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会议报导

保温层下腐蚀(CUI)控制进展 ——2017耐高温防腐和防火技术研讨会后续报导之一

作者: 来源: 日期:2017/8/9 16:19:05 人气:8

由NACE国际与中海油常州涂料化工研究院有限公司联合主办的2017耐高温防腐和防火技术研讨会(BOTH China 2017)已于7月25-28日在天津成功召开。此次研讨会获得JOTUN、PPG、HEMPEL、海隆、中邦、瓦克、兰陵等七家协办商的大力支持,超过150位业内专家参与了此次研讨会。

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BOTH China系列研讨会自2014年以来已成功举办四届,通过前三届的努力,成功将保温层下腐蚀(CUI)、被动型防火(PFP)、耐高温涂层(HT)三大主题确定为此系列研讨会的重要组成;在前三届的基础上,主办方根据行业需求,在本届研讨会上将衬里涂层(lining)列为新的主题,此项内容也得到专家及协办单位的积极响应。

涂料工业微信公众号将定期推出此系列研讨会的专题报道,结合四届研讨会的相关内容,分别就此研讨会的四大主题进行简单的总结、扩展。

本届研讨会CUI相关的主题报告及收录文章

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CUI简介

保温层下腐蚀(Corrosion under Insulation,CUI)是指发生在施加了保温层材料的管道或设备外表面上的一种腐蚀现象。由于CUI具有一定的潜伏期,在石化行业,运行一段时间后的管道及设备发生CUI的概率急剧增大。在CUI得到重视之前,国内保温层下金属表面使用的涂料大多与防腐、耐高温相同。专项调查表明80%管线在运行15年后,保温层下的防腐层基本掉光,导致CUI严重。

在石油化工行业中,超过60%的管道故障是由CUI引发的。

保温层下不同金属底材的腐蚀成因

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CUI重视历史

1956年:开始有保温层下不锈钢设备外表面应力腐蚀开裂报道

1983年:ASTM、NACE、ICST及MTI主办了保温材料下金属腐蚀的专题研讨会,这次会议是CUI研究史上的里程碑,从此激发了各国研究者和技术人员对CUI问题的重视。

1998年:NACE出版 0198,强调使用系统的设计、安装、维护和检验方法进行CUI管理;2010年修订出版NACE SP 0198-2010。

2007年:ASTM出版CUI标准G189-07,为实验室条件下模拟CUI现象提供了标准的测试方法,不但推动了CUI试验模拟的优化发展,而且为深层次全方位研究CUI奠定了技术基础。

2008年:UK CUI Forum与EFC合作出版了Corrosion under Insulation Guidelines,提出要有效使用RBI和目前该领域的最优预防措施,来充分发展CUI检验和维护策略。

CUI相关标准

ISO/DIS 19277  石油、石化和天然气工业——保温层下涂层系统的合格试验和验收标准

该标准针对不同的温度范围将CUI环境分为四级,分别对应不同的测试方法及时间。

NACE SP 0198-2010  保温和防火材料下的腐蚀控制系统方法的推荐做法

作为CUI综述性的标准,深入分析了CUI的成因并针对性的提出了解决方法。

ASTM G189 - 07(2013)   实验室模拟绝缘腐蚀状态的标准指南

HG/T 5178-2017  保温层下金属表面用防腐涂料

结合国内涂料使用现状及国际先进的测试方法,推荐了不同温度工况下的涂层,并针对不同温度范围设置测试内容,其中包含了ISO/DIS 19277中所涉及的两种测试方法。

CUI检测方法

剥除保温层,离线测试:

宏观外部检查

超声波测厚

腐蚀深坑测量等

不剥除保温层的无损检测技术,离线测试:

导波

红外热成像

剖面射线照相

闪光射线照相

射线实时成像

脉冲涡流技术

射线数字成像等

在无损检测方法中,应用X-射线进行成像检测已有应用范例,以下图片为不拆保温层条件下进行保温层下检测图样。 (摘自《保温层下腐蚀检测评估研究与应用》)

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依照此方法共检测管线18条,其中有10条管线通过CUI检测仪检测出存在外腐蚀,通过拆除保温,验证检测结果准确无误。管线外腐蚀主要存在于近地端弯头处。然后针对重点位置进行超声波测厚作业,进行管道评估。

在线监测:

缠绕线圈

预埋探头

插入式探头等

中国科学院金属研究所的董俊华研究员等进行了“保温层下腐蚀监检测无线报警系统的开发及腐蚀数据库的建立”的研究。设计依据:1、不同金属接触时会产生电位差,电位差的大小与金属的性质及环境温度有关;2、保温层下金属管表面,有水则腐蚀,只要测量有水的位置就能准确定位CUI部位;3、选取电位差较大的金属制作成电位传感器探头,用于监测金属设备或管道表面是否接触到水汽而导致CUI。

在现阶段的该系统中,使用的是不同材质的金属进行腐蚀测试,收集大量的腐蚀数据,建立数据库从而评价现场的腐蚀情况。该系统暂未涉及有涂层的保温层下腐蚀。

CUI解决方法

合理选择保温工艺

可有可无的保温坚决拆除,运行温度不高的尝试用隔热涂料代替(HG/T 5182-2017《石油和化工设备用保温隔热涂料》即将实施);

正确选择保温材料

常用保温材料有玻璃棉保温板、岩棉保温板、复合硅酸盐毡、酚醛泡沫板等;玻璃棉板、岩棉板:韧性好,保温性能适中,易施工,性价比高,容易在储存、运输、使用过程中一旦吸湿受潮,就很难排出,容易造成腐蚀;复合硅酸盐板是发泡型材料,憎水型制品憎水率可达98%以上,可以有效减少腐蚀;酚醛泡沫板密度小,保温效果好,由于是硬质有机泡沫材料,容易受外力损坏,防火要求高的场合不适用。

选择合理的保温结构

合理选择保温支架、做好加强环伸出部分密封、提高保温施工质量。

合理选用防护涂层

在NACE SP 0198-2010与HG/T 5178-2017中,都涉及了不同温度下涂层的确立。

HG/T 5178-2017中涂层配套体系设计要求

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通过近年相关机构、行业及企业的努力,CUI的问题已经得到越来越多的重视,相关研究成果也越来越多,并形成了一系列的文章、标准,缩小了国内与国外的差距。

身在涂料行业,如NACE SP 0198-2010中所言,防止CUI的基本方法就是采用高质量的保护性防腐层,因此留给涂料企业的作为空间还是很大的。

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