Thống PCCC
Bài 4: Các Ví Dụ Thực Tế Về Ăn Mòn Và Rò Rỉ Trong Hệ Thống PCCC
5. CÁC VÍ DỤ THỰC TẾ VỀ ĂN MÒN VÀ RÒ RỈ TRONG HỆ THỐNG PCCC
(Field Corrosion/Leakage Examples)
Phần này trình bày các trường hợp ăn mòn và rò rỉ phổ biến đã được ghi nhận thực tế trong hệ thống sprinkler, bao gồm cả ống thép, ống mạ kẽm và hệ thống CPVC. Các trường hợp được phân tích cụ thể về nguyên nhân, hiện tượng và điều kiện gây ra hư hỏng.
5.1 Ăn mòn và rò rỉ tại mối hàn
(Weld Seam Corrosion and Leakage)
5.1.1 Hệ thống ống ướt
- Ăn mòn dạng rãnh (grooving corrosion) xảy ra tại đường hàn điện trở (ERW), đặc biệt là ở vị trí “6 giờ” (đáy ống) – nơi đọng nước và trọng lực làm tích tụ dung dịch ăn mòn.
- Hình ảnh cho thấy vị trí rò rỉ trùng với đường hàn, sau khi bóc mảng gỉ, bề mặt trong của ống xuất hiện ăn mòn điểm sâu.
- Đây là kết quả của sự ăn mòn tập trung dọc theo mối hàn, đặc biệt trong nước có pH thấp và chứa ion Cl⁻.
Hình 5.1 – (A) Rò rỉ tại mối hàn của ống sprinkler NPS 2½. (B) Mặt trong sau khi gỡ bỏ sản phẩm ăn mòn cho thấy ăn mòn rõ rệt.
Hình 5.2 – Ăn mòn rãnh tại mối hàn ống với lỗ rò kim 1 mm trong hệ ống ướt.
5.1.2 Hệ thống ống khô và preaction
- Ăn mòn tại mối hàn cũng được ghi nhận trong ống mạ kẽm của hệ thống preaction.
- Các vết rãnh ăn mòn rõ rệt xuất hiện ở đáy ống, dưới lớp tubercle lớn.
- Rò rỉ xuyên thành ống (through-wall) xảy ra ngay tại vùng chịu ảnh hưởng nhiệt hàn.
Hình 5.3 – Rò rỉ xuyên thành dọc theo mối hàn trong ống mạ kẽm hệ preaction.
Hình 5.4 – Ăn mòn rãnh tại mối hàn trong hệ preaction.
5.2 Không khí bị kẹt trong hệ thống ống ướt
(Trapped Air in Wet Pipe Systems)
Trong các hệ thống ống ướt, không khí còn sót lại có thể tạo “túi khí” bên trong ống, làm tăng oxy hòa tan tại khu vực đó → tạo điều kiện ăn mòn cục bộ.
Rò rỉ thường xảy ra ở gần rìa túi khí, nơi tạo ra sự chênh lệch nồng độ oxy, dẫn đến hiện tượng ăn mòn dưới lớp lắng đọng (under-deposit pitting).
Hình ảnh cho thấy ống bị ăn mòn tại vị trí gần xà trần, nơi không khí không thoát ra hết.
Hình 5.5 – Ống rò rỉ do bọt khí chiếm ~40% thể tích trong hệ ống ướt.
Hình 5.6 – Vị trí rò rỉ do bọt khí trong hệ ống ướt.
5.3 Nước đọng trong hệ thống ống khô hoặc preaction
(Residual Water in Dry Pipe or Preaction Systems)
Nguyên nhân hàng đầu gây ăn mòn trong hệ thống ống khô là nước đọng sau thử áp, bảo trì hoặc do ngưng tụ.
Nước đọng trong ống mạ kẽm chứa nhiều O₂ và CO₂ hòa tan → tăng tốc quá trình ăn mòn.
Ví dụ thực tế: ống mạ kẽm DN150 (NPS 6), Schedule 10, bị rò rỉ chỉ sau 2 năm sử dụng do 40% thể tích ống bị chiếm bởi nước đọng.
Hình 5.7 – Ăn mòn ống mạ kẽm NPS 6, Schedule 10 do nước đọng trong hệ ống khô.
5.4 Phân tích tính ăn mòn của nước
(Water Corrosivity Analysis)
Phân tích 4 mẫu nước từ hệ thống ống ướt bao gồm: 2 mẫu nguồn và 2 mẫu tại đầu bơm.
Nước tại đầu bơm có màu nâu nhạt và vàng nhạt → dấu hiệu có lắng đọng hoặc chất ăn mòn.
Tính toán chỉ số Larson–Skold Index cho thấy toàn bộ mẫu đều vượt mức 4.7 → nước có tính ăn mòn mạnh với thép.
Hình 5.8 – Mẫu nước từ hệ ống ướt – mẫu 1–2 từ nguồn, mẫu 3–4 từ bơm chữa cháy.
5.5 Phân tích ăn mòn và MIC
(Water Corrosivity and MIC Analyses)
5.5.1 Ví dụ I
Phân tích mẫu nước và ống từ hệ thống ướt 4–5 năm tuổi bị rò rỉ.
Xét nghiệm vi sinh phát hiện vi khuẩn khử sulfat (SRB) dạng bám dính (sessile) trong các mẫu mảng gỉ, dù nước cho kết quả âm tính.
Kết luận: ăn mòn do vi sinh vật (MIC) là một trong những nguyên nhân gây rò rỉ.
Hình 5.9 – Mẫu nước từ hệ ống ướt – mẫu 1–2 từ nguồn, mẫu 3–4 từ hệ thống.
Hình 5.10 – Mụn ăn mòn dày đặc trên mẫu ống #1 trong Bảng 5.2.
5.5.2 Ví dụ II
Hệ thống hơn 12 năm sử dụng, không rò rỉ, nhưng phát hiện mảng gỉ nhẹ.
Xét nghiệm cho thấy nước vẫn có tính ăn mòn cao, vi khuẩn APB hoạt động mạnh (acid-producing bacteria), SRB rất thấp.
Nhấn mạnh: kể cả khi chưa có rò rỉ, MIC và nước ăn mòn vẫn có thể âm thầm phá hủy ống.
Hình 5.11 – Ba mẫu nước từ hệ ống ướt – mẫu 1 là nước nguồn, mẫu 2–3 từ hệ thống.
Hình 5.12 – Mẫu ống nhánh NPS 1¼, cho thấy bề mặt trong tương đối tốt.
5.6 Ăn mòn và kích hoạt sớm đầu phun
(Corrosion and Premature Operation of Sprinklers)
Một số trường hợp đầu phun sprinkler bị tách mối hàn sớm do ăn mòn.
Kiểm tra bằng X-ray và phân tích hóa học cho thấy ăn mòn ở mối hàn chì-hàn thiếc, nguyên nhân do ẩm và khí môi trường xâm nhập qua khe hở.
Hiện tượng này làm giảm cơ học mối nối, khiến đầu phun bung ra trước ngưỡng nhiệt độ thiết kế.
Hình 5.13 – Sáu đầu phun còn nguyên và một đầu phun kích hoạt sớm – #7 bị tách liên kết.
Hình 5.14 – Mặt bên của liên kết phun số #1 với lớp ăn mòn xanh dương và khe hở rõ rệt.
Hình 5.15 – Cận cảnh bề mặt gãy của đầu phun kích hoạt sớm với lớp ăn mòn xanh dương.
Hình 5.16 – Phổ X-ray huỳnh quang và phân tích hóa học lớp ăn mòn tại Figure 5.15.
---------------------------
Chuỗi bài 'ĂN MÒN VÀ BIỆN PHÁP CHỐNG ĂN MÒN TRONG HỆ THỐNG PCCC'
