Overslaan en naar de inhoud gaan

Harsh environments

Op grote schaal testen onder barre omstandigheden

Grote machines en elektromechanische systemen, zoals windturbines, maar ook zwaar materieel zoals bouwmachines of energie-transmissie infrastructuur, worden steeds meer op ver afgelegen locaties ingezet en moeten daarom in staat zijn te werken onder extreme omstandigheden in extreem barre omgevingen, gaande van het hoge Noorden en open zee tot berg- en woestijngebieden. Maar ook minder extreme locaties kunnen machines en apparatuur ernstig belasten of beschadigen. Denk maar aan atmosferische ijsvorming.

Klimatologische systeemtesten uitvoeren op grote onderdelen of gehele machines met oog op valideren van de betrouwbaarheid en de performantie, is een van de kernactiviteiten van onze klimaattestfaciliteit in de Antwerpse Haven. De grote klimaatkamer wordt gebruikt om grote en zware, machines te testen en te valideren onder extreme klimaatcondities. Extreme temperaturen 
(-60 °C tot +60 °C), hoge vochtigheid (95%RH), infraroodhitte en ook ijsvorming kunnen er op een gecontroleerde manier worden gesimuleerd, om zo inzicht te krijgen in de weerstandscapaciteiten en werkingsbeperkingen van de componenten gebruikt in de windturbines, zonnecentrales, oplossingen voor energieopslag,... In 2020 startte bovendien de uitbouw van een nieuw onderdeel in het testaanbod: ijsvormingstesten, op een nieuwe testopstelling die in de grote klimaatkamer kan geplaatst worden. Dergelijke nieuwe features laten toe om bijvoorbeeld drones of luchtvaartonderdelen te testen, maar ook om onderzoek te doen naar het gedrag van anti-ijscoatings en ijsdetectie methodes. 

Testopstelling geeft inzicht in ijsvorming

In het kader van het NewSkin- en het COOCK-project Fighting Icing- worden validatie- en testinstallaties opgebouwd om de prestaties van de vervaardigde componenten in reële omgevingen en toepassingen aan te tonen. Naast het programma onshore & offshore windenergie neemt ook het coatingteam binnen Sirris deel aan beide projecten. Zo werd een ijstestopstelling ontwikkeld in de grote klimaatkamer. Deze is ca. 6 m x 3 m x 5 m groot (lengte, breedte, hoogte) en ijs wordt gecreëerd in de vorm van ijsneerslag uit 25 verstuivers. Er worden verschillende ijsstructuren en ijstypes gemaakt van de hoogste kwaliteit, zodat de ijsvormingsomstandigheden van over de hele wereld kunnen worden gesimuleerd. Zo kunnen we de industrie ondersteunen door ijsvormingstesten uit te voeren op allerlei soorten van systemen, materialen en apparatuur op werkelijke schaal. Vanwege de grootte van de opstelling kunnen de ijsvormingseffecten tegelijkertijd op meerdere coatingmonsters getest worden bijvoorbeeld. Bovendien zal deze opstelling het mogelijk maken om de functionaliteit van de coatings te testen die op reële grote componenten wordt toegepast. De tijd om ijs op te bouwen, de tijd om ijs te laten smelten, de dikte van het ijs, de dichtheid van het ijs, de hechting van het ijs en het inslaan van druppels worden gemeten. Met een 3D-scanner kunnen we de vorm van het ijs documenteren, en met onze thermische camera kunnen we oplossingen voor het ontdooien van bepaalde machines vergelijken en onderzoeken.

 

Op verkenning naar het potentieel van nanogebaseerde oppervlakken

Het nieuw opgestarte project NewSkin, waaraan ook Sirris deelneemt, verdiept zich in het potentieel van nanogebaseerde oppervlakken voor industriële en consumentenproducten.

NewSkin wil de industriële aanname van oppervlakte-nanotechnologieën in Europa versnellen. De doelstellingen van dit H2020-project zijn de creatie van een 'Open Innovation Test Bed' (OITB), een nieuwe juridische entiteit die het Europese Innovatie-ecosysteem zal voorzien van de nodige technologieën, middelen en diensten, om een set baanbrekende, efficiënte en kosteneffectieve innovatieve processen op te nemen voor de productie van nanogebaseerde industriële en consumentenproducten, evenals de nodige testcapaciteit om de kenmerken van nanogebaseerde goederen te demonstreren.

De innovatieve productiefaciliteiten voor opschaling en testen zullen het Innovatie-ecosysteem van de nodige tools voorzien om TRL7 en nieuwe technologieën te creëren, om zo tegemoet te komen aan de uitdagingen van belangrijke sectoren en de industrie in het algemeen in Europa.

Sirris vertaalt de tijdens het project opgedane kennis onmiddellijk naar de Vlaamse industrie via het COOCK-project Fighting Icing, waarin daadwerkelijke oplossingen en hun toepassingen voor problemen met ijsvorming worden onderzocht.

Risico op ijsvorming aangepakt

Het 'COOCK-project Fighting Icing' vertaalt de state-of-the-art kennis en oplossingen om problemen van ijsvorming in diverse toepassingsdomeinen zoals windenergie, luchtvaart & drones, ruimtevaart, offshore, transport, …  te detecteren, naar gestructureerde en concrete methodologieën voor de implementatie ervan.

In het COOCK-project Fighting Icing wordt speciaal aandacht besteed aan atmosferische ijsvorming in klimaten met lage en gematigde temperaturen, zoals België en gelijkaardige regio’s. Hiertoe worden de relevante omstandigheden voor ijsvorming in een laboratoriumomgeving nagebootst, worden de meest vooruitstrevende methodes voor het detecteren van ijsvorming en geen ijsvorming getest en geëvalueerd, en worden ijswerende en -verwijderende oppervlakken (bijv. coatings en lastertextureren) voor deze omstandigheden geëvalueerd. Op het einde van het project wordt dan een synthese aangereikt van de optimale oplossing voor problemen van ijsvorming.    

Tijdens het webinar 'Icing risks and mitigation solutions' op 26 november kregen de deelnemers een overzicht van de risico's van ijsvorming in verschillende sectoren (windenergie, drones, lucht- en ruimtevaart en offshore). Experts van Sirris en gastsprekers lichtten het belang toe van gepaste mitigatiemaatregelen en -oplossingen voor het risico van ijsvorming.