KOROZYONA KARŞI KORUMADA ELEKTRİKSEL BİR TEST YÖNTEMİ HOLIDAY DEDEKTÖR İGDAŞ SEMİNERİ Tarih:19.12.2003 www.pcs-emd.com.tr Tel:0216 489 17 20

Kapsam: KOROZYONA KARŞI KORUMADA ELEKTRİKSEL BİR TEST YÖNTEMİ HOLIDAY DEDEKTÖR Kapsam: I. Holiday isminin kaynağı II. Kullanım amacı, sahaları III. Test yöntemi Çalışma temeli Standartlar IV. Holiday dedektör çeşitleri V. Emniyet kuralları VI. Üreticiler dünyada ve Türkiye’de VII.Uygulama Çalışması Osiloskopla ölçüm ve yorumlama izo-Test 527 ile pratik çalışma www.pcs-emd.com.tr Tel:0216 489 17 20

GİRİŞ: Korozyona karşı koruma amacıyla metal malzemeden yapılan tesisler, cihazlar koruyucu bir kaplama ile kaplanmaktadır. Bu kaplama malzemesi genellikle dielektrik direnci çok yüksek olan plastik özlü malzemelerden yapılmaktadır. Kaplamanın hatasız yapılması herhangi bir delik, gözenek olmaması korozyona karşı koruma için hayati önem taşımaktadır. Bu yazıda koruyucu kaplama malzemesinin hatasız yapılıp yapılmadığını (veya saha montajında, nakliye sırasında bir sorun oluşup oluşmadığını) test etmek amacıyla kullanılan yöntem ve cihazlar ‘holiday dedektör’ kısaca anlatılacaktır. ‘Holiday’ teriminin kaynağı, cihazın kullanım amacı ve sahaları, test yöntemi, bu konudaki standartlar, cihaçeşitleri ve üreticiler hakkında kısaca bilgi verilecektir. www.pcs-emd.com.tr Tel:0216 489 17 20

I. Holiday isminin kaynağı Holiday terimi büyük ahşap yelkenli gemilerin kullanıldığı zamanlardan kalmadır. Uzun ve yavaş seyahatler sırasında gemicilerin en önemli görevlerinden biri gemilerin bakımını yapmaktı. Gemi direklerinin ve diğer ahşap aksamın çürümeye karşı korunması çok önemli bir zorunluluktu. Tuzlu deniz suyu, nem, rüzgar , güneş ışığı ve sıcaklık farkları gemilerin temel yapı malzemesi olan ahşabın hızla çürümesine yolaçıyordu. Çürümeyi bir ölçüde geciktirmek amacıyla tayfalar gemi direklerini katranla kaplardı. Kaplanması unutulan yerde çürümeden dolayı bir boşluk ‘’hole’’ oluşurdu. Zaman içinde gemicilikte ahşabın yerini çelik, katranın yerini de boya aldı. Fakat ‘’holiday’’ kelimesinin bu anlamda kullanılması o günlerden kalma alışkanlıkla sürmektedir. www.pcs-emd.com.tr Tel:0216 489 17 20

II. Kullanım amacı, sahaları Bu tür uygulamalar korozyona karşı korumanın gerektiği boru hatları , petrokimya tesisleri, plastik kaplama, havacılık endüstrisi gibi konularda yaygın olarak yapılır. Daha somut olarak söylersek doğalgaz ve petrol boru hatları, kaplanmış tanklar, bina tesisatları, emaye kaplama, lastik kaplama, astarlama, kaplanmış makine parçaları imalatı gibi konularda holiday dedektörün kullanılması zorunludur. Korozyon metalden yapılmış teçhizat ve malzemenin en önemli problemidir. Bu teçhizat ve malzemeler korozyondan korunma amacıyla çeşitli kaplama malzemeleriyle kaplanır. İletken olmayan bir malzemeyle kaplanan veya astarlanan elektrik iletkenliği olan bir teçhizatın hatasız olarak kaplandığının test edilmesinde ‘’holiday’’ dedektör kullanılır. Kaplama malzemesinde bulunabilecek ince delikler ‘’pinhole’’ , boşluklar, gözenekler, aşınmış veya zayıflamış bölümler tespit edilerek tamir edilir. Böylece korozyondan korunması sağlanmış olur. www.pcs-emd.com.tr Tel:0216 489 17 20

III. Test yöntemi Şekil 1- : Holiday dedektör çalışma prensibi www.pcs-emd.com.tr Tel:0216 489 17 20

Şekil 1’de sistemin blok şeması ve holiday dedektör detayı görülüyor Şekil 1’de sistemin blok şeması ve holiday dedektör detayı görülüyor. Çelikten yapılmış borunun üzeri dielektrik sabiti yüksek olan bir kaplama malzemesiyle kaplanmıştır. Borunun gövdesi dünya toprağına bağlanmıştır. Holiday dedektörün yüksek gerilim probundan üretilen darbeli yüksek gerilim kaplama malzemesine uygulanmaktadır. Holiday dedektörün toprağı ise esnek bir topraklama kablosu ile toprakla temas etmektedir. Kaplama malzemesindeki herhangi bir delik, gözenek veya aşınmış kısımla karşılaşıldığında yüksek gerilim tam bu noktadan kaplamayı delecek ve elektrik akımı borunun metal gövdesine ve oradan toprağa ulaşacaktır. Holiday dedektörün toprak probu toprakla temas halinde olduğu için akım yolu tamamlanmış olacaktır. Böylece yüksek gerilim probundan çıkan akım devresini kaplama malzemesi, borunun gövdesi ve toprak üzerinden tamamlayarak holiday dedektörün toprak probuna ulaşacaktır. Bu akım belirli bir değeri aştığında holiday dedektör kontrol devresi tarafından algılanarak alarm işareti oluşturulacaktır. Alarm işaretinin oluştuğu nokta kaplamanın hatalı olduğu noktadır. Bu nokta tamir edilerek korzyona karşı koruma gerçekleştirilir. Boru hattı gibi tesislerde standart boydaki borular birbirine kaynak yapılarak birleşme yerleri özel kaplama malzemesi ile sahada yalıtılmaktadır. Bu yerlerin de korozyona karşı düzgün korunmuş olduğu ancak holiday dedektör kullanılarak doğrulanabilir. Testin yapıldığı geriliminin özel bir önemi vardır. Bu gerilim kaplama malzemesine zarar vermeyecek kadar düşük ancak hatalı bölgeleri eksiksiz olarak bulabilecek kadar da yüksek olmalıdır. Bu konudaki iki yaygın standart Amerikan standardı NACE RP-02-74 ‘High Voltage Electrical Inspection of Pipeline Testing’ ve İngiliz standardı olan B.S. 358 ‘Measurement of voltage with Sphere-Gap’ ‘tir. Uygun elektriksel test geriliminin bulunması her zaman koruyucu kaplama malzemesi üreticileri, uygulamayı yapanlar ve müşteriler arasında kapsamlı görüşmelere ve tartışmalara konu olmuştur. www.pcs-emd.com.tr Tel:0216 489 17 20

Test geriliminin belirlenmesinde Toprak direnci Tesisin direnci Kaplama kalınlığı Kapasitif kayıplar Yüksek gerilim elektrodunun yapısı, şekli gibi değişkenler etkili olur. Test gerilimi koruyucu kaplama malzemesi üreticileri tarafından tavsiye edilen gerilimi kesinlikle geçmemelidir. B.S. 358 ‘de verilen tanıma göre 5 cm çaplı yuvarlak iki elektrot arasındaki hava 1 santimetrelik bir boşluğu 32.000 volt gerilimde delerek deşarjı başlatır. Elektrotların şekli deşarjın başladığı gerilimin belirlenmesinde en önemli etkendir. iğne şeklinde sivri uçlu elektrotlarda deşarj mesafesi aynı gerilimde(32.000 volt) 3 santimetredir. Nem, basınç gibi değişkenler krona deşarjı mesafesini etkilemekle birlikte elektrotların şekli kadar önemli bir etkide bulunmazlar. NACE RP-02-74’e göre 1-30 milimetre kaplama kalınlığındaki malzemenin testi için www.pcs-emd.com.tr Tel:0216 489 17 20

Test Voltajı = 7900 x √Kaplama malzemesinin mm olarak kalınlığı şeklinde verilmiştir. Bu formül bir çok uygulamada istenilen test gerilimini doğru olarak vermektedir. Ancak b gerilimle test yapıldığında sağlam olan kaplama malzemesinde bir delinme ve tahribat olmadığı kontrol edilmelidir. Kaplama malzemesinin dayanabildiği (malzemede bir tahribat olmadan) en fazla gerilim genellikle 1 milimetre kalınlığındaki malzemenin dayanabileceği en fazla gerilim (volt) olarak verilir. Örnek olarak 2 mm kalınlığındaki bir kaplamanın dielektrik dayanımı 8400 volt/mm olarak verilmiş olsun. Malzeme kalınlığı 2mm olduğu için malzemenin bozulmasına yol açacak gerilim: 8.400 volt x 2 mm = 16.800 volt olarak bulunur Test gerilimi üstteki formülden hesaplanırsa Test gerilimi = 7900 x √ 2 mm = 11.172 volt olarak bulunur. Test gerilimi malzemenin bozulma geriliminden küçük olduğu için kaplama malzemesi tahrip olmayacaktır. Eğer malzemenin dielektrik dayanım gerilimi 5000 volt olarak bulunsaydı test gerilimi çok yüksek olurdu. Bu durumda testin geçerli olmasını sağlamak ve malzemeyi tahrip etmemek için; test edilecek malzemede küçük delikler açılır yüksek gerilim elektrodu bu deliklerin üstüne getirilir atlama oluncaya kadar test gerilimi arttırılır. Pratik bir diğer yol ise test gerilimi 5000 voltun %50 fazlası olan 7500 volta ayarlanır. Test malzemesine ilave delikler açılır. Bu gerilimde bütün deliklerin dedektör tarafından bulunduğu kontrol edilir www.pcs-emd.com.tr Tel:0216 489 17 20

Test edilecek teçhizatın şekline göre yüksek gerilim probu (elektrotu) belirlenir. Boru hattı dış yüzeyi testi için yay tipi bir aparat kullanılırken düz yüzeyler için fırça tipi elektrotlar kullanılır. www.pcs-emd.com.tr Tel:0216 489 17 20

IV. Holiday dedektör çeşitleri Endüstride halen ticari olarak üretimi yapılan, ürettiği gerilime göre üç farklı tipte holiday dedektör mevcuttur. Düşük gerilim tipli (wet sponge) holiday dedektörler 0,51 mm ‘ye kadar olan ince film kaplama kontrolünde kullanılır. Düşük gerilimli dedektörler 100 volttan daha az bir doğru gerilim üretirler. Koruyucu kaplamanın üzerine elektrik iletkenliği olan bir sıvı ile nemlendirilmiş elektrot üzerinden gerilim uygulanır. Küçük bir akımın geçişi cihaz tarafından algılanarak sesli uyarı verilir. İkinci tip dedektörler 1.000 volt ‘tan 40.000 volt’a kadar ayarlanabilir darbeli gerilim üretir. Bu tip sistemler koruyucu kaplamaya sürekli doğru gerilim üreten dedektörlere göre çok daha az bir elektriksel stres uygulayarak yüksek gerilimle testin yapılmasını sağlar. Üçüncü tip ise 1.000 ile 15.000 volt arasında ayarlanabilir sürekli doğru gerilim üretir. Katmanlar arası direncin ve toprak dönüş direncinin yüksek olduğu durumlarda kullanılır. En tipik uygulama alanı koruyucu bir kaplama ile kaplanmış olan betonarme binaların kaplama malzemesinin kontrol edilmesidir. Dikkat edilmesi gereken konu koruyucu kaplamanın temiz ve kuru olmasıdır. Aksi taktirde yüzey akımlarından dolayı sağlıklı bir test yapılamaz. Gerilim sürekli olduğundan koruyucu kaplama malzemesine yüksek bir elektriksel stres uygulanır. Kullanım yerlerine göre sabit veya taşınabilir holiday dedektörler yapılmaktadır. Sabit tiptekiler genellikle boru fabrikalarında kullanılmaktadır. Taşınabilir dedektörler ise boru hattı yapım şantiyeleri, petrokimya tankları gibi uygulamalarda kullanılmaktadır. www.pcs-emd.com.tr Tel:0216 489 17 20

V. Emniyet kuralları Bu tür cihazların kullanımında insan sağlığı ve emniyeti açısından uyulması gereken kurallar aşağıda özetlenmiştir. Cihaz yalnız yetkili personel tarafından kullanılmalıdır Cihaz çalışırken gerilim elektrotuna dokunulmamalıdır Cihaz kesinlikle yanma, patlama tehlikesi olan ortamlarda kullanılmamalıdır.Test sırasında oluşan kıvılcım patlama veya yangına sebep olabilir Cihazı kullanan kişi sağlıklı olmalı özellikle kalp ve kalp hastalıklarıyla ilgili bir sorunu olmamalıdır Cihazı kullanan kişinin izolasyonu sağlayacak eldiven, yalıtkan çizme veya ayakkabı giymesi tavsiye edilir Cihaz çalışması sırasında test edilen teçhizatın topraklama bağlantısında hiçbir kopukluk veya kötü temas olmamalıdır Cihazın bataryası yalnızca şarjı için verilen kendi özel adaptörü ile yapılmalıdır Cihaz radyo frekansından etkilenebilecek makine ve radyo televizyon gibi cihazları etkileyebilir www.pcs-emd.com.tr Tel:0216 489 17 20

VI. Üreticiler dünyada ve Türkiye’de Türkiye’de halen Amerika, Almanya, İngiltere ve Avustralya menşeyli holiday dedektörler mevcuttur. Türkiye’nin ilk ve tek CE BELGELİ holiday dedektörü izo-Test 527 markasıyla PCS Elektronik tarafından tasarlanarak üretilmektedir. www.pcs-emd.com.tr Tel:0216 489 17 20

www.pcs-emd.com.tr Tel:0216 489 17 20

Şekil 3: Taşınabilir tipteki bir holiday dedektör (izo-Test 527) www.pcs-emd.com.tr Tel:0216 489 17 20

Şekil 3‘te taşınabilir tipteki izo-Test 527 holiday dedektör görülmektedir. Piyasadaki dedektörlerin çoğu omuza asılan bir modül ve yüksek gerilim probundan oluşmaktadır. Resimde görülen izo-Test 527 kompakt yapıda olan bir cihazdır. Bütün bölümleri tek bir gövdede toplanarak kullanıcıya önemli bir kullanım kolaylığı sağlanmıştır. www.pcs-emd.com.tr Tel:0216 489 17 20

ilk ve tek yerli tasarım olan izo-Test 527’ nin teknik özellikleri Tamamen yerli tasarım ve üretim CE belgeli Kalibrasyon sertifikalı Çıkış gerilimi Tip 1 cihaz 2kV ile 16kV arasında kesintisiz ayarlanabilir. Tip 2 cihaz 4kV ile 25kV arasında kesintisiz ayarlanabilir. Yedek parça ve hızlı servis garantisi Elde taşınabilir. Hafif 12 V 4 Ah veya 5 Ah tam bakımsız, 90mmx70mmx101mm boyutlarındaki akü ile çalışır. Akünün ters takılmasına ve derin deşarja karşı koruma. Aç (Start) butonuna basıldığında cihaz çalışır, kapat (off) butonu yanındaki kırmızı LED yanar, kesikli uyarı sesi çıkarır. Her türlü metal yüzey kaplama hatasının (çizik, delik, gözenek) tesbit edilmesi durumunda operatörü uyarmak için yüksek tonlu düz uyarı sesi çıkarır. Akü şarj etmek gerektiğinde, kapat (Stop) butonuna basılır, akü haznesi kapağı açılarak akü dışarı çıkarılarak şarj edilir.. Taşıma çantası içersinde yüksek gerilim probu, toprak probu,akü şarj ünitesi ve aksesuarları ile birlikte Tanıtım kitapçığı, Operatör Kullanım kılavuzu ve Kalibrasyon (ayar) kitapçığı ile müşteriye sevk edilir. Bir yıllık kullanım garantisi ve beş yıllık servis garantisi sağlanacaktır. www.pcs-emd.com.tr Tel:0216 489 17 20

Osiloskopla Ölçüm ve yorumlama Genlik ölçümü Frekans ölçümü Gerilim ayarı Kısa devre durumu İzo-Test 527 ile pratik çalışma Cihazın parçaları Kaplama hatalarının bulunması Çıkış geriliminin ayarlanması www.pcs-emd.com.tr Tel:0216 489 17 20

Teşekkürler www.pcs-emd.com.tr Tel:0216 489 17 20