Hjälper med bästa valet av material
I september kommer korrosionsforskare på Swerea kimab vara klara med sin kartläggning över korrosionsskador i de aggressiva miljöerna klordioxid, restsyra, grönlut, svartlut och sulfaminsyra.
Målet är att fortsätta projektet och skriva en korrosionshandbok med tips på materialval för processutrustning.
I drygt ett och ett halvt år har metall- och plastkorrosionsforskare på Swerea kimab arbetat med att sammanställa korrosionsdata och erfarenheter från pappers- och massaindustrin. Det handlar framför allt om gamla haveriutredningar men också systematiska tester under verkliga driftsförhållanden. I september beräknas arbetet vara klart.
Resultaten ska redovisas i tabeller sorterat på materialtyp. I traditionellt materialval identifieras den korrosiva miljön, tryck, temperatur och pH. Därefter ska konstruktörer med hjälp av diagram och tabeller kunna välja ett material som klarar dessa förhållanden utan att korrodera alls.
Den nya handboken har ett annat perspektiv. Eftersom anläggningarna har regelbundna driftstopp kan processutrustning bytas med jämna mellanrum. På så vis kan billigare material som korroderar ändå användas, om de byts ut i tid.
Problemet har varit att företagen inte vetat hur länge de olika plasterna och metallerna håller.
– Det började med att Akzo Nobel frågade oss om råd. När de upptäckte hur mycket vi visste, men att ingenting fanns nedskrivet, då fick vi pengar för att göra en sammanställning åt dem, säger Karin Jacobson, projekt- och forskningsledare på Swerea kimab.
Forskarna tyckte att idén var så pass bra att de ville utveckla konceptet. Tanken är att företagens personal ska kunna gå in i tabellen och se om det tilltänkta materialet håller mer än två veckor, sex månader, två år eller tio år i en specifik miljö.
Akzo Nobel gav klartecken och det nya projektet bekostas av Ångpanneföreningens forskningsstiftelse och två forskningsprogram inom Swerea kimab där flera industriföretag pytsar in pengar.
– Alla gynnas av att anläggningarna inte behöver göra fullskaleexperiment och installera kokare med ett tidigare otestat material. Då är det bättre att testa i liten skala och dela med sig av den kunskap som finns, säger Karin Jacobson.
När projektet är slut kommer forskarna att ha identifierat de kunskapsluckor som finns. Vid behov kan dessa luckor fyllas med hjälp av nya forskningsprojekt.
– Ett långsiktigt mål är att skriva ihop en korrosionshandbok som blir tillgänglig för de företag som deltar i våra forskningsprogram, säger Karin Jacobson.
Förutom ekonomiska besparingar kommer materialvalen förhoppningsvis att bidra till ökad person- och driftsäkerhet eftersom läckage och haveri kan minimeras.
Forskarna har inriktat sig på de mest problemdrabbade processmiljöerna inom pappers- och massaindustri: klordioxid, restsyra, grönlut, svartlut och sulfaminsyra.
Rent generellt är det vanligare med polymermaterial i de två första miljöerna, medan metallerna är vanligare för de tre senare.
I väldigt aggressiva miljöer blir titan för dyrt, så då är polymerer ett bättre alternativ. Å andra sidan tål inte plasterna höga temperaturer, så där måste metaller användas.
– Tyvärr finns det en hel del materialval som görs av gammal vana, när det finns goda skäl för att prova något nytt. Inom cellulosaindustrin har tryck, temperaturer och koncentrationer ändrats lite grann under lång tid. Idag är det helt nya krav på utrustningen och inom vissa områden famlar konstruktörerna i mörkret, säger Karin Jacobson.
Även om målet är att tabellera all korrosionsdata, så går det inte att redovisa all kunskap i tabellform. Varje tabell föregås därför av texter och förklaringar för att ge läsaren process- och materialkännedom om både polymerer och metaller, men kanske framför allt polymererna eftersom de funnits relativt kort tid på marknaden jämfört med metallerna.
Karin Jacobson berättar att vissa plaster fått dåligt rykte efter olika haverier, trots att felet berott på dålig svetsning, felaktigt val av material i just den specifika miljön eller fel sorts förstärkande glasfiber.
– En gång hörde jag någon säga att om det finns mindre än tio procent plastmaterial på en fabrik så har de inte tillräckligt god kunskap. Det behövs en kritisk massa innan de anställda förstår att plaster inte kan behandlas på samma sätt som metaller, säger Karin Jacobson.
JESPER GUNNARSSON
Artikel tidigare införd i Process Nordic nr5 2014