工艺管道的CUI检测技术

通过Arun K. Soman, ME|最后更新:2018年8月10日

关键的外卖

传统的方法和测量技术旨在识别石化工业中绝缘(CUI)下易腐蚀的设备。

来源:莫妮卡Chauviere

对于参与在石化行业管理资产诚信的人员中，可以列出超过50种不同的损坏机制，这可能对我们的炼油厂中的固定设备产生不利影响。但是，如果您检查您的设备故障历史记录，则会感到惊讶地发现超过60％的过程管道故障主要是由于三种腐蚀机制：

腐蚀下的绝缘(崔)
支承下腐蚀(CUS)
压力腐蚀裂缝(SCC)

为什么只有这三个?这可能是因为这三种腐蚀机制在早期阶段很难检测到。尽管如此，腐蚀领域的进步使我们能够通过适当的材料选择、调整操作参数、控制腐蚀环境、开发系统程序和适当的方法来检测和控制它们无损评价(NDE)方法。

那么，为什么CUI、CUS和SCC仍然是我们管道故障数据表上的主要罪魁祸首?这主要是因为我们没有制定自己的具体计划来检查这些损害机制，或者我们没有适当地执行检查。

在本文中，我试图巩固目前可用于石化工业的CUI检测方法。这将帮助您开发自己的特定现场程序来识别和控制CUI。本程序是现代石化工厂腐蚀控制文件中的一个基本要素。(了解崔的预防了解绝缘化学证明抑制CUI。）

CUI调查:识别易于发生CUI的设备

在开始您的CUI现场检查之前，最重要的第一步是完成整个工厂的CUI调查。这将帮助您识别最容易发生CUI的管道电路，并根据严重程度对其进行评级。正如美国石油学会API 581指南所支持的那样，这是在基于风险的检查(RBI)的过程。这种初步分类节省了现场检查的大量时间。对于这个初始步骤，您需要以下输入:

管道冶金:了解管道的冶金性能是管道电路是否容易产生cui的主要决定因素之一。碳钢（CS）和奥氏体不锈钢更容易受到CUI的影响。碳钢在绝热作用下会发生普遍减薄，应力腐蚀开裂(SCC)是奥氏体SS在CUI作用下的主要损伤因素。铁钢较少患CUI。
工作温度:API 571给出了CUI的温度范围:CS为-12°C至175°C(10.4°F至347°F)，奥氏体SS为60°C至205°C(140°F至401°F)。腐蚀速率随着温度的升高而增加，最严重的腐蚀速率在100°C至120°C(212°F至248°F)之间。
操作温度周期:在设备的生命周期中，操作温度的变化也是一个重要因素。一些管道即使其正常工作温度高于CUI范围，也会变得容易发生CUI。这方面的一个例子是间歇运行的备用设备。应采取预防措施，以确保这些项目包括在您的cui易发设备清单上。
绝缘下的涂层 - 它的性质和年龄：直到20世纪80年代，行业不明白环境下的环境绝缘几乎是一样浸泡条件，所以正确的类型涂层并不总是适用的。因此，许多保温时间超过15年的表面不能适当地保护免受CUI的影响。目前，在绝缘层上涂保护层是预防CUI最有效的方法之一。
1. 识别绝缘层下涂层的类型将对金属表面发生的CUI有一定的了解。
2. 正确的涂层文件对于长期有效的CUI检测计划和维护至关重要。

以下是来自CUI调查的一些示例符号:

60%的绝缘涂层的平均寿命在8年左右。
采用铝箔包覆，防止不锈钢在绝缘下的SCC。
绝缘材料有无机富锌涂料需要更多的关注热喷铝涂层。

如果没有关于隔热层的适当文件，你有两个选择。要么假设没有涂层，要么通过移除选定位置的绝缘进行随机检查。开展CUI调查为我们提供了炼油厂所有设备的初步筛选数据，这是现场检查的必要前提。

现场检查:常规方法检测CUI

现场检查是找到管道回路中最容易发生CUI的位置的进一步重要步骤。应收集下列各方面的资料:

绝缘的条件:如果绝缘包层损坏，水进入的风险增加，加速了崔。尽管年龄是主要关注的，但在检查期间也需要考虑绝缘系统的外观。在进行现场检查时，特别关注以下领域：
1. 损坏的绝缘覆层(通常以总绝缘的百分比表示)。
2. 填隙那已经变硬了，是分开了还是失踪了。
3. 长时间无支撑管道运行中的下垂/低点。
4. 肿胀，染色外套系统或缺失频段。
5. 系统中的振动有可能对绝缘护套造成破坏，从而为水的进入提供路径。
6. 蒸汽跟踪系统经历追踪泄漏，特别是在绝缘下方的管配件下。
7. 冷服务设备始终在低于常压的环境下运行露点．
8. 检查拆下的端口或塞厚度测量在绝缘系统。
操作环境:湿度和盐度高的地区总是容易发生腐蚀，CUI也不能幸免。位于年降雨量高的地方或温暖的海洋位置的植物比位于凉爽、干燥、大陆中部位置的植物更容易受到CUI的影响。同样，位于冷却塔和蒸汽通风口附近的设备也很容易发生CUI。而那些工作温度在露点上周期性变化的工厂也容易受到影响。API 581列出了以下易受CUI影响的地区:
1. 暴露在冷却塔喷雾下的区域。
2. 暴露在蒸汽通风口的区域。
3. 暴露在雨淋系统下的区域。
4. 易受工艺溢出、湿气或酸性蒸汽侵入的区域。
管道几何形状及其他设计注意事项:水分在蒸发前会自然聚集的地方更容易受到影响。类似地，死管、管道吊架和其他支架都是易受影响的区域。优先检查管路绝缘下的下列位置:
1. 通过隔离突起，例如通风口，排水管和蒸汽示踪管。
2. 不规则的绝缘表面(阀门和配件)。
3. 绝缘终止法兰以及其他管道组件。(了解更多关于法兰腐蚀修复和保护。）
4. 垂直管道中的绝缘终端。
5. 绝缘系统中有已知缺口的管道系统中的低点，包括长时间无支撑管道运行中的低点。
6. 高合金管道系统中的碳钢或低合金钢法兰、螺栓和其他部件。
7. 水平管道的前几英尺与垂直管道的底部相邻。
8. 管道支架和管道吊架。
检查Windows：为了能够对绝缘管道进行随机检查，可以在绝缘上切割小口袋，可以将其移除并安装回去，而不会造成损坏。在这些位置，目视测量和厚度测量都是定期进行的。真正的挑战是确定检查窗口的位置，以提供整个电路的准确表征。
1. 这种技术也有一些缺点，比如很难切割足够多的窗户来获得可靠的结果。
2. 此外，检查窗可能会损害绝缘的完整性，并促进CUI，如果在检查后没有重新仔细连接盖。