Tóm tắt nhanh: CUI là hiện tượng thép bị ăn mòn âm thầm dưới lớp bảo ôn do nước và hơi ẩm bị giữ lại. Muốn phòng ngừa cần chọn hệ sơn phù hợp nhiệt độ vận hành, làm sạch bề mặt đúng mức, kiểm soát điểm sương khi sơn và giữ lớp vỏ bọc bảo ôn kín nước. Thông số hệ sơn phải theo TDS của nhà sản xuất.
Đường ống hơi và bồn chứa bọc bảo ôn nhìn bên ngoài vẫn gọn gàng, lớp vỏ nhôm hay tôn mạ còn nguyên. Nhưng khi tháo lớp bảo ôn để sửa chữa, nhiều nhà máy phát hiện thép bên trong đã rỗ sâu, đóng vảy gỉ dày, có chỗ mất đáng kể bề dày thành ống mà không hề có dấu hiệu cảnh báo từ bên ngoài.
Đó là ăn mòn dưới lớp bảo ôn (CUI, Corrosion Under Insulation), một trong những dạng ăn mòn khó phát hiện và tốn kém nhất trong nhà máy hóa chất, dầu khí, thực phẩm, dệt nhuộm và nhiệt điện. Bài viết giải thích cơ chế, những vị trí rủi ro cao, nguyên tắc chọn hệ sơn và quy trình thi công dưới góc nhìn kỹ thuật sơn công nghiệp của Sơn Bảy Màu.
Ảnh minh họa: Unsplash
CUI xảy ra khi nước lọt vào bên trong lớp bảo ôn và bị giữ lại ở bề mặt thép. Nước có thể đến từ mưa, hơi ẩm môi trường, nước rửa nhà xưởng, rò rỉ từ mối nối hoặc ngưng tụ trên bề mặt lạnh. Lớp bảo ôn lại đóng vai trò như miếng bọt biển giữ ẩm lâu ngày, trong khi thép bên dưới bị che khuất, không ai nhìn thấy và không có gió để làm khô.
Điều khiến CUI khó xử lý là tính âm thầm: lớp vỏ bọc bên ngoài che hết, việc kiểm tra thường đòi hỏi tháo dỡ hoặc dùng phương pháp kiểm tra không phá hủy. Với thép không gỉ, nước chứa ion clorua còn có thể gây nứt do ăn mòn ứng suất. Mức độ rủi ro còn phụ thuộc nhiệt độ vận hành; các tài liệu kỹ thuật chuyên ngành (ví dụ tiêu chuẩn của AMPP/NACE về CUI) có nêu vùng nhiệt độ nguy hiểm, bạn nên đối chiếu bản mới nhất cho dự án cụ thể.
| Yếu tố | Vì sao làm tăng rủi ro | Biện pháp kiểm soát |
|---|---|---|
| Nhiệt độ vận hành thay đổi, chu kỳ nóng lạnh | Dễ tạo ngưng tụ và bốc hơi lặp lại, nước tích tụ | Chọn hệ sơn chịu nhiệt phù hợp, kiểm soát bảo ôn kín |
| Vỏ bọc hở, mối nối kém | Nước mưa, nước rửa lọt vào bảo ôn | Bịt kín mối nối, bảo dưỡng vỏ bọc định kỳ |
| Vị trí nằm ngang, đáy ống, co, van, mặt bích | Nước đọng và khó thoát | Ưu tiên kiểm tra, thiết kế lỗ thoát nước hợp lý |
| Môi trường ven biển, nhiều muối, hóa chất | Ion ăn mòn làm tăng tốc quá trình | Hệ sơn chống ăn mòn mạnh hơn, rửa muối khi cần |
| Sơn hệ cũ, bong tróc, chọn sai hệ | Thép trần tiếp xúc ẩm trực tiếp | Làm lại bề mặt và hệ sơn đúng thiết kế |
| Bảo ôn hút nước nhiều | Giữ ẩm lâu ở sát thép | Chọn vật liệu bảo ôn phù hợp, tránh để ướt khi thi công |
Nhiều sự cố CUI xuất phát từ quyết định ở giai đoạn thi công: thép chưa sơn đủ lớp đã bọc bảo ôn vì chạy tiến độ. Khi đó vật liệu bảo ôn trở thành lớp "giữ ẩm" ngay sát thép trần.
Hệ sơn là lớp bảo vệ cuối cùng giữa thép và nước bị giữ trong bảo ôn. Vì vậy hệ sơn cho đường ống bọc bảo ôn không giống sơn ống ngoài trời thông thường. Hệ phải chịu được nhiệt độ vận hành của đường ống, chịu ẩm thường xuyên và bám dính tốt lên thép đã làm sạch. Việc lựa chọn cụ thể (loại nhựa, độ dày màng khô, số lớp, vật liệu chức năng) phụ thuộc điều kiện dự án và phải theo TDS của nhà sản xuất hoặc quy định của chủ đầu tư.
Để hiểu thêm về hệ phủ cho kết cấu thép ngoài trời, bạn có thể xem bài sơn phủ polyurethane cho kết cấu thép ngoài trời. Với CUI, lớp phủ ngoài thường không phải trọng tâm, quan trọng là hệ bảo vệ sát thép dưới bảo ôn.
Đây là quy trình cho kết cấu thép: làm sạch, lót, lớp chức năng và lớp phủ, kết hợp kiểm soát điểm sương. Các giá trị cụ thể như độ sạch bề mặt, độ nhám, độ dày màng khô, thời gian sơn lại đều lấy từ TDS và quy định dự án.
Về cách tính độ dày màng khô từ độ dày màng ướt, ta có công thức: DFT = WFT x tỷ lệ chất rắn theo thể tích. Ví dụ giả định: nếu tỷ lệ chất rắn theo thể tích là 60 phần trăm và độ dày màng ướt thi công là 100 micromet thì độ dày màng khô khoảng 60 micromet. Đây chỉ là ví dụ giả định để minh họa; số liệu thật phải lấy từ TDS của sản phẩm.
Ảnh minh họa: Unsplash
Với CUI, chi phí xử lý sau khi sự cố xảy ra luôn cao hơn nhiều so với đầu tư đúng hệ sơn ngay từ đầu. Đừng để tiến độ khiến bạn bỏ qua bước kiểm tra nghiệm thu màng sơn trước khi bọc bảo ôn.
Không. CUI có thể xảy ra ở cả đường ống nóng, nguội và lạnh. Điều kiện chung là có nước bị giữ lại trong bảo ôn và tiếp xúc với thép. Nhiệt độ ảnh hưởng đến mức độ nhanh hay chậm của quá trình.
Thường là không đủ. Hệ sơn cho khu vực có nguy cơ CUI cần được thiết kế đầy đủ nhiều lớp theo TDS và chỉ định dự án, với độ dày màng khô đạt yêu cầu. Một lớp lót đơn lẻ thường không tạo đủ lớp chắn bền.
Các đơn vị kiểm định có thể dùng phương pháp không phá hủy như chụp tia, siêu âm hoặc nhiệt hồng ngoại để sàng lọc, sau đó tháo cục bộ ở các điểm nghi ngờ. Việc chọn phương pháp nên do đơn vị kiểm định chuyên ngành tư vấn.
Không nên. Sơn thường không được thiết kế cho điều kiện ẩm kéo dài và chu kỳ nhiệt. Hãy dùng hệ sơn công nghiệp được nhà sản xuất khuyến cáo cho điều kiện CUI và đúng dải nhiệt độ vận hành.
Cần tư vấn hệ sơn cho đường ống, bồn bể bọc bảo ôn hoặc kết cấu thép nhà máy? Đội kỹ thuật sẽ hỗ trợ theo điều kiện thực tế. Giá vui lòng liên hệ hotline 0906768360 - 0931778862.
Hotline: 0906768360 - 0931778862 | Website: sonbaymau.com