保温层下的腐蚀|工业腐蚀与防护

张作华

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[复制链接] 只看楼主倒序阅读楼主发表于: 2021-06-26

保温层下的腐蚀
中国腐蚀与防护学会会员 51防腐蚀论坛网资深版主张作华
保温层下的腐蚀（Corrosion Unoler Insulation）英文缩写为CUI，是设备或者管道保温层材料直接接触金属表面的腐蚀现象。传统的保温领域只重视保温层的质量和使用寿命及效果；却忽视了CUI的严重腐蚀。CUI具有隐蔽性，很难被发现，而且处于高温高湿封闭的环境下，其腐蚀的复杂性相对于外露金属的腐蚀更加难以预防。根据相关调查数据显示，80%保温设备和管道在运行15年后，原有表面防腐蚀底漆基本脱落失效，甚至锈蚀穿孔，只有明显的泄露时才能被发现，给工业生产带来经济损失和安全危害。

国内外CUI带来的安全事故屡屡发生，引起了防腐蚀界的高度关注。有关部门成立了攻关机构针对性的控制和预防CUI，取得了可喜的效果，最大限度的减少了因CUI带来的经济损失和安全事故的发生。
保温严格来说分为绝热和保冷两种形式，运行过程中因热循环或者内外温差引起冷凝水，这些冷凝水通常在保温层封闭的空间多被保温材料吸附。保温材料均为多孔材料，含有大量的无机盐，如氯化物、氟化物、硫化物等，在高温高湿环境下分解形成弱酸性液体，如果保温层下金属表面防腐底漆一旦失效，这些酸性液体就会长驱直入，腐蚀金属主体。传统的保温层结构为防腐底漆层、保温材料层、铝板或者其它有色金属防水外护层。这种结构形成了设备及管道或者其它设施的保温系统，如果在材料选择和施工中不严谨和不科学，就会为CUI的发生创造条件，形成危害。比如使用无机硅酸锌作为保温层金属表面底漆，60℃-120℃温度条件下金属锌就有可能与铁发生极性反转，并且在50℃-150℃水中锌的反应加速，因此在50℃-150℃的保温层下的金属表面防腐底漆不能使用无机硅酸锌。在实际保温项目施工中，经常会发现一些施工单位不问青红皂白，就胡乱的使用普通防腐漆或者≤设施运行温度的耐温漆，开车后，一阵青烟底漆全部碳化，事实上就是无防腐层可言，为CUI埋下了巨大的隐患。
传统的保温材料价格低廉，多孔亲水，像岩棉、硅酸钙、玻璃棉等，加速了CUI的速率。另一方面，保温层的施工未严格执行规范要求，随意想当然，保温层外护尺寸大小不一，咬口不严，搭边松散，固定不到位，造成雨水进入保温层，形成较高的潮湿环境。保温层内包施工人员，技术不熟练，作业马虎，保温材料安装不严密，留有空隙，捆绑不紧，造成“冷桥”缺陷，形成冷凝水，再次增加了保温层潮湿体量。高温高湿及底漆失效是CUI的温床，只有避免上述错误的材料选择和施工工艺，才能预防和控制CUI的发生，具体措施如下：
1.加强施工规范化管理，使用合格熟练的保温施工人员，持证上岗，严格执行GB/T5038-2020、GB50185-2010及CJJ95-2013规范标准中所规定的强制性条文要求，杜绝“冷桥”的产生。
2.选择附着力强，耐温性好，适应温度应力变化的优异防腐底漆，并且耐热温度要高于设施运行温度10℃以上，或者能够将潮气水分作为一种反应物质转化成保护膜的功能性底漆。严禁厚涂底漆，不得在50℃-150℃保温层使用无机硅酸锌底漆。
3.选择疏水性好的保温材料，如泡沫玻璃或者加入疏水剂的致密性高的产品。
4.保温层外护铝皮或者其它金属外护层下料精准，安装严丝合缝，咬口无缝隙，铆钉固定牢固，做到雨水不入保温层。如果条件允许，笔者建议外护层喷涂聚脲或者硅橡胶涂料。
5.保温层完工后，定期巡检，早发现CUI及时维修。
除了笔者总结的以上几项预防和控制CUI措施外，许多更好的工艺方法和更优良的防腐保温材料有待开发。鉴于当今技术难度，现有的CUI预防和控制手段只是冰山之一角，需要广大的防腐蚀保温施工技术人员和材料科研人员不断努力，实践。从防腐、保温、防水三大块综合考虑，形成专业化，体系化预防控制CUI的发生，提高保温设施使用寿命，确保保温设施运行安全。