摘要：保温层下的腐蚀（Corrosion Under Insulation，CUI）是指发生在施加了保温材料的管道或者设备外表面上的一种腐蚀现象。在管道、设备（以下统称设备）外表面加设保温层，节能降耗的同时也诱发了许多CUI事故。CUI发生具有很强的隐蔽性，一旦被发现，往往已经较为严重。CUI会造成严重的安全隐患，发生物料泄漏而导致火灾和爆炸事故，给企业带来巨大的经济损失并且造成严重的环境污染。
关键词：保温层下的腐蚀；CUI；损伤模式识别；现场检查
对服役于高温或低温（深冷）工况下的设备施加保温层结构，是工业上降低能耗和节约燃料的有效措施，同时也为生产工艺条件提供有力保障。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，而且多为多孔疏松，比表面积较大，吸湿性强，一旦保温层破损，极易使保温层内湿度增加，在设备表面形成高温高湿环境，发生腐蚀。另外，对于传统的防腐涂料，由于热膨胀系数与钢材不同，经历热循环导致涂层内应力增加，致使涂层过早地失效，也是增加腐蚀几率的一项重要因素。
CUI的腐蚀机理与一般腐蚀理论相同，根据不同材质和不同温度，其发生状态略有不同。
一、CUI检查，需要从三个层面着手：
1、对有CUI检查需求的设备装置，进行现场调研。
由企业提供工艺流程图，标注出有保温的设备，提供设备的工艺参数、设计资料、维修及历史检查记录同时提供保温材料的特性参数。根据设备的工艺特点，参照GB/T-30579-2014、TSG 08-2017、DB12T581-2015 等相关标准，综合风险分析，制定CUI检查方案。
检查首先对设备保温层进行外观目视宏观检查，重点部位采用远红外热成像等技术检查，检查出保温层破损、漏水、失效的部位，将保温层拆除，进行目视检测、壁厚测定、腐蚀凹坑测定，确定是否已存在CUI，然后根据具体设备的类型、尺寸、腐蚀情况等，确定采用相应的无损检测技术进行进一步的检测，如渗透检测、漏磁检测、导波检测等，制定出具有针对性的检查方案。
CUI的检查应根据不同的设备不同的工况，进行不同方式的检查，具体可分为以下几种：
1.1风险较小的设备，如介质为空气、氮气、水等且操作压力较低，可以由企业自行进行常规的检查。
1.2风险较大的设备，如介质易燃易爆、有毒有害、高温高压等，需要进行专业检查。专业检查要具有针对性，对容易发生CUI的部位要进行重点排查。
1.2.1保温层脱落或者破损的部位，如法兰、螺栓等部位；
1.2.2保温层缺失的部位；
1.2.3保温层填充物变质、失效的部位；
1.2.4设备处于高湿度环境；
1.2.5操作温度为-15℃~175℃的碳钢系统以及操作温度为65℃~204℃的奥氏体不锈钢系统；
1.2.6易发生间隙腐蚀的部位；
1.2.7易发生微动腐蚀的部位；
1.2.8埋地管线的入地管和出地管。
1.3结合实际工况确定切实可行的检查方案，开展现场检查工作。
现场检查，实行分组并行，每组人员均由一名检验检测专业技术人员和一名具有丰富化工设备管理和检修经验的人员以及辅助人员组成，保证检查的质量和效率。
现场检查应安排在装置停车检修前1个月进行，原因有如下两点：
a)在停车检修前进行检查，将检查结果汇总并分析，确定需要修复或者更换的设备，可以有充分的时间进行工期调整、检修施工队伍安排、设备材料准备等工作。
b)如果安排在停车期间，所有待检设备均处于停车状态，温度保持常温，导致红外线热成像检测设备失去作用，即无法准确发现保温层异常失效部位；
在停车检修之前的检查工作结束后，可能存在若干问题需要等到装置停车检修过程中，设备恢复到常温，进行进一步的无损检测，确认CUI发生的严重程度，如导波检测、漏磁检测等。
1.4现场检查结束，统计汇总检查结果，针对发现的缺陷，依据损伤模式识别，分析产生的原因，并制定修复方案及防范措施。
被检查的设备，应根据其设计使用参数分为常压类和承压类，检查结果汇总后，针对不同类别的设备要有不同的处理方法和预防措施。尤其承压类设备，发现CUI后，要依据相关标准规范，进一步确认设备使用状况以及处理方法。
二、某企业氯气缓冲罐上封头CUI案例
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此设备为立式露天安装，于2017年3月进行CUI专项检查。
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通过检查发现，该设备上封头已发生严重的CUI，利用超声波测厚仪检测最小剩余壁厚仅为2.54mm，经强度校核，已经不能满足使用条件。
分析以上案例，导致发生严重CUI的直接原因为保温结构设计及选材不当，在露天环境中由于雨水的浸入，导致保温层中含水量增加，导致设备外表面的腐蚀速率增大，若未能及时发现，则有腐蚀穿孔导致氯气泄漏的风险，进而发生财产损失、环境污染，甚至人员伤亡等事故，后果不堪设想。
三、结语
CUI结构特殊、发生隐蔽并且范围普遍，需要综合考虑多方面因素，采取切实有效的预防措施，最大限度地减缓和降低CUI 的发生。目前CUI尚未得到足够的关注和重视，应深入CUI腐蚀机理研究，加大CUI检测技术的研发力度，为预防和发现CUI提供有力的理论支撑，这样不但可以减少CUI对设备的损害，降低维修成本，提高生产效率，更重要的是在安全、环保、经济的角度上都具有较为深远的意义。