Corrosiebeproeving van roestvast staal: Deel 8: Beproeving op vermoeiingscorrosie, erosie-corrosie, galvanische corrosie

Deel 8

Al deze beproevingen worden uitgevoerd met een gevarieerd instrumentarium, dat is ontworpen voor specifieke doeleinden en waarmee merendeels slechts vergelijkende resultaten van diverse materialen zijn te behalen.

8 Proeven in een proeffabriek

Voor talloze nieuwe installaties zijn laboratoriumproeven ontoereikend om een voorspelling te kunnen doen aangaande het materiaalgedrag onder gebruiksomstandigheden. De rol van een proeffabriek is niet alleen het uitproberen van de diverse processen maar ook het testen van materialen onder omstandigheden die de werking op grote schaal benaderen en zo mogelijk dupliceren. Voor veel nieuwe technologieën is beproeven in een proeffabriek een noodzaak. Een typisch voorbeeld is kolenvergassing, een proces dat gepaard gaat met zeer corrosieve milieus. Laboratoriumproeven zijn goed voor een eerste screening, maar testen in een proeffabriek geeft een veel betrouwbaarder antwoord op wat de geschikste materiaalkeuze. Om bruikbare informatie te destilleren uit het corrosiegedrag dat roestvast staal vertoont in de proeffabriek onder steeds wisselende procesomstandigheden is het veelvuldig controleren en inspecteren van proefstukken en de proeffabriek zelf noodzakelijk. Met alleen een controle aan het eind van een serie processimulaties wordt een grof gemiddelde gemeten dat weinig waarde heeft tenzij er totaal geen corrosie wordt geconstateerd. In dat geval is de installatie bruikbaar onder de bij de processimulaties heersende omstandigheden. Er moet nauwkeurig worden bijgehouden onder welke omstandigheid welke mate van corrosie optreedt. Het valt niet te vermijden dat corrosieschade die bijvoorbeeld bij een eerste processimulatie is veroorzaakt ook de daaropvolgende resultaten van de corrosiebeproeving onder andere omstandigheden zal beïnvloeden.
Als voor een bestaande installatie een andere materiaalkeuze wordt overwogen dan is het plaatsen van proefstukken in deze bestaande installatie een zeer waardevolle methode om het corrosiegedrag en dus de geschiktheid van potentiële materiaalkeuzen te beoordelen. Punten die hierbij bijzondere aandacht vragen zijn de volgende:

 

• Elektrische isolatie. Het plaatsen van proefstukken in een installatie moet zo gebeuren dat er geen stroomgeleidend contact is tussen de installatie en het proefstuk of tussen de proefstukken onderling. Afbeelding 7 geeft een voorbeeld hoe isolatie tussen twee proefstrippen en de bevestigingsstang tot stand wordt gebracht.
• Bevestiging. De bevestiging van de proefstukken moet zelf over een goede corrosiebestendigheid in het betreffende milieu beschikken. Door de aanwezigheid van een sterk corroderend bevestigingrek kan het corrosiegedrag van de proefstrippen veranderen. Veel expositierekken zijn om deze reden vervaardigd van roestvast staal. Het verdient ook aanbeveling om voldoende afstand te houden tussen proefstrippen met een sterk verschillend corrosiegedrag. Er kan overwogen worden om bijvoorbeeld diverse roestvaststaaltypen in een rek bij elkaar te plaatsen en in een ander rek de koper- en koper-nikkellegeringen te exposeren.
• De exacte plaats in de installatie. Afhankelijk van de plaatsen waar corrosie wordt verwacht of waar extreme milieuzijdige omstandigheden optreden kan het rek met proefstrippen een plaats krijgen. Helaas is niet voor ieder materiaaltype en voor iedere corrosievorm dezelfde plaats het corrosiefst. Het kan nodig blijken om verschillende proefstukken op diverse plaatsen in de installatie te bevestigen
• De vorm van de proefstukken. De keuze van de soort en de vorm van het proefstuk is afhankelijk van de corrosievorm waarvan verwacht wordt dat deze problemen zal veroorzaken in een installatie. Als spanningscorrosie een probleem vormt dan kan gekozen worden voor een reeks voorgespannen proefstukken die dan bijvoorbeeld op de warmste of zuurstofrijkste plaats in de installatie worden bevestigd. Als interkristallijne corrosie een probleem vormt dan kan door plaatsing van proefstukken waaraan gelast is het effect van sensitisering door lassen op het corrosiegedrag in kaart worden gebracht. Hieruit kan bijvoorbeeld blijken dat het gebruik van een laag-koolstofhoudend roestvaststaaltype voor een meerlagenlas onvermijdelijk is. De wat mindere sterkte van het laag koolstofhoudend type moet dan op de koop toe worden genomen. Afbeelding 8 geeft voorbeelden van een proefstukhouder.

Afbeelding 7 E lektrische isolatie tussen de bevestigingsstang en de corrosiecoupons onderling.



Afbeelding 8 P roefstukhouder voor expositietesten in een proeffabriek of in een bestaande installatie.
 

9 Beproeven te velde

Vooral testen in de omgeving, voornamelijk atmosferisch of in de bodem, verschaft algemene informatie over de atmosferische of bodemcorrosieweerstand van legeringen op verscheidene geografische lokaties. Atmosferische omstandigheden kunnen worden geclassificeerd als landelijk, semi-industrieel, industrieel en maritiem in een toenemende mate van corrosiviteit. Veel organisaties houden er eigen lokaties op na die erop zijn ingericht om informatie te verschaffen over materialen en omstandigheden die voor hen van belang zijn. Een heel bekende lokatie in de Verenigde Staten is het LaQue Center for Corrosion Technology, Inc., waar atmosferische expositierekken staan opgesteld op 24 m en 240 m afstand van de oceaan aan Kure Beach, North Carolina, met daarop duizenden panelen van verscheidene metalen, die gedurende vele jaren worden geëxposeerd. Bodemcorrosie varieert met het gehalte aan mineralen en kan variëren van zwak tot ernstig. Het meest veelomvattende programma dat bestond uit talloze typen van expositie en bodems is gesponsord door het American Iron and Steel Institute en waarover verslag werd uitgebracht door het U.S. National Bureau of Standards.