Kruip is een Onderkruiper Afdrukken E-mailadres
AddThis Social Bookmark Button

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 tentoonspreiden. 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 onderkruipers van het ergste soort. Een aan deze onderkruipers gewijde blogreeks zal hun oorsprong verder openbaren.

messing_gegotenOm “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 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 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. rechts op de foto onderaan deze blog het begin van kruip, terwijl links enkele kruipholtes dreigen samen te smelten.

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 leggen we in een latere blog uit, maar vergelijk het alvast 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 !

 

kruip_-_detail

Dr. ir. Frans Vos

Zaakvoerder Materials Consult

26 januari 2011

 
NederlandsEnglish