Stop de dodelijke verspreiding van corrosie

Geplaatst op 10 februari 2020 door Redactie

Door: Adam Pearce, Business Development Manager, Parker Hannifin

Corrosie is een ernstige zorg in de bouwsector, waar buitencondities de verspreiding van roest versnellen. Het instellen van best practices om corrosiebestendigheid van metalen onderdelen te maximaliseren, kan helpen de problemen te verlichten.

Corrosie is een enorme bedreiging voor onze industrie die, als ze niet wordt behandeld, ernstige gevolgen kan hebben, zoals ongelukken, problemen met apparatuur en verminderde productie.
Onderzoek van NACE International, de wereldwijde expert op het gebied van corrosie, heeft uitgewezen dat de jaarlijkse kosten van dit probleem op een totaal van $ 2,5 biljoen uitkomen, en dat brengt voor grootschalige infrastructuren zoals gebouwen, bruggen en pijpleidingen belangrijke risico’s met zich mee en heeft tal van gevolgen voor prestaties en veiligheid. Corrosie is kortom een ernstig probleem dat onze volle aandacht eist.

Het corrosieprobleem is bijzonder dringend in de bouwsector, waar veel van de activiteiten buiten plaatsvinden. In zulke condities, waar metalen worden blootgesteld aan sterk uiteenlopende weersomstandigheden en temperaturen, kan corrosie makkelijk ontstaan bij zowel constructiestaal als mobiele apparatuur op locatie. Ook de voorbijgaande aard van bouwactiviteiten leidt vaak tot het gebruik van veel geleasete apparatuur, zoals generatoren, compactoren en boormachines, waardoor vaak slordiger wordt omgegaan met deze apparaten.

Het begrijpen van corrosie in aluminium en staal

Voordat we beginnen met beschrijven van best practice-methoden voor corrosiepreventie in de bouwsector, is het de moeite waard om een stap terug te doen en te bekijken wat leveranciers doen om ervoor te zorgen dat de corrosiebestendigheid van hun producten zo goed mogelijk is. Allereerst hangt de corrosiebestendigheid af van het type metaal dat wordt gebruikt. Hoewel het waar is dat alle metalen kunnen corroderen als de omgeving agressief genoeg is, kunnen de prestaties van specifieke legeringen afhankelijk van hun bijzondere eigenschappen sterk variëren.

Laten we ter illustratie kijken naar twee metalen: staal en aluminium. Basiskwaliteit staal wordt beschouwd als een sterk, duurzaam metaal met een hoge hittebestendigheid, waardoor er in de bouwsector vaak voor wordt gekozen. Het is echter slecht bestand tegen corrosie en wordt gewoonlijk gelegeerd met andere metalen om de corrosiebestendigheid te verbeteren. Roestvrijstaal dat bestaat uit een ferrolegering met ten minste 10% chroom, heeft dezelfde kracht en duurzaamheid als staal, maar biedt bovendien indrukwekkende chemische prestaties en is zeer corrosiebestendig. Deze verbeterde eigenschappen hebben echter een prijskaartje want roestvrijstaal is gewoonlijk duurder dan componenten en fittingen gemaakt van andere materialen.

Aluminium heeft anderzijds zijn eigen unieke eigenschappen. Het is een plooibaarder metaal met een lage trekkracht, maar dat uitstekend bestand is tegen corrosie in toepassingen met lage dichtheid en lage druk. Aluminium kan worden gelegeerd met zink, koper, silicone, mangaan en andere metalen om de sterkte en hardheid ervan te verbeteren. De corrosiebestendigheid ervan kan worden verbeterd door toepassing van een geanodiseerde externe afwerking waardoor het oppervlak beter bestand is tegen slijtage en schuren.

Een van de meest conventionele manieren om metalen zoals staal, aluminium en ijzer te beschermen is ze te galvaniseren met een dunne zinkcoating als beschermende, corrosiebestendige laag. De zinklaag is gewoonlijk ongeveer 10 micron dik en fungeert als een beschermlaag. Meer recentelijk wordt opvallend vaak overgestapt op het gebruik van gegalvaniseerde zink-nikkel-coatings omdat deze minder snel corroderen dan een pure zinklaag van gelijke dikte.

De sleutel is precies het juiste metaal en de goede techniek te kiezen voor de betreffende taak. Dat vereist een zorgvuldige beoordeling van een combinatie van factoren zoals sterkte, duurzaamheid en corrosiebestendigheid om de prestaties op lange termijn te optimaliseren.

Testmethodes voor corrosiebestendigheid

Op het gebied van onderdelen kan na selectie van de juiste metalen en coatings een serie tests worden uitgevoerd om de corrosiebestendigheid te verbeteren. Vaak gaat het hierbij om nevel- en sproeitests in ruimtes met een zeer gecontroleerde omgeving. Deze faciliteiten kunnen worden gebruikt om uiteenlopende corrosieve milieus met zout, zwaveldioxide en zwavelwaterstof te simuleren, zodat een versnelde corrosieve aanval onder strikte omstandigheden kan worden nagebootst.
Deze omgevingskamers worden veelvuldig gebruikt door leveranciers van de bouwsector, en in het bijzonder door vrachtwagenfabrikanten die corrosiegaranties tijdens de hele levensduur willen hebben voor tal van onderdelen zoals vloeistofkoppelingen, motorluchtfilters, olie- en brandstoffilters en afscheiders voor brandstoffilters. Kennis van omgevingstests blijft daarom een cruciaal aspect van succesvolle programma’s voor corrosiepreventie.

Recentelijk zijn pogingen gedaan om te verzekeren dat de technieken voor corrosietests beter vergelijkbaar zijn met reële omstandigheden. In plaats van continu te sproeien met zout water kan in versnelde klimaatkamers (VKK's) een breder scala aan omstandigheden worden herhaald, met inbegrip van zoute mist, droogte en vocht, in een repliceerbare lus. Door een ‘klimaatcyclus’ met seizoensgebonden weersomstandigheden na te bootsen zijn de VKK-tests veel meer gaan lijken op werkelijke omstandigheden.

De striktheid van het testregime wordt vaak vastgelegd in samenwerking met de eindgebruiker en de specificaties kunnen erg veeleisend zijn. Recentelijk zijn bijvoorbeeld versnelde corrosietests, die waren uitgevoerd namens een fabrikant van mobiele apparatuur in de bouw, gebruikt om de corrosiebestendigheid van metalen te beoordelen in omgevingen met chloorionen, hoofdzakelijk in de vorm van natriumchloride afkomstig uit zee of strooizout zoals 's winters op wegen wordt gebruikt.

In deze tests werden de temperatuur en vochtigheid gecontroleerd volgens zeer nauwkeurige parameters. De klimaatkamer was uitgerust met apparatuur die zorgde voor een gelijkmatige luchtstroom, terwijl hygrometers werden gebruikt om de relatieve vochtigheid te meten en weerstandsthermometers werden ingezet voor temperatuurmetingen. De toepassing van zoutoplossing werd uitgevoerd door gelijkmatig te sproeien. Wanneer er zich tijdens de regenfase mist vormde, werd de testkamer voorzien van een apparaat om de zoute mist direct na het sproeien af te voeren. Deze blaasprocedure moest meteen na voltooiing van de sproeifase beginnen, waarbij de mist zo snel mogelijk na het optreden ervan werd geëlimineerd.

Programma's voor corrosiebeheer door eindgebruikers

Tot dusverre hebben we ons geconcentreerd op corrosiebestendigheid vanuit het standpunt van industriële leveranciers en OEM-fabrikanten. Eindgebruikers in de bouwsector kunnen echter ook een belangrijke rol spelen door te zorgen dat de door hen gebruikte apparatuur roestvrij blijft door een verstandige aanpak na te streven van activabeheer, onderhoudsplanning en de aanschaf van geschikte reserveonderdelen.

Volgens een recent onderzoek van NACE International zijn er vaak communicatiestoornissen tussen enerzijds organisaties die industriële producten ontwerpen, fabriceren en bouwen en anderzijds de eindgebruikers. In sommige sectoren wordt de ontwerp-/constructiegroep beloond wanneer strakke deadlines en krappe budgetten worden gerespecteerd, terwijl iedereen die bij operations werkt na ingebruikname te maken krijgt met een product dat kostbaar corrosieonderhoud vereist. De operations-groep wordt vaak niet betrokken bij de ontwerpfase en dat kan volgens NACE forse problemen opleveren.

De oplossing is om een effectieve corrosiebeheersysteem (CMS) te implementeren, dat ervoor zorgt dat corrosiepreventie en -management een vast onderdeel worden van formele organisatorische processen met top-downsupport vanaf directieniveau in plaats van ad-hocoplossingen die vaak afzonderlijk worden uitgevoerd. Alle geleerde lessen, zoals corrosie-incidenten, inspectiefouten, inadequate meldingen, worden geregistreerd in het kader van activabeheer volgens goede praktijken. Dit leidt tot een formeel vastgelegde aanpak van corrosiepraktijken en zorgt ervoor dat informatie beschikbaar is voor iedereen die te maken heeft met bouwprojecten en -activiteiten.

Corrosiebeheer op bouwlocaties

Dit is een goed advies op directieniveau voor operationele bedrijven die hun industriële assets optimaal willen benutten. Maar er zijn ook meer alledaagse praktijken die op dagelijkse basis kunnen worden geïmplementeerd om te zorgen dat corrosie onder controle wordt gehouden.

In de bouwsector, waar industriële assets worden gebruikt in agressieve omgevingen op verschillende locaties, wordt te weinig aandacht geschonken aan de verzorging en het onderhoud van mechanische onderdelen en apparatuur. Vrachtwagens staan bijvoorbeeld vaak langdurig buiten met lege brandstoftanks. Dit leidt tot de snelle ophoping van condens, met als gevolg inwendige corrosie die onopgemerkt blijft totdat er sprake is van onherstelbare schade. Veel aandacht moet uitgaan naar de manier waarop assets worden opgeslagen en onderhouden. Dit is iets wat zich onmiddellijk uitbetaalt.

Slecht beheer van reserveonderdelen is een andere factor die kan leiden tot corrosieproblemen op operationeel niveau. Met de bouwsector gekenmerkt door verspreide faciliteiten en locaties, bestaat de neiging om reserveonderdelen te betrekken bij veel verschillende resellers, wat vaak eerder wordt gemotiveerd door beschikbaarheid dan door kwaliteit. Dit kan leiden tot slechte traceerbaarheid, waarbij bovendien reserveonderdelen worden aangeschaft die lijken op de originele onderdelen, maar heel verschillende prestatiekenmerken hebben. Het combineren van reserveonderdelen van verschillende leveranciers kan leiden tot onsamenhangendheid met als gevolg wisselende maten van corrosie.

Bestuurders van bouwapparatuur moeten ook het risico op galvanisch effect voorkomen bij het verbinden van onderdelen bestaande uit verschillende types metaal. Bijvoorbeeld, het gebruiken van koperen leidingsverbindingen in een aluminium filterkop met schroefdraad, zorgt voor een elektrolytische reactie waarbij het aluminium onderdeel functioneert als opofferingsanode. Dit zou het galvanische corrosieproces aanzienlijk versnellen. De aluminium kop zou slechts een factie van de hoeveelheid corrosie tonen wanneer verzinkte leidingsverbindingen gebruikt worden in plaats van koperen.

Het antwoord op dit soort problemen in de bouwsector, is om corrosie zowel top-down als bottom-up te benaderen. Hiervoor moet de directie streven naar een effectief systeem voor corrosiebeheer dat naadloos is geïntegreerd in de hele organisatiestructuur en wordt gecombineerd met alledaagse best practices. Een dergelijke tweeledige aanpak op operationeel niveau biedt de beste kansen om corrosie in bedwang te houden.

Reageren

Vul uw gegevens in en uw naam en reactie zullen worden getoond.
Dero-Uitgevers gaan zorgvuldig om met uw persoonsgegevens.
Bekijk het privacy statement