`OpleIdIngen, een absOlute must`

De el 2 - Me ta a l k u nde, een s t erk va kgebied
‘Opleidingen,
een absolute
must’
Door Myriam Borghuis
De inzet van actuele en diepgaande materiaalkennis heeft al in vele gevallen het verschil
gemaakt. Hans Christ, metaalkundige, onder andere werkzaam als Corrosie & Materiaal
Expert bij Endures, heeft menig maal ondervonden wat het negatieve effect is van onjuist
materiaalgebruik, verkeerde legeringen en/of onvoldoende materiaalonderhoud.
Hoe schade te voorkomen? Zorg dat je kennis in huis haalt; opleidingen, een absolute must.
I
n Deel 1 van de serie ‘Metaalkunde, een sterk vakgebied’ is
kort ingegaan op de in’s en out’s van Metaalkunde. Daarnaast werd Hans Christ voorgesteld als metaalkundige en als
vakdocent Metaalkunde. In Deel 2, ‘Opleidingen, een absolute
must!’, wordt ingegaan op de noodzakelijke kennisvergaring
en Metaalkunde gerelateerde opleidingen, waaronder de cursus Corrosie en Corrosie Beheersing.
Materiaalkunde > Metaalkunde. Kijk om je heen en je ziet in
alles het gebruik van materialen terug. In huis, op je werk, buiten, echt overal. Het gebruik van materialen door de mensheid
gaat terug tot circa 2,5 miljoen jaar geleden, de oudst bekende
werktuigen zijn bewerkte stenen schrapers, gevonden in
Ethiopië, Kenia en Tanzania. De eerste keramiek, bestaande
uit gebakken klei, stamt uit 25.000 v. Chr. en komt uit Centraal
Europa. Vroege metalen voorwerpen van gedegen koper stammen uit circa 5.500 v. Chr. Het eerste ijzer werd circa 1.200 v.
Chr. gebruikt. Om maar een paar voorbeelden aan te halen.
Je zou toch denken dat Materiaalkunde een serieus vak zou
moeten zijn in vele opleidingen.
Me t Me ta a l k u nde beg r ip
voor ont s ta a n c or r osie
We gaan ons echter in dit stuk beperken tot de Metaalkunde
en met name Corrosie. Afhankelijk van de bron en het onderzoek wordt er gesteld dat we jaarlijks een schade hebben van
3% tot 4% van ons BNP, toch een slordige 17 tot 18 miljard €
op jaarbasis, alleen al in Nederland! Corrosie en corrosiebeheersing en daarmee kennis van metaalkunde is big business.
Corrosiebeheersing begint al met slim ontwerpen, de juiste
materiaalkeuze en het daarop afgestemde ontwerp volgens het
Cradle to Cradle-principe (Duurzaam ontwerpen komt terug
in deel 3).
‘C or r osion E ng i neer i ng’
O n der wer p en i n de z e v ier del i g e s er ie:
1 ) Me t a a l k u n de / H a n s C h r i s t;
2 ) O plei d i n g en;
3 ) M at er i a a l s c h a a r s t e;
4 ) M at er i a a l ke u z e.
D e s er ie i s g e s c h r e ven , i n sa m enwerk i n g
m e t B S c H a n s C h r i s t , m e t a a l k u n d i g e.
36
ALURVS.nl 02
Roestvast Staal
Me t a a l k u n de, e en s t erk v a k g e bie d - D e el 2
Er zijn een aantal naslagwerken samengesteld ten aanzien van materiaalgebruik in
verhouding tot corrosie. Een interessant
handboek is ‘Corrosion Engineering’. Dit
biedt informatie over alle vormen van corrosie, theorie ten aanzien van corrosie en over
de belangrijkste bouwmaterialen die worden
ingezet, zoals metalen, kunststoffen, coatings, elastomeren en metselwerkproducten
en hoe corrosie daar te verminderen. De
tekst voorziet in analyses van corrosietesttechnieken, materiaalverwerking en fabricageprocedures, on- en off-stream corrosiemonitoring, ontwerpmethoden, die corrosie
voorkomen of beheersen en nog veel meer.
Hans Christ: ‘In “Corrosion Engineering”
van Fontana worden 19 ontwerpregels
opgesomd. In het vorige deel noemde ik er
al enkele. Hoewel soms heel triviaal, zijn ze
allemaal van belang voor een juiste inzet van
materiaal.’
Alleen al in Nederland 3-4%
BNP schade door corrosie,
toch een slordige 17 tot 18
miljard € op jaarbasis!
B el a ng r ij ke ont wer pr egel s:
1. Maak lasverbindingen in plaats van klink- of boutverbindingen.
2. Ontwerp tanks en leidingen zodanig, dat deze eenvoudig schoon en droog gemaakt kunnen worden.
3. Ontwerp zodanig dat onderdelen waarvan verwacht
wordt dat ze snel corroderen of anderszins slijten,
gemakkelijk vervangen kunnen worden (bijv. het
vervangen van pompen in leidingen). Zorg voor een
goede bereikbaarheid.
4. Vermijd onnodige spanningen en vooral spanningsconcentraties, zeker bij materiaal dat gevoelig is voor
spanningscorrosie, zoals austenitisch roestvast staal.
5. Vermijd elektrisch contact tussen verschillende
metalen.
6. Vermijd scherpe bochten in leidingen.
7. Gebruik grotere diameters om turbulente stromingen
te voorkomen.
8. Kies de correcte materialen.
9. Werk nauwkeurig volgens reeds beproefde methodes
of specificaties en instructies. Tot en met de inspectie!
10. Gebruik daarvoor de juiste normen.
11. Wees realistisch in de aflevering van de constructie.
Haastige spoed is absoluut niet goed!
12. Specificeer procedures om onderdelen van de constructie te inspecteren.
13. Specificeer onderhoudsprocedures.
14. Vermijd overbodige trillingen, zowel bij draaiende
onderdelen als bij onderdelen, die wisselen in temperatuur.
15. Gebruik droog of inert gas als tanks in een zeeatmosfeer worden geleegd.
16. Houd rekening met heersende windrichtingen.
17. Vermijd hete plaatsen in de constructie (zorg voor
een gelijkmatige temperatuur in bijv. warmtewisselaars).
18. Ontwerp zodanig dat lucht wordt uitgesloten (elimineer zuurstofopname). Dit geldt niet voor titaan,
aluminium en RVS, in verband met passivering.
19. De meest algemene regel van allemaal is: voorkom
heterogeniteit. Gebruik van verschillende metalen,
spleten, ongelijke warmte en spanningen in delen.
Praktisch gezegd; uniformiteit in alle delen van het
design.
Bovenstaande wordt onder andere behandeld in de IKT2en IKT3-cursussen (Inspectie en keuringstechnieken,
level 2 en 3), vak Corrosie.
37
ALURVS.nl 02
applicatiemethodiek moet voldoen om een goede deklaag te
realiseren.
Leerdoelen en beoordelingsmethodiek
De leerdoelen en beoordelingsmethodiek zijn de volgende:
• U doet kennis op van materiaalgedrag in zijn omgeving
en u kunt de meest voorkomende corrosiemechanismen
benoemen.
• U heeft begrip ontwikkeld voor de chemische reacties, die
plaatsvinden bij corrosie en de methodes om deze te voorkomen, dan wel te vertragen.
• Uw vaardigheid om een corrosieprobleem aan te pakken
en te voorkomen is verbeterd. Daarnaast weet u een relatie
te leggen tussen de theorie en de corrosieproblemen in uw
bedrijf.
Mis hem niet!
9 november a.s. . De opleiding is 3/4 jaar, 6 lesuren per week.
De cursus bestaat uit een gedegen stuk theorie, gecombineerd
met praktijkvoorbeelden. Informatie: http://www.cursussen.
hu.nl/TotaalAanbod/Corrosie%20en%20corrosiebeheersing/
Praktische-informatie of [email protected] / hans@
christspecialalloys.nl.
Cursusaanbod Endures
Endures biedt cursussen aan betreffende corrosie, waarbij
inhoud en omvang wordt afgestemd op de specifieke wensen
van de klant. Het kan hierbij gaan om een uitgebreide corrosiecursus met theorie achter het fenomeen corrosie en de
vele verschijningsvormen, waarin corrosie zich openbaart bij
toepassing van materialen als koolstofstaal, roestvast staal,
aluminiumlegeringen en koper en zijn legeringen. Anderzijds
kan hieruit een selectie worden gemaakt, toegespitst op het
materiaal/milieucombinaties, waarin de klant opereert.
Informatie: [email protected]
De voortgezette cursus Corrosie en Corrosie Beheersing wordt
dit najaar wederom gehouden. Startdatum van deze cursus is
Voorbeeld case
Een aantal vooropleidingen zijn bij uitstek geschikt om zich
verder te specialiseren en/of kennis te nemen van Metaalkunde en Corrosie, zoals Werktuigbouw en alle gerelateerde
opleidingen, maar ook Bouwkunde, Chemie en Chemische
Technologie of Industrieel ontwerper, om er maar een paar te
noemen.
De markt schreeuwt om goedopgeleide techneuten met gedegen kennis van de Metaalkunde en/of Corrosiebeheersing,
schade-experts et cetera. Een uitgelezen kans voor een mooie
en boeiende carrière.
De HU Faculteit Natuur & Techniek heeft enkele goede opleidingen in hun programma. Op gebied van corrosie zijn er twee
interessante cursussen, die hierop inspelen, geeft Hans Christ
aan: ‘Dat zijn de Introductiecursus Corrosiebeheersing en de
voortgezette cursus Corrosie en Corrosie Beheersing. Die laatste betreft een HBO+-opleiding, waarvan ik cursusleider ben.
Uit de reacties merk ik dat de cursus bijzonder positief wordt
ontvangen en beleefd door de studenten. Dit najaar gaat deze
cursus op 9 november weer van start.’
Voor Metaalkunde is er de cursus Introductie Metaalkunde en
Metaalkunde ( Post HBO-opleiding).
Korte introductie cursus Corrosie en
Corrosie Beheersing
Deze cursus slaat een brug tussen de theorie en praktijk. Wat
mag u/de cursist verwachten?
Modules:
„Basismodule (40 uur)
U leert metalen te begrijpen met hun opbouw en de processen,
die zich voltrekken. De volgende onderwerpen komen aan bod:
• algemene metaalkunde;
• fasenleer; en
• non-ferrometalen (met o.a. superlegeringen).
„Module Corrosiemechanismen (ca. 24 uur)
Deze module:
• biedt u een vrijwel volledig beeld van de corrosiemechanismen, als basis voor elektrochemisch onderzoek en corrosiebeperkende maatregelen; en
• geeft u een bruikbaar overzicht van NDO- en corrosiemonitoringtechnieken ten behoeve van de inspectie/controle van
aantasting door corrosie.
Een ingekort voorbeeld van een case - in
de cursus wordt hier dieper op ingegaan - is een schadeonderzoek naar een
spruitstuk van een patrouilleboot.
(Uit de archieven van Endures BV.)
De patrouilleboot heeft twee V8-motoren met een
dubbelwandig gekoeld uitlaatspruitstuk.
Dit vertoonde na enige tijd lekkage.
„
Module Corrosiepreventie en -bestrijding (ca. 20
uur)
Deze module:
• maakt u bewust van de corrosieproblematiek;
• leert u dat corrosiepreventie begint op de tekentafel via
vormgeving, materiaalkeuze, deklagen en milieubeïnvloeding; en
• geeft u een goed overzicht van de relatie tussen materiaaltoepassing en de te verwachten corrosieproblematiek.
Roestvast Staal
Meer a a nd a c ht voor
va kopleid i ngen
„
Module Scheurvormende corrosievormen (ca. 20
uur)
Met deze module krijgt u kennis aangereikt van de oorzaken
en inzicht in spanningscorrosie en methoden om dit te voorkomen en inzicht in faalgedrag in het algemeen.
„Deklagen (ca. 16 uur)
Deze module:
• geeft u een goed overzicht van de beschikbare deklagen;
• geeft u inzicht in de toepassingsmogelijkheden van de deklagen en maakt daardoor verantwoorde keuzes mogelijk; en
• leert u aan welke eisen voorbehandeling van metaal en de
38
ALURVS.nl 02
Het uitlaatspruitstuk.
39
ALURVS.nl 02
Petrochemie
Farmacie
Biotechnologie
Chemie
Offshore
Locatie van de lekkage. Scheur in de binnenste buis, direct naast de las, aan de
intredezijde van de uitlaatgassen.
SRI ontwerpt, fabriceert en valideert apparaten
en systemen in eigen fabriek en op locatie.
- In alle hoog gelegeerde staalsoorten zoals
Hastelloy, Incoloy en titaan.
- Volgens ontwerp- en keurcodes, zoals ASME
U-stamp, SELO, PED/CE, GMP, ASME BPE en
Norsok.
Dwarsdoorsnede van de dubbelwandige pijp, getoond door middel van een
röntgenfoto.
Details:
Conclusies:
De lekkage van het RVS uitlaatspruitstuk is veroorzaakt door spanningscorrosie in de binnenste buis van
één van de pijpen.
Spanningscorrosie heeft kunnen optreden doordat
AISI 316L is toegepast in zeewater met een verhoogde
temperatuur, terwijl trekspanningen aanwezig zijn.
Ook spleetcorrosie is opgetreden.
De Zwette 3A
Veenwouden
(0511) 47 39 55
[email protected]
www.sri.nl
Aanbevelingen:
- RVS-legering aanpassen aan de omstandigheden;
- Geïsoleerde, niet-gekoelde uitlaatspruitstukken. n
(Bron foto’s: Endures BV)
In Deel 3, ‘Materiaalschaarste: Ga efficiënt met materialen om’, wordt ingegaan op effectief materiaalinzet en lean
ontwerp.
Roestvast Staal
V = 200 x
Sterk vertakte, transkristallijne scheuren, startend aan de koelwaterzijde; deze
scheuren zijn kenmerkend voor spanningscorrosie. Geëtst preparaat.
Hans Christ, directeur/eigenaar van
Christ Special Alloys.
www.christspecialalloys.nl
V = 200 x Transkristallijne corrosie ongeëtst preparaat.
40
ALURVS.nl 02
41
ALURVS.nl 02