ÖĞRETİM ÜYESİ: PROF.DR. BİRGÜL YAZICI

... konulu sunumlar: "ÖĞRETİM ÜYESİ: PROF.DR. BİRGÜL YAZICI"— Sunum transkripti:

1 ÖĞRETİM ÜYESİ: PROF.DR. BİRGÜL YAZICI
İLERİ KOROZYON 2 Konu: Damıtık Su, Doğal Su ve Deniz Suyu İçindeki Korozyon AYŞE NUR ACAR ÖĞRETİM ÜYESİ: PROF.DR. BİRGÜL YAZICI

2 SU HAYATTIR...

3 SUYUN ÖNEMİ

4 SUYUN ÖNEMİ- SUYUN KİMYASI
Fiziksel Özellikler: Renk: Renksiz, Mavi, kırmızı, kırmızımsı, kahverengi-sarı, yeşil v.s. Katılar Sıcaklık Estetik Özellikler: Koku: Kokusuz, topraksı, küflü, balıksı, çamaşırsuyu kokusu, meyvemsi, çürük yumurta kokusu, sarımsaksı, lağım kokusu Tat

5 SUYUN ÖNEMİ- SUYUN KİMYASI
Kimyasal Özellikler: pH Alkalinite Sertlik Nitratlar, nitritler,amonyak Fosfatlar Çözünmüş oksijen ve biyokimyasal oksijen talebi

6 SUYUN ÖNEMİ-SUYUN KİMYASI

7 SUYUN ÖNEMİ- SUYUN KİMYASI
İçme suyunun pH’ı 6.5~8.5 arasındadır!

8 SUYUN ÖNEMİ-SUYUN KİMYASI
pH – KİREÇLENME/KOROZYON Langelier doygunluk Indeksi:Kalsiyum karbonatla çökelti varlığı saptanır. LSI= pH-pHs pH= suyun ölçülen gerçel pH değeri pHs= katı CaCO3’la dengede suyun pH’ı LSI> kalsiyum karbonat çökecek LSI< kalsiyum karbonat çökmeyecek

9 SUYUN ÖNEMİ-SUYUN KİMYASI
pH – KİREÇLENME/KOROZYON Ryznar Indeksi:Korozyona karşı çökelti oluşumunun derecesini saptanır. RI= 2pHs-pH RI< ağır çökelti oluşacak 5.5<RI< çökelti oluşacak 6.8<RI< su koroziftir. RI> su çok koroziftir.

10 SUYUN ÖNEMİ-SUYUN KİMYASI

11 VE KOROZYON...

12 Korozyon Yönetimi Corrosion Control Program Implementation Flowchart
Document Extent and Magnitude of Corrosion Water Quality Impact Piping Deterrioation Environmental Issues Step 1 Determine Possible Causes of Corrosion Water Quality Characteristics Susceptible Piping Workmanship and Materials Step 2 Develop and Asses Corrosion Control Alternatives pH and Alkalinity CaCO3 Saturation Inhibitors Material Replacement Step 3 Evaluate Alternatives and Select Corrosion Control Strategy Performance Cost Side Effects Step 4 Formal Documentation Regulatory Requirements Document Findings in Engineering Report Step 5 Design, Construction, Start-up Treatment Monitoring Distribution System Monitoring İmplement Corrosion Control and Monitoring Effectiveness Step 6

13 Suda Korozyon Nasıl Oluşur?

14 Damıtık Suda; Suyun arılığı koroziflik elektriksel direnç Zirkonyum
Zirkonyum alaşımları Paslanmaz çelikler Inconel Incoloy

15 -İçilebilir Suda; İçerisindeki bakterileri yok etmek ve daha güvenilir su elde etmek için klorin ve ozon gibi oksit yapıcı biyositlerle sterilize edilmiş temiz sudur. Yemek hazırlama Banyo suyu Yıkama Bahçe sulama Isıtma soğutma İçilebilir suyun direnci Ωcm

16 -Saf Suda ve Demineralize Suda;
Demineralizasyon çözünmüş minerallerin taşınmasıdır Sert suyun davranışı suyun özelliğini gösterir. DEMİNERALİZASYON Deiyonizasyon Ters Ozmos

17 Buhar Yoğunlaştırmada;
Endüstriyel buhar makinelerinden üretilen buhar yoğunlaştırma, çözülmüş gazlarla kirliliği ve nötrleyici veya film oluşturan aminler gibi ilave maddelerin kasti varlığı hariç yeteri kadar saflıkta damıtıcı suya oluşturmaya benzer. Çözülmüş karbondioksit DO(çözülmüş oksijen)’nun varlığıyla kötüleştirme Yoğunlaşma sistemlerinde korozyon problemleri

18 Kazan sıcaklıklarında oluşan reaksiyonlar;
2NaHCO Na2CO3+CO2(g) +H2O Na2CO3 +H2O NaOH+CO2(g) Yoğunlaşma noktalarında buhardaki bir miktar karbondioksit; hidrojen iyonlarındaki hidrolize uğrayan karbonik asit oluşturan yoğunlaşmada çözünür; CO2(g) +H2O H2CO H+ + HCO3- Hidrojen iyonları demir ve bakır alaşımı yüzeylerinde asidik korozyona sebep olur; Fe(s)+2 H2CO Fe(HCO3)2 + H2(g)

19 Kirlenme ve korozyon için önemlidir!!!
Doğal Sularda; Geniş mevsimsel değişimler Fiziksel, kimyasal ve biyolojiksel karekteristikler Oksijen pH Besleyici öğeler Ve diğer faktörler Kirlenme ve korozyon için önemlidir!!!

20 Temiz Suda;

21 Temiz Su Yüzey suları Yeraltı suları

22 Önemli bileşenler: Çözünen Gazlar Mineral Bileşenleri Organik Maddeler Mikrobiyolojik bieşenler Doğal suların pH’ 4.5 ve 8.5 aralığındadır!!

23 Oksitleyici olarak Çözülmüş Oksijen(Dissolved Oxygen =DO)
Katodik Depolizer olarak Çözülmüş Oksijen(Dissolved Oxygen =DO) Oksitleyici olarak

24

25 Acı Sularda; %0.1-2.5 sodyum klorit (1000ve 25,000 ppm) Tuzluluk oranı
Kirlilik derecesi Siltin varlığı Yerel durumlar Ortalama sıcaklık Mevsimsel etkiler Derinlik Işığın durumu

26 Deniz Suyunda; Species Konsantrasyon mmol-1kg-1 gkg-1 Na+ 468.5 10.77
10.21 0.399 Mg2+ 53.08 1.290 Ca2+ 10.28 0.4121 Sr2+ 0.090 0.0079 Cl- 545.9 19.354 Br- 0.842 0.0673 F- 0.068 0.0013 HCO3- 2.30 0.140 SO42- 28.23 2.712 B(OH)3 0.416 0.0257

27

28 Deniz suyu temiz sudan daha korozif özelliğe sahiptir.
Yüksek iletkenlik Metalin yüzeyine doğru klor iyonunun yayılması Deniz suyu temiz sudan daha korozif özelliğe sahiptir. Korozyon hızı Klor içeriği Oksijen varlığı sıcaklık

29

30

31

32

33

34 Sıcak Suyla Çalışan Sistemlerde;
Kapalı çelik sistem Çözülmüş oksijen tükendiği zaman korozyon olayı sona erer. Suyla çeliğin tepkimesinden hidrojen oluşur. Hidrojen tepkimesi pH 8.5 ta NaOH veya Na3PO4 ‘le suyun tepkimesiyle minimize edilebilir.

35

36 Kazan korozyonu Kazanda buhar üretim sürecinde kullanılan su ile birlikte sistem içerisine karışan katı parçacıklar, zaman içerisinde kazan ve buhar hatlarında boru iç cidarlarına yapışarak muhtelif çözünmüş madde birikintileri ve tabakalaşmaları gerçekleşmektedir. Oluşan bu tabaka ve birikintiler ısı transfer yüzeylerinde yalıtım görevi görmeye ve sistemdeki akışın düzensizleşmesine neden olmaktadır. Diğer yandan, bu tabaka ve birikintiler, depozit altı korozyon oluşumu için zemin hazırlamaktadır

37 4. Şartlandırma Kimyasalları KİMYASAL KOROZYON
1.Düşük Ph 2.Çözünmüş Oksijen 3. Karbon dioksit 4. Şartlandırma Kimyasalları KİMYASAL KOROZYON Oksijen Korozyonu Borulardaki küçük delikler (PITTING)

38 Sudan kaynaklanan korozyon sebepleri
Alkalinite pH Oksijen

39 Korozyon kontrolu için;
Çözülmüş oksijen ve karbon dioksitin taşınması Alkali ilavesi İnhibitör ilavesi ÖNEMLİDİR!

40 Soğutma Sularında;

41 Temelde sanayi uygulamalarında soğutma suyu;
Tek geçişli soğutma sistemlerde Kapalı devre soğutma sistemlerde Açık tip soğutma devrelerinde kullanılmaktadır.

42 Soğutma suyu olarak kullanılan sular sistemlerde temel olarak 4 ana soruna yol açmaktadır:
Korozyon, Birikinti (scaling), Bakteriyel kirlenme (fouling), Depozitlenme (askıda katıların çökelmesi)

43 Anotta aşağıdaki reaksiyon gerçekleşir;
Fe° Fe+2 + 2e- (oksidasyon) Katotta ise; 1/2 O2+ H2O + 2e-  2OH- (indirgenme) Korozyon devresi

44 Faktörler Korozyon Birikinti Mikrobiyolojik pH X Çözünmüş Tuzlar Çözünmüş Gazlar Askıda Kalan Maddeler Mikrorganizmalar Sıcaklık Sistem Metalurjisi Çizgisel Hız Sistemde Kalma Zamanı Su Kalitesi Bakteri Sayısı Bulanıklık Besi Maddeleri Güneş Işığı Çözülmüş Oksijen

45 Soğutma Suyunun Neden Olduğu Problemler
Isıl alışverişin zayıflaması ve kaybı Ekipmanların kullanım ömrünün kısalması Ekipmanların sürekli arızalanması Üretim kaybı Maliyet artışı Artan onarım maliyetleri Sistemin tamamen durması

46 İletkenlik Soğutma sistemlerinde kullanılacak suyun özelliklerini belirleyen en önemli parametreler pH Alkalinite Sertlik

47 Korozyondan Korunmak için;
Elektrokimyasal Yöntemler Koruyucu Kaplamalar Kimyasal Yöntemler Anodik Koruma Katodik Koruma Organik Kaplamalar İnorganik Kaplamalar İnhibitör Kullanımı Uygun Metal Seçimi

48

49 DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜRLER..