石化行业涂料防腐重点问题探讨
2021-12-24 10:14:23 作者:邓本金 来源:防腐蚀论坛 分享至:

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作者介绍:

1995年以来,邓本金一直在涂料涂装行业和全球最著名的涂料公司(国际油漆和佐敦涂料)从事涂层防腐相关技术工作。

曾担任上海国际油漆有限技术服务经理、技术培训经理和客户支持经理,现担任佐敦涂料(张家港)有限公司技术市场经理兼技术培训经理。

FROSIO三级检验员、NACE CIP三级检验员、SSPC PFP检验员、NACE CIP特聘讲师,SSPC TTP 培训师,拥有24年船舶与海工及钢结构的涂层防腐经验。


石化行业涂料涂层体系国家和行业标准


关于石化行业涂料防腐的标准有许多, 列举按部位、产品分类的部分标准如下:

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防腐配套设计介绍

总的来说,结构外部(外部结构)多参照 ISO 12944 (GB/T 30790) 来进行环境分类和涂层设计;结构内部多根据不同的输送物、储藏物的要求采用相应标准(并咨询涂料供应商)进行设计;

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ISO 12944:2017 色漆和清漆–防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护 GB/T 30790:2014 不包含第9部分

第1部分:总则

第2部分:腐蚀环境分类

第3部分:设计考虑

第4部分:表面类型和表面处理

第5部分:防护涂料体系

第6部分:实验室性能测试方法

第7部分:涂装工作的实施和监管

第8部分:新建和维修技术规格书的制订

第9部分:海上建筑及相关结构防护涂料体系和实验室性能测试方法


ISO 12944 (GB/T 30790)  大气环境分类

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ISO 12944 (GB/T 30790)  大气环境分类

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ISO 12944 (GB/T 30790) 非大气环境分类

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ISO 12944 (GB/T 30790) 所涵盖和未涵盖的防护功能

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ISO 12944 (GB/T 30790) 所涵盖和未涵盖的防护功能

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石化新建防腐方案设计要素 


石化新建防腐方案的制定原则

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ISO12944-5 2018 推荐的最少涂装道数和额定干膜厚度

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SH/T 3022-2011 P18 石油化工设备和管道涂料防腐蚀设计规范

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HG/T 20679-2014 P18 化工设备管道外防腐设计规范

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储罐涂料产品能耐受的储存介质

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保温层下的腐蚀问题

关于绝热保温的相关标准

GB 50264-97    工业设备及管道绝热设计规范

GB/T 4272-2008 设备及管道绝热技术通则

GB/T 8175-2008 设备及管道绝热设计导则

HG/T 20514-2000 仪表及管线和绝热保温设计规定

SH/T 3522-2003 石油化工隔热工程施工工艺标准

SH/T 3022-2011 石油化工设备和管道涂料防腐蚀设计规范

HG/T 20679-2014化工设备管道外防腐设计规范

HG/T 5178-2017保温层下金属表面用防腐涂料

SP 0198-2010  绝热和防火材料下的腐蚀控制


绝热保温层的适用范围

工艺生产过程要求隔热的设备和管道(含管件、阀门等);

为减少设备和管道的热量或冷量损失;

为防止设备和管道的外壁结露;

为防止高温设备和管道散热对周围环境的影响;

工艺生产中不需要保温的设备、管道及其附件,其外表温度超过60℃并需要经常操作维护,而又无法采用其他措施防止引起烫伤的部位;

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保温层下腐蚀(CUI)

钢结构在“隔湿”保温层下所经历的腐蚀环境,可能是防护涂料行业内所遇到的最具腐蚀性的环境之一

 

传统上国外 (上世纪七、八十年代) 没有专门针对这种类型的防腐蚀设计:

薄层耐高温涂料

车间底漆

含锌涂料

损伤部位/焊缝处不修补

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CUI实际案例

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国际CUI研究状况


1956年就有保温层下不锈钢设备外表面的应力腐蚀开裂报道,20世纪70年代世界能源危机的爆发促进了保温技术的推广应用,在取得显著的节能效果同时,也诱发更多CUI事故的发生。


碳钢和低合金钢的CUI问题直到1980年腐蚀科学与技术协会(ICST)主办了有关保温层材料下腐蚀的欧洲会议才有相关资料可查。 


1983 年,ASTM、美国国家腐蚀工程师协会(NACE)、ICST以及化学处理工业材料技术研究所(MTI)主办了关于保温材料下金属腐蚀的专题研讨会,这场会议是CUI研究史上的里程碑。


1998年NACE结合多年的探索成果正式出版标准RP0198—1998,并在2010年再次修订为SP 0198-2010,该标准规范了CUI的防护措施,强调使用系统的设计、安装、维护和检验方法进行CUI管理。


ASTM 在2007年出版了CUI标准G189—07,这部标准不同于以往的控制标准,而是为实验室条件下模拟CUI现象提供了标准的测试方法。 


保温层结构及造成CUI的微环境

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CUI容易发生的部位

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温度对CUI的影响

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影响CUI腐蚀速率的因素


设备的间歇性或循环操作 (温度循环);

设备温度随设备高度或长度有变化;

附件设备运行时的温度;

设备暂时闲置或封存;


如何避免CUI


正确的结构设计 

正确的保温材料 

合适的防腐蚀油漆 

材料耐候

良好的维修 

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NACE SP0198-2010 针对碳钢保温层下的油漆配套

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NACESP0198-2010 针对奥氏体不锈钢保温层下的油漆配套

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锌的极性逆转– 保温层下不推荐使用富锌底漆


NACE SP 0198-2010 Page 27  

Section 4: Protective Coatings 防腐蚀涂料

 

IOZ shall NOT be used under thermal insulation in the 50 to 175 °C service temperature for long-term or cyclic service;

At elevated temperatures greater than approximately 60 °C, the zinc may undergo a galvanic reversal whereby the zinc becomes cathodic to the carbon steel

Use immersion grade epoxy coatings SSPC SP-10 for surface preparation 

无机锌不建议在50-175摄氏度的保温管道上使用 

大于约60摄氏度,锌会极性逆转(电位反转-锌变成阴极)

选用适用于浸泡环境的酚醛改性环氧涂料 

按照SSPC SP-10 要求表面处理 

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石化项目保温不保温配套产品推荐

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HG/T5178-2017 保温层下金属表面用防腐涂料

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石化维修防腐方案设计要素


对维修部位进行评估的重要性


确定厂区内设备钢结构的腐蚀等级、现状;

判定维修的紧急程度;

找出设备钢结构腐蚀的问题所在;

防腐维修配套确定;

防腐维修工艺的确定;

为制定维修计划、维修手册、标准化文件提供依据;


常规检测内容和重要标准

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总结


结构外部可参照 ISO 12944 (GB/T 30790) 来进行环境分类和涂层设计;

结构内部可根据不同的输送物、储藏物的要求采用相应标准(并咨询涂料供应商)进行涂层设计;

保温层下的腐蚀应引起足够的重视;

 

维护和保养要选用合适的产品。

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