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保溫層下金屬表面用防腐涂料將制定國家標(biāo)準(zhǔn)

 保溫層下金屬表面用防腐涂料將制定國家標(biāo)準(zhǔn)

    保溫層下腐蝕(CorrosionUnderInsulation,CUI)是指發(fā)生在施加了保溫層材料的管道或設(shè)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(qiáng)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(yán)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(shè)備和管道發(fā)生故障導(dǎo)致的危險品泄漏、設(shè)備非正常停車甚至人員傷亡等一系列嚴(yán)重問題所造成的損失高達(dá)數(shù)十億美元。施加了保溫結(jié)構(gòu)的設(shè)備或管道，運(yùn)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(lǐng)域只關(guān)注保溫層，研究防腐的領(lǐng)域只重視腐蝕，未能對其整體進(jìn)行評價。

　由于生產(chǎn)環(huán)境的需要，石化行業(yè)中很多設(shè)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(yùn)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(jìn)而引起金屬材料腐蝕。CUI的嚴(yán)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(dǎo)致各種失效事故的發(fā)生。尤其是當(dāng)運(yùn)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(shè)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(jié)構(gòu)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(dǎo)致涂層內(nèi)應(yīng)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(shè)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(jī)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(zhuǎn)，并且在50~150℃水中鋅反應(yīng)迅速，因此NACERP0198規(guī)定，在50~150℃的保溫層下禁止使用無機(jī)硅酸鋅涂料進(jìn)行防腐。

　金屬表面外防護(hù)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(yù)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(hù)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(yīng)力;能在較低的表面預(yù)處理要求下快捷高效地進(jìn)行噴涂并與基體良好地結(jié)合;能夠?yàn)榛撞牧咸峁┳銐虻钠琳蟻淼挚勾嬖诘母g性污染物以及熱水和水蒸汽的腐蝕。不恰當(dāng)?shù)倪x擇涂層或不合格的涂層很容易發(fā)生化學(xué)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(yīng)當(dāng)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(guān)標(biāo)準(zhǔn)。2015年9月6-8日在青島召開的中國耐高溫防火涂料技術(shù)年會上，各位專家將討論目前國際通用的NACESP0198-10《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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)是深入研討如何保護(hù)暴露在高溫環(huán)境下的設(shè)備設(shè)施及構(gòu)筑物的安全問題。

新聞來源：涂料工業(yè)