SlideShare a Scribd company logo
0



Themadag: Corrosie (roest) voorkomen is beter dan genezen



Maintenance & Corrosie


Ir. Jacko Aerts / 26 oktober 2010

TU Delft, Metaalkunde (1986)
                               p
DSM: - Materiaal & Corrosie competence
     - Maintenance                                         Studiekern Corrosie



DSM Corporate Operations & Responsible Care
Functional Excellence Manufacturing
Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion




Relatie maintenance en corrosie                                                  1


• Maintenance Æ waarborgen van integriteit
• Integriteit Æ functionaliteit, esthetisch, veiligheid
• Bedreigingen Æ corrosie en andere faalmechanismen
• Waarborgen Æ inspecteren, evalueren, repareren
       • Inspecteren: waar, wanneer, hoe?
       • Evalueren: begrijp ik het? incident of systematisch?
                               het?,
       • Repareren: nu of later?, hoe?, vervangen?
• Vereist: Kennis van corrosie (en andere faalmechanismen)
       •    Welke vorm van corrosie
       •    Waar kun je die verwachten
       •    Hoe snel verloopt de corrosie
       •    Wat kun je ertegen doen


DSM Corporate Operations & Responsible Care
Functional Excellence Manufacturing
Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
Corrosiepreventie in drie stadia                                   2



• Preventie op de tekentafel
       • Design
       • Uitvoeringsdetails
                  g
       • Materiaalkeuze
• Goede uitvoering in praktijk
       • Materialen juist behandelen
       • Controle op lassen / montage / ophanging
       • Controle op stralen / conserveren / isoleren
• Juiste bedrijfsvoering
       • Beheersing van temperatuur / flow / batchtijden
       • CIP-procedures


DSM Corporate Operations & Responsible Care
Functional Excellence Manufacturing
Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion




Integriteit                                                        3



• Waarom? Æ VEILIGHEID !!!

                                                       Onthoud:
             Er bevinden zich meestal maar enkele mm’s
             materiaal tussen jou en een vloeistof / g die
                              j                      gas
                              giftig / brandbaar / verstikkend /
                               kankerverwekkend / bijtend /
                                   heet / koud / nat / zwaar
                                                           is.
                                                           is


DSM Corporate Operations & Responsible Care
Functional Excellence Manufacturing
Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
Integriteit                                                                                              4



                                                                              Onthoud:
• W
  Waarom? Æ VEILIGHEID !!!
        ?                                                  Er bevinden zich meestal maar enkele mm’s
                                                             materiaal tussen jou en een vloeistof die
                                                                 giftig / brandbaar / verstikkend /
                                                                  kankerverwekkend / bijtend /
                               Integriteit                            heet / koud / nat / zwaar

                                                                                  is.


                                                                 33% Uniform Corrosion
               Faalmechanismen                                   11% Corrosion Fatigue
                                                                 19% Transgranular SCC
                                                                 6% Intergranular SCC
                                                                 2% H-embrittlement
               >80% corrosie                                     1% H2 - attack
                                                                 5% Pitting
                (
                (Bron: BASF)
                           )                                     4% Intergranular corosion
                                                                 6% Mechanical (w ear, erosion, cavitation
                                                                 3% High temperature
                                                                 10% other corrosion forms


DSM Corporate Operations & Responsible Care
Functional Excellence Manufacturing
Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion




Theorie van corrosie (1)                                                                                 5



• Definitie van corrosie:

          Corrosie is de ongewenste verwijdering van
          materiaal door (elektro-) chemische reactie met het
          medium waaraan het is blootgesteld.


• Chemische reactie: sneller als T stijgt
• “Elektro-” : transport van elektronen / ionen



DSM Corporate Operations & Responsible Care
Functional Excellence Manufacturing
Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
Theorie van corrosie (2)                                                                                                 6

                                                    O2
                                                                          O2 Fe + 2OH Î Fe(OH)2
                                                                               ++


                                                                                   4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O Î 4Fe(OH)3

                                                                                   2Fe(OH)3 Î Fe2O3 .H2O + 2H2O

                                      O2                   H2O
                                                                                       O2
                                                             Fe(OH)3

                               O2                                                           O2
                          O2                                                                     O2
                    O2 O2                                    Fe(OH)2                                  O2
                                        OH-                  Stream           OH-
                                                             of ions

                                                             Fe2+
                                                                        electrons
                                           e-                                 e-
            Fe                                                                                   Fe


                                                                Anode                   Cathode
                 Cathode
                                                            Fe Î Fe2+ + 2e-
          O2 + 2H2O + 4e Î 4OH
DSM Corporate Operations & Responsible Care
Functional Excellence Manufacturing
Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion




Theorie van corrosie (3)                                                                                                 7



                  Passiviteit                                                        Galvanische reeks
                                                                                                           Goud
• Beschermend, dicht oxidelaagje                                                       Edel /
                                                                                                           Grafiet
                                                                                     Kathodisch
   • Z
     Zeer dun, transparant
           d   t         t                                                                                 Titanium
   • Sterk hechtend                                                                                        Hastelloy C
                                                                                                           Monel
   • Zelfherstellend                                                                                       Koper
                                                                                                           K
   • Corrosieresistent                                                                                     Lood
   • Slijtvast                                                                                             CrNi 18.8
                                                                                                           13Cr staal
                                                                                                           Staal
                                                                                                           Aluminium
                                                                                                           Cadmium
                                                                                       Onedel /
                                                                                                           Zink
                                                                                       Anodisch
                                                                                                           Magnesium

DSM Corporate Operations & Responsible Care
Functional Excellence Manufacturing
Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
Corrosievormen op basis van uiterlijk                               8


1. Gelijkmatige corrosie
2. Galvanische corrosie
3. Putvormige corrosie (“pitting”)
4. Spleetcorrosie
4 S l t            i
5. Interkristallijne corrosie
6.
6 Spanningscorrosie (“stress corrosion cracking = SCC”)
                         ( stress                 SCC )
7. Erosie-corrosie
8. Microbiologische corrosie (“MIC”)
En andere vormen…

Corrosie onder isolatie (= atmosferische corrosie)
       C-staal: zie 1.
       Roestvast staal: zie 6.
DSM Corporate Operations & Responsible Care
Functional Excellence Manufacturing
Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion




Gelijkmatige corrosie                                               9



• Meest voorkomende vorm van corrosie
• Chemische of elektrochemische reactie
• Het metaal wordt wordt dunner en bezwijkt uiteindelijk door
                                        j             j
  overbelasting
• Vaak minder bedreigend doordat de resterende levensduur
  nauwkeurig bepaald kan worden

• Maintenance:
       • Wanddiktemetingen
       • Coatings

                                                           metaal


DSM Corporate Operations & Responsible Care
Functional Excellence Manufacturing
Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
Gelijkmatige corrosie                                              10




                                       Melassetank, Delft (1999)
                                                  ,       (    )
DSM Corporate Operations & Responsible Care
Functional Excellence Manufacturing
Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion




Voorkomen van: Gelijkmatige corrosie                               11



• Corrosie kan worden voorkomen of verminderd door:
       •    Juiste materialen, meer Cr en Mo
       •    Coatings
       •    Inhibitors
       •    Kathodische bescherming
       •    Goed werkende afsluiters




DSM Corporate Operations & Responsible Care
Functional Excellence Manufacturing
Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
Coatings en de zwakste schakel                             12




DSM Corporate Operations & Responsible Care
Functional Excellence Manufacturing
Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion




Leidingbrug goed geconserveerd?                            13




DSM Corporate Operations & Responsible Care
Functional Excellence Manufacturing
Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
Galvanische corrosie                                                      14


• Een potentiaalverschil (verschil in edelheid) tussen twee verschillende
  metalen i een corrosief milieu veroorzaakt elektronentransport.
     t l in            i f ili               kt l kt     t       t
• Corrosie van het minder edele metaal wordt versterkt doordat hier
  vooral de anodische reactie verloopt.




  DSM Corporate Operations & Responsible Care
  Functional Excellence Manufacturing
  Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion




  Voorkomen van: Galvanische corrosie                                       15



• Kies combinaties van metalen zo dicht
  mogelijk bij elkaar in de galvanische
  reeks
• Vermijd kleine anodische en grote
  kathodische oppervlakken
• Zorg voor elektrische isolatie
• Pas een coating toe
  Let op: schilder altijd 5-10 cm van het
  edele metaal mee: kathodische reactie
  beperken
  b     k
• Ontwerp eenvoudig te vervangen
  anodische delen, of pas een derde deel
  toe d anodisch i ten opzichte van d
      dat     di h is          i h      de
  twee andere (opofferingsanode)

  DSM Corporate Operations & Responsible Care
  Functional Excellence Manufacturing
  Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
Kathodische bescherming                                             16



• Kathodische bescherming is het ervoor zorgen dat het staal de kathode
  is in de corrosie reactie
• Gegalvaniseerd staal: zink is anodisch t.o.v. staal en zal preferent
  corroderen
• Magnesium anodes verbonden met een ondergrondse pijpleiding
  beschermen deze tegen corrosie
• Onder porositeiten in tin- of chroom-lagen zal staal preferent
  corroderen omdat het onedeler is (anodisch)
                         tin                               zink




                   staal                                   staal


DSM Corporate Operations & Responsible Care
Functional Excellence Manufacturing
Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion




Putvormige corrosie                                                 17




• Locale aantasting resulteert in gaten / holtes
• Doorbraak van de passieve laag
• Start vaak bij oppervlaktedefecten / dikke oxidelagen
DSM Corporate Operations & Responsible Care
Functional Excellence Manufacturing
Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
Voorkomen van: putvormige corrosie                                               18



• Pitting Resistance Equivalent Number (PREN)
PREN = %Cr + 3.3%Mo + 16%N

               •   X2CrNi 18 9 (304L; 1.4307)
    stenter




               •   X2CrNiMo 17 13 2 (316L; 1.4404)
               •   X2CrNiMoN 22 5 3 (duplex; 1.4462)
                                     ( p ;         )
Resis




               •   X2NiCrMoCu 31 27 4 (1.4563)



•             Vermijd chlorides
•             Verwijder oxidelagen als gevolg van lassen
•             Zorg voor gladde en schone oppervlakken
•             Voorkom stilstaande media (vermijd afzettingen)

DSM Corporate Operations & Responsible Care
Functional Excellence Manufacturing
Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion




Voorkomen van: putvormige corrosie                                               19



                                                                Ter plaatse van
                                                                    p
                                                                aanloopkleuren is
                                                                RVS gevoeliger voor
                                                                chlorides;

                                                                Oplossing:
                                                                1.
                                                                1 goed schuren
                                                                2. beitsen


                                                                En de binnenkant?




DSM Corporate Operations & Responsible Care
Functional Excellence Manufacturing
Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
Interkristallijne corrosie                                                         20


Heat affected zone


                                                                      “Lasbederf”



                            Cr-carbides
         500°C 800°C
-Vorming van Cr carbides op
 Vorming     Cr-carbides
korrelgrenzen in 800 – 500°C zone

-V
 Verarming van C i matrix naast d
         i      Cr in   ti      t de
carbides Æ verlies van corrosie
resistentie
 DSM Corporate Operations & Responsible Care
 Functional Excellence Manufacturing
 Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion




 Spanningscorrosie                                                                  21



 •   Combinatie effect van corrosief milieu en trekspanning
 •   Zeer fijne, vertakte scheuren in verder nauwelijks aangetast metaal
 •   Scheuren lopen dwars door de korrels, of volgen de korrelgrenzen
                  p                         ,      g           g
 •   Scheuren groeien relatief snel Æ hoog risico op lekkage


     Transkristallijn                                       Interkristallijn




 DSM Corporate Operations & Responsible Care
 Functional Excellence Manufacturing
 Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
Spanningscorrosie (SCC)                                                            22




                                                           Interkristallijne SCC

Transkristallijne SCC

DSM Corporate Operations & Responsible Care
Functional Excellence Manufacturing
Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion




Spanningscorrosie – invloed temperatuur                                            23



• chloride - SCC in austenitisch roestvast staal: > 50°C
                                                    50 C

• NO3- - SCC in C-staal: > 50°C (up to 240°C)
                                ( p         )

• Loog - SCC in C-staal: > 50°C

• Loog - SCC in austenitisch roestvast staal:
•      304L: > 100 to 120°C
                      120 C
•      316L: > 130 to 150°C

• NH3- SCC in messing: omgevings temperatuur


DSM Corporate Operations & Responsible Care
Functional Excellence Manufacturing
Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
Spanningscorrosie                                                  24




                              Chloride-SCC in RVS LFK-koppelring
DSM Corporate Operations & Responsible Care
Functional Excellence Manufacturing
Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion




Spanningscorrosie                                                  25




                                 RVS koppelring van p p
                                       pp     g     pomphuis
DSM Corporate Operations & Responsible Care
Functional Excellence Manufacturing
Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
Voorkomen van: spanningscorrosie                                                       26




SCC doordat pakking met lijm is                             Nummer 357 geschreven op pijp.
bevestigd.
                                Lijm, inkt, etc. bevat chlorides !
 DSM Corporate Operations & Responsible Care
 Functional Excellence Manufacturing
 Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion




 Corrosie onder isolatie                                                                27



 •   Onder natte thermische isolatie
 •   Lange tijd verborgen achter isolatiebeplating
 •   C-staal + water + zuurstof + … (gelijkmatige corrosion)
                                     (g j      g           )
 •   RVS + water + chlorides + … (pitting, SCC)
 •   Preventie (“houdt het droog”)
        •    Houdt isolatiebeplating waterdicht / afwaterend
        •    Coaten van C-staal (QA/QC tijdens voorbehandelen + applicatie)
        •    Al-folie wikkelen rond RVS (kustgebieden)
                                          (     g        )
        •    Inspecteer critische locaties regelmatig (inspectie programma)
        •    Niet isoleren als het niet nodig is
        •    Gebruik ‘gesloten cel’ isolatiemateriaal (b v foam glass)
                                                      (b.v.



 DSM Corporate Operations & Responsible Care
 Functional Excellence Manufacturing
 Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
Voorkomen van: corrosie onder isolatie                                          28




                                                           Kritische lokaties




DSM Corporate Operations & Responsible Care
Functional Excellence Manufacturing
Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion




Voorkomen van: corrosie onder isolatie                                          29




                     • Corrosie onder isolatie van C-staal
DSM Corporate Operations & Responsible Care
Functional Excellence Manufacturing
Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
Steun van vat: toestand onder isolatie?                    30




  DSM Corporate Operations & Responsible Care
  Functional Excellence Manufacturing
  Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion




  Voorkomen van: COI – door goed ontwerp                     31




                                insulation


                                        AI
                                        sheeting
                                               g




Reactor wall



  DSM Corporate Operations & Responsible Care
  Functional Excellence Manufacturing
  Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
Bescherming tegen corrosie                                                                         32


                                                           Ontwerp

                                                     Electrochemisch:
                                                   anodische/kathodische
                                                       bescherming


                Materiaal                                  CORROSIE                  Milieu


     Vervangen / aanpassen                                  isoleren        Veranderen / aanpassen


                                                     Beschermende l
                                                     B   h        d lagen
         Legeren                                         - metallisch               Inhibitie
     warmtebehandelen                                     - coatings            waterbehandeling
DSM Corporate Operations & Responsible Care
Functional Excellence Manufacturing
Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion




Inspectie                                                                                          33



• Wat kan er gebeurd zijn
       • Proces + materiaal + historie Æ faalmechanismen
• Waar moet er gezocht worden
       • Kritische lokaties (bochten, lassen, ontwerp details)
• Hoe moet er gezocht worden
       • Visueel, Niet-destructief, on-line monitoring, anders
• Beperkingen
    p     g
       • Inwendig
       • Van buitenaf
       • Tijd / kosten


DSM Corporate Operations & Responsible Care
Functional Excellence Manufacturing
Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
Vormen van Niet-Destructief Onderzoek
            Niet-                                                                                       34



 •   Penetrant scheuronderzoek
 •   Magnetisch scheuronderzoek
 •   Ultrasone (
     Ult        (wanddikte) metingen (
                    ddikt )    ti    (o.a. “B tl ”)
                                           “Beetle”)
 •   Radiografisch onderzoek (Röntgen, isotoop)
 •   Wervelstroom onderzoek
     W      l t      d       k
 •   Magnetische inductie (tankbodems)
 •   Infrarood Thermografie
     I f      d Th        fi
 •   Acoustische emissie
 •   …

 DSM Corporate Operations & Responsible Care
 Functional Excellence Manufacturing
 Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion




 NDO afhankelijk van faalmechanisme                                                                     35



                                                   Invloed op     Niet-destructieve
                                                    integriteit     test methode      Reference:

gelijkmatige corrosie                                   - / ++        (V) UT X        ++ = very serious
                                                                                      + = serious
putvormige corrosie                                         O         V UT X
                                                                                      O = moderate
spleetcorrosie                                              -         (V) UT X        - = minor
                                                                                      V = visual
galvanische corrosie                                        +         V UT X
                                                                                      UT = ultrasonic
interkristallijne corrosie                                  +       (V) UT X EC       X   = rontgen
erosie - corrosie                                           O         V UT X          EC = eddy-current
                                                                                      M = magnetic
spanningscorrosie                                           ++    (V) PT M UT X EC
                                                                                      PT = penetrant
microbiologische corrosie                                   +         (V) UT X

 DSM Corporate Operations & Responsible Care
 Functional Excellence Manufacturing
 Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
Enkele opmerkingen tot slot                                36


• Materialen zorgen voor integriteit; ga er zorgvuldig mee om
• Corrosie is de belangrijkste bedreiging voor integriteit
  (
  (belangrijkste faalmechanisme)
        g j                      )
• Preventie en beheersing van corrosie start al bij het
  ontwerp (
        p (van pproces en installatie)
                                     )
• Herken corrosie als het optreedt
• Weet waar, wanneer en hoe te inspecteren
             ,                        p


• Bij twijfel: schakel een deskundige in!

DSM Corporate Operations & Responsible Care
Functional Excellence Manufacturing
Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion

More Related Content

Viewers also liked

15.30 dhr nollau
15.30 dhr nollau15.30 dhr nollau
15.30 dhr nollau
Themadagen
 
Jaco Wajer - AWL Techniek
Jaco Wajer - AWL TechniekJaco Wajer - AWL Techniek
Jaco Wajer - AWL TechniekThemadagen
 
11.50 dhr coenen
11.50 dhr coenen11.50 dhr coenen
11.50 dhr coenenThemadagen
 
09.40 dhr Puik
09.40 dhr Puik09.40 dhr Puik
09.40 dhr Puik
Themadagen
 
Heer Bert de Veer
Heer Bert de VeerHeer Bert de Veer
Heer Bert de VeerThemadagen
 
09.50 Ernst Vrolijks
09.50 Ernst Vrolijks09.50 Ernst Vrolijks
09.50 Ernst Vrolijks
Themadagen
 
Dhr Schennink
Dhr SchenninkDhr Schennink
Dhr Schennink
Themadagen
 
10.50 dhr Breen
10.50 dhr Breen10.50 dhr Breen
10.50 dhr BreenThemadagen
 
15 00 Dhr Jeurissen
15 00 Dhr Jeurissen15 00 Dhr Jeurissen
15 00 Dhr JeurissenThemadagen
 
Stappenplan Social Media
Stappenplan Social MediaStappenplan Social Media
Stappenplan Social MediaThemadagen
 
15.40 hr Willockx
15.40 hr Willockx15.40 hr Willockx
15.40 hr WillockxThemadagen
 

Viewers also liked (11)

15.30 dhr nollau
15.30 dhr nollau15.30 dhr nollau
15.30 dhr nollau
 
Jaco Wajer - AWL Techniek
Jaco Wajer - AWL TechniekJaco Wajer - AWL Techniek
Jaco Wajer - AWL Techniek
 
11.50 dhr coenen
11.50 dhr coenen11.50 dhr coenen
11.50 dhr coenen
 
09.40 dhr Puik
09.40 dhr Puik09.40 dhr Puik
09.40 dhr Puik
 
Heer Bert de Veer
Heer Bert de VeerHeer Bert de Veer
Heer Bert de Veer
 
09.50 Ernst Vrolijks
09.50 Ernst Vrolijks09.50 Ernst Vrolijks
09.50 Ernst Vrolijks
 
Dhr Schennink
Dhr SchenninkDhr Schennink
Dhr Schennink
 
10.50 dhr Breen
10.50 dhr Breen10.50 dhr Breen
10.50 dhr Breen
 
15 00 Dhr Jeurissen
15 00 Dhr Jeurissen15 00 Dhr Jeurissen
15 00 Dhr Jeurissen
 
Stappenplan Social Media
Stappenplan Social MediaStappenplan Social Media
Stappenplan Social Media
 
15.40 hr Willockx
15.40 hr Willockx15.40 hr Willockx
15.40 hr Willockx
 

More from Themadagen

Harry Sanders - Kiefel Benelux
Harry Sanders - Kiefel BeneluxHarry Sanders - Kiefel Benelux
Harry Sanders - Kiefel Benelux
Themadagen
 
Jan Lambrechts - LCS Belgium
Jan Lambrechts - LCS BelgiumJan Lambrechts - LCS Belgium
Jan Lambrechts - LCS Belgium
Themadagen
 
Jan Eite Bullema - TNO
Jan Eite Bullema - TNOJan Eite Bullema - TNO
Jan Eite Bullema - TNO
Themadagen
 
Benjamin Mehlmann - Fraunhofer Institute
Benjamin Mehlmann - Fraunhofer InstituteBenjamin Mehlmann - Fraunhofer Institute
Benjamin Mehlmann - Fraunhofer Institute
Themadagen
 
Harm Peters en Mark-Olof Dirksen
Harm Peters en Mark-Olof DirksenHarm Peters en Mark-Olof Dirksen
Harm Peters en Mark-Olof DirksenThemadagen
 
Jan Kroon - ECN-Solliance
Jan Kroon - ECN-SollianceJan Kroon - ECN-Solliance
Jan Kroon - ECN-Solliance
Themadagen
 
Arjan Langen - TNO/Holst Centre
Arjan Langen - TNO/Holst CentreArjan Langen - TNO/Holst Centre
Arjan Langen - TNO/Holst Centre
Themadagen
 
Karel Spee - Holst Centre
Karel Spee - Holst CentreKarel Spee - Holst Centre
Karel Spee - Holst Centre
Themadagen
 
Margreet de Kok - Holst Centre
Margreet de Kok - Holst CentreMargreet de Kok - Holst Centre
Margreet de Kok - Holst Centre
Themadagen
 
Joop Onnekink - Pezy Product Innovation
Joop Onnekink - Pezy Product InnovationJoop Onnekink - Pezy Product Innovation
Joop Onnekink - Pezy Product InnovationThemadagen
 
Bas Krins - Applied Polymer Innovations Institute
Bas Krins - Applied Polymer Innovations InstituteBas Krins - Applied Polymer Innovations Institute
Bas Krins - Applied Polymer Innovations InstituteThemadagen
 
Christiaan Bolck - Wageningen UR/ DPI ValueCentre
Christiaan Bolck - Wageningen UR/ DPI ValueCentreChristiaan Bolck - Wageningen UR/ DPI ValueCentre
Christiaan Bolck - Wageningen UR/ DPI ValueCentreThemadagen
 
Rene Dijkstra - DARE!!
Rene Dijkstra - DARE!!Rene Dijkstra - DARE!!
Rene Dijkstra - DARE!!Themadagen
 
Willem van der Bijl - Produca
Willem van der Bijl - ProducaWillem van der Bijl - Produca
Willem van der Bijl - ProducaThemadagen
 
Michael Gerrits - Van Diepen Van der Kroef Advocaten
Michael Gerrits - Van Diepen Van der Kroef AdvocatenMichael Gerrits - Van Diepen Van der Kroef Advocaten
Michael Gerrits - Van Diepen Van der Kroef AdvocatenThemadagen
 
Nick de With - Fusacon
Nick de With - FusaconNick de With - Fusacon
Nick de With - FusaconThemadagen
 
De heer Henk van Eeden
De heer Henk van EedenDe heer Henk van Eeden
De heer Henk van EedenThemadagen
 
Benno Oderkerk - Avantes
Benno Oderkerk - AvantesBenno Oderkerk - Avantes
Benno Oderkerk - Avantes
Themadagen
 
Stijn Berkhout - RIVM
Stijn Berkhout - RIVMStijn Berkhout - RIVM
Stijn Berkhout - RIVM
Themadagen
 
Gregor van Baars - TNO
Gregor van Baars - TNOGregor van Baars - TNO
Gregor van Baars - TNO
Themadagen
 

More from Themadagen (20)

Harry Sanders - Kiefel Benelux
Harry Sanders - Kiefel BeneluxHarry Sanders - Kiefel Benelux
Harry Sanders - Kiefel Benelux
 
Jan Lambrechts - LCS Belgium
Jan Lambrechts - LCS BelgiumJan Lambrechts - LCS Belgium
Jan Lambrechts - LCS Belgium
 
Jan Eite Bullema - TNO
Jan Eite Bullema - TNOJan Eite Bullema - TNO
Jan Eite Bullema - TNO
 
Benjamin Mehlmann - Fraunhofer Institute
Benjamin Mehlmann - Fraunhofer InstituteBenjamin Mehlmann - Fraunhofer Institute
Benjamin Mehlmann - Fraunhofer Institute
 
Harm Peters en Mark-Olof Dirksen
Harm Peters en Mark-Olof DirksenHarm Peters en Mark-Olof Dirksen
Harm Peters en Mark-Olof Dirksen
 
Jan Kroon - ECN-Solliance
Jan Kroon - ECN-SollianceJan Kroon - ECN-Solliance
Jan Kroon - ECN-Solliance
 
Arjan Langen - TNO/Holst Centre
Arjan Langen - TNO/Holst CentreArjan Langen - TNO/Holst Centre
Arjan Langen - TNO/Holst Centre
 
Karel Spee - Holst Centre
Karel Spee - Holst CentreKarel Spee - Holst Centre
Karel Spee - Holst Centre
 
Margreet de Kok - Holst Centre
Margreet de Kok - Holst CentreMargreet de Kok - Holst Centre
Margreet de Kok - Holst Centre
 
Joop Onnekink - Pezy Product Innovation
Joop Onnekink - Pezy Product InnovationJoop Onnekink - Pezy Product Innovation
Joop Onnekink - Pezy Product Innovation
 
Bas Krins - Applied Polymer Innovations Institute
Bas Krins - Applied Polymer Innovations InstituteBas Krins - Applied Polymer Innovations Institute
Bas Krins - Applied Polymer Innovations Institute
 
Christiaan Bolck - Wageningen UR/ DPI ValueCentre
Christiaan Bolck - Wageningen UR/ DPI ValueCentreChristiaan Bolck - Wageningen UR/ DPI ValueCentre
Christiaan Bolck - Wageningen UR/ DPI ValueCentre
 
Rene Dijkstra - DARE!!
Rene Dijkstra - DARE!!Rene Dijkstra - DARE!!
Rene Dijkstra - DARE!!
 
Willem van der Bijl - Produca
Willem van der Bijl - ProducaWillem van der Bijl - Produca
Willem van der Bijl - Produca
 
Michael Gerrits - Van Diepen Van der Kroef Advocaten
Michael Gerrits - Van Diepen Van der Kroef AdvocatenMichael Gerrits - Van Diepen Van der Kroef Advocaten
Michael Gerrits - Van Diepen Van der Kroef Advocaten
 
Nick de With - Fusacon
Nick de With - FusaconNick de With - Fusacon
Nick de With - Fusacon
 
De heer Henk van Eeden
De heer Henk van EedenDe heer Henk van Eeden
De heer Henk van Eeden
 
Benno Oderkerk - Avantes
Benno Oderkerk - AvantesBenno Oderkerk - Avantes
Benno Oderkerk - Avantes
 
Stijn Berkhout - RIVM
Stijn Berkhout - RIVMStijn Berkhout - RIVM
Stijn Berkhout - RIVM
 
Gregor van Baars - TNO
Gregor van Baars - TNOGregor van Baars - TNO
Gregor van Baars - TNO
 

Jacko Aerts - DSM

  • 1. 0 Themadag: Corrosie (roest) voorkomen is beter dan genezen Maintenance & Corrosie Ir. Jacko Aerts / 26 oktober 2010 TU Delft, Metaalkunde (1986) p DSM: - Materiaal & Corrosie competence - Maintenance Studiekern Corrosie DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion Relatie maintenance en corrosie 1 • Maintenance Æ waarborgen van integriteit • Integriteit Æ functionaliteit, esthetisch, veiligheid • Bedreigingen Æ corrosie en andere faalmechanismen • Waarborgen Æ inspecteren, evalueren, repareren • Inspecteren: waar, wanneer, hoe? • Evalueren: begrijp ik het? incident of systematisch? het?, • Repareren: nu of later?, hoe?, vervangen? • Vereist: Kennis van corrosie (en andere faalmechanismen) • Welke vorm van corrosie • Waar kun je die verwachten • Hoe snel verloopt de corrosie • Wat kun je ertegen doen DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
  • 2. Corrosiepreventie in drie stadia 2 • Preventie op de tekentafel • Design • Uitvoeringsdetails g • Materiaalkeuze • Goede uitvoering in praktijk • Materialen juist behandelen • Controle op lassen / montage / ophanging • Controle op stralen / conserveren / isoleren • Juiste bedrijfsvoering • Beheersing van temperatuur / flow / batchtijden • CIP-procedures DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion Integriteit 3 • Waarom? Æ VEILIGHEID !!! Onthoud: Er bevinden zich meestal maar enkele mm’s materiaal tussen jou en een vloeistof / g die j gas giftig / brandbaar / verstikkend / kankerverwekkend / bijtend / heet / koud / nat / zwaar is. is DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
  • 3. Integriteit 4 Onthoud: • W Waarom? Æ VEILIGHEID !!! ? Er bevinden zich meestal maar enkele mm’s materiaal tussen jou en een vloeistof die giftig / brandbaar / verstikkend / kankerverwekkend / bijtend / Integriteit heet / koud / nat / zwaar is. 33% Uniform Corrosion Faalmechanismen 11% Corrosion Fatigue 19% Transgranular SCC 6% Intergranular SCC 2% H-embrittlement >80% corrosie 1% H2 - attack 5% Pitting ( (Bron: BASF) ) 4% Intergranular corosion 6% Mechanical (w ear, erosion, cavitation 3% High temperature 10% other corrosion forms DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion Theorie van corrosie (1) 5 • Definitie van corrosie: Corrosie is de ongewenste verwijdering van materiaal door (elektro-) chemische reactie met het medium waaraan het is blootgesteld. • Chemische reactie: sneller als T stijgt • “Elektro-” : transport van elektronen / ionen DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
  • 4. Theorie van corrosie (2) 6 O2 O2 Fe + 2OH Î Fe(OH)2 ++ 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O Î 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 Î Fe2O3 .H2O + 2H2O O2 H2O O2 Fe(OH)3 O2 O2 O2 O2 O2 O2 Fe(OH)2 O2 OH- Stream OH- of ions Fe2+ electrons e- e- Fe Fe Anode Cathode Cathode Fe Î Fe2+ + 2e- O2 + 2H2O + 4e Î 4OH DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion Theorie van corrosie (3) 7 Passiviteit Galvanische reeks Goud • Beschermend, dicht oxidelaagje Edel / Grafiet Kathodisch • Z Zeer dun, transparant d t t Titanium • Sterk hechtend Hastelloy C Monel • Zelfherstellend Koper K • Corrosieresistent Lood • Slijtvast CrNi 18.8 13Cr staal Staal Aluminium Cadmium Onedel / Zink Anodisch Magnesium DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
  • 5. Corrosievormen op basis van uiterlijk 8 1. Gelijkmatige corrosie 2. Galvanische corrosie 3. Putvormige corrosie (“pitting”) 4. Spleetcorrosie 4 S l t i 5. Interkristallijne corrosie 6. 6 Spanningscorrosie (“stress corrosion cracking = SCC”) ( stress SCC ) 7. Erosie-corrosie 8. Microbiologische corrosie (“MIC”) En andere vormen… Corrosie onder isolatie (= atmosferische corrosie) C-staal: zie 1. Roestvast staal: zie 6. DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion Gelijkmatige corrosie 9 • Meest voorkomende vorm van corrosie • Chemische of elektrochemische reactie • Het metaal wordt wordt dunner en bezwijkt uiteindelijk door j j overbelasting • Vaak minder bedreigend doordat de resterende levensduur nauwkeurig bepaald kan worden • Maintenance: • Wanddiktemetingen • Coatings metaal DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
  • 6. Gelijkmatige corrosie 10 Melassetank, Delft (1999) , ( ) DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion Voorkomen van: Gelijkmatige corrosie 11 • Corrosie kan worden voorkomen of verminderd door: • Juiste materialen, meer Cr en Mo • Coatings • Inhibitors • Kathodische bescherming • Goed werkende afsluiters DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
  • 7. Coatings en de zwakste schakel 12 DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion Leidingbrug goed geconserveerd? 13 DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
  • 8. Galvanische corrosie 14 • Een potentiaalverschil (verschil in edelheid) tussen twee verschillende metalen i een corrosief milieu veroorzaakt elektronentransport. t l in i f ili kt l kt t t • Corrosie van het minder edele metaal wordt versterkt doordat hier vooral de anodische reactie verloopt. DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion Voorkomen van: Galvanische corrosie 15 • Kies combinaties van metalen zo dicht mogelijk bij elkaar in de galvanische reeks • Vermijd kleine anodische en grote kathodische oppervlakken • Zorg voor elektrische isolatie • Pas een coating toe Let op: schilder altijd 5-10 cm van het edele metaal mee: kathodische reactie beperken b k • Ontwerp eenvoudig te vervangen anodische delen, of pas een derde deel toe d anodisch i ten opzichte van d dat di h is i h de twee andere (opofferingsanode) DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
  • 9. Kathodische bescherming 16 • Kathodische bescherming is het ervoor zorgen dat het staal de kathode is in de corrosie reactie • Gegalvaniseerd staal: zink is anodisch t.o.v. staal en zal preferent corroderen • Magnesium anodes verbonden met een ondergrondse pijpleiding beschermen deze tegen corrosie • Onder porositeiten in tin- of chroom-lagen zal staal preferent corroderen omdat het onedeler is (anodisch) tin zink staal staal DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion Putvormige corrosie 17 • Locale aantasting resulteert in gaten / holtes • Doorbraak van de passieve laag • Start vaak bij oppervlaktedefecten / dikke oxidelagen DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
  • 10. Voorkomen van: putvormige corrosie 18 • Pitting Resistance Equivalent Number (PREN) PREN = %Cr + 3.3%Mo + 16%N • X2CrNi 18 9 (304L; 1.4307) stenter • X2CrNiMo 17 13 2 (316L; 1.4404) • X2CrNiMoN 22 5 3 (duplex; 1.4462) ( p ; ) Resis • X2NiCrMoCu 31 27 4 (1.4563) • Vermijd chlorides • Verwijder oxidelagen als gevolg van lassen • Zorg voor gladde en schone oppervlakken • Voorkom stilstaande media (vermijd afzettingen) DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion Voorkomen van: putvormige corrosie 19 Ter plaatse van p aanloopkleuren is RVS gevoeliger voor chlorides; Oplossing: 1. 1 goed schuren 2. beitsen En de binnenkant? DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
  • 11. Interkristallijne corrosie 20 Heat affected zone “Lasbederf” Cr-carbides 500°C 800°C -Vorming van Cr carbides op Vorming Cr-carbides korrelgrenzen in 800 – 500°C zone -V Verarming van C i matrix naast d i Cr in ti t de carbides Æ verlies van corrosie resistentie DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion Spanningscorrosie 21 • Combinatie effect van corrosief milieu en trekspanning • Zeer fijne, vertakte scheuren in verder nauwelijks aangetast metaal • Scheuren lopen dwars door de korrels, of volgen de korrelgrenzen p , g g • Scheuren groeien relatief snel Æ hoog risico op lekkage Transkristallijn Interkristallijn DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
  • 12. Spanningscorrosie (SCC) 22 Interkristallijne SCC Transkristallijne SCC DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion Spanningscorrosie – invloed temperatuur 23 • chloride - SCC in austenitisch roestvast staal: > 50°C 50 C • NO3- - SCC in C-staal: > 50°C (up to 240°C) ( p ) • Loog - SCC in C-staal: > 50°C • Loog - SCC in austenitisch roestvast staal: • 304L: > 100 to 120°C 120 C • 316L: > 130 to 150°C • NH3- SCC in messing: omgevings temperatuur DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
  • 13. Spanningscorrosie 24 Chloride-SCC in RVS LFK-koppelring DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion Spanningscorrosie 25 RVS koppelring van p p pp g pomphuis DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
  • 14. Voorkomen van: spanningscorrosie 26 SCC doordat pakking met lijm is Nummer 357 geschreven op pijp. bevestigd. Lijm, inkt, etc. bevat chlorides ! DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion Corrosie onder isolatie 27 • Onder natte thermische isolatie • Lange tijd verborgen achter isolatiebeplating • C-staal + water + zuurstof + … (gelijkmatige corrosion) (g j g ) • RVS + water + chlorides + … (pitting, SCC) • Preventie (“houdt het droog”) • Houdt isolatiebeplating waterdicht / afwaterend • Coaten van C-staal (QA/QC tijdens voorbehandelen + applicatie) • Al-folie wikkelen rond RVS (kustgebieden) ( g ) • Inspecteer critische locaties regelmatig (inspectie programma) • Niet isoleren als het niet nodig is • Gebruik ‘gesloten cel’ isolatiemateriaal (b v foam glass) (b.v. DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
  • 15. Voorkomen van: corrosie onder isolatie 28 Kritische lokaties DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion Voorkomen van: corrosie onder isolatie 29 • Corrosie onder isolatie van C-staal DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
  • 16. Steun van vat: toestand onder isolatie? 30 DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion Voorkomen van: COI – door goed ontwerp 31 insulation AI sheeting g Reactor wall DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
  • 17. Bescherming tegen corrosie 32 Ontwerp Electrochemisch: anodische/kathodische bescherming Materiaal CORROSIE Milieu Vervangen / aanpassen isoleren Veranderen / aanpassen Beschermende l B h d lagen Legeren - metallisch Inhibitie warmtebehandelen - coatings waterbehandeling DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion Inspectie 33 • Wat kan er gebeurd zijn • Proces + materiaal + historie Æ faalmechanismen • Waar moet er gezocht worden • Kritische lokaties (bochten, lassen, ontwerp details) • Hoe moet er gezocht worden • Visueel, Niet-destructief, on-line monitoring, anders • Beperkingen p g • Inwendig • Van buitenaf • Tijd / kosten DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
  • 18. Vormen van Niet-Destructief Onderzoek Niet- 34 • Penetrant scheuronderzoek • Magnetisch scheuronderzoek • Ultrasone ( Ult (wanddikte) metingen ( ddikt ) ti (o.a. “B tl ”) “Beetle”) • Radiografisch onderzoek (Röntgen, isotoop) • Wervelstroom onderzoek W l t d k • Magnetische inductie (tankbodems) • Infrarood Thermografie I f d Th fi • Acoustische emissie • … DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion NDO afhankelijk van faalmechanisme 35 Invloed op Niet-destructieve integriteit test methode Reference: gelijkmatige corrosie - / ++ (V) UT X ++ = very serious + = serious putvormige corrosie O V UT X O = moderate spleetcorrosie - (V) UT X - = minor V = visual galvanische corrosie + V UT X UT = ultrasonic interkristallijne corrosie + (V) UT X EC X = rontgen erosie - corrosie O V UT X EC = eddy-current M = magnetic spanningscorrosie ++ (V) PT M UT X EC PT = penetrant microbiologische corrosie + (V) UT X DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion
  • 19. Enkele opmerkingen tot slot 36 • Materialen zorgen voor integriteit; ga er zorgvuldig mee om • Corrosie is de belangrijkste bedreiging voor integriteit ( (belangrijkste faalmechanisme) g j ) • Preventie en beheersing van corrosie start al bij het ontwerp ( p (van pproces en installatie) ) • Herken corrosie als het optreedt • Weet waar, wanneer en hoe te inspecteren , p • Bij twijfel: schakel een deskundige in! DSM Corporate Operations & Responsible Care Functional Excellence Manufacturing Ir. Jacko Aerts, Competence Leader Materials & Corrosion