KENNISPLATFORM VOOR LABORATORIA

REDACTIONEEL

EDITIE 34, MAART 2018

Intertek investeert fors in

apparatuur en automatisering

In 2017 is in de Intertek-vestigingen in Rotterdam, Antwerpen en Gent voor zo’n 2,5 à 3 miljoen aan nieuwe analyse- en automatiseringsapparatuur geplaatst. Deze investeringen waren nodig om aan de groeiende klantvraag te blijven voldoen. De groei zit hem niet alleen in de grotere vraag naar inspectiegerelateerd werk (Cargo), maar hangt ook samen met het succes van monitoring diensten op het gebied van smeerolie en metaalbewerkingsvloeistoffen, alsmede algemene analyse aanvragen (Analytical Assessment).

Noureddine Edir, lab supervisor van het OCM-lab, bij de GX-271 liquid handler van Gilson die met behulp van de programmeerbare XYZ-robot voorziet in volledig geautomatiseerde monstervoorbewerking voor de bepaling van biociden.

Sinds enkele jaren biedt het Intertek-laboratorium in Rotterdam kwaliteitscontrole en monitoringprogramma’s op het gebied van metaalbewerkingsvloeistoffen. Deze vloeistoffen, ook wel ‘cutting oils’ of ‘metal working fluids’ genoemd, zijn in de regel emulsies: concentraten op waterbasis, met een beetje olie er in. Ze worden –veelal in grote baden– gebruikt bij tal van processen in de metaalverwerkende industrie, zoals walsen, gieten en frezen. De vloeistoffen kunnen bij deze processen meerdere functies hebben: koelen, beschermen tegen corrosie, zorgen voor een smerende werking, spoelen en/of het voorkomen van plakken van metaaloppervlakken. Metaalbewerkingsvloeistoffen zijn dan ook complexe formuleringen met verschillende soorten additieven, waarvan de samenstelling geoptimaliseerd is voor de betreffende toepassing. “Het is voor bedrijven in de metaalverwerkende industrie belangrijk dat de door hen gebruikte metaalbewerkingsvloeistoffen gedurende de hele levenscyclus optimaal presteren. In de eerste plaats moeten ze goed blijven koelen, want tijdens het metaalbewerkingsproces wordt veel hitte gegenereerd. Koel je niet voldoende, dan kan dat leiden tot schade aan apparatuur en producten, en stilstand van het proces. Maar ook kan de productkwaliteit achteruit gaan omdat bijvoorbeeld bij het walsen het contactoppervlak minder egaal wordt, waardoor de metaalplaten onregelmatig uitharden en zelfs aan de wals kunnen blijven plakken. Een ander aspect is veiligheid voor de procesmedewerkers. Omdat het hier om waterige oplossingen gaat, kunnen er allerhande micro-organismen gaan groeien. Dit wordt tegengegaan door het toevoegen van biociden, verbindingen die langs chemische of biologische weg schadelijke micro-organismen bestrijden. Het is wat dat betreft dus zaak om niet alleen te testen op de aanwezigheid van bacteriën, schimmels of andere micro-organismen, maar ook het gehalte aan biociden in de metaalbewerkingsvloeistoffen in de gaten te houden”, vertelt Noureddine Edir, lab supervisor van het ‘Oil Condition Monitoring’ laboratorium, het OCM-lab, bij Intertek in Rotterdam.

Vanessa Struik en Marcel Meurs hebben beide de functie van ‘diagnostician’, wat zoveel zegt dat ze verantwoordelijk zijn voor de vrijgave van de analyseresultaten en zorgen voor rapportage naar de klant.

 

Automatiseren bepaling van biociden

Waar de focus van het OCM-laboratorium tot voor een jaar of vijf geleden nog bijna volledig lag op de analyses voor condition monitoring van smeerolie, zijn er sinds die tijd ook de bepalingen voor monitoringprogramma’s op het gebied van metaalbewerkingsvloeistoffen bijgekomen. “We zijn er vol ingestapt na een klantvraag om de volledige analyse van metaalbewerkingsvloeistoffen op te pakken. Dit bedrijf, dat zelf metaalbewerkingsvloeistoffen ontwikkelt en produceert, zocht een partner om voor de lange termijn mee samen te werken. Hierbij wilden zij al hun analyses overzetten naar Intertek, wat sluiting van hun eigen lab impliceerde. Dat heeft niet alleen consequenties voor het praktische werk, maar ook voor de kennisontwikkeling. In de samenwerking hebben we dus geborgd dat we regelmatig kennis uitwisselen.

De viscositeitsanalyse wordt bij Intertek sinds kort volledig zelfstandig door deze robot gedaan.

Enerzijds om een stukje ontwikkeling te continueren binnen het bedrijf van de klant, en anderzijds om ons analytisch scherp te houden bij nieuwe productformules. De klant komt derhalve een paar keer per jaar naar ons lab om te kijken waar we mee bezig zijn en ons bij te praten over de nieuwste ontwikkelingen. Ze vragen ons regelmatig om dingen uit te zoeken; bijvoorbeeld of je op dit monster dit soort typen analyses kan uitvoeren. Op die manier zorgen we samen voor een stukje ontwikkeling en zetten we samen nieuwe methodes op”, stelt Marcel Meurs, die met zijn collega Vanessa Struik als ‘diagnostician’ verantwoordelijk is voor de vrijgave van de analyseresultaten en in de rapportage naar de klant zowel trendanalyses als individuele analyseresultaten meeneemt en daar uitleg over geeft. Marcel is tevens ‘special projects officer’ OCM en houdt zich in die hoedanigheid bezig met de implementatie van nieuwe technieken en apparatuur binnen de afdeling. Zo ook voor de analyses van metaalbewerkingsvloeistoffen.

“Bij de start van het project merkten we dat er een aantal analyses bij zaten die vrij veel tijd kostten. De biocidebepaling vergde bijvoorbeeld heel veel manueel werk. Aanvankelijk waren twee mensen dagelijks bezig om de monsters klaar te zetten, en dan het reagens toe te voegen, wachten, even iets anders gaan doen, zorgen dat je op tijd weer terug bent om het volgende reagens toe te voegen, weer wachten, weer terugkomen. En dan handmatig het monster in de cuvet zetten om die op UV te meten en het resultaat af te lezen en op te schrijven. Voor één monster is dat niet zo erg, maar als je er tien achter elkaar hebt, raak je het overzicht al snel kwijt. Na een half uur is de reactietijd voorbij, maar dan moet je wel direct meten; en als de volgende twee minuten later is gestart , moet je er wel voor zorgen dat die meting ook twee minuten later dan de vorige plaatsvindt. Niet te laat, en niet te vroeg.”

“We zijn derhalve op zoek gegaan naar een geautomatiseerde werkwijze”, vult Vanessa Struik aan. “Die vonden we via Shimadzu –de leverancier van de UV-spectrometer– bij Gilson, waarmee deze leverancier samenwerkt op het gebied van geautomatiseerde monstervoorbereidingssystemen in tot dan vooral de food industrie. De applicatie met de liquid handler voor de biocidebepaling was de eerste op het gebied van metaalbewerkingsvloeistoffen. Hierbij hoeft de analist alleen nog maar de monsters af te wegen en in een rek te plaatsen, ze in het systeem in te geven en op start te drukken. De programmeerbare XYZ-robot van Gilson pakt precies op tijd het juiste reagens, voegt dit toe aan het monster en zorgt er voor dat bij alle monsters alle stappen precies even lang duren. Uiteindelijk wordt het monster gemeten in een doorstroomcuvet in de UV-spectrofotometer. Op die manier kan een rek met vijftien monsters binnen twee uur worden geanalyseerd en kan de analist na een check van de controlemonsters de analyseresultaten naar het LIMS sturen. Dat gaat overigens direct vanuit het apparaat; we hebben al heel veel toestellen aan ons LIMS gekoppeld, en breiden dat aantal nog steeds uit. Niet alleen voor analyse-apparatuur waar veel data-overdracht is, maar ook voor het inspectiegerelateerde werk, waar je minder grote volumes hebt, maar wel een continue stroom van data.”

 

Vinger aan de pols

De biocidebepaling is één van de circa twintig analyses die Intertek op metaalbewerkingsvloeistoffen kan uitvoeren. Op het gebied van veiligheid zijn dat ook nog plaattesten op de aanwezigheid van bacteriën en/of schimmels. Ook wordt er standaard getest op het kankerverwekkende nitriet. Voor het functioneren van de vloeistoffen zijn parameters als pH en alkaliniteit belangrijk. De metaalbewerkingsvloeistoffen hebben vrij hoge pH-waarden, van 9 of hoger. Als de pH daalt zijn deze middelen minder effectief; bij een verdere daling kan zelfs de olie-water emulsie opbreken, waardoor ze nauwelijks nog enige werkzaamheid hebben. Samen met meetresultaten voor onder meer het chloridegehalte, de geleidbaarheid, corrosie, metaalgehaltes, oppervlaktespanning en refractie-index heeft de klant een goed beeld van de kwaliteit van zijn metaalbewerkingsvloeistoffen en kan hij tijdig verminderde effectiviteit, metaalslijtage en potentiële besmettingen detecteren. Bemonstering vindt in de regel om de week plaats. Aan de hand van trendanalyse kan worden voorspeld wanneer bepaalde parameters buiten spec gaan lopen. Dan is er nog geen man over boord, want in tegenstelling tot bijvoorbeeld smeerolie waarbij vervanging meestal de enige optie is, kunnen gebruikers van metaalbewerkingsvloeistoffen de samenstelling aanpassen door iets meer te verdunnen of juist wat concentraat toe te voegen. Als bijvoorbeeld de concentratie van het biocide onder een bepaalde drempel komt, hoeft niet het hele bad te worden vervangen, maar kan er wat biocide worden toegevoegd, zodat de antibacteriële werking weer gegarandeerd is.

 

Robot aan het werk

De metaalbewerkingsvloeistoffen vinden plaats in het Oil Condition Monitoring (OCM) laboratorium, dat feitelijk verwijst naar de analyses op smeerolie in het kader van preventief onderhoud. Deze dienstverlening is ook gericht op het voorkomen van schade en reparaties aan apparatuur, maar heeft nog een extra dimensie vanwege het vervangen van de olie. Dat is bij grote installaties en motoren een kostbare aangelegenheid, en de klant is erbij geholpen als je kunt aangeven wanneer precies vervanging noodzakelijk is. Door deze benadering kunnen kosten worden bespaard ten opzichte van starre onderhoudsregimes, die stellen dat standaard om de zoveel draaiuren de olie moet worden vervangen. Intertek biedt standaard analysepakketten voor verschillende toepassingen waar smeerolie wordt gebruikt, zoals compressoren, gasmotoren, tandwielkasten, hydraulische installaties, turbines, diesel- & benzinemotoren.

Deze pakketten zijn applicatiegerichte samenstellingen uit de circa 50 verschillende analyses die Intertek op smeerolie kan uitvoeren. Daarvan zijn er zo’n 20 min of meer standaard; de rest zijn specialties die niet door elke klant (hoeven te) worden aangevraagd. Ook binnen OCM vinden steeds meer analyses geautomatiseerd plaats. Laatste, en meest indrukwekkende resultaat wat dat betreft, is de onlangs gevalideerde analyse op viscositeit met behulp van een robotarm. Deze veelgevraagde, maar best wel bewerkelijke routine analyse, kan nu dag en nacht geheel automatisch worden uitgevoerd. Hierbij bepaalt de robot aan de hand van LIMS-informatie over het olietype welke buisdiameter moet worden gebruikt. Vervolgens injecteert de robot het monster in de buis en wordt de viscositeit bij 40 °C en bij 100 °C gemeten. Om de tien monsters neemt de robot een kwaliteitsmonster.

Mocht het meetresultaat van een QA-monster niet goed zijn, dan wordt dat weer teruggemeten, totdat het zeker is dat het toestel correct werkt en er geen analyseresultaten buiten de grenzen vallen. De meting van de viscositeit gebeurt overigens in combinatie met de PQ-index, het gehalte aan ferromagnetische deeltjes in de olie.

 

Ontwikkelingen binnen Intertek

Frank van Broekhoven, laboratoriummanager ‘Cargo & Analytical Assessment’, heeft sinds 2015 niet enkel de verantwoordelijkheid over het laboratorium in Rotterdam, maar ook over die in Antwerpen en Gent, in totaal over zo’n 100 mensen. Dat betekent dat het sinds die tijd nog gemakkelijker is om kennis te delen binnen de verschillende sites, investeringen per vestiging te bekijken en/of te combineren (synergieën) en binnen ieder laboratorium specialismen verder uit te bouwen. Zo is er inmiddels één LIMS voor België en Nederland samen.

Vanuit het gezamenlijke LIMS wordt gewerkt aan meer uniforme rapportages en verdere koppeling en integratie van apparaten en databases. “Rapportages zijn tegenwoordig veelal gekoppeld met de rapporteringssystemen van onze klanten. Snelle responstijden met de nodige nauwkeurigheid in analyseresultaten is belangrijk voor onze klanten en maakt deel uit van onze Customer Promise”, zegt Frank van Broekhoven. De Customer Promise –‘Intertek Total Quality Assurance expertise, delivered consistently with precision, pace and passion, enabling our customers to power ahead safely’, in uitingen samengevat als ‘Total Quality. Assured’– is het fundament onder een enkele jaren geleden in gang gezet proces van herpostionering waarin Intertek verder gaat dan testen, inspecteren en certificeren en door aanvullende diensten (‘assurance services’) garandeert dat procedures en systemen bij klanten goed en betrouwbaar functioneren. Een zichtbare uiting van die herpostionering is een nieuw logo dat is geïnspireerd op de grondlegger van het bedrijf, Thomas Edison, uitvinder van de gloeilamp. De punt op de letter i verwijst naar die uitvinding.

 

Meer tijd voor specialistisch werk

Met de investeringen in automatisering slaat Intertek volgens laboratoriummanager ‘Cargo & Analytical Assessment’ Frank van Broekhoven meerdere vliegen in één klap. “Analisten hebben meer tijd om zich met uitdagender en meer afwisselend werk bezig te houden, van het oplossen van problemen tot methode-ontwikkeling. Automatisering brengt ook met zich mee dat we meer monsters kunnen analyseren, en we de groei in opdrachten kunnen opvangen. Een grotere monsterstroom leidt ook tot meer massa in het specialistische werk, zodat ook nietstandaard analyses gemakkelijker kunnen worden ingepast binnen onze werkzaamheden.”

 

Gilson International

www.gilson.com

 

Intertek

www.intertek.com