保溫層下腐蝕 (CUI)幾個(gè)問(wèn)題

1. 什么原因?qū)е?CUI？
保溫層下腐蝕 (CUI)主要是由雨水進(jìn)入絕緣層引起的。對(duì)于新安裝的管道尤其如此，因?yàn)榻^緣層的疏水性能仍然完好無(wú)損。在這種情況下，水不會(huì)在入口處立即吸收，但可能會(huì)積聚在管道的下部。

通常，涂層用于保護(hù)絕緣管道免受腐蝕。直到最近，還沒(méi)有專門用于選擇涂層以防止 CUI 的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。此外，CUI 涂層的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試并未在制造商之間普遍共享。然而，2018 年，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (ISO) 推出了 ISO 19277:2018 “石油、石化和天然氣工業(yè) - 絕緣下保護(hù)涂層系統(tǒng)的合格測(cè)試和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)”。該標(biāo)準(zhǔn)為旨在保護(hù)管道免受 CUI 的涂層的測(cè)試和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)制定了指南。

2. 2018 年之前隔熱涂層下腐蝕采用什么標(biāo)準(zhǔn)？
2018 年之前，大多數(shù)大型公司在選擇高耐久性（超過(guò) 25 年）和惡劣環(huán)境（特別是C5 ）涂料時(shí)都依賴ISO 12944標(biāo)準(zhǔn)。隨著時(shí)間的推移，許多公司通過(guò)采用專為絕緣層下腐蝕 (CUI)設(shè)計(jì)的特定涂料制定了自己的標(biāo)準(zhǔn)。

盡管如此，許多公司在 2018 年之前并未使用適合 CUI 的涂層。此外，即使引入ISO 19277:2018也未能完全解決絕緣層下腐蝕的問(wèn)題。這種環(huán)境對(duì)保護(hù)涂層來(lái)說(shuō)仍然具有挑戰(zhàn)性。根據(jù) RP0198 ，絕緣層下腐蝕可能發(fā)生在高達(dá) 175 攝氏度的溫度下。

3. 為什么 NACE 標(biāo)準(zhǔn)將絕緣層下腐蝕的最高溫度設(shè)定為 175 攝氏度？
業(yè)內(nèi)人士，甚至腐蝕工程師，對(duì)于NACE RP0198標(biāo)準(zhǔn)為何將175°C定義為保溫層下腐蝕 (CUI)的最高溫度，存在相當(dāng)大的困惑。直覺上，在100°C以上的工作溫度下，水會(huì)蒸發(fā)，使絕緣層干燥。然而，當(dāng)雨水進(jìn)入絕緣層時(shí)，絕緣層處于環(huán)境溫度下，水需要時(shí)間才能充分加熱蒸發(fā)。在此期間，在水完全蒸發(fā)之前，會(huì)出現(xiàn)可能導(dǎo)致涂層變質(zhì)并進(jìn)而導(dǎo)致腐蝕的情況。

4. 超過(guò) 175 攝氏度會(huì)發(fā)生什么？超過(guò) 175 攝氏度絕緣層下會(huì)發(fā)生腐蝕嗎？
答案是肯定的，但在175°C以上的溫度下，水會(huì)蒸發(fā)得更快，從而減少水與管道表面的接觸時(shí)間。雖然仍然會(huì)發(fā)生腐蝕，但接觸時(shí)間越短，平均腐蝕率可能越低，并且可能在可接受的范圍內(nèi)。

5.為什么開放系統(tǒng)的腐蝕速率在80攝氏度后會(huì)下降？
原因在于氧氣在水中的溶解度與溫度成反比。隨著溫度升高，腐蝕速度趨于上升；然而，與此同時(shí)，水中溶解氧的濃度會(huì)降低，從而降低腐蝕速度，如下圖所示。

事實(shí)上，在沒(méi)有酸的情況下，控制腐蝕速率的主要陰極反應(yīng)是：

H20 + 1/2O2 + 2e- = 2OH-

因此，氧濃度降低將導(dǎo)致平衡左移。因此，電子消耗減少，鐵的溶解減少。

鐵=Fe2++2e-

這項(xiàng)研究是實(shí)證研究，并沒(méi)有提供一個(gè)模型來(lái)解釋為什么CUI系統(tǒng)在腐蝕??速率方面的行為與封閉系統(tǒng)相似。有可能是因?yàn)榇嬖诟魺釋樱匝鯕獠蝗菀渍舭l(fā)，導(dǎo)致局部氧分壓略有升高。不過(guò)，其他解釋也可能有效。

6.為什么氧氣不消耗，腐蝕速度也不降低？

陰極反應(yīng)會(huì)消耗溶解在水中的氧氣。在所有情況下，新的雨水都會(huì)滲透到隔熱層中，帶來(lái)額外的溶解氧。

盡管隔熱技術(shù)取得了進(jìn)步，但水滲入隔熱層的可能性仍然令人擔(dān)憂。因此，安裝 隔熱層下腐蝕(CUI)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是提高工廠安全性和降低工廠停工相關(guān)成本的有效方法