CUI多年來(lái)一直困擾石化行業(yè)!
什么是CUI?
保溫層下腐蝕Corrosion Under Insulation(CUI)是由于設(shè)備需要保溫、節(jié)能或工藝穩(wěn)定而采取的絕熱措施所引起的腐蝕,即敷設(shè)隔熱層等覆蓋層的金屬在覆蓋層下發(fā)生的腐蝕,又稱(chēng)層下腐蝕。
CUI具體表現(xiàn)
● 碳鋼管道、壓力容器和結(jié)構(gòu)部件由保溫層下的水連同其它因素導(dǎo)致的外腐蝕。
● 保溫層下的奧氏體不銹鋼和雙相鋼的外部氯化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。
CUI的形態(tài)
●碳鋼和低合金鋼發(fā)生腐蝕時(shí)主要變現(xiàn)為覆蓋層下局部腐蝕。將碳鋼和低合金鋼的隔熱材料拆除后,隔熱層下腐蝕常形成覆蓋在腐蝕部件表面的片狀疏松銹皮。
● 300系列不銹鋼、400系列不銹鋼及雙相不銹鋼會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)蝕和局部腐蝕。對(duì)于300系列不銹鋼,尤其隔熱材料為老舊硅酸鹽(含氯化物),還可能發(fā)生氯化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂,在80℃-150℃范圍內(nèi)時(shí)尤為明顯,而雙相不銹鋼對(duì)此開(kāi)裂敏感性較低。
● 在一些局部腐蝕的情況中,腐蝕呈現(xiàn)為癰狀點(diǎn)蝕(常見(jiàn)于油漆或涂層系統(tǒng)破損處)。
● 隔熱層和油漆或涂層明顯發(fā)生了破損餓部位經(jīng)常伴有隔熱層下腐蝕。
傳統(tǒng)的高溫設(shè)備或管道防腐保溫結(jié)構(gòu)
保溫層所用的材料居多為硅酸鈣、巖棉及礦渣棉制品,玻璃棉、硅酸鋁棉、珍珠巖或泡沫塑料,盡管對(duì)熱量具有很好的隔熱效果,但由于它們屬于毛細(xì)結(jié)構(gòu),特別容易吸附水分,因此不僅難以阻止水分的入侵,而且難以讓水汽向外蒸發(fā)。
CUI的根本原因
● 保溫系統(tǒng)水的存在。
● 保溫系統(tǒng)的整體狀況:缺陷,保溫套滑落、密封損壞、水滯留。
● 鋼材和周?chē)髿獾臏囟菴UI溫度范圍:
碳鋼:-4 ℃<t<149 ℃;
不銹鋼:50 ℃<t<149 ℃。
● 水中存在腐蝕性污染物:雨水、工業(yè)區(qū)的酸性雨水、鹽水、消防水、鋼材表面的污染物。
CUI現(xiàn)狀
某企業(yè)氣分裝置排凝管線(xiàn)
保溫層下腐蝕已經(jīng)成為影響煉化裝置長(zhǎng)周期安全的重要問(wèn)題。
● 在煉化企業(yè)保溫層下腐蝕在裝置的低壓蒸汽管道最為常見(jiàn),專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查表明80%管線(xiàn)在運(yùn)行15年后,保溫層里面的防腐底漆都掉光,導(dǎo)致保溫層下腐蝕非常嚴(yán)重。
● 保溫層下腐蝕穿孔事故日益增多,某企業(yè)近年來(lái)因保溫層下腐蝕造成8次非計(jì)劃停工及一次人員傷亡事故。
國(guó)外的調(diào)研結(jié)果表明:80%的保溫層下腐蝕都發(fā)生在管道系統(tǒng),其中服役16~20年的管道最容易發(fā)生腐蝕泄漏,其次為服役25年以上的管道。
防護(hù)需求
保溫層下腐蝕進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)腐蝕檢查是發(fā)現(xiàn)保溫層下腐蝕的最直接手段,也match是設(shè)備專(zhuān)業(yè)管理的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作。
通過(guò)保溫層下腐蝕檢查,可以掌握設(shè)備、管線(xiàn)的腐蝕環(huán)境和外腐蝕情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理腐蝕嚴(yán)重或存在安全隱患的設(shè)備、管道,最大限度的降低外腐蝕帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。
對(duì)腐蝕規(guī)律綜合分析,可以掌握保溫層下腐蝕趨勢(shì)與動(dòng)態(tài),以判斷腐蝕控制技術(shù)措施的實(shí)施效果,為下一步腐蝕管理與防腐蝕技術(shù)的選擇提供支持。
防護(hù)建議
STEP1:
夯實(shí)基礎(chǔ),追求本質(zhì)安全。
CUI防護(hù)的關(guān)鍵問(wèn)題在于保溫(保冷)前首先應(yīng)將防腐涂層做好,或者對(duì)金屬表面改性處理好,才能有好的防護(hù)效果,“基礎(chǔ)不牢,地動(dòng)山搖”。
金屬表面改性,防銹蝕是解決保溫層下腐蝕的牛鼻子,需重點(diǎn)研究解決。不管是采用耐高溫涂料還是采用金屬?lài)娡?,都?yīng)可靠與長(zhǎng)效。
STEP2:
重點(diǎn)關(guān)注外應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂ESCC。煉化裝置應(yīng)用300系列奧氏體不銹鋼的部位很多,要防止SCC。
氯在保溫層中幾乎所有的部位都有,包括保溫層、膠黏劑和密封劑。水中的氯濃度不必很高,因?yàn)闊岬慕饘俦砻嫱ㄟ^(guò)蒸發(fā)使氯濃縮而達(dá)到開(kāi)裂的等級(jí)。
經(jīng)驗(yàn)顯示,發(fā)生ESCC的位置保溫層中氯含量?jī)H為350ppm。ESCC殘留物中發(fā)生氯的含量?jī)H為1000ppm??梢詫⑦@一含量作為保溫層材料允許的氯含量。
失效通常在氯進(jìn)入保溫層后五年或更長(zhǎng)時(shí)間發(fā)生。這些來(lái)源考慮了大多數(shù)氯引起的失效。
如果沒(méi)有水進(jìn)入,保溫層會(huì)保持干燥,ESCC也不會(huì)發(fā)生。聽(tīng)起來(lái)是個(gè)保護(hù)的好方法 上一篇: 石墨烯防腐涂層研究進(jìn)展 下一篇: 油田幾種常用管道防腐方法介紹
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