Globe technical Training and Engineering Services: Corrosion Under Insulation (CUI)

4.3.3 Corrosion Under Insulation (CUI)

4.3.3.1 Damage का Description

Corrosion Under Insulation (CUI) वह corrosion है जो piping, pressure vessels तथा structural components में insulation या fireproofing के नीचे फँसे हुए water या moisture के कारण विकसित होती है। चूँकि insulation बाहरी वातावरण से moisture को रोकने के बजाय कई बार उसे अंदर फँसा लेती है, इसलिए metal surface लगातार wet condition में रहती है और corrosion तेजी से बढ़ सकती है।

4.3.3.2 Affected Materials

CUI मुख्य रूप से Carbon Steel, Low Alloy Steels, 300 Series Stainless Steel (SS) तथा Duplex Stainless Steels को प्रभावित करता है।

4.3.3.3 Critical Factors

CUI उन externally insulated piping और equipment में अधिक पाई जाती है जो intermittent service में हों या निम्न temperature range में operate करते हों:

Carbon Steel और Low Alloy Steel: 10°F (-12°C) से 350°F (175°C)
Austenitic Stainless Steel और Duplex Stainless Steel: 140°F (60°C) से 400°F (205°C)

Metal temperature बढ़ने के साथ corrosion rate भी बढ़ती है, जब तक कि water तेजी से evaporate न होने लगे। Insulated equipment में corrosion विशेष रूप से 212°F (100°C) से 350°F (175°C) के बीच अधिक गंभीर होती है क्योंकि इस range में insulation लंबे समय तक wet रहती है।

Insulation system का design, insulation type, operating temperature और surrounding environment अत्यंत महत्वपूर्ण factors हैं। खराब design या installation, जो water को trap होने देता है, CUI की संभावना बढ़ा देता है।

ऐसे insulating materials जो moisture को absorb और retain करते हैं (wicking effect), corrosion को और बढ़ा सकते हैं। Cyclic thermal operation तथा intermittent service भी CUI को accelerate करते हैं।

जो equipment water dew point से नीचे operate करता है, उसकी metal surface पर condensation बनती है, जिससे लगातार wet environment तैयार होता है और corrosion का खतरा बढ़ जाता है।

Insulation से निकलने वाले contaminants, विशेषकर chlorides, damage को और गंभीर बना सकते हैं। High rainfall वाले क्षेत्रों, coastal या marine environments तथा warm humid climates में स्थित plants, dry inland locations की तुलना में CUI के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं।

Cooling tower drift, marine atmosphere के chlorides तथा stack emissions से आने वाला SO₂ भी corrosion rate को बढ़ाते हैं।

4.3.3.4 Affected Units or Equipment

उपरोक्त conditions के अंतर्गत आने वाले सभी insulated piping और equipment CUI के प्रति susceptible होते हैं, भले ही insulation system बाहर से अच्छी condition में दिखाई दे और corrosion के कोई स्पष्ट signs मौजूद न हों।

CUI सामान्यतः निम्न locations पर पाई जाती है:

Damaged insulation, vapor barriers, weatherproofing या mastic वाले equipment
Flanges तथा insulation termination points
Insulation support rings वाले vessels
Ladder clips, platform clips, lifting lugs, nozzles तथा stiffener rings के आसपास
Damaged या leaking steam tracing systems
Paint या coating damage वाले क्षेत्र
ऐसे locations जहाँ water naturally collect होता है
Improperly terminated fireproofing
Vibrating piping systems जहाँ insulation jacketing damage हो सकती है
Deadlegs (vents, drains आदि)
Pipe hangers और supports
Valves तथा fittings
Bolted-on pipe shoes
Steam tracer tubing penetrations
Flanges पर insulation termination
Horizontal piping के top पर insulation jacketing seams
Vertical piping पर insulation termination points
Hardened, cracked या missing caulking
Insulation या jacketing पर bulges, staining या missing bands
Long unsupported piping runs के low points
High-alloy piping systems में insulated carbon steel flanges और bolting
Thickness measurement plugs हटाए गए inspection points
Vertical pipe run के नीचे लगे horizontal pipe section के शुरुआती कुछ feet

4.3.3.5 Appearance or Morphology of Damage

Carbon Steel और Low Alloy Steel में CUI सामान्यतः localized pitting corrosion या localized wall thinning के रूप में दिखाई देती है।

300 Series SS chlorides की उपस्थिति में Stress Corrosion Cracking (SCC) का शिकार हो सकती है, जबकि Duplex SS अपेक्षाकृत कम susceptible होती है।

दोनों stainless steel grades में pitting और localized corrosion विकसित हो सकती है। विशेष रूप से पुराने Calcium Silicate Insulation (जिसमें chlorides मौजूद हो सकते हैं) के नीचे localized pitting तथा Chloride SCC देखी जा सकती है।

Insulation हटाने के बाद Carbon Steel और Low Alloy Steel पर corrosion damage सामान्यतः ढीली, परतदार (loose flaky scale) rust के रूप में दिखाई देती है। Damage कई बार अत्यधिक localized होती है।

कुछ मामलों में corrosion carbuncle-type pitting जैसी दिखाई देती है, विशेषकर failed paint या coating systems के नीचे।

CUI के साथ insulation damage तथा coating deterioration के स्पष्ट संकेत भी अक्सर दिखाई देते हैं।

4.3.3.6 Prevention / Mitigation

क्योंकि अधिकांश construction materials CUI के प्रति susceptible होते हैं, इसलिए mitigation का सबसे प्रभावी तरीका moisture ingress को रोकना है।

इसके लिए:

High-quality paints और protective coatings का उपयोग किया जाए।
Insulation sealing systems, vapor barriers तथा weatherproofing को अच्छी condition में रखा जाए।
Moisture penetration को रोका जाए।

Flame-Sprayed Aluminum (FSA) Coatings Carbon Steel पर सफलतापूर्वक उपयोग की गई हैं। Aluminum coating galvanic protection प्रदान करती है और स्वयं corrode होकर base metal को protect करती है।

उचित तरीके से apply की गई high-quality non-metallic coatings long-term protection प्रदान कर सकती हैं।

Stainless Steel piping और equipment पर insulation के नीचे thin aluminum foil barrier भी प्रभावी साबित हुई है।

Insulation material का सही चयन अत्यंत महत्वपूर्ण है। Closed-cell Foam Glass materials सामान्यतः Mineral Wool की तुलना में कम water retain करते हैं और इसलिए कम corrosive होते हैं।

300 Series SS के लिए low-chloride insulation का उपयोग करना चाहिए ताकि pitting और chloride SCC की संभावना कम हो।

कई मामलों में operating conditions बदलना संभव नहीं होता, लेकिन जहाँ heat conservation critical न हो वहाँ insulation हटाने पर विचार किया जा सकता है।

4.3.3.7 Inspection and Monitoring

CUI inspection के लिए एक structured और systematic inspection plan आवश्यक है, जिसमें prediction, risk analysis तथा targeted inspection शामिल हों।

Inspection plan बनाते समय निम्न factors पर विचार किया जाना चाहिए:

Operating temperature
Coating का type और condition
Insulation material का type, age और condition
Physical damage के signs
Mastic या sealant deterioration
Water ingress के evidence
Rust staining और gravity drain areas

यह ध्यान रखना आवश्यक है कि insulation बाहर से अच्छी condition में दिखाई देने पर भी CUI मौजूद हो सकती है।

कई बार inspection के लिए insulation का कुछ या पूरा हिस्सा हटाना आवश्यक होता है। Insulation removal का निर्णय लेते समय निम्न factors पर विचार किया जाता है: