Vicoma achterhaalt de oorzaak: Analyse van de scheuren in een autoclaaf

Over het project

Het gebruik van schoon materieel is essentieel voor onze klant in de voedingsmiddelenindustrie. Een autoclaaf, in feite een grote hogedrukpan, wordt gebruikt voor sterilisatie. De hoge temperatuur en druk van de stoom zorgen ervoor dat alles voldoet aan de vereiste normen.
De klant merkte op dat één van de autoclaven mogelijk scheuren in de tankwand had. Om dit vermoeden te bevestigen werd een niet-destructieve test uitgevoerd.

Een roze vloeistof werd aangebracht op de vermoedelijke scheuren aan de binnenzijde van het vat. Deze vloeistof drong door de wand en liet een residu achter op het buitenoppervlak.
Nadat was vastgesteld dat er daadwerkelijk scheuren aanwezig waren, vroeg de klant Vicoma om de oorzaak van het probleem te achterhalen.

Rol van Vicoma

We gingen aan de slag om de bron van het probleem te vinden. Scheuren ontstaan door lokale spanningen die hoger zijn dan waar het ontwerp op berekend is. Dit was een perfect voorbeeld van een situatie waarin de Finite Element Method (FEM) uitkomst biedt; een methode waarin Vicoma gespecialiseerd is.

Onze grondige analyse begon met eenvoudige berekeningen om veelvoorkomende oorzaken uit te sluiten. Vervolgens voerden we geavanceerdere FEM-berekeningen uit op een 3D-model. Zowel het ontwerpscenario als de reële situatie werden hierin nagebootst.
De resultaten van de studies kwamen overeen met wat er bij de klant was geconstateerd: op de locaties van de scheuren ontstonden spanningen die de ontwerpgrens overschreden.
We wisten het probleem te herleiden tot onvoldoende speling tussen de ondersteuning en de stootblok en kwamen tot een advies voor de ideale speling.

Resultaat

De klant was erg tevreden met de resultaten en ons advies. Een relatief eenvoudige oplossing met een groot effect; het voorkomen van toekomstige scheuren door uitzetting in deze en andere autoclaven. De thermische belasting maakte deze casus anders dan andere FEM-berekeningen en droeg zo bij tot de verbreding van Vicoma’s ervaring met FEM.