中國十大涂料品牌網(wǎng)訊:保溫層下腐蝕(Corrosion Under Insulation,CUI)是指發(fā)生在施加了保溫層材料的管道或設備外表面上的一種腐蝕現(xiàn)象。由于保溫層的存在,使得CUI具有較強的隱蔽性且難以檢測,往往很難在第一時間察覺,容易引起突發(fā)的嚴重泄漏事故。在石油化工行業(yè)中,超過60%的管道故障是由CUI引發(fā)的。每年全球由于CUI引發(fā)設備和管道發(fā)生故障導致的危險品泄漏、設備非正常停車甚至人員傷亡等一系列嚴重問題所造成的損失高達數(shù)十億美元。施加了保溫結構的設備或管道,運行5年后發(fā)生CUI的概率將大幅上升,使用10年后的保溫層60%含有腐蝕性冷凝水,極大地提高了CUI發(fā)生的概率。而在我國,CUI一直未能引起重視,研究保溫的領域只關注保溫層,研究防腐的領域只重視腐蝕,未能對其整體進行評價。
由于生產(chǎn)環(huán)境的需要,石化行業(yè)中很多設備和管道都需要施加保溫措施,其中不僅有需要保溫的,也有需要保冷的。由于其外表面被保溫層所覆蓋,在正常運行尤其是發(fā)生熱循環(huán)的條件下,由于保溫層下的水分發(fā)生冷凝,從而造成局部的電解質(zhì)溶液聚集,進而引起金屬材料腐蝕。CUI的嚴重性在于無法及時發(fā)現(xiàn)。一般為了美觀效果,在做完保溫層后往往在保溫材料外面包覆一層不銹鋼或鋁箔。因此,往往看到保溫層下腐蝕的時候已經(jīng)太遲了,經(jīng)常導致各種失效事故的發(fā)生。尤其是當運行溫度低于150℃時,保溫層下往往會存在一定量的冷凝水。另外,保溫層下設備在建造期和定期的檢修時間內(nèi)也會形成腐蝕發(fā)生的微環(huán)境。
對于石化行業(yè)而言,保溫層下的腐蝕還有其特殊性,就是由于石化行業(yè)涉及到很多不同工藝,因此在保溫層下的鋼結構往往還要經(jīng)歷熱循環(huán)的過程。而對于傳統(tǒng)高溫涂料而言,由于熱膨脹系數(shù)與鋼鐵的不同,經(jīng)歷熱循環(huán)往往導致涂層內(nèi)應力增加,最終造成涂層的早期失效。對于保溫層下的腐蝕,傳統(tǒng)的高溫涂料,如硅酮鋁粉漆等由于膜厚偏低,耐高溫性能優(yōu)異但是防腐性能有限。因此不太適合于設計防腐年限較長的低溫保溫層防腐。而以前許多石化行業(yè)在保溫層下使用無機硅酸鋅防腐,近年來研究表明:在60——120℃條件下金屬鋅可能與鐵發(fā)生極性反轉,并且在50——150℃水中鋅反應迅速,因此NACE RP0198 規(guī)定,在50——150℃的保溫層下禁止使用無機硅酸鋅涂料進行防腐。
金屬表面外防護涂層從物理上隔斷了潮濕腐蝕環(huán)境和污染物與金屬表面的直接接觸,能夠在一定程度上預防基體金屬發(fā)生腐蝕。CUI發(fā)生的環(huán)境條件決定了所采用的防護涂層要具有高成膜性、防腐蝕性、抗氧化性、耐高溫性、耐溫變循環(huán)性、耐氯離子滲透性、耐陰極剝離性;高溫條件下不降解、能承受熱膨脹和收縮引起的應力;能在較低的表面預處理要求下快捷高效地進行噴涂并與基體良好地結合;能夠為基底材料提供足夠的屏障來抵抗存在的腐蝕性污染物以及熱水和水蒸汽的腐蝕。不恰當?shù)倪x擇涂層或不合格的涂層很容易發(fā)生化學降解,使得水的滲透性增加,在這種情況下,即使涂層沒有發(fā)生破損,也會增加水的滲入,發(fā)生CUI。針對保溫層下涂層較為封閉的特性,需要涂層具有更長的耐候性和維修周期;針對使用環(huán)境,部分防腐涂層還應當具備一定的反射隔熱功能。
目前國內(nèi)還沒有保溫層下防腐涂料的相關標準。2015年9月6-8日在青島召開的中國耐高溫防火涂料技術年會上,各位專家將討論目前國際通用的NACE SP0198-10《控制下腐蝕保溫和防火材料系統(tǒng)方法》、中石化青島安監(jiān)院正在制定的保溫層下防腐施工規(guī)范以及正在啟動中的《保溫層下金屬表面用防腐涂料》國家標準的制定。
該年會是美國防腐蝕工程師協(xié)會(NACE)的全球官方會議,在中國與中海油常州涂料化工研究院共同主辦,目標是深入研討如何保護暴露在高溫環(huán)境下的設備設施及構筑物的安全問題。
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