湿润绝缘在CUI范围内的不利影响

在热门绝缘户外炼油厂，化工厂和离岸设施的世界，吸水绝缘体成为毛湿度的车辆，导致与钢的长期接触，这是最终的原因绝缘下的腐蚀（CUI）。

大多数热绝缘材料都有大量的开放空间或孔隙度在他们。当水进入并填满位于设备钢表面的保温材料时，由于温度不够热，不能快速驱除湿气，任何未受保护的碳钢都会因为这些重复的长时间间隔的湿气而经历CUI。(有关CUI的背景资料，请参阅绝缘下的腐蚀:绝缘的挑战和需要。）

无保护碳素钢是指任何面积，或大或小，在浸没级耐热/耐煮沸涂层没有正确粘附在钢上。不受保护的区域可以是整个过程容器，一个小点，一个贯穿薄膜的划痕，缺陷或销孔。

钢表面具有热或沸水的长期接触可能是由湿绝缘或遏制不能易于排出或逃逸的水引起的。

图1：湿绝缘诱导的崔。

钢的长时间湿度是绝缘类型的函数，温度和吸收的水量。在雨事件之后，数天或数周可能通过，在此期间，设备不够热，以克服绝缘的急剧降级的热性质，以便在钢表面蒸发水。如果水确实蒸发，它必须发现出路，当水在绝缘中的显着大量的开阔孔隙率饱和时，这可能是相当曲折的道路。

这腐蚀速度在任何未受保护的钢区域（禁止任何其他侵略性溢出的化学物质的任何计划发生）都是以下功能：

• 钢的温度
• 水的电解性质(受绝缘或外部环境的可溶污染物的影响，或两者兼有)
• 暴露钢的面积的大小与周围保护（适当涂层）区域的大小
• 湿/干循环的频率

这是热绝缘的主要CUI机制。我们从经营历史上了解了什么？

• 我们知道这是较低温度的设备(通常低于300°F/150°C)，水没有足够快地从钢上赶走，经历CUI。
• 我们知道，大多数CUI都有在热/沸腾技术出现之前安装设备的经验防水涂料发生在吸水隔热层下。
• 我们知道，在使用防水绝缘的情况下，当用设备设计缺陷而没有举行水时，即使在热防水前的设备上安装的设备也是不存在的，CUI的发病率也是不存在的涂料技术。

我们怎样呢知道这些东西？让我们回去历史上。

一个漫长的案例历史-如何大幅减少CUI

30多年以上，我观察了在两个大型墨西哥湾海岸炼油厂中发生了40年案件的进展。历史允许我们证明这一事实：

在历史上还不存在CUI涂层的时候，只要安装了防水隔热层，如果允许水自由排放，并且没有设备设计缺陷或吸水性隔热层的阻碍，CUI就不会发生。

回到1974年，经过多年的努力，炼油厂完全切换到扩大珍珠岩，在远高于CUI范围(~450°F)的温度下是防水的(整个厚度)。膨胀珍珠岩成为这些设施唯一批准的热绝缘材料，它由一家北美制造商提供给他们。

环氧酚醛树脂直到20世纪80年代末才被商业化，那时它们成为了新的混合材料环氧树脂涂料允许更高的耐温性和更高的耐化学性。他们受到行业的欢迎，因为这使我们能够保护更多设备，特别是从水对热钢的影响（想想CUI）。

直到1991年，这些炼油厂使用的企业涂层标准才被更新，纳入新的环氧酚醛树脂。在此之前，标准指定一层涂料无机锌或一层环氧底漆（取决于工作温度）作为绝缘下的涂层。这些旨在成为将钢材的储物底漆闪蒸生锈在制造商店的旅行中到安装绝缘的工作现场。

因此，在1975年到1991年期间，这些设施中任何新的或现有的用于隔热的碳钢只在几乎没有保护的碳钢上采用了膨胀珍珠岩隔热。请记住，“无保护”碳钢是任何尚未指定或采用当时的“新”技术涂层的设施的正常业务流程。这两家炼油厂最大的区别在于，拒水隔热材料是标准材料，而世界上大多数其他工业设施仍在使用吸水材料硅酸钙或矿棉保温材料。

大约40年后，这两家炼油厂的结果仍然是什么?

有很多机会来查看只有商店的“无保护”钢底漆并用扩张的珍珠岩隔离。最常见的绝缘体局部去除是为了实现机械工作或CUI检查。

下面的照片(图2)显示了一个新建筑项目的例子，该项目是在该时间段内进行的，当时膨胀珍珠岩隔热层是标准的热隔热层，但在公司涂层标准中还没有合适的CUI涂层。

迄今为止的一致发现是:只要使用膨胀的珍珠岩并且设备正确设计用于排水，就没有腐蚀。

一个罕见的例外是温度超过了绝缘的拒水极限。对于这些热循环情况，不建议使用任何类型的刚性绝缘材料，以及其他类型的绝缘材料和涂层热冲击应该被考虑。当然，在这类设备中，防止水进入保温系统更加重要。

在下面所示的照片中，安装承包商使用了散装矿棉将立即填充支撑环上方的差距，而不是花时间切割必要的小块膨胀的珍珠岩。垂直的白线是干燥的绝缘粉末，其通过快速干燥水在防水绝缘体后面延续而沉积。注意涂层的良好状态和表现出生锈的区域是与具有相同涂层（3密耳环氧引物）的相同钢，在相同的温度下操作，经历水处理。排水/流动的水实际上冷却钢。

图2：具有适当设计的绝缘支撑环的垂直塔允许排水，直到它遇到吸收性绝缘。新塔楼：1989年130-180°F温度范围。CUI检查：2001。

在图片示例中，位置涂层失效只发生在钢与吸水矿棉绝缘接触的地方。腐蚀发生的地方，吸收的水是如此之多，它不能迅速蒸发，直到水变热。纤维绝缘所持的水在温度上增加，因为它被保持在热钢，并导致3密尔涂层失败，因为它渗透和削弱了涂层膜，这是真正从未打算抵抗热水。

从这个40年的案例历史中汲取了什么主要经验教训？

• 在Cui范围内运行的户外设备，具有吸水性绝缘，无需高质量的热防水涂层，具有高风险的崔。
• 除了CUI风险外，我们了解到绝缘材料中吸收的水极大地影响了绝缘材料作为绝缘材料的功能。
• 如果Cui范围设备的绝缘是珍珠岩的扩展，并且设备没有优质应用的热防水涂层，则CUI的风险将留在任何地方设备设计细节或绝缘安装错误防止水排水并导致长期水储存。

其他相关的行业经验包括：

• 5岁的浮动生产储存和卸载（FPSO）：血管上的严重崔无适当的涂层，用胶粘粘附的细胞玻璃绝缘。在管道上的严重崔没有适当的涂层，与矿棉绝缘。
• 新安装的户外设备(在美国南部)使用矿棉绝缘1年:在启动和线路尝试几个月后，发现许多区域的绝缘是水饱和的，阻碍了设备的正常功能。

设计缺陷和应用程序错误

如果我们确实在膨胀珍珠岩下发现了CUI，那么它是在液体被支撑的地方，比如连续焊接到垂直容器上的绝缘支撑环(设计缺陷)，或者是在有人密封了底部终端的垂直管道上填料阻止排水（涂抹器或规格误差）。

硅胶填缝应用于在顶部和设备侧面的突起周围密封，以使水进入，但从不在底部，重力自然允许水流出来。

在我的个人经验中，正如2008年的那样，一些大型工程公司提供的新建筑船舶图纸包括绝缘支撑戒指设计不当。尽管所需的保温的企业标准（如十年），但是支撑环设计允许自由排水的水，但我们仍然通过这种错误的设计细节接收图纸 - 水平扁平杆连续焊接到垂直压力容器中。

垂直容器在这种不适当的绝缘支撑环上容易发生CUI，原因如下:

• 支撑环起到散热器的作用，使得环附近的钢温度更低，因此与水的接触时间更长
• 防止防水隔热层后面的快速排水意味着任何未受保护的钢材都将面临更大的CUI风险。

设计合理的垂直容器支撑环由水平扁杆组成，尺寸在环和容器外壳之间提供1/4到3/8英寸的空间，以便排水。扁钢是支持在小矩形标签的钢焊接与垂直方向，以突出90度从容器外壳的确切设计在下面的照片中看到。对于管道，刚性绝缘的支撑应该同样允许排水。焊接水平接头，间隔约3英寸，已成功使用。

刚性，防水膨胀的渗透率模塑以适合容器的半径。然而，与所有刚性绝缘一样，绝缘和血管之间总是存在小的间隙空间（即水中的水域）。因此，当水进入这样的绝缘系统时，重力会接管，但水需要一个退出的地方。

图3：CUI附近连续焊接绝缘支撑环或加强筋。

为什么这种设计和实践中的错误还在继续?有几个原因:

• 标准修订所需的专业技能正在减少，而且往往不在所有者公司内部。专家的普遍缺乏给剩下的有经验的人员带来了巨大的负担。
• 乔布斯的越来越多的“结合”，一个人经常负责多个学科和/或多个工厂网站。
• 在一些公司，标准修订这一不太受欢迎的工作可能意味着需要很多年才能更新。
• 没有人喜欢自己的名字出现在“修订过的”标准上。

总之

有时新的(甚至是旧的)产品或方法阻止我们看到和理解所有这些机制以及它们如何与CUI直接相关。(学习CUI工艺管道检测技术在这两部分的系列中。)有时，新产品和设备基于对CUI的错误假设，它们实际上会对我们不利。当我们谈论必须年复一年安全运行的工业设施时，小问题可以产生很大的影响。

这些都不是新知识，但对于公司来说，改变他们的企业标准是一件困难的事情，而工程公司通常只采用旧标准或规范。诸如绝缘类型、涂层缺陷或绝缘支撑环设计不当等小细节都会以灾难性的方式影响设备的安全运行能力。

而且，随着新一代的人员进入腐蚀管理，这些教训必须经常重新学习，特别是如果行业标准不能提供一个更好的基础来理解和管理CUI的实际原因。