保温层下CUI高温腐蚀机理及防护志盛威华高温防腐涂料

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）和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）。
 
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。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，造成涂层的早期失效。

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？志盛威华唐工介绍，防护可以从两个方面着手：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（如岩棉、玻璃棉、碳纤维毡等），而要选用含水量小、干燥快的保温材料（如ZS-111）。 评价保温材料性能的的一个重要指标就是吸水性，保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、耐温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钢结构提供防腐保护，这时可以选用ZS-1021。

由于ZS-111具有、防腐和隔热保温的三重功能，因此可以广泛应用于：地埋设备的隔热保温；室外设备的隔热保温；酸碱液体、油品化工液体、水中隔热保温；温变频繁剧烈的物体表面隔热保温；变形率大、柔性的物体上隔热保温；作为ZS-1耐高隔热保温涂料的隔热层与耐温高的ZS-1系列隔热保温涂料组成复合耐高温耐水隔热涂层。

针对使用温度**600℃的设备管道防腐隔热保温，需要采用复合涂层技术。即用ZS-1021作底涂防止高温氧化腐蚀，采用ZS-1作中涂起隔热保温作用，外面用ZS-111作面漆防潮。

ZS-1021耐高温防氧化封闭涂料采用无机-**硅树脂为成膜物质，加入一定量的纳米石墨鳞片、纳米氧化铝粉末、细稀土粉体等组合而成。涂料绿色环保，施工简单，对基材处理要求低，单一涂层不需配套。固化成型的涂膜耐温高能达2300℃，长期在高温下使用稳定性好，附着力强，不起皮脱落，耐酸碱性强，性能好，抗冲击强度高。涂料选用经过高温、高压处理后形成无机尖晶石结构的填料，材料内力抗腐蚀协同效应大大增加，涂层在高温下呈交联玻璃相致密结构，能较好的防止各类气体、液体渗透进入基材，起到对基材较好的防护作用。鳞片状的石墨能形成多层类似鱼鳞状的封闭层，即便有介质渗入，其到达被保护基材的路径也会被大大增加，因此涂层具有高温下佳的防护作用。
 
ZS-1耐高温隔热保温涂料可耐温2000℃，是由特制的无机硅酸盐溶液、硅酸铝纤维、热反射物质和精选空心陶瓷微珠加工而成。涂料属于无机单组份，无毒无害。涂层的导热系数低，只有0.033W/m.k，隔热保温效果明显，在一定厚度条件下抑制效率可达到90%左右。