保温层下腐蚀(简称CUI)是困扰炼化企业最严重的腐蚀问题之一[1]，也是威胁炼化企业安全生产的重要因素之一。保温材料大多是由矿物质经过煅烧粘结加工而成。一方面矿物中含有大量的无机盐，制成保温材料后仍含有氯化物、氟化物和硫酸盐等能引起腐蚀的成分,腐蚀性杂质和水形成的电解质溶液，具有很强的腐蚀性;另一方面，保温材料为多孔结构，有较大的表面积和丰富的毛细管，因而具有较强的吸附能力和吸水能力[2]。每年炼化企业因腐蚀造成的经济损失十分巨大。沿海某企业系统管线由于运行时间较长，腐蚀问题尤为突出。根据沈阳中科韦尔与该企业签订的系统管线整治项目，特对该炼化企业系统管线进行全面的腐蚀排查、分析和统计，探索系统管线的腐蚀规律，评估腐蚀状况，消除安全隐患，为延长系统管线的有效运行时间提供科学依据。
1 腐蚀风险等级判定及处理方法
根据腐蚀检测结果进行风险等级判定[3]，分为良好、一般、严重、危险。
良好：保温层基本完好、防腐蚀层基本完好，接管外表面基本无腐蚀。
处理措施：进行宏观检查。检查剩余壁厚、材质、管径、温度等项目后拍照留底，当天恢复保温。因检测需要局部擦除涂层的，需要刷涂料恢复。
一般：防腐蚀层破损，接管外表面有浮锈。
处理措施：进行宏观检查。检查剩余壁厚、材质、管径及温度等项目后拍照留底，彻底除锈后按照施工要求刷涂料后立即恢复保温。
严重：接管外表面锈层厚度超过5 mm，剩余壁厚小于3 mm或少于50%壁厚。
处理措施：进行宏观检查。检查管径和温度等数据后拍照留底，在保障安全的情况下进行测厚及腐蚀坑深检测，或根据锈层厚度及疏松度计算腐蚀量。
危险：已经泄漏、剩余壁厚小于2 mm或因腐蚀严重无法判断腐蚀情况的。
处理措施：进行宏观检查。检查管径和温度等项目后拍照留底，在保障安全的情况下进行测厚及腐蚀坑深检测，或根据锈层厚度及疏松度计算腐蚀量。
腐蚀原因分析
腐蚀机理
众所周知，CUI一直是炼油厂难以避免和发生频率较高的腐蚀现象，而水分则是发生CUI最根本的原因[4-5]。由于水和其他腐蚀性介质渗入保温层后，便在保温层和金属表面形成电化学腐蚀环境[6]。电化学腐蚀机理为：
阴极反应：O2+H2+2e
2OH-
阳极反应：Fe-2e→ Fe 2+
阴极与阳极同时发生反应，反应产物又相聚，致使阳极反应生成的Fe2+与阴极反应生成的OH-生成腐蚀产物Fe(OH)2。Fe(OH)2稳定性不强，在氧气的作用下继续发生氧化反应，最终得到腐蚀产物Fe(OH)3和Fe3O4。其反应如下：
2Fe(OH)2+H2O+1/2O2
2Fe(OH)3
Fe(OH)2+2Fe(OH)3
4H2O+Fe3O4
腐蚀产物Fe(OH)3和Fe3O4，不能牢固附着在管道壁上，因此管道一旦发生了腐蚀现象，腐蚀就会持续下去。
保温棉分析结果表明，现场所采用的保温棉主要含有C(10%～20%),O(40%～50%),Al(15%～20%)及Si(15%～20%)等元素。部分保温棉样品分别含有微量的Ca,S,Fe,K,Na和Mg等元素，未检测到腐蚀性的Cl元素，无氯保温棉的使用相比有氯保温棉能降低保温层下腐蚀程度，具有更好的保温效果。
腐蚀产物分析结果表明，腐蚀产物主要为铁的氧化物，且含有一定含量的Al,Si及S等元素，这与保温棉成分分析结果基本相符。同时，部分腐蚀产物中检测到少量的Cl元素，而保温棉中未检测到Cl元素，分析认为可能是周边环境中的Cl随水或水蒸气进入保温层下。
预防与控制
(1)正确选择保温材料，合理地设计和安装高质量的保温材料并进行正确的维护。一方面，保温材料分为疏水性和亲水性，亲水性材料会加速CUI速率，而疏水性材料则可以抑制CUI速率，贮存水分最少并且干燥速率最快的保温材料可以有效地减少CUI带来的危害[8]。另一方面，保温棉使用部位要合理、适当，只在有必要的部位才使用保温，这样不仅能降低保温材料成本，还能减少保温层下腐蚀范围。
(2)选择合适的防腐蚀涂料等表面处理措施，如碳钢表面喷铝、高性能非金属涂料、不锈钢表面铝箔缠绕等。有机涂层是最早用来防止CUI的涂层，通过与基体间良好的粘结性能，作为阻挡层来减缓侵蚀性离子向金属基体的扩散[9]。防腐蚀涂料的选择，应结合管线运行温度、管线材质和涂料的特性进行合理的选择，以达到防腐效果。
(3)防腐蚀涂料使用寿命有限，常规涂料一般10年左右即会失效，因此应定期根据管线的腐蚀情况和涂料情况进行涂料更新;
(4)强化保温施工过程管理，确保成都管道保温施工质量，同时运行过程中加强维护，定期修复破损的保温层，减少因保温层破损导致水汽进入的现象。