Korrosjon- og slitasjebeskyttelse av glatte metallflater

Den overordnede innovative idéen i dette prosjektet dreier seg om forbedret korrosjon- og slitasjebeskyttelse av glatte metalloverflater. Slike flater finnes på mange komponenter om bord på skip, på offshore-installasjoner og i annen industri. Fokus er rettet mot områder hvor glatte metallflater skaper problemer pga. lav motstand mot slitasje og/eller korrosjon. Det finnes ulike metoder for å få forbedrede korrosjons- og slitasjeegenskaper, men disse må videreutvikles både teknologisk og kostnadsmessig. Formålene med prosjektet kan oppsummeres som følger: - Innovativ bruk av maskinerings- og fabrikasjonsprosesser. - Utvikle kombinasjoner av ulike typer overflatebehandling, påføringsprosesser og etterbehandling. - Utvikle og teste forskjellige material- og smørekombinasjoner for miljøvennlige tetninger og lager. - Se på belegningsteknologi for kompliserte geometrier som er utsatt for korrosjon og slitasje. Resultatene i prosjektet viser at man kan ha en gunstig effekt av å utelate finmaskineringen på de maskinerte flater som skal males. Er ruheten og topptetthet høy nok, kan man få en malingsheft tilnærmet lik det nedre sjiktet av sandblåste prøver. Økt ruhet gir en bedre heft av malingen til overflaten. Dette er bevist å minimere omfanget av korrosjonskryp under maling i det tilfellet man får en skade i belegget hvor korrosjons kan initiere å spre seg fra. Mot slutten av prosjektet har forskningen fokusert på de lokale, elektrokjemiske forholdene på metallflaten under malingsbelegg, og hvordan overflateruhet er med på å påvirke dette forholdet. Videre er det sett på flere kombinasjoner av nedbrytbare smøreoljer og elastomerer/polymerer i tribologiske systemer som skal tette mot sjø. Foreløpige resultat indikerer at noen av tetningsmaterialene oppfører seg forskjellig i vanlig mineralolje og i nedbrytbare oljer, noe som gjør en rask overgang fra mineralolje til nedbrytbare oljer komplisert. Det er også sett på effekten av å bruke harde, termisk sprøytede belegg som løpeflate mot tetningene. Resultatene indikerer at å endre egenskaper på løpeflaten påvirker slitasjeraten til tetningen. Resultatene understreker viktigheten av å teste hele tribologiske systemet når man endrer en komponent, enten det er smøremiddelet, løpeflaten eller tetningen. Utstyr for å belegge innvendig rørdiameter ned mot 100 mm og lengde på minimum 3 meter med termisk sprøytede belegg er nå ferdig utviklet. Dette gir muligheter til å belegge innvendig diameter i f.eks. prosessrør, der høy slitasje kan være problem i rørbend o.l. Pilottester er allerede installert i større rørsegment der tradisjonelt utstyr kan benyttes, og har vist liten/ingen slitasje i testperioden hos en av bedriftene som er med i prosjektet. Flere belagte rør, som er både lengere og mindre i diameter er nå montert inn i produksjonslinjen til en av industripartnerne med foreløpig veldig positive resultat.

Resultatene fra prosjektet for vedvarende korrosjonsbeskyttelse er for to av industripartnerne allerede delvis implementert. Prosjektet har økt kompetansen på hvordan smøremidler, tetningsmaterialer og tetningsflater spiller sammen. En av industribedriftene har implementert en løsning fra dette prosjektet allerede i en applikasjon. Den frembrakte metoden for å pålegge slitasjebelegg innvendig i rør viser gode resultat og en av industripartnerne har utvidet omfanget på pilottestene med ambisjon om å rulle ut dette for sine anlegg i større skala. En viktig del av stipendiatens arbeid i prosjektet har vært å implementere et nytt avansert utstyr «Skanning Kelvin Probe» - for å undersøke/dokumentere heftegenskapene til malingsbelegg. Kunnskapen hun har ervervet gjennom dette arbeidet vil overføres til andre FoU prosjekt hvor målsettingen er å utvikle nye og bedre korrosjonsbeskyttende belegg. Utstyret ved SINTEF/NTNU er det eneste av sitt slag i Norge.

Den overordnede innovative idéen i dette prosjektet dreier seg om forbedret korrosjon- og slitasjebeskyttelse av glatte metalloverflater. Slike flater finnes på mange komponenter om bord på skip, på offshore-installasjoner og i annen industri. I dette p rosjektet er fokus rettet mot følgende områder hvor glatte metallflater skaper problemer pga. lav motstand mot slitasje og/eller korrosjon: -Maskinerte flater utsatt for korrosivt miljø. -Lager- og tetningsflater i kontakt med sjøvann produsert ved termi sk sprøyting av karbonstål. -Innvendig overflater i rør utsatt for korrosiv væske og abrasiv slitasje fra partikler i varierende størrelse. Alle disse flatene kan få forbedrede korrosjons- og slitasjeegenskaper ved å benytte mye av den samme kompetansen og metodikken som finnes (og som man ønsker å videreutvikle i dette prosjektet) innen maskineringsteknologi, overflateteknologi og termisk sprøyting. Formålene med prosjektet kan oppsummeres som følger: -Oppnå en tilfredsstillende korrosjonsbeskyttelse av maskinerte flater ved innovativ bruk av maskinerings- og fabrikasjonsprosesser. -Finne kombinasjoner av belegg, påføringsprosess og etterbehandling av termisk sprøytede belegg som gir lager og tetningsflater i kontakt med sjøvann ønsket kvalitet og le vetid. -Finne optimale belegg og sprøytemetoder for å sprøyte innvendig overflater i lengere rørsegmenter. Sentrale FoU utfordringer kan man liste opp følgende: -Identifisere en maskineringsmetode som gir tilfredsstillende overflateprofil av maskinerte flater -Spesifisere optimale kombinasjoner av substrat og belegg til de forskjellige bruksområdene -Utvikle optimale sprøytemetoder og sprøsprøyteparametere for å oppnå tilfredsstillende kvalitet på beleggene -Industrialisere innovasjonene Potensialet av anvendelsen av prosjektresultatene er å annse som stor da bedriftene som har tatt initativ til forskningen selv har påpekt behovet for nye løsninger på problematikken rundt glatte metallflater.