Thép các bon và thép hợp kim

Thép các bon và thép hợp kim

Trích từ bài của boxwe viết lúc 19:50 ngày 17/05/2004:
Thép thường và thép ch'ng g? khác nhau Y ch- nào hả bác gps. Tôi tưYng các công trình quan trọng thế phải dùng thép hợp kim m>i 'úng chứ? Thép dùng Y bifn cũng phải khác thép Y sông Y công trình dân dụng. Có lẽ bác lầm lẫn giữa thép không g? và thép ch'ng g?.Mà 800mm thì 'óng xu'ng 'á thế quái nào nh??

GPS vừa thừa nhận thép hợp kim chống gỉ tốt hơn thép các bon rồi đấy. Đã xây cái nhà nhiều tiền thế sao không cố nốt một tí thép. Just common sense

Tất nhiên là thép hợp kim chống gỉ thì tốt hơn thép các bon ở cái khoản chống gỉ rồi. Cái common sense ở đây là làm sao để đạt cùng một mục tiêu với chi phí thấp nhất. Nếu bạn ở Sài gòn thì nên thử ra Ngã tư Bảy Hiền hỏi thử 1 ki lô gam thép không gỉ giá bao nhiều (chắc bây giờ khoảng 40 ngàn) rồi so sánh với giá thép các bon (khoảng 5 ngàn) rồi tính ra thử cái nhà giàn cần bao nhiêu $ nhé. Cứ nhân gấp 8 lần là ra kết quả.
Tại sao phải chi gấp 8 lần cho thép không gỉ trong khi đó ta chỉ cần làm với thép đen (thép các bon) rồi áp dụng các biện pháp chống ăn mòn thích hợp. Ngay cả các giàn khai thác dầu trị giá cả tỷ đô la cũng chỉ bằng thép đen mà thôi.
Đó là chưa kể nếu chân đế bằng thép không gỉ thì cái nhà giàn cũng phải làm bằng vật liệu tương tự, nếu không hai kim loại khác nhau mà cùng tiếp xúc dung dịch điện phân (nước biển bắn lên) thì càng bị ăn mòn nhanh hơn.
Trong các thiết bị trên giàn khai thác dầu cũng có vật liệu không gỉ nhưng rất hạn chế. Vật liệu không gỉ phổ biến nhất trên các giàn khai thác dầu là super duplex. (Lên Google thì tha hồ tìm tài liệu về vật liệu này). Người ta phải có các biện pháp để tránh hiện tượng ăn mòn điện hoá xảy ra giữa super duplex và thép đen thông thường.
Nói thêm về ăn mòn điện hoá chút. Chương trình lớp 7 thì phải, khi nhúng 2 thanh kim loại khác nhau vào một dung dịch điện phân thì sẽ hình thành pin Gan va ni và xuất hiện dòng điện chạy qua. Một trong 2 thanh sẽ bị ăn mòn. Nguyên tắc này được ứng dụng để:
- Làm pin, ắc qui vv...
- Xi mạ (ngược lại với pin và ắc qui)
- Bảo vệ chống ăn mòn

GPS ước lượng hộ mấy cái cọc đấy nặng bao nhiêu tấn? (Tự giả thiết chiều dài và chiều dày cọc).

Thì ra bạn định chỉ đóng cọc bằng thép không gỉ, còn chân đế và nhà giàn vẫn bằng thép đen.
Nếu đúng như vậy thì chẳng giải quyết được vấn đề gì và cọc sẽ bị ăn mòn nhanh hơn. Bạn thử ra Ngã tư Bảy Hiền, mua 1 thanh inox, cột vào một thanh thép rồi đem ngâm nước muối hay đơn giản là chôn xuống đất thì bạn sẽ thấy thanh inox bị gỉ ngay lập tức mặc dù được mệnh danh là thép không gỉ. Lý do ở đây là do sự hình thành nguyên tố gan va ni. Cũng vì lý do đó mà khi gia công super duplex, người ta phải gia công trong xưởng riêng với tất cả các dụng cụ như búa, ê tô, giá đỡ đều bằng inox hoặc được lót một lớp inox. Thợ gò inox gọi hiện tượng này là bị "lây"
Các xưởng làm bồn inox cho các hãng bia, sữa ở Thủ đức cũng phải làm như vậy nếu không muốn sản phẩm của mình bị gỉ sét vì bị "lây" từ các dụng cụ qua.
Ngược lại, nếu bạn tìm được một loại thép không gỉ khác để làm cọc với đặc tính không bị lây khi tiếp xúc với thép đen thì bản thân thép đen (làm chân đế và nhà giàn) sẽ bị ăn mòn nhanh chóng.
Vậy thì giải pháp của vấn đề là gì:
1) Làm cọc + chân đế + nhà giàn bằng thép không gỉ: không kinh tế chút nào
2) Làm cọc + chân đế + nhà giàn bằng thép đen, phần ngập trong nước biển bảo vệ bằng các điện cực kẽm, phần tiếp xuc với không khí bảo vệ bằng sơn hàng hải --> rẻ tiền và hiệu quả.
Một thực tế là tất cả các chân đế giàn khai thác dầu nếu làm bằng kim loại thì đều làm bằng thép các bon.

Vẫn đang đợi ước tính của GPS về trọng lượng cọc với nhà dàn đây. Gợi ý thêm mấy yếu tố nữa: tự giả thiết chiều sâu từ đáy biển lên mặt nước, khoảng cách giữa các chân đế.

Ước tính trọng lượng của cọc với chân đế và nhà giàn để làm gì khi chưa biết giải pháp thép chống gỉ của bạn ứng dụng cho phần nào. Phương án của bạn là gì trong 3 phương án dưới đây:
1. Cọc bằng thép không gỉ, chân đế nhà giàn bằng thép đen
2. Cọc và chân đế bằng thép không gỉ, nhà giàn bằng thép đen
3. Cọc, chân đế và nhà giàn đều bằng thép không gỉ.
Chọn phương án xong ta sẽ ước tính trọng lượng thép không gỉ nhé.

Tổng khối lượng là không đổi cho dù có chọn phương án nào đi nữa. Phương án mà tôi chọn tất nhiên là 1 hoặc 2 rồi. Chân đế với cọc khác nhau chỗ nào hả GPS? Tôi vẫn còn lẫn 2 khái niệm này.

Bạn đã nhận xét đúng rằng tổng khối lượng sẽ không đổi. Chân đế (jacket) là cái kết cấu thép đỡ khối lượng của nhà giàn và chống chọi với sóng gió, địa chấn vv... Cọc (pile) là các ống thép dùng để neo chân đế xuống đáy biển. Chỗ ngón tay chỉ là các ống dẫn hướng để cọc đóng xuyên qua.
Nếu cọc và chân đế làm bằng vật liệu có điện thế galvanic khác nhau thì sẽ hình thành nguyên tố galvany trong môi trường điện ly làm ăn mòn cọc nhanh chóng (nếu cọc làm bằng thép crôm)
Nếu cọc và chân đế cùng làm bằng thép crôm thì giá thành sẽ rất cao. Một lần nữa, trong môi trường hơi nước biển tung bay, giữa nhà giàn và chân đế lại hình thành một cặp điện cực mới mà kết quả sẽ là thúc đẩy quá trình ăn mòn.
Trên các giàn khai thác dầu cũng như đường ống từ giếng khoan đến giàn, ngươì ta cũng có dùng thép crôm nhưng phải được cách điện cẩn thận với thép các bon thông thường. Thép crôm không phải để chống lại nước biển mà dùng để chông lại sự ăn mòn của các axít có mặt trong dầu từ dưới mỏ.
Muốn tìm hiểu thêm về chống ăn mòn điện hoá, bạn có thể search từ khoá sau: cathodic protection. Ví dụ trang này: http://encyclopedia.thefreedictionary.com/Cathodic%20protection

Tôi đã trả lời GPS rồi mà chưa thấy bạn ước lượng cho tôi. Hỏi thêm câu nữa để bạn trả lời một thể: phần đóng xuống dưới đáy biển thì chống ăn mòn thế nào?