Deeltjesafschuring

Deeltjesafschuring is het materiaalverlies veroorzaakt door de impact en wrijving van vaste deeltjes die zich in een vloeistof- of gasstroom bewegen tegen een oppervlak. Het proces komt voor in allerlei technische systemen waareltjes deeltjes met snelheid voeren en tegen oppervlakken botsen.

De belangrijkste mechanismen zijn impacterosie door botsende deeltjes die materiaal verwijderen door plastische vervorming en afschilfering, en schuifabrasie door wrijving langs het oppervlak. De ernst wordt beïnvloed door de invalhoek en snelheid van de deeltjes, hun grootte en hardheid, de concentratie en temperatuur, en de materiaaleigenschappen zoals hardheid en taaiheid.

Invloedrijke omstandigheden zijn onder meer deeltjeskarakteristieken, stromingscondities en materiaalkeuze. Toepassingsgebieden omvatten gasturbines, stoom- en vloeistofleidingen, slurrytransport en pompstations, waar hoge deeltjesniveaus en hoge snelheden voorkomen. De erosie kan leiden tot oppervlakte-insnijdingen, verminderde structurele integriteit, lekkages, verminderde efficiëntie en onverwacht stilstand.

Metingen en modellering worden uitgevoerd met laboratoriumtesten die massa- of volumenedering meten bij blootstelling aan gestandaardiseerde deeltjesstromen. De resultaten worden gebruikt in voorspellingsmodellen die erosiesnelheden koppelen aan de deeltjeskenmerken en de stroomomstandigheden, zodat waargenomen verliezen kunnen worden ingeschat en ontworpen.

Preventie en mitigatie omvatten selectie van erosie-resistente materialen en coatings (zoals keramische of harde metaal- coatings), ontwerpaanpassingen om de deeltjesinval te beperken of de invalhoek te veranderen, filtratie en regelmatige inspectie en onderhoud om schade tijdig te detecteren en verergering te voorkomen.

Zie ook: erosie, slijtage en erosie–corrosie combinatie.