保温层下腐蚀及防腐对策分析CorrosionunderInsulationandItsSolutions丛海涛（阿克苏诺贝尔防护涂料（苏州）有限公司，上海200040）摘要：在石化行业，保温层下的腐蚀和防腐一直是研究的重点。近年来，很多企业对保温层下的腐蚀机理进行了探索，并开发出可用于保温层下的高温防腐涂料，在实际应用中取得了良好的效果。关键字：保温层下；腐蚀；防腐；涂层中图分类号：TQ635.2文献标识码：A文章编号：1672-2418(2014)06-0007-030引言当保温层下的腐蚀被发现时，通常已经是腐蚀很严重的时候，甚至已经发生安全事故[2]。保温层所用的材料大多是无机物，其中含有大量的无机盐,比如氯化物、氟化物、硫化物等，会造成钢结构腐蚀；同时由于保温材料通常为疏松多孔的结构,具有较大的比表面积,因而具有较强的吸水能力，一旦保温层发生破损，保温材料会迅速吸收周围的水汽，造成一个高湿度的腐蚀环境，加速腐蚀的发生。同时，这些腐蚀杂质和保温材料形成很强的电解质溶液,一旦这些溶液与金属设备发生接触，就可引发强烈的腐蚀反应[3]。特别是对于石化行业而言，保温层下的腐蚀还有其特殊性——由于石化行业涉及到很多不同工艺，因此在保温层下的钢结构往往还要经历热循环的过程。而对于传统高温涂料而言，由于热膨胀系数与钢铁不同，经历热循环往往会导致涂层内应力的增加，最终造成涂层的早期失效。在石化领域，保温层下的腐蚀和防腐一直是学术研究的一个热点，每年由于保温层下的腐蚀造成的损失可达几十亿美元，这些损失包括设备损失，工厂的停工与检修损失，还有后续的维修等，同时造成大量人生伤亡事故，近些年来各大石化厂商和油漆生产企业都加大了保温层下防腐涂料研究的投入，以期找到解决保温层下防腐的对策。1保温层下的腐蚀机理保温层下的腐蚀(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，根据设备材质的不同，CUI又分成两种类型：发生在碳钢材料上的腐蚀（主要表现为坑蚀或材料的腐蚀减薄）;发生在不锈钢材料上的腐蚀（主要表现为坑蚀或应力腐蚀开裂）[1]。我们知道，钢结构的腐蚀速率与温度、湿度等很多因素相关，温度越高，腐蚀速度越快。但与此同时，腐蚀速率又与环境中的水分含量成正比，在高温开放环境中，温度的升高会导致周围环境中水分含量的降低，从而能减缓腐蚀速率。但CUI的一个重要特点就是，外加的保温层会造成一个高温高湿的密闭环境，从而导致腐蚀的加剧。而且CUI的严重性在于无法及时发现，因为为了美观效果，通常会在保温层外包裹一层不锈钢2保温层下的防腐对策研究了保温层下腐蚀的发生机理后，我们再研究怎样预防和减少这种腐蚀的发生。通常可以分成两个方向：一是加强保温层的保护，杜绝湿气进入而造成的高温高湿环境，包括尽量不要选用易吸收水分并易造成腐蚀性物质滞留的保温材料，特别是那些具有空心结构特征和吸水性强的保温材料，而要选用含水量小、干燥快的保温材料，评价保温材料的主要指标就7基础研究FUNDAMENTALRESEARCH丛海涛：保温层下腐蚀及防腐对策分析温材料吸水后其导热系数增大,同时会浸湿设备表面,引起设备表面腐蚀；二是涂覆防腐涂料，即在设备外壁（保温层以下）涂覆一层具有良好附着力、机械性能和防腐蚀性能优异的涂料，保温层下设备所处的环境决定了其对防腐涂层的特殊要求，既要保证涂层在高温环境下能保持稳定，同时又能在低温高湿的环境下对2.1保温层下防腐涂料研究现状在高温防腐领域，美国腐蚀工程师协会（NACE）发布的RP0198-2004国际标准是比较详细和权威的。其中提出对于保温层下的防腐，最有效的方法是涂覆防腐蚀涂料[5]。过去，保温层下应用较多的涂层包括厚浆型环氧铝粉漆、浸泡级环氧酚醛涂料、无机硅酮铝粉高温漆。简单类比如表1。表13种典型的保温层下的防腐涂料厚浆型环氧铝粉漆（<150℃）易于维修（最低的表面处理要求）；优异的防腐保护性能只能用于连续温度<150℃的工况（<230℃）无机硅酮铝粉高温漆（<600℃）优异的耐高温性防腐性能有限;施工需严格控制膜厚;需多道涂层三种类型的涂料在实践中都得到了广泛的应用，并且各涂料生产厂家都在不断研发、改进其性能。如有的厂家针对浸泡级环氧...