最新保温和防火材料下的腐蚀控制
保温层下腐蚀及防护措施
专论石油化工腐蚀与防护CORROSION&PROTECT](小IX1»1-I ROCHEMICAL IM)l STin2019年第36卷第2期引用格式：F冲校.保温层下腐蚀及防护措施）]•石油化工腐蚀与防护,2019,36（2）:30-32.WANG Zhongxiao.Protection Measures for Corrosion under Insulation f J].CoiTOsion&Protection in Petrochemical Industry,2019,36（2）；30-32.保温层下腐蚀及防护措施王中校（北京沃利帕森工程技术有限公司，北京100012）摘要：保温层下腐蚀具有普遍性和隐蔽性，其对保温层下设备及管道造成危害，对装置运行产生严重的安全隐患并可能造成经济损失：保温层下的腐蚀是由于保温层下的水和无机盐形成的，属于电化学腐蚀其中保温层下的水主要来自外界的水渗透及冷凝，无机盐来自于外部环境和保温材料.该文从工程应用出发，就防护层设计、保温材料选用、防■腐蚀涂层选择、检测与维护几方面探讨了保温层下腐蚀的防护措施关键词：保温层下腐蚀；防护措施；保温材料；防腐蚀涂层保温层下腐蚀（Corrosion Under Insulation,简称CUI）是指保温层覆盖下的金属管道或设备，在水和腐蚀性物质的参与下发生的腐蚀现象。
CUI 隐蔽性强,很难在第一时间发现，因而极易引发突发泄漏事故。
一般运行5年后的设备或管道发生保温层下腐蚀的概率大幅上升,而运行16-20年的管道最容易发生泄漏工。
CUI不仅造成产品泄漏、装置故障或停工及维修成本增加,甚至有可能发生伤亡事故。
每年全球由于CUI所造成的损失高达数十亿美元刀。
在国内工程中，CUI—直未能得到普遍重视,或仅从保温层设计或防护涂层单一方面入手，因此从工程运营全周期对其进行全面分析很有必要。
1CUI的发生机理CUI的发生是水、污染物以及温度共同作用的结果。
保温和防火材料下的腐蚀控制共52页
保温和防火材料下的腐蚀控制——系统方法目次第一章总则 (1)第二章腐蚀机理 (3)2.1碳钢 (3)图1：水中温度对钢腐蚀的影响 (6)2.2奥氏体不锈钢 (8)第三章机械设计 (14)3.2保温系统设计 (14)3.3设备和管道附件设计的影响 (15)图2：容器上可能使水进入保温层的典型附件 (16)图3：可能使水进入保温层的管线附件 (16)图4：容器保温支撑环，问题及解决方案 (17)图5：减少水积集的立式容器底部支撑环 (17)图6：容器加强环保温层细节 (17)图7：容器顶端的中央管嘴（伸长并采用密封焊帽保温） (17)图8：常见的铭牌保温细节 (17)图9：为保证人身安全，保温层上设置的密封焊接帽 (18)图10：由C形支撑穿透的双管热交换器保温层（图中显示了水汽的可能进入点） (18)图11：通过外套的突出部分 (18)图12：没有突出部分的管线支撑 (18)图13：无连续水汽屏障的冷管线支撑 (19)图14：有连续水汽屏障的冷管线支撑 (19)图15：被支柱防火层穿透的管线保温层 (19)3.4防雨水层和水汽屏障的设计 (20)3.5保温系统设计 (21)第四章保护性涂层 (22)4.1范围 (22)4.2保温层下奥氏体不锈钢的涂覆 (22)表1：保温层下奥氏体不锈钢的保护性涂层系统 (24)4.3保温层和胶结防火层下碳钢的涂覆 (25)表2：保温层和粘结防火层下碳钢保护性涂层系统 (27)第五章保温、防火及附属材料 (31)5.1范围 (31)5.2保温材料 (31)5.3保温辅助材料 (35)第六章检修与维护 (39)6.1综述 (39)6.2检查前的工作 (39)6.3外观检查 (41)6.4无损水份及腐蚀检测技术 (44)6.5损伤评估 (44)6.6设备检查方法 (45)6.7修补 (46)6.8停机与封存 (47)第一章总则1.1但凡为了隔热、保温或操作过程的稳定性而进行保温的冷热设备都会发生保温层下腐蚀（CUI）。
常见材料设备的腐蚀防护和保温施工
腐蚀防护和保温的重要性
腐蚀防护
有效的腐蚀防护措施能够延长设 备的使用寿命，降低维修和更换 成本，保证工业生产的连续性和 稳定性。
保温施工
良好的保温施工能够减少能源损 失，提高设备运行效率，降低生 产成本，同时减少对环境的影响 。
02
常见腐蚀类型和防护措施
电化学腐蚀
总结词
由不同金属间电位差异引起的腐蚀。
05
结论
腐蚀防护和保温对材料设备的重要性
延长使用寿命
有效的腐蚀防护和保温措施能够显著降低材 料设备的腐蚀速率，从而延长其使用寿命。
提高设备可靠性
腐蚀和温度变化对设备性能的影响很大，采 取适当的防护和保温措施可以提高设备的可 靠性和稳定性。
降低维护成本
腐蚀和温度问题是导致设备故障的主要原因 之一，通过有效的防护和保温措施，可以减 少维修和更换部件的频率，从而降低维护成 本。
详细描述
当两种不同金属接触并处于电解质溶液中时，由于电位差异，会发生电子流动， 导致较活泼的金属失去电子而被腐蚀。
化学腐蚀
总结词
由外部化学物质与材料直接反应引起 的腐蚀。
详细描述
材料与酸、碱、盐等化学物质接触时 ，会发生化学反应，导致材料结构被 破坏。
生物腐蚀
总结词
由微生物、藻类等生物引起的腐蚀。
案例二：建筑外墙的保温施工和防腐蚀设计
总结词
建筑外墙的保温施工和防腐蚀设计是提高建 筑能效和延长建筑使用寿命的重要手段。通 过合理的保温材料选择和防腐蚀设计，可以 有效地降低能耗和维护成本。
详细描述
建筑外墙的保温施工主要涉及外墙保温材料 的选择和安装。常见的保温材料包括聚苯乙 烯、矿棉、硅酸盐等。在选择材料时，需要 考虑其导热系数、耐久性、防火性能等因素 。同时，防腐蚀设计也是外墙维护的重要一 环。这包括对墙体表面进行防水处理、选择 耐腐蚀的建筑材料、定期进行维护保养等措
防腐保温工程质量控制
防腐腐保温工程的质量控制措施质量控制措施（1）事前控制①、对施工人员素质的控制A、承担施工任务的施工队的人员的技术资质与条件必须符合该项目工程的要求，才可上岗；B、对于特殊作业、工序、检验和试验人员，必须具备相应的资格证书或上岗证明才可进行现场作业。
②、对工程所须的材料、半成品、设备、器材的控制：这些物品的质量好坏是影响到整个工程产品质量的基础，应对其进行全过程和全面的控制，即从材料、设备的采购、加工制造、运输、装卸、进场和存放进行系统控制。
③、对施工方案和工艺的控制A、组织体系特别是质量管理体系要健全。
B、施工现场的布置要因地制宜，尽量要有利于保证施工的正常、顺利的进行，有利于保证质量。
C、重视施工现场的环境（尤其是在变电站内施工），以及它们可能在施工中对质量与安全带来的不利因素（如电压的分布不均和人与该带电体的安全距离等）。
D、重视工程的施工技术组织措施的针对性和有效性。
分项工程施工施工质量保证应有针对性措施及预控方法；对于炎夏、严冬及雨季等特殊条件下，为保证某些特定对象的施工质量与安全，应有可靠而有效的技术组织措施。
A、对施工程序的安排要科学合理。
方法要可行，符合现场条件及工艺要求，符合国家有关的施工规范和质量检验评定标准的有关规定；与施工所选的施工机械设备和施工组织方式相适应；经济合理。
F、事前的质量控制还要做到对以下事情的有效控。
（a）对施工机械、设备的质量控制。
（b）对施工的质量管理环境的控制。
（c）对现场自然环境条件的控制。
（2）事中控制①、在施工过程中质量监督人员要进行跟踪控制，随时密切注意施工操作人员在施工准备阶段中是否有不利于工程质量的行为，在施工过程中对施工工艺的执行情况。
②、严格工序间的交接检查。
③、建立施工质量跟踪档案。
④、关键程序的质量控制点A、关键程序的质量控制图(略)项目总工现场材料控制人现场施工工艺控制人现场计量控制人现场质量检验负责人B、现场材料控制人控制点：（a）材料外观、质量检查（b）涂料的黏度检查（c）材料有无批号、合格证、质量检验报告书。
不锈钢设备保温后腐蚀的预防
图1 取样材料原貌
对设备材料成分检测结果如表1所示。
从表1中的结果可以看出，该设备不锈钢材料
技
术
各个元素含量都符合标准要求，材料本身质量没有
问题。
2 对设备材料样品表面腐蚀相貌及腐蚀产 物的分析
图2 上图是腐蚀区域1kV下低倍的腐蚀形貌； 下图是局部60倍下腐蚀形貌
因此，不锈钢设备在环境中含有Cl元素的工
腐蚀，也可防止保温材料中的Cl、S等有害元素深入 设备表面，造成腐蚀；
（3）应正确选用设备保温材料，和保温结构 方式，严格控制保温材料中Cl离子的含量应低于 25ppm，并尽可能使保温结构有良好的密封性能，防 止外部酸雾、水汽的侵入；
（4）设备保温应严格按规范施工，确保施工质 量，每道工序都要达到标准要求，这样才能消除因 施工的缺陷给有害元素造成的可乘之机。因此，加 强设备保温施工质量管理是十分必要的。
JIANG Ai-guo (Sinochem Lantian Fluorine Material Co., Ltd. Shaoxing 312369, China) Abstract: The corrosion under the insulation layer of stainless steel equipment is mostly caused by the environment or the harmful ions contained in the insulation materials. Because it is inconvenient to check 技 and difficult to find, it is easy to cause equipment safety accidents. This paper introduces the main causes 术 and preventive measures of corrosion under the insulation layer of stainless steel equipment through a personal case Key words: stainless steel equipment; insulation; corrosion; preventive measures
保温层下金属材料腐蚀的原因及控制措施分析
ｔ ｈｅ ａ ｎｔ ｉ ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏｎ ｗｏｒ ｋ，ｔ ｈｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｓ ｆ ｏｒ ｔ ｈｅ ｏｃ ｃ ｕｒ ｒ ｅ ｎｃ ｅ ｍｅ ｃ ｈａ ｎ ｉ ｓ ｍ ａ ｎｄ ｃ ｏ ｒ ｒ ｏｓ ｉ ｏｎ ｗｅ ｒ ｅ ａ ｎａ ｌ ｙｚ ｅ ｄ，ａ ｎｄ ｓ ｏｍ ｅ ｓ ｕｇ ｇ ｅ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ａ ｎｄ ｃ ｏｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｍｅ ｔ ａ ｌ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ｉ ｎ ｆ ｕｔ ｕ ｒ ｅ ｃ ｏｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ＷＯ ｒ ｋ．
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｉ ｎ ａ ｃ ｏ ｌ ｄ ｃ ｌ ｉ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｅ ｇ ｉ ｏ ｎ ｄ ｕ ｅ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ｉ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｂ ｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ｄ ａ ｙ ａ ｎ ｄ ｎ ｉ ｇ ｈ ｔ ｉ ｓ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ， ｔ ｈ ｅ ｐ ｉ ｐ ｅ
进行施工那 么腐蚀的 问题 也就可 以迎刃而解 ， 但是 在具体 的
点的工作 内容 ， 原因在于这 项工作 的开展直接 关系到 了人们
施工 过程 当 中对于 此种 金属 材料 的选择 以及 应用 上做 得还 很不到位 ， 施 工人员在 具体 的施工 过程中没有将 材料选择 的
合理性充分 地考虑到 具体的操作 过程中 ， 在施 工工作 的前 期 规划中 ， 如 果没有对施 工场地的环 境因素和金 属材料本 身的 特性做一 个充分 的了解 ， 在工作 中就不可能 做到具体 问题 具 体分析 ， 从 而为保温层 下金属材料 腐蚀情况 的发生埋下 了隐
ｗｒ ａ ｐ ｐｅ ｄ ｕｐ ｎｏｔ ｏ ｎｌ ｙ ｃ ａ ｎ ｐ ｌ ａ ｙ ｔ ｈｅ ｒ ｏ ｌ ｅ ｏｆ ｈ ｅ ａ ｔ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｒ ｖａ ｔ ｉ ｏｎ ｈ ｅ ａ ｔ ｉ ｎｓ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ，ｂ ｕｔ ａ ｌ ｓ ｏ ｃ ａ ｎ ｒ ｅ ｄ ｕｃ ｅ ｔ ｈｅ ｃ ｏｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏｆ ｍｅ ｔ ａ ｌ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ｔ ｏ ａ ｃ ｅ ｒ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｘｔ ｅ ｎｔ ，ｔ ｈ ｉ ｓ ｐａ ｐｅ ｒ ｍａ ｋ ｅ ｓ ａ ｂｒ ｉ ｅ ｆ ｉ ｎｔ ｒ ｏｄ ｕｃ ｔ ｉ ｏｎ ｔ ｏ ｔ ｈｅ ｉ ｎｓ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｌ ａ ｙ ｅ ｒ ｏ ｆ ｍｅ ｔ ａ ｌ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ｕ ｎｄｅ ｒ
保温隔热防腐工程质量控制方案与技术措施
保温隔热防腐工程质量控制方案与技术措施1. 引言本文档旨在制定保温隔热防腐工程的质量控制方案与技术措施，以确保工程质量符合要求。
通过采取有效的质量控制手段和科学的技术措施，可以保证工程所使用的保温隔热防腐材料质量稳定，施工工艺合理，防止质量问题和事故的发生。
2. 质量控制方案2.1 质量目标确保保温隔热防腐工程达到以下质量目标:- 保温隔热效果稳定，符合设计要求；- 防腐效果良好，耐久性强；- 施工过程符合相关标准和规范；- 控制工程成本，提高工程效益；- 做好质量记录，确保工程质量可追溯。
2.2 质量控制措施2.2.1 材料选择与检验- 根据工程设计要求和相关标准，选用合适的保温隔热防腐材料；- 对所选材料进行必要的检验、试验和鉴定，确保符合质量要求；- 建立材料供应商的质量评价制度，定期对供应商进行评估。
2.2.2 施工工艺控制- 制定详细的施工工艺流程，确保每个工艺环节按照规范要求进行；- 严格执行施工方案，保证施工过程中的质量和安全；- 设立专门的质量检查岗位，对施工过程进行全程质量把控。
2.2.3 质量检验与评估- 在施工过程中进行质量检验，及时发现和纠正质量问题；- 监督施工人员按照规范进行操作，确保施工质量可控；- 定期对工程进行质量评估，总结经验教训，提高工程质量。
2.2.4 质量记录与管理- 建立完善的质量记录体系，记录施工过程中的关键数据和信息；- 进行质量现场巡查，确保施工符合规范要求；- 建立有效的质量管理制度，追溯工程质量问题的责任。
3. 技术措施3.1 保温隔热技术措施- 根据工程设计要求，选用符合标准的保温隔热材料；- 采用正确的施工方法和工艺，确保材料的密实度和保温效果；- 对保温材料进行必要的试验和检验，确保技术措施的有效性。
3.2 防腐技术措施- 选用合适的防腐涂料或防腐材料，确保防腐效果和耐久性；- 对施工现场进行严密防腐涂料的施工，以及适时的维护和保养；- 加强防腐涂料的质量控制，包括涂料的配比、涂装工艺以及施工环境的要求。
nace0198保温层和防火材料下腐蚀控制
碳钢材料的保温层下腐蚀及防护措施
- 63 -第11期碳钢材料的保温层下腐蚀及防护措施郝文旭，张健（中国石油兰州石化公司石油化工厂， 甘肃 兰州 730060）[摘 要] 通过分析碳钢材料保温层下腐蚀的特点及典型案例，提出了从保温层施工质量、防腐涂层施工质量、推行个性化检测及采用先进检测手段等方面出发做好保温层下腐蚀防护的措施，以避免设备或管道发生腐蚀泄漏。
[关键词] 碳钢；保温层；层下腐蚀；防护作者简介：郝文旭（1982—），男，河北临西人，2005年毕业于兰州理工大学，大学本科，工程师。
从事工艺设备及腐蚀与防护管理工作。
石化行业绝大部分设备或管道因隔热、防冻凝或工艺存在需求设置了保温层，由于保温层下腐蚀具备隐蔽性，一般不容易被及时发现，近年来因保温层下腐蚀引起的物料泄漏事件时有发生，逐步成为石化行业安全生产的重大隐患。
2016年兰州石化公司石油化工厂烯烃装置大检修，对工艺设备进行检验共发现因保温层下腐蚀壁厚减薄严重的缺陷41处，缺陷主要集中在设备或管道使用年限超过10年、容器的小接管及管道弯头部位。
1 保温层下腐蚀的特点保温层下腐蚀主要的腐蚀形态为均均减薄和点蚀凹坑，发生腐蚀的原因普遍认为由于保温金属保护层由于施工质量或使用过程中发生变形、破损，导致水分渗入保温材料造成的，如果介质温度不高，水分无法蒸出，在金属和保温材料间形成薄层电解质溶液，为电化学腐蚀提供了条件，主要电化学反应：阳极反应：Fe-4e →2Fe 2+ 阴极反应：2H 2O+O 2+4e →4OH -阳极反应生成的Fe 2+与阴极反应生成的OH -生成次生反应产物Fe(OH)2，Fe(OH)2在氧气的作用下继续发生反应，生成最终腐蚀产物Fe(OH)3和Fe 3O 4，这些腐蚀产物比较疏松，缺乏保护性，腐蚀介质很容易通过腐蚀产物继续腐蚀金属本体，所以金属本体一旦发生了腐蚀，就会持续不断地发展下去。
同时大气中和保温材料的腐蚀介质溶解到薄层水膜中也促进了腐蚀的发展。
家装防火防腐措施(3篇)
第1篇随着人们生活水平的提高，对居住环境的要求也越来越高。
为了确保家庭生活的安全，防火防腐成为家装工程中不可或缺的一环。
本文将从以下几个方面详细介绍家装防火防腐措施，以帮助业主打造一个安全、舒适的居住环境。
一、防火措施1. 选择防火材料在装修过程中，应优先选择防火性能好的材料，如防火板、防火石膏板、防火涂料等。
这些材料在火灾发生时，能有效地减缓火势蔓延，降低火灾损失。
2. 墙面处理（1）抹灰层：在抹灰层施工过程中，应选用不燃或难燃材料，如水泥、石灰等。
同时，确保抹灰层与基层牢固结合，防止脱落。
（2）涂料：墙面涂料应选择防火涂料，如防火乳胶漆、防火墙漆等。
这些涂料具有良好的阻燃性能，能降低火灾风险。
3. 顶面处理（1）吊顶：吊顶材料应选择防火性能好的材料，如防火石膏板、防火矿棉板等。
在安装过程中，确保吊顶与墙体、顶面牢固连接。
（2）涂料：顶面涂料同样应选择防火涂料，如防火乳胶漆、防火墙漆等。
4. 地面处理（1）地板：地板材料应选择防火性能好的材料，如防火实木地板、防火复合地板等。
在安装过程中，确保地板与基层牢固连接。
（2）涂料：地面涂料同样应选择防火涂料，如防火环氧地坪漆、防火聚氨酯地坪漆等。
5. 门窗处理（1）木质门窗：木质门窗应选用防火性能好的木材，如防火松木、防火樟木等。
在制作过程中，确保木材干燥，防止变形。
（2）涂料：木质门窗表面应涂刷防火涂料，如防火乳胶漆、防火墙漆等。
二、防腐措施1. 木材防腐（1）选用防腐木材：在选购木材时，应优先选择防腐木材，如樟子松、赤松等。
这些木材具有较强的抗腐蚀能力。
（2）涂刷防腐涂料：在木材表面涂刷防腐涂料，如防腐乳胶漆、防腐木油等。
这些涂料能有效防止木材受潮、腐烂。
2. 钢铁防腐（1）选用防腐钢材：在选购钢材时，应优先选择防腐钢材，如镀锌钢、不锈钢等。
（2）涂刷防腐涂料：在钢材表面涂刷防腐涂料，如防腐环氧漆、防腐聚氨酯漆等。
3. 金属防腐（1）选用防腐金属：在选购金属时，应优先选择防腐金属，如铝、钛等。
建筑防腐蚀新型建筑材料在腐蚀控制中的应用
建筑防腐蚀新型建筑材料在腐蚀控制中的应用近年来，建筑行业对于防腐蚀技术的需求日益增加。
传统的防腐蚀方法已经不能满足新的要求，因此新型建筑材料的应用变得尤为重要。
本文将介绍几种常见的建筑防腐蚀新型建筑材料，及其在腐蚀控制中的应用。
一、防腐蚀涂料防腐蚀涂料是一种应用广泛的新型建筑材料。
它通过在建筑表面形成一层保护膜，避免了水分和气体的侵蚀，从而起到了防腐蚀的作用。
它具有使用方便、成本低廉等优势，因此在建筑行业中得到了广泛应用。
在腐蚀控制中，防腐蚀涂料可以根据具体需求选择不同的类型。
比如，环氧防腐蚀涂料适用于各种金属材料的防腐蚀，而聚合物防腐蚀涂料适用于混凝土等非金属材料的防腐蚀。
此外，还可以根据建筑的使用环境选择合适的防腐蚀涂料，如海洋环境、工业环境等。
二、防腐蚀纤维材料防腐蚀纤维材料是一种近年来兴起的新型建筑材料，它主要由纤维素和改性树脂等组成。
这种材料具有防腐蚀、耐热、耐候性好等特点，能够有效地延长建筑的使用寿命，并降低了维护成本。
在腐蚀控制中，防腐蚀纤维材料可以用于建筑的结构加固，以提高其耐久性和抗腐蚀能力。
同时，它还可以用于建筑的外墙装饰，起到美化建筑外观的作用。
通过合理选择颜色和纹理，使得建筑在防腐蚀的同时，又具有良好的视觉效果。
三、防腐蚀复合材料防腐蚀复合材料是将不同材料按一定比例混合制成的一种新型建筑材料。
它通过组合不同材料的优点，弥补各自的缺点，提高了建筑的整体性能。
防腐蚀复合材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，因此在建筑行业中得到了广泛应用。
在腐蚀控制中，防腐蚀复合材料可以用于建筑的主体结构和外部装饰。
例如，采用玻璃钢复合材料制作建筑的结构，可以有效地阻止水分和气体的侵蚀，提高建筑的防腐蚀性能。
同时，利用石膏板、防腐板等复合材料进行外墙饰面施工，可以达到美观、防腐蚀的效果。
综上所述，建筑防腐蚀新型建筑材料在腐蚀控制中的应用广泛而重要。
防腐蚀涂料、防腐蚀纤维材料和防腐蚀复合材料等都是有效的防腐蚀解决方案。
石化装置保温层下腐蚀及其控制
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综述及其他
图 3是 10种 旧保温材料提取液所对应的 pH值 分析 结果 ,从 中可 以看出 ,提 取液的 pH值 都在 7~9之 问。
电导率高 。电导率反 映的是溶 液 中离 子含 量 的多少 ,溶 液 中导 电离子含量越多 ,腐 蚀速 率也 就越 大
Clˉ
南京某新 型绝热材 料厂 某耐火保 温材料有 限公 司 某保温材料厂 某耐火保 温材料有 限公 司 某石化厂 区 某石 化厂 区 某石化 厂 区 某石化厂 区 某石化 厂 区 某石化 厂 区 某石化厂 区 某石化厂 区 某石化厂 区 某石化厂 区
硅 酸铝 纤维则最低 ,适 合 用于奥 氏体 不锈 钢设 备 的保 温 材 料。 关键词 :石 化 装 置 保 温层 下腐蚀 保 温材料
;
中含有腐蚀性介质 ,加 速 了水 对 金 属 表 面 的均 匀腐 蚀 。特 别是保 温材料 中含有 的或在使用 中侵 人 的氯 化 物 、 氟化 物 及硫化物等腐蚀 性 成 分 ,不 仅 加 速 了均 匀 腐 蚀 ,也 会 引起 局部腐 蚀 ,乃 至应力 腐蚀 开裂 (sCC)⊙ 本 文 对 某 石 化公 司 硅酸铝等 10种 常用 的保温材料 中的腐 蚀性 成 分及 机 理进 行分析研究 。
100uVcm以 下
,
".2
测定
电导率小 的主要是纤维类 、 泡沫玻璃 和聚氨酯 。 图 2是 4种 新 旧纤 维 类 保 温 材 料 提 取 液 电导 率 的对 比分析结果 ,从 中可看 出 ,旧 材料 的电导率均 比新材料 的
按照试验测定标准 弼/T618— 2005《 绝热材料 中可溶
防火、保温和防腐一体化新型钢结构多功能涂层研究
防火、保温和防腐一体化新型钢结构多功能涂层研究摘要：钢结构作为一种重要的建筑材料，广泛应用于工业领域、公共设施、住宅建筑等各个领域。
然而，在现实应用中，钢结构常常面临着诸如火灾隐患、能量损失和腐蚀损伤等挑战。
因此，开发一种多功能涂层技术，可以同时实现钢结构的防火、保温和防腐功能，具有重大的工程意义和市场潜力。
当前，已经涌现出各种各样的防火、保温和防腐涂层，但其单一功能、复合性能不足等问题限制了其应用范围和可靠性。
因此，研究一种集防火、保温和防腐功能于一体的新型涂层，具有重要的理论和实践意义。
本文主要分析防火、保温和防腐一体化新型钢结构多功能涂层研究。
关键词：防火涂层；保温涂层；防腐涂层；钢结构；多功能；材料研究引言在建筑领域，火灾是一种严重的威胁人们生命财产安全的灾难。
为了减少火灾的发生和蔓延，建筑消防工作至关重要。
防火分隔技术作为建筑消防的核心措施之一，具有重要意义。
防火分隔技术通过划分建筑空间、隔离火灾扩散路径、提供逃生通道等手段，在火灾发生时起到阻止火势蔓延、保护人员安全的作用。
然而，在实际应用中，由于不同建筑类型、功能需求和防火等级的差异，防火分隔技术的应用策略也存在差异性和复杂性。
1、新型钢结构多功能涂层概述新型钢结构多功能涂层是一种具有防火、保温和防腐等多种功能的涂层技术。
传统上，这些功能往往需要使用不同的涂层来实现，但新型涂层通过一体化设计，将这些功能集成在同一个涂层体系中，提供了更高效、更持久且更可靠的保护。
首先，防火功能是新型涂层的重要特点之一。
它可以在发生火灾时抵御火焰的侵袭，并降低火灾对钢结构的破坏。
新型涂层采用防火材料和阻燃剂，具有良好的耐火性能，能够有效延缓火焰的蔓延速度，减少火灾的危害。
其次，保温是一种在建筑工程中常见的需求，尤其是在寒冷地区或需要节能的场所。
新型钢结构多功能涂层在保温方面的研究和应用是为了提高建筑的能源效益和舒适性。
在涂层材料的选择上，需要考虑其保温性能、耐久性、防火性能以及环境友好性等因素。
保温和防火材料下的腐蚀控制
保温和防火材料下的腐蚀控制保温和防火材料的腐蚀控制是非常重要的，因为这些材料广泛应用于建筑、工业设备、管道和空调系统等领域，它们的腐蚀可能会导致结构破损、能源损失、甚至火灾风险增加。
因此，合理的腐蚀控制对于确保这些材料的长期可靠性和安全性至关重要。
一、了解腐蚀类型和机理要有效地控制腐蚀，首先需要了解不同类型的腐蚀以及其机理。
常见的腐蚀类型包括氧化腐蚀、电化学腐蚀和微生物腐蚀等。
其中，氧化腐蚀是最常见的腐蚀类型，主要是由于材料与空气中的氧气反应导致的。
而电化学腐蚀主要是由于电化学反应引起的，例如阳极氧化和电池效应等。
微生物腐蚀则是由微生物引起的，它们可以在水和土壤中繁殖。
二、选择适当的保温和防火材料在选择保温和防火材料时，需要考虑它们的耐腐蚀性能。
一般来说，不锈钢、镍基合金和塑料等材料具有较好的耐腐蚀性能，因此可以优先考虑使用这些材料。
此外，还可以通过在材料表面涂覆防腐蚀涂层来提高其耐腐蚀性能。
三、使用防腐蚀涂层对于一些容易腐蚀的材料，可以在其表面涂覆一层防腐蚀涂层来提高其耐腐蚀性能。
常见的防腐蚀涂层有油漆、涂层和喷塑等。
这些涂层可以在材料表面形成一个保护膜，阻止氧气和水等介质直接接触材料，从而减少腐蚀的发生。
四、控制环境参数环境参数对于材料的腐蚀影响非常大。
例如，湿度较高的环境容易加速材料的腐蚀，而酸性和碱性物质的存在也会加剧腐蚀的程度。
因此，在使用保温和防火材料时，需要尽可能控制环境参数，保持适宜的湿度和避免酸碱物质的侵蚀。
五、定期检查和维护定期对保温和防火材料进行检查和维护是保持其良好状态和延长使用寿命的重要措施。
检查的内容包括材料表面有无腐蚀迹象、涂层是否完好、接头处是否存在裂缝等。
如果发现腐蚀问题，应及时采取措施修复或更换受损的部分。
六、培训和教育对于使用保温和防火材料的人员，提供腐蚀控制的培训和教育是必要的。
他们应该了解以上控制措施的重要性，并且掌握如何识别和处理腐蚀问题。
通过培训和教育，可以使人员的意识提高，减少人为因素引起的腐蚀风险。
最新保温和防火材料下的腐蚀控制
保温和防火材料下的腐蚀控制保温和防火材料下的腐蚀控制——系统方法目次第一章总则 (1)第二章腐蚀机理 (2)2.1碳钢 (2)图1：水中温度对钢腐蚀的影响 (4)2.2奥氏体不锈钢 (5)第三章机械设计 (9)3.2保温系统设计 (9)3.3设备和管道附件设计的影响 (10)图2：容器上可能使水进入保温层的典型附件 (10) (11)图3：可能使水进入保温层的管线附件 (11)图4：容器保温支撑环，问题及解决方案 (12)图5：减少水积集的立式容器底部支撑环 (13)图6：容器加强环保温层细节 (13)图7：容器顶端的中央管嘴（伸长并采用密封焊帽保温） (14)图8：常见的铭牌保温细节 (14)图9：为保证人身安全，保温层上设置的密封焊接帽 (15)图10：由C形支撑穿透的双管热交换器保温层（图中显示了水汽的可能进入点） (16)图11：通过外套的突出部分 (16)图12：没有突出部分的管线支撑 (16)图13：无连续水汽屏障的冷管线支撑 (18)图14：有连续水汽屏障的冷管线支撑 (18)图15：被支柱防火层穿透的管线保温层 (19)3.4防雨水层和水汽屏障的设计 (19)3.5保温系统设计 (19)第四章保护性涂层 (21)4.1范围 (21)4.2保温层下奥氏体不锈钢的涂覆 (21)表1：保温层下奥氏体不锈钢的保护性涂层系统 (22)4.3保温层和胶结防火层下碳钢的涂覆 (22)表2：保温层和粘结防火层下碳钢保护性涂层系统 (24)第五章保温、防火及附属材料 (26)5.1范围 (26)5.2保温材料 (26)5.3保温辅助材料 (28)第六章检修与维护 (30)6.1综述 (30)6.2检查前的工作 (30)6.3外观检查 (31)6.4无损水份及腐蚀检测技术 (32)6.5损伤评估 (33)6.6设备检查方法 (33)6.7修补 (34)6.8停机与封存 (34)第一章总则1.1但凡为了隔热、保温或操作过程的稳定性而进行保温的冷热设备都会发生保温层下腐蚀（CUI）。
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保温和防火材料下的腐蚀控制保温和防火材料下的腐蚀控制——系统方法目次第一章总则 (1)第二章腐蚀机理 (2)2.1碳钢 (2)图1：水中温度对钢腐蚀的影响 (4)2.2奥氏体不锈钢 (5)第三章机械设计 (9)3.2保温系统设计 (9)3.3设备和管道附件设计的影响 (10)图2：容器上可能使水进入保温层的典型附件 (10) (11)图3：可能使水进入保温层的管线附件 (11)图4：容器保温支撑环，问题及解决方案 (12)图5：减少水积集的立式容器底部支撑环 (13)图6：容器加强环保温层细节 (13)图7：容器顶端的中央管嘴（伸长并采用密封焊帽保温） (14)图8：常见的铭牌保温细节 (14)图9：为保证人身安全，保温层上设置的密封焊接帽 (15)图10：由C形支撑穿透的双管热交换器保温层（图中显示了水汽的可能进入点） (16)图11：通过外套的突出部分 (16)图12：没有突出部分的管线支撑 (16)图13：无连续水汽屏障的冷管线支撑 (18)图14：有连续水汽屏障的冷管线支撑 (18)图15：被支柱防火层穿透的管线保温层 (19)3.4防雨水层和水汽屏障的设计 (19)3.5保温系统设计 (19)第四章保护性涂层 (21)4.1范围 (21)4.2保温层下奥氏体不锈钢的涂覆 (21)表1：保温层下奥氏体不锈钢的保护性涂层系统 (22)4.3保温层和胶结防火层下碳钢的涂覆 (22)表2：保温层和粘结防火层下碳钢保护性涂层系统 (24)第五章保温、防火及附属材料 (26)5.1范围 (26)5.2保温材料 (26)5.3保温辅助材料 (28)第六章检修与维护 (30)6.1综述 (30)6.2检查前的工作 (30)6.3外观检查 (31)6.4无损水份及腐蚀检测技术 (32)6.5损伤评估 (33)6.6设备检查方法 (33)6.7修补 (34)6.8停机与封存 (34)第一章总则1.1但凡为了隔热、保温或操作过程的稳定性而进行保温的冷热设备都会发生保温层下腐蚀（CUI）。
二十世纪五十年代以前，这种腐蚀的破坏性结果和性质都没有在文献中出现过。
随着越来越多问题的出现，逐渐受到关注。
自1983年以来，随着对CUI兴趣和研究活动的增加，已发表了许多文献和论文。
这些研究很大程度上是由于严重CUI的多次发生而引起的，这些严重的CUI导致了炼油厂、天然气工厂和化工厂等大型设备的停产、产品漏失以及意外的维护费用。
1.2为了纠正这些问题，许多工厂都制定了自己的、预防CUI的标准和方法。
比较各种方法时，很明显会发现其中有许多相似、有些差别、有新思想、也有得到性能测试支持的旧观念。
本标准收集了整个石油、天然气和化工工业多家公司的经验。
1.3第一个与CUI相关的ASTM标准是ASTM C 6921，此标准于1971年颁布，原名为“毛细型保温对奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂趋势影响的评估”1.4 1983年10月份，由NACE、ASTM和MTI（材料技术协会）联合举办了一次研讨会，邀请了来自世界各地的业内专家。
论文集STP8802作为ASTM的出版物于1985年出版。
1.5第一个关于CUI的NACE报告6H1893于1989年由T-6H-31工作组出版。
不久后NACE工作组T-5A-30成立，并以论坛的形式为CUI的深入讨论提供服务。
除了腐蚀机理方面的观点之外，也经常交流其它有关CUI的减缓方法、保温材料和检测技术等。
在腐蚀工程师们对CUI了解逐渐深入的同时，ASTM委员会C-16也制定了测量保温材料的奥氏体不锈钢氯化物SCC倾向的方法标准。
这两个组织相互影响并各自发展他们的标准和相关的资料。
1.6虽然大多数注意力都集中在保温层下的腐蚀上，但防火材料至少在一定程度上起着隔离钢结构和潜在火灾的作用。
已知用来加强防火材料隔离作用的其它防火机制是在火灾期间发生吸热反应如升华、水再生以及膨胀。
这种机制也是讨论潮湿钢铁界面化学的一个独特的附加考虑。
在保温和防火情况下，腐蚀机理、失效的根本原因和腐蚀的防护都是相同的。
1.7一致认为，防止CUI的基本方法就是采用高质量的保护性涂层。
这是委员会所推荐的，只要考虑保温层下腐蚀，在保温之前都宜采用保护性涂料对设备进行保护。
第二章腐蚀机理2.1碳钢碳钢的腐蚀不是因为保温，而是因为与含空气的水接触。
在CUI中，保温层的作用具有三重性，它提供了：（1）滞留水和其它腐蚀介质的环形空间或缝隙；（2）具有毛细虹吸作用或吸水性的材料；（3）可能造成污染进而加快腐蚀速率的材料。
由于腐蚀速率在很大程度上受钢表面金属温度和水中污染物的控制，碳钢的腐蚀速率可能有所不同。
下面分别考察这些控制因素以及其它的影响因素。
2.1.1水、污染物和温度的影响2.1.1.1保温层下水的来源与碳钢CUI有关的水主要来源有两个：（1）外部水的渗入；（2）冷凝水；外部渗入水来源如下：（1）降雨；（2）冷却器排水；（3）来自制冷设备的冷凝水；（4）排放的水汽；（5）生产过程中溢出的液体；（6）消防系统、喷淋系统和冲刷系统的喷洒；（7）水汽屏障层损伤后在冷的表面凝结的水；外部水主要通过防雨系统破损处进入保温层，防雨系统的破损可能是由于不适当的设计、不正确的安装、机械损伤或缺少维护措施而造成的。
当金属表面温度低于大气的露点，就会产生水的凝结。
当外部水的渗透能被减少或被阻止时，保温系统不能设计成密闭的，因此在保温系统设计中必须将冷凝水作为一种水源考虑。
2.1.1.2保温层下的水污染物污染物的作用是双重的：（1）污染物会增加水的导电率及/或腐蚀性；（2）污染物会降低碳钢表面腐蚀产物膜所提供的保护作用；保温层下水的污染物主要有两类：（1）外部对保温材料的污染；（2）从保温材料中浸析的污染物；氯化物和硫酸盐是保温层下水的主要污染物。
无论其来源于外部还是内部，都是相当有害的，因为它们的金属盐在水中都具有较高的可溶性，而且这种水溶液的导电性很高。
有些情况下，金属盐的水解会由于阳极区的pH值降低而引起局部腐蚀。
外部污染物一般是盐类，其来源包括冷却塔的冲洗、酸雨和大气排放等。
外部污染物以水或空气作为载体而且可以通过防水层破损处直接进入保温系统。
外部污染物也可通过在外套表面沉积，间接进入保温层。
随后受潮润湿，水分将浓缩的盐类带到防水系统的破损处。
在重力或保温材料的毛细/吸附作用下，盐份进入保温层。
随着水份从碳钢表面蒸发，盐类浓度逐渐增加。
应该将有关保温材料所含污染物的资料存档。
氯化物一般是污染物中的一种，除非保温产品声明不含氯。
几乎在保温系统的所有组成中都有氯化物，包括保温材料、胶粘剂和密封胶。
当水进入保温系统后，污染物就会从材料中滤出并随着水份从碳钢表面蒸发逐渐浓缩。
如果保温材料中含有可滤取水的酸性化合物，那么水中的pH值会降低，导致腐蚀加速。
2.1.1.3温度的影响服役温度是影响碳钢CUI的一个重要因素，它涉及到两个相反的方面：（1）高温能降低减少水与碳钢接触的时间；但是（2）高温往往会加快腐蚀速率并且会减少保护性涂层、胶粘剂和密封胶的服役寿命图1说明了水腐蚀性与温度的关系。
在开放系统中，随着温度的增加，水中氧含量逐渐减少4。
因此，在大约80℃（176℉）以上时，碳钢在含氧气水中的腐蚀速率开始降低。
但是，在封闭系统中，随着水温的升高，碳钢在水中的腐蚀速率持续增加4。
通过对碳钢在保温条件下腐蚀速率的现场测量，证实了其腐蚀速率以类似于封闭系统的形式随着温度升高而增加5。
这与在保温层下发生的腐蚀机理有关，在这种情况下，虽然不存在压力，但水薄膜处于氧饱和状态。
因此，发生与封闭系统中相同的氧电池腐蚀机理。
由于在现场空气或保温层携带的盐类，所以现场测量的腐蚀速率要高于实验室测试的腐蚀速率。
因为这些盐类在水中有高的溶解性而且能增加水膜的导电率，所以它们会影响腐蚀速率。
图1：水中温度对钢腐蚀的影响设备检查表明：碳钢工作温度在-4℃（25℉）～150℃（300℉）时，发生保温层下腐蚀的风险最高；持续工作温度低于-4℃（25℉）以下时，通常不会腐蚀；工作温度高于150℃（300℉）以上时，腐蚀减少，因为高温能使碳钢表面保持干燥。
但是在温度低于150℃（300℉）或设备停用时，在水进入保温系统的部位容易发生腐蚀。
设备的服役温度往往经常是变化的，保温层下碳钢的腐蚀速率受下列因素影响：（1）设备间歇运行或变条件运行；（2）沿着设备高度和长度方向的温度变化；（3）设备运行时附件装置的温度；（4）停机或封存条件2.1.2保温材料的影响2.1.2.1保温类型的影响所有保温类型下都有可能发生碳钢的CHI。
保温类型可能仅仅是一个促成因素，对CUI最具影响力的保温材料特性如下：（1）保温材料中可促进腐蚀的水溶性盐含量如氯化物、硫酸盐以及阻燃剂中的酸性材料；（2）保温材料的保水性、渗透性和可润湿性；以及（3）含残余化合物的泡沫材料，与水反应，形成盐酸或其它酸。
由于CUI是金属潮湿期间产生的，所以含有最少水份并能迅速干燥的保温系统才会对设备产生最小的腐蚀损伤。
仔细选择保温材料可减轻腐蚀。
初期投资较低的材料如果导致腐蚀发生，那么从寿命周期来考虑，可能就不是更经济的。
关于保温材料的更多详细资料请参考第五章。
2.1.2.2防雨屏和水汽屏障材料的作用防雨屏和水汽屏障层应用于保温层是为了保持保温层的干燥。
胶粘剂和密封胶用来密封保温系统中突起部分周围的开口。
防雨屏和水汽屏障层材料是保温系统关键的组成部分，因为它们必须密封并保护保温材料。
其抵抗机械损伤、耐紫外线辐射退化、耐水以及耐化学品的能力是非常重要的。
此外这些材料必须不含可能会增加保温系统中腐蚀的浸出成分。
从长远来看，防雨屏和水汽屏障层的降解或损伤都会使其不能继续保持保温系统的干燥。
因此，防护系统的维护与检查对于保温层和防火系统的完整性是非常重要的。
关于此主题的更多资料，请参考第五章。
2.1.2.3设计的影响设备设计和力学细节对碳钢的CUI有重要的影响。
影响CUI的一些不合适的设计特征包括：（1）能自然存水的形状，如扁平的水平面、真空环和保温支撑圈；（2）难以或不适合防雨水的形状，如加力板、工字梁和其它结构件；（3）会将水漏进保温系统的形状，如角铁支架；（4）其它可能引起防雨水层中断的部件如阶梯型支架、伸出的喷嘴、盖板以及平台和管线的支架；（5）保冷设备保温层上的突出部分，可能形成从冷环境到室温的温度梯度。
设备表面的破损越多，水份就越容易进入保温系统并且不易排除。
因此必须采用高质量的保护性涂层保护钢材，并且宜在设计说明书内注明。
更详细的资料请参考第三章。
2.2奥氏体不锈钢易于发生应力腐蚀开裂的不锈钢合金一般被归于18-8钢：奥氏体合金中含有大约18%的铬、8%的镍，其它为铁。
除了最基本的合金UNS S30400之外，不锈合金还包括含钼合金（UNS S31600和 S1700）、稳定碳合金（UNS S32100和 S34700）和低碳类（UNS S30403和 S31603）。