Onze blog
Grond: van goedaardig tot kankerverwekkend Afdrukken E-mailadres
AddThis Social Bookmark Button

Corrosie is de kanker van metalen

“Een pijpleiding in je achtertuin”, het moet je maar overkomen. Alhoewel pijpleidingen een zeer veilige wijze van transport zijn, zal onze vorige blog toch een aantal vragen hebben opgeroepen. Ik anticipeer enkele mogelijke reacties: “Is het niet zo dat lekkende pijpleidingen al hebben geleid tot vervuilde gronden?” en “Bevatten die vervuilde gronden soms geen kankerverwekkende stoffen?”. Het kan niet worden ontkend dat er regelmatig dergelijke verhalen opduiken, maar waar die verhalen zelden tot nooit over spreken is: Hoe is het zover kunnen komen?

Zoals in vele gevallen ligt onvoldoende opvolging en onderhoud, in sommige gevallen zelfs verwaarlozing aan de basis van de lekkage. Meestal is corrosie de boosdoener. Corrosie kan, indien niet voldoende gecontroleerd en beheerst, als een kleine plek ontstaan om daarna ongebreideld verder te woekeren. Bepaalde grondsoorten kunnen agressief zijn ten opzichte van metalen leidingen. Bovendien kunnen we niet zomaar zien wat er onder de grond gebeurt.

Wat is dat dan, “agressieve” grond? Om dat te begrijpen is het allereerst van belang te beseffen dat grond voor een aanzienlijk deel bestaat uit water en dat, net zoals ons drinkwater, grondwater allerhande stoffen kan bevatten die corrosie kunnen bevorderen of net kunnen voorkomen. Zo kan water bv. te zuur zijn, wat dan ook wel agressief water wordt genoemd. Het water kan bv. chlorides, sulfaten en fosfaten bevatten die - afhankelijk van hun concentratie - corrosie kunnen tegenwerken of aanwakkeren enz. De mate waarin grond al dan niet agressief/corrosief is, is afhankelijk van vele parameters. Enkele voorbeelden:

  • Het type grond – zand, klei, veengrond enz: het type grond en het watergehalte gaan hand in hand. Zo bevat zandgrond bv. relatief weinig water en bevat veengrond veel water. Zandgrond is daardoor bv. veelal minder corrosief dan veengrond. Ook het zuurstofgehalte in de grond wordt mee bepaald door het type grond; het zuurstofgehalte is op zich dan weer een belangrijke parameter die mee de corrosiviteit van de grond bepaalt enz.
  • DSC02084De diepte: Grond bestaat steeds uit verschillende lagen. Zo is bv. de toplaag in de Antwerpse kempen een zandgrond, terwijl er in dieper gelegen lagen ook klei aanwezig is. Bovendien liggen die lagen niet altijd mooi evenwijdig met het aardoppervlak, maar liggen ze soms in een grillig patroon of schuin. Zo wordt de kleilaag van de Antwerpse kempen bv. de toplaag een honderdtal kilometer meer naar het westen. Ook grondwerken kunnen de laagopbouw wijzigen enz.
  • Oppervlaktewater versus grondwater. Niet alleen is grondwater veelal ‘schoner’ dan oppervlaktewater, maar de grondwaterspiegel varieert bv. ook met de hoeveelheid neerslag die is gevallen. Op bepaalde dieptes zal het vochtgehalte dus veranderen met het weer en het seizoen. Het effect van de grondwaterspiegel kan soms ook heel lokaal en tijdelijk zijn, bv. bij het droogleggen van een bepaald gebied bij infrastructuurwerken.
  • De regio – bv. landelijk, industrieel, maritiem: afhankelijk van het type omgeving, zal de samenstelling van de grond variëren. Zo zijn er bv. veel meer chlorides in maritiem klimaat, is de grond in industriële omgeving soms rijk aan sulfaten en kan overbemeste landbouwgrond redelijk veel fosfaten bevatten enz.
  • De levende grond: grond bevat heel veel biologisch leven, waaronder allerhande micro-organismen. Elk biologisch organisme heeft zuurstof nodig om te leven; zuurstof werd hiervoor al aangehaald als een element dat veel invloed heeft op corrosie, dus als micro-organismen zuurstof verbruiken, beïnvloeden zij onrechtstreeks de corrosieprocessen. Trouwens, sommige micro-organismen halen de broodnodige zuurstof niet gewoon uit de omgeving, maar uit de ‘vertering’ van sulfaten; dat zijn dan de zogenaamde sulfaatreducerende bacteriën. De afvalstoffen van deze vertering zorgen dan weer voor een verzuurd, dus meer corrosief milieu.
  • In de buurt van spoorwegen en tramlijnen kunnen er ook nog zogenaamde zwerfstromen ontstaan. Dit zijn elektrische stromen die vanwege de nabijheid van de spoor- of tramlijn ontstaan in ingegraven metaalstructuren. Vermits corrosie een elektrochemisch proces is, beïnvloeden ook deze zwerfstromen de corrosie van ingegraven metaalstructuren.

pijpleidingaanleg_-_trekmechanismeCorrosie van ingegraven metaalstructuren is dus een heel complex en niet in één blog te beschrijven proces. Corrosiebescherming van ingegraven structuren begint al bij de keuze van de positie en, voor pijpleidingen, het traject. Passage van pijleidingen doorheen zure veengronden zal bv. steeds worden vermeden. Vervolgens worden klassieke beschermingsmechanismen voorzien. Bij pijpleidingen gaat het dan over een eerste bescherming via bitumen- of verflagen, gecombineerd met kathodische bescherming. De keuze en afregeling van die beschermingsmiddelen is dan weer afhankelijk van de eigenschappen van de grond enz.

Echter, ondanks al die complexiteit blijft ook voor pijpleidingbescherming ‘het gezond verstand’ gelden: Voorkomen is beter dan genezen. Een goed gekozen traject, een superieure beschermlaag en een correct afgeregelde kathodische bescherming zijn daarbij de minimumvereisten. Een dergelijke werkmethode is en blijft de enige goede methode om corrosie - de kanker van de metalen - te voorkomen.

 

Wil je meer leren over de corrosiebescherming van pijpleidingen? Blijf dan zeker onze blogs volgen, via RSS of door regelmatig naar onze website terug te komen.

 
Gefopt met fopkaarsen? Afdrukken E-mailadres
AddThis Social Bookmark Button

eeuwige_brandende_kaarsAls toeschouwer is het heerlijk achterover leunen, glimlachen en lachen om ter hardst. Als jarige is het een leuke dag … totdat je de kaarsjes uitblazen mag.

Je krijgt ze maar niet gedoofd. Telkens denk je dat je nu wel het onderste uit je longen hebt gehaald, maar dan zie je weer een vonkje en in hun volle glorie komen de vlammetjes terug. Algemeen jolijt bij de andere aanwezigen; het ademhalingsgestel van het feestvarken schakelt van een diepe zucht over naar diep inademen en … blazen maar.

Fopkaarsen zijn alom gekend en hebben al menig feestje opgevrolijkt met hun niet aflatende gloed en jawel … het is een metaal dat het hem doet. In de wiek van de meeste fopkaarsen zit magnesiumpoeder verwerkt. Magnesiumpoeder ontvlamt al bij relatief lage temperaturen. Zodra je de fopkaars aansteekt, zullen er geleidelijk aan deeltjes van het magnesiumpoeder mee vrijkomen naarmate de wiek opbrandt. Zolang de kaars brandt, branden die deeltjes gewoon mee op. Zodra je de fopkaars uitblaast, zijn er echter net een aantal magnesiumdeeltjes vrijgekomen die nog niet zijn opgebrand. Door de nagloed van de wiek, gaan die deeltjes ontbranden, waardoor ze de wiek opnieuw ontsteken en … het vlammetje komt terug.

Als je de immer weerkerende vlam voorgoed wil stoppen moet je er dus in slagen om het vrijkomen en de ontbranding van de magnesiumdeeltjes definitief stop te zetten en dat … is een heel ander verhaal. Vele mensen zijn er van overtuigd dat eens goed hard blazen voldoende is, en gewoonlijk lijkt dat ook genoeg te zijn om alle vrije magnesiumdeeltjes weg te halen. Eens goed hard blazen is echter niet veilig genoeg. Menige vuilbak is al in brand gevlogen nadat er “schijnbaar” uitgeblazen fopkaarsen in werden gesmeten; het is voldoende dat er binnen in de uitgeblazen wiek nog een beetje nagloed is om de naburige magnesiumpoederdeeltjes aan te steken en … de poppen gaan weer aan het dansen.

De enige afdoende methode om fopkaarsen volledig te doven, is ze langdurig te blussen met water. Zo wordt alle nagloed volledig gedoofd. Maar dan nog blijft er een klein risico. In de vuilbak droogt de wiek terug op en wie gooit er al eens niet iets heets achteloos in de vuilbak? Vuur herkennen we allemaal … maar er zijn wel meer dingen die heet kunnen zijn, bv. recht uit de pan. Het gebruik van fopkaarsen moet dus eigenlijk worden afgeraden en in sommige landen is hun verkoop en gebruik zelfs verboden.

Het veiligste is om gewone kaarsjes op de verjaardagstaart te plaatsen en ja, om ook hen te doven met water. Al is het soms hilarisch om te zien hoe de gefopte jarige zich te pletter blaast, misschien word je zelf achteraf nog veel harder gefopt.

Gebaseerd op het artikel “Trick Candles” uit “Chemical & Engineering News”.

 
Een pijpleiding in je achtertuin Afdrukken E-mailadres
AddThis Social Bookmark Button

P1010087Op dit moment wordt op slechts enkele honderden meters van Materials Consult een technologisch huzarenstuk uitgevoerd: de aanleg van een nieuwe ondergrondse stalen pijpleiding die de energiebevoorrading van vele bedrijven en huishoudens moet gaan verzorgen.

De aanleg van een dergelijke leiding vereist vele stappen; de correcte uitvoering van elke stap op zich is van groot belang om de bevoorrading te blijven garanderen. Tegelijk moeten zij toelaten om de pijpleiding op een voor mens en milieu veilige wijze te blijven exploiteren. Duurzaamheid is immers meer dan alleen een technologisch correcte uitvoering van de werkzaamheden.

Van de vele stappen die moeten worden gezet, gaan we ons in deze en volgende blogs richten op de materiaalkundige aspecten die bij de aanleg van een dergelijke pijpleiding komen kijken. Een overzicht:

  • Het bodemtype waarin een pijpleiding ligt, bepaalt in ruime mate de corrosierisico’s waaraan de leiding is onderworpen.
  • Uit welk staaltype gaan we de leidingsecties maken, hoe verkrijgen ze hun vorm en buiging? Daarna worden de stalen leidingstukken omhuld met een beschermlaag die het staal moet beschermen tegen corrosie.
  • Het lassen van de pijpleidingsecties gebeurt op de werf, waarbij bescherming tegen weer en wind moet worden gegarandeerd.
  • De lasprocedures en de lassen op zich worden onderworpen aan inspectieprocedures opdat hun sterkte 100% gegarandeerd zou zijn.
  • Na het lassen en de inspectie moeten ook de laszones worden bekleed.
  • Een zogenaamd ‘backing’-materiaal moet ervoor zorgen dat de pijpleiding niet beschadigd raakt tijdens het afzinken in de sleuf. Tegelijk zal de backing de omgevingscondities van de pijplijn uniformiseren.
  • Naast de bekleding zal de pijpleiding ook worden beschermd dankzij een zogenaamde kathodische bescherming.
  • Een correct ontwerp en uitvoering van de aansluitingen van de pijpleiding op pompen, kleppen enz. is niet alleen belangrijk om lekkende dichtingen te vermijden, maar ook vanuit corrosiestandpunt.
  • Eenmaal de pijpleiding in productie is, moeten een aantal elementen verder worden opgevolgd:

Er wordt een onderhoudsregister aangelegd dat niet alleen melding maakt van onderhoud aan de pijpleiding zelf, maar bv. ook als in de buurt van de pijpleiding wegenwerken zijn geweest.

Als er in de buurt van de pijpleiding werken worden uitgevoerd moet de positie van de pijpleiding voor iedereen duidelijk zijn en moet, waar nodig, extra toezicht worden georganiseerd.

De kracht van de kathodische bescherming moet worden opgevolgd en bijgestuurd waar nodig.

pijpleiding_aanlegVoorgaande opsomming is zeker niet volledig; we willen hier enkel de belangrijkste punten vanuit materiaalkundig standpunt schetsen. In de komende blogs zullen voorgaande punten verder worden uitgediept, zodat alleszins al voor pijpleidingen het NIMBY-syndroom (not in my backyard = niet in mijn achtertuin) kan worden weggewerkt.

Bij Materials Consult hebben we alle vertrouwen in de vele ingenieurs, werklieden, inspecteurs en andere helpende handen die hebben bijgedragen aan de constructie van de pijpleiding in onze achtertuin. Zet de kraan maar open.

 
De files op pensioen Afdrukken E-mailadres
AddThis Social Bookmark Button

fileLange Wapper, file op de E313, het toenemende aantal vrachtwagens op onze wegen, een verouderde spoorinfrastructuur, aswolken, … het wordt moeilijker en moeilijker om allerhande producten en onszelf tijdig  op bestemming te krijgen. Allerhande alternatieven worden naar voor geschoven: monstertrucks, meer gebruik van trein- en waterwegen, verplichten van carpooling voor mensen die permanent op kantoor verblijven, rekeningrijden enz. Er is echter één oplossing die nooit het voetlicht haalt, en toch is ze heel eenvoudig.

Tot op heden zijn ze vooral gekend vanuit de wereld van gas en water, maar wist u dat ze ook verantwoordelijk zijn voor transport van chemicaliën, aardolie, bescherming van de kabels van uw digitaal telefonie- en internet signaal, voor de post- en onderdelenbedeling in vele grote bedrijven en dat ook vele miljarden mensen er al hebben doorgereden? Ze worden ook wel de 5de transportmodaliteit genoemd, pijpleidingen in alle maten en gewichten en uit vele verschillende materialen. Staal- en polymeerleidingen voor transport van gas, water, allerhande chemicaliën en kokers met berichten, beton voor rioleringstelsels en tunnels of geherwaardeerde bakstenen gewelven, het zijn allemaal voorbeelden van hoe pijpleidingen helpen ons dagelijks leven eenvoudiger te maken.

tunnelconstructieDe wereld zou er goed aan doen om veel meer pijpleidingen te gebruiken. In vele landen is ons aardoppervlak ruimschoots verzadigd, dus hoog tijd om van ons 2-dimensionaal verkeer(d)denken voluit voor de 3-dimensionele boven- en/of ondergrond te gaan. Bovengronds is daarbij echter een minder geschikte oplossing als we ons klimaat, onze groene achtertuin en zoveel mogelijk natuur willen bewaren. Ondergrondse transportnetten blijken in die zin een veel adequatere oplossing te bieden, al zijn de ingenieursuitdagingen daar niet minder dan in het bovengrondse alternatief. Evacuatie en opslag van verbrandingsgassen uit tunnels, ontwikkeling van elektromagnetische transportsystemen om verbrandingsgassen uit tunnels te weren, stabiliteit en corrosieresistentie van de ondergrondse structuren, het geometrisch exact sturen van de boringen en graafwerken, het zijn slechts enkele van de vele technische uitdagingen. Buisleidingen, de 5de transportmodaliteit, zijn echter ontegensprekelijk een waardig alternatief voor de 2-dimensionale problemen die aan het aardoppervlak duidelijk niet opgelost geraken.

Vele technici, economisten en wetenschappers uit diverse sectoren hebben inmiddels aangetoond dat buisleidingen de sleutel zijn tot een duurzamer, sneller en groen alternatief voor onze huidige verkeersindigestie. Binnen Nederland en België hebben zij zich gegroepeerd in de “Buisleiding Industrie Gilde (BIG)”, die een verhoogd gebruik van buisleidingen vooropstellen en de daarbij horende maatschappelijke en technische discussies ten volle wensen aan te gaan. Meer informatie over de BIG kan je vinden op www.bigleidingen.eu.

Wat betreft de technische kant zullen we je de volgende maanden ook regelmatig vergasten op een blog  in verband met het gebruik van materialen in onze ondergrond. En voor zij die op zoek zijn naar een job met toekomst … in de pijpleidingsector valt er duidelijk toekomst te rapen. Het onderstaande filmpje wil dat aan iedereen duidelijk maken.

 

 
<< Start < Vorige 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Volgende > Einde >>

Pagina 10 van 12
NederlandsEnglish