TASARIM YARDIMIYLA KOROZYONDAN KORUMA

... konulu sunumlar: "TASARIM YARDIMIYLA KOROZYONDAN KORUMA"— Sunum transkripti:

1 TASARIM YARDIMIYLA KOROZYONDAN KORUMA
36

2 TASARIM Korozyondan korunma tasarım ile başlar.
Tasarım mühendisinin ana görevi hiç şüphesiz yapacağı işlev, üretim ve mekanik dayanım açısından tasarıma en uygun şekli vermektir 36

3 TASARIM Konstrüksiyonların çoğu genellikle az veya çok ölçüde korozif olan alanlara kurulur ve çoğu kez alınacak tedbirler önceden görülebilir. 36

4 TASARIM Bir konstrüksiyonda korozyonun kontrolü önemli ölçüde onun tasarımına bağlı olduğundan, tasarım mühendisinin görevini yaparken korozyon konusunu göz önünde bulundurması gereklidir. 36

5 TASARIM En ekonomik konstrüksiyon şüphesiz maliyeti ömür boyunca en düşük olandır. Bakım-onarım maliyeti, özellikle yeniden boyama maliyeti toplam maliyetin önemli bir bölümünü oluşturur. 36

6 TASARIM Üretimi en kolay olan konstrüksiyon en ekonomik olandır.
Fakat çoğu zaman üretimi pahalı olmasına karşın genel bakım onarım masrafları ucuz olan alternatifler ekonomik açıdan uygun olabilir 36

7 TASARIM Korozyondan korunma üretimin ilk aşamasında tasarım ile başlar. Eğer korozyon açısından uygun olmayan bir durumda tasarlanmışsa, çelik bir konstrüksiyonu boyama veya diğer yüzey işlemleri ile etkili şekilde korumak mümkün olmayabilir 36

8 TASARIM Korozyonu en verimli ve ucuz bir biçimde önlemek konstrüksiyonu korozyona uğramayacak şekilde tasarlamakla başlar 36

9 TASARIM Tasarım işlemlerinde şu hususlar göz önüne alınmalıdır:
Ana ön şartların yerine getirilmesi, Konstrüksiyon malzemesinin, uygun yüzey işlemi ve diğer korozyon önlemlerinin seçimi, Tasarım işleminin uygun şekilde yapılması. 36

10 TASARIM Aşağıdaki sorular konuya değişik bakış açıları hakkında bir fikir verir: Konstrüksiyon nerede kullanılacak? İstenen ömür ne kadardır? Bakım ve onarım gerektiğinde konstrüksiyon buna imkan vermeli mi? Durdurma ve kapatmaya izin verilebilir mi? Çevrenin korozifliği nedir? Ne tip bir korozyon beklenebilir? Yorulma korozyonu ve gerilme korozyonu çatlaması ihtimali var mıdır? Şartlar çok aşırı mı (Yüksek sıcaklık, yüksek basınç, yüksek akış hızı vb.)? 36

11 TASARIM Çevre şartları da önemlidir. Malzemenin maruz kaldığı çevre şartlarının malzemenin korozyon davranışına etkisi yadsınamaz. Çevrede mevcut olan önemsiz sayılabilecek miktardaki bileşenler korozyon açısından kritik olabilir, korozyonu artırabilir. İklim şartları da korozyon açısından önemlidir 36

12 TASARIM Yüzey İşlemleriyle ilgili aşağıdaki soruların cevaplarının bilinmesini gerektirir: Konstrüksiyon boyanacak mı, ziftlenecek mi, plastik veya metalik mi kaplanacak? Yüzey işlemi ile konstrüksiyonun bakımı mümkün mü? Yüzey kaplama için ne kadarlık bir ömür kabul ediliyor? Ön temizleme işlemi, kaplamanın uygulanması ve koruma zamanı ile ilgili bir seçim yapılabilir mi? Katodik koruma veya koruyucular koruyucu tabakasına bir alternatif midir? Konstrüksiyona özel bir tolerans verilmesi düşünülüyor mu? 36

13 TASARIM ŞEKLİ BASİTLEŞTİRMEK
Konstrüksiyona verilen şekil ne kadar basit olursa, o kadar iyi bir koruma şansı temin edilmiş olur. Konstrüksiyon ne kadar çok açı, köşe, kenar ve iç yüzey içeriyorsa, o kadar zor olur. Bunlara ilave olarak, karmaşık şekilli bir konstrüksiyon korozif ortama maruz daha geniş yüzeyler verir. Tüp şeklindeki profillerin boyanması ve bakımı çok daha kolaydır ve bunlar genellikle en az yüzey alanına sahiptirler. Bu nedenlerden dolayı, bu profiller daha yaygın olan L, T ve U profillerine, özellikle boyama veya diğer yüzey işlemleriyle bakımı yapılan çatı konstrüksiyonlarında bir alternatiftirler 36

14 TASARIM KALICI NEMLİLİĞİ ÖNLEMEK
Konstrüksiyonun mümkün olduğu kadar nem ve rutubetten korunmuş olmasına dikkat edilmelidir. 36

15 TASARIM Profiller öyle düzenlenmeli ki nemlilik doğmamalı ve konstrüksiyon muntazam şekilde boyanabilmeli ve bakımı yapılabilmelidir (Şekil 112). 36

16 TASARIM Depolama tankları öyle şekillendirilmeli ki, tamamen boşaltılıp temizlenebilmeli (Şekil 113) Şekil 113. Depolama tanklarının tasarımı 36

17 TASARIM Şekil 114. Beton yataklı tanklarda tasarım durumu altlarından nemliliğin meydana gelmesine imkan olmamalıdır (Şekil 114 ve Şekil 115). 36

18 TASARIM Şekil 115. Silindirik bir tank için uygun beton yatağının tasarımı 36

19 TASARIM Şekil 117. Kazan ve depoların taşıyıcı ayaklar üzerine oturtulması. (a) ayaklarla temas eden yüzeylerde toplanan su, yetersiz havalanma sonucu, deponun bu bölgesinde aralık korozyonu ile tahribata yol açar. (b) ve (c) doğru tasarım örnekleri 36

20 TASARIM Şekil 118. Sıvının kendi kendisini boşaltma ilkesine ters ve doğru tasarım örnekleri. (a) depolar ve ısı değiştiriciler (b) yağışa açık profiller (c) u-profiden taşıyıcı 36

21 TASARIM Sıcak gazların soğuk metal yüzeyleri ile teması anında yoğunlaşma sonucu oluşan nemlilik genellikle büyük problemler doğurur. Bunun nedeni, yoğunlaşmış nemliliğin saf su niteliğinde olmayıp, erken yoğunlaşan korozif solüsyon niteliğinde oluşudur. Yoğunlaşma nedeniyle oluşan nemliliğin doğurduğu korozyon problemleri en iyi şekilde tasarım ve konstrüksiyon aşamasında çözülebilir (Şekil 119). 36

22 TASARIM Tasarlanan sistemin geometrisi nedeni ile aşağıdaki hususlardan biri veya birkaçı ortaya çıkabilir: Yetersiz tahliye, Çözeltilerin daha derişik hale gelme olasılığı, Oksijen dağılımı açısından çözeltide bölgesel farklılaşmalar (farklı havalanma), Kontrol, tamir ve bakım için gerekli olan erişebilirliğin yetersiz olması 36

23 TASARIM Şekil 120. Hatalı birleştirmeler sonucu ortaya çıkan aralıklar
36

24 Sıvı birikimine yol açabilecek kötü tasarımlar Düzeltilmiş tasarımlar
TASARIM Sıvı birikimine yol açabilecek kötü tasarımlar Düzeltilmiş tasarımlar Şekil 121. Durgun sıvı birikintilerinin oluşamayacağı tasarımlar yapılmalıdır 36

25 TASARIM 36

26 TASARIM GALVANİK KOROZYON TEHLİKESİ
Galvanik etkinin oluşmaması için alttaki şartların yerine getirilmiş olması gerekmektedir: Metaller arasında yeterli potansiyel fark bulunmalıdır. Metaller birbiri ile direkt temas halinde olmamalıdır 36

27 TASARIM Galvanik korozyonu önlemenin en basit ve yaygın metodu iki metal arasına elektriksel bir yalıtkan koymaktır (Şekil 123). Organik malzemelerin çoğu bu amaçla kullanılabilir, fakat bunların çoğu yüksek basınçlarda deforme olduğundan pek fazla emniyetli sayılmazlar. Ayrıca yalıtkan malzemelerin nem yutarak yarık korozyonu meydana getirmemesi için poröz olmaması gerekir. Şekil 123. Galvanik korozyonun faklı metallerin yalıtkan malzemeler ile ayrılarak önlenmesi 36

28 TASARIM . Şekil 124. Bakır ve çelikte (veya aluminyumda) galvanik korozyonun önlenmesi için iki farklı malzeme grubu arayüzeyinde yalıtkan malzeme kullanılması 36

29 TASARIM Şekil 125. Farklı metallerin birleştirilmesinde değiştirilebilen ara parçaların kullanılması 36

30 TASARIM Temas halindeki metallerden daha aktif (anodik) olanın alanı ötekine göre daha küçükse korozyon bakımında çok kritik bir durum ortaya çıkar. Bu takdirde oyukçuk (pitting) korozyonu tehlikesi baş gösterir. 36

31 TASARIM Aktif olan metalin alanı temasta olduğu metalin alanından daha büyük olursa, korozyonun lokalize olması mümkün değildir. Bu durumda genel korozyon oluşur ki, oyukçuk korozyonuna göre daha az tehlikelidir 36

32 TASARIM Uyumsuz metallerin birleşmesi sonucu oluşan lokal korozyon, malzemedeki iç yapı değişiklikleri ve çevre şartlarında mevcut maddelerin etkisi nedeni ile oluşabilir. Farklı metal temaslarından kaynaklanan galvanik korozyon riski galvanik seride birbirinden uzak metallerin teması önlenerek azaltılabilir 36

33 TASARIM Seride birbirine yakın olan metaller birbirleri ile birleştirilirse, galvanik korozyon riski en aza indirilmiş olur 36

34 TASARIM Fabrikasyon anında metalurjik yapı ve bileşimde değişiklik yaratan (kaynak vb) işlemler korozyona yol açabilirler. Korozyona hassas dövme metallerin tane sonu aşınması, kaynak dikişi yakınlarındaki kaynak bozunması ve taneler arası aşınma, hassas malzemelerin seçici korozyonu (pirinçlerde çinko kaybı veya çinkosuzlaşma, gri dökme demirde demir kaybı veya grafitleşme) buna örnek teşkil ederler 36

35 TASARIM Sıvı akışkanlarda bölgesel korozyona yol açabilecek metalik parçalar bulunabilir. Örneğin alüminyumla temasta olan bakır iyonları pitting korozyonu yaratabilir. Daha soy olan Cu iyonları Al üzerine çökelerek, katodik hidrojen çıkışını teşvik edeceği için alüminyum korozyonu teşvik edilecektir 36

36 TASARIM Metallerin plastik, ağaç, betonarme ile temasta olduğu durumlarda da gereken önemin verilmesi kaçınılmazdır. Bakım ve tamirat sırasında yanlış ve hatalı malzemelerin kullanılmamasına özen gösterilmelidir 36