Het geheime en verborgene heeft sinds mensenheugenis een bijzondere aantrekkingskracht gehad op mens en maatschappij. Sommigen willen verdoezelen, sommigen willen openbaren en sommigen … willen efficiënt en objectief naar oplossingen zoeken.
Dat laatste is zeker wat de technologische en wetenschappelijke wereld kenmerkt. Wetenschappers onthouden zich van grote polemieken en mediageilheid die sommige anderen veelvuldig tentoon spreiden. Adequaat, efficiënt en objectief zoeken naar oplossingen voor dingen die niet werken of naar verbeteringen voor wat wel al werkt, dat is waar echte wetenschappers en technologen naar streven.
Zo kent ook de technische wereld vele, voor eender welke tastzin verborgen gebreken. In materialen kunnen zich bv. vele fenomenen afspelen die het oog niet ziet, maar die wel tot ernstige schade kunnen leiden. Veelal ontwikkelen ze zich redelijk traag, maar alleszins gestaag en zonder dat iemand het merkt; echte onderkruipers zijn het, die fenomenen. In de metaalkunde zijn waterstofverbrossing, waterstof-geïnduceerd scheuren (beter bekend als HIC, of te wel ‘Hydrogen Induced Cracking’), relaxatie en kruip (‘creep’ in het Engels) onderkruipers van het ergste soort. Een aan deze onderkruipers gewijde blogreeks zal hun oorsprong verder openbaren.
Om “kruip” te begrijpen moet je in de eerste plaats weten hoe een metaal is opgebouwd. Om je een idee te geven van de structuur van een metaal, zie je hiernaast de microscopische foto van een koperlegering. Een metaal bestaat uit korrels; het is te vergelijken met een sneeuwvlok die bestaat uit individuele ijskristallen. De overgang tussen de korrels wordt gevormd door de korrelgrenzen. Bij zeer hoge temperaturen, zoals bv. in de boiler van een elektriciteitscentrale, en bij de aanwezigheid van spanningen, kunnen er op deze korrelgrenzen kleine holtes ontstaan. Die holtes worden na verloop van tijd gevormd doordat de korrelgrens lokaal verzwakt en daardoor over een zeer klein stukje open scheurt. De vorming van die kleine holtes is het begin van kruip. Zolang de kruip beperkt blijft tot de vorming van enkele individuele holtes, is er voor een boiler niets aan de hand. Het is pas als er verschillende holtes samenkomen en één grotere lijnvormige holte gaan vormen, dat er moet worden ingegrepen. Zo zie je bv. bovenaan op de foto onderaan deze blog het begin van kruip, terwijl onderaan de kruip al is geëvolueerd tot microscheuren.
Wanneer en hoe er bij kruip moet worden ingegrepen, is afhankelijk van het type installatie, de procescondities, de kans dat de component zou scheuren en de gevolgen daarvan. De maatregelen kunnen gaan van een kleine verlaging van de temperatuur, een regelmatige inspectie van hoe ver de kruip is gevorderd, een vervanging van het onderdeel dat kruip vertoont, tot een preventieve periodieke vervanging alvorens de component kruip kan vertonen. Zo worden turbineschoepen van een vliegtuigmotor preventief vervangen, dus voor het risico op kruip optreedt. Voor boilerpijpen in een elektriciteitscentrale wordt dan bv. weer een heel beperkte mate van kruip toegelaten enz.
Vermits de kruipholtes zich ‘in’ het metaal ontwikkelen is het een echte ‘onderkruiper’. Je ziet het niet, maar het ‘kan’ er wel zijn. De controles op kruip vereisen dan ook dat we regelmatig de microstructuur van een voor kruip gevoelig metaal controleren, met bijzondere aandacht voor de korrelgrenzen. Voor metalen componenten die nog verder dienst moeten doen, gebeurt deze controle met behulp van zogenaamde replica. Die technologie is minder bekend, maar vergelijk het gerust met het nemen van een gipsafdruk op microscopisch niveau. Daardoor kunnen we tijdig het ontstaan van kruip opsporen, het verder opvolgen en het onderdeel vervangen zodra nodig.
Bij een preventieve vervanging gaan we nog een stap verder: we vervangen het onderdeel alvorens er ook maar één kruipholte kan ontstaan. Op basis van berekeningen en praktijkervaring kunnen specialisten immers bepalen vanaf wanneer een onderdeel kruip zal gaan vertonen en kunnen we het dan ook vervangen ‘alvorens’ er kruip optreedt. Dat is natuurlijk het meest veilige.
'Veiligheid voor alles’, dat is waar wij dag in, dag uit naar streven, voor u, samen met u en dankzij u. En “U”, dat zijn onze leveranciers, onze klanten, en al onze sympathieke sympathisanten.
Dank u wel!
Frans Vos
Zaakvoerder Materials Consult
Als je vlak bij een school woont, heb je een mooi beeld van de verschillende wijzen waarop kinderen, ouders en leerkrachten ’s morgens aankomen op school en ’s avonds weer huiswaarts keren. De auto is (jammer genoeg) nog steeds een regelmatig gekozen vervoermiddel, ook de schoolbus is duidelijk aanwezig, de fiets duikt (gelukkig) meer en meer op en te voet is voor zij die op een afstand van maximaal enkele honderden meters wonen.
Een foto van een gescheurde staalbalk, iemand die op basis van die foto vraagt wat de scheuroorzaak is en een hoop mensen die denken dat ze enkel en alleen op basis van die foto de oorzaak van de scheur kunnen bepalen, meer heb je op de sociale media niet nodig om diegene die de vraag stelde tot complete verwarring te brengen. Het is me niet echt duidelijk hoe neuronen, synapsen en andere hersenmaterie samenwerken om een besluit te nemen over de oorzaak of oorzaken van een schade zonder dat een goede schade-analyse werd uitgevoerd.
Product: Warmtewisselaar van de binnenruimtemodule van een airco-installatie
Product: Dorpels en verticale wanden voor buitentoepassing
