Su depolarında Paslanma ve Çürüme
Korozyon önleme yöntemleri
Değerlendirmeler
Su depolarındaki paslanma ve çürüme konusuna geçmeden önce suyun iletkenlik değerinin bizim üzerimizdeki etkisinden bahsetmek isteriz.
İçme suyu yönünden iletkenlik:
Ülkemizde uygulanan “İnsani Tüketim Amaçlı Sular Hakkında Yönetmeliğine göre, insani tüketim için müsaade edilen en yüksek iletkenlik değeri 2500 microS/cm dir, ancak böyle bir su sağlığa zararlı değilse de yavan tabir edilen lezzeti bozuk bir sudur.
Suyun lezzeti açısından iletkenlik;
Lezzet açısından suyu incelediğimizde insan alışkanlıklarının çok önemli olduğunu görüyoruz. Ülkemizde beğenilen suların iletkenliği düşük, yani 50 – 250 microS/cm değerleri arasındayken, Avrupa’da yaşayan insanların çoğunlukla 800 mikroS/cm üzerindeki iletkenlikte suları içme suyu olarak tercih ettiklerini görüyoruz.
Örneğin İzmir özelinde şebeke sularının bazılarının yaklaşık iletkenliklerine bakacak olursak;
İzmir Şehir Şebeke Suyu İletkenlik Değeri Analizi:
İZMİR ÇEŞME 801 microS/cm
İZMİR KARABURUN 824 microS/cm
İZMİR URLA 1427 microS/cm
İZMİR FOÇA 1683 microS/cm
İZMİR MENDERES 453 microS/cm
İZMİR MENEMEN 1067 microS/cm
İZMİR KEMALPAŞA 499 microS/cm
İZMİR ALİAĞA 580 microS/cm
Korozyon açısından iletkenlik:
Korozyon konusunu incelediğimizde, iki ucu keskin bir durum ile karşılaşıyoruz. Suyun iletkenliği yükseldikçe “Elektro- Korozyon” oluşumu artıyor. İletkenlik çok düşükse, bu sefer su “AÇ SU” özelliği taşıyor ve her maddeyi çözen, yani halk dilinde maddeleri eriten bir su karşımıza çıkıyor.
Aşınma, Korozyon, Paslanma
Korozyon, metalin parçalanması olan pas için başka bir kelimedir. Bir su tankında korozyon, elektrokimyasal bir reaksiyondan kaynaklanır. Su tankının iç yüzeyindeki bir noktadan diğerine su üzerinden bir elektrik akımı geçer. Akımın akışı, metalin bir kısmı suda çözündüğü için tankın yüzeyinde korozyona neden olur. Bir yıl boyunca bir su deposundaki bir amperlik akım akışı, 9,07 ila 10,88 kg çeliğin çözeltiye alınmasına neden olabilir.
Bir su deposu bir pil gibidir çünkü bir katodu, bir anot ve bir kapatma devresine sahiptir.
Çelik bir tanktaki elektronlar suya girerek korozyona neden olur.
Korozyona uğrayan bir su deposu, pille aynı şekilde çalışır. Bir pilin bir anot ve bir katodu vardır. Anot, elektron yayan bir alandır (bir akımı oluşturan negatif yüklü parçacıklar). Elektronlar, negatif yüklü anottan (-) pozitif yüklü katoda (+) akar. Anottan katoda akmak için elektronların, anot ile katot arasında bir köprü oluşturan bir kapatma devresi veya elektrolit denilen bir maddeden geçmesi gerekir.
Bir su tankında tankın çelik duvarı anottur. Suya akan elektronları verir. Su, katottur ve tankın yüzeyi, anot ile katodu birbirine bağlayan kapatma devresidir. Elektronlar tankın çelik duvarından dışarı akarken tank korozyona uğrar. Zamanla, bu korozyon suyun rengini bozabilir ve tank duvarında sızıntılara neden olabilir.
Bir tankın korozyonu iki şekilde önlenir. Tankın iç duvarı, katot ve anot arasında fiziksel bir bariyer oluşturan ve elektronların çelik duvardan dışarı çıkmasını engelleyen boya ile kaplanabilir. Korozyon, normal korozyon reaksiyonlarına karşı koymak için dış kaynaklardan elektrik akımları sağlayan katodik koruma ile de önlenebilir. Her iki korozyon kontrolü yöntemi de aşağıda açıklanacaktır.
Kaplamalar
Korozyon kontrolünün en yaygın yöntemi, tank duvarını boya ile kaplamaktır. Boya kaplaması, tank duvarı ile su arasında fiziksel bir bariyer oluşturur. Sonuç olarak, elektronlar tank duvarından suya akamaz ve tank duvarı korozyona uğramaz.
Bir kaplama, anot ve katot arasında fiziksel bir bariyer oluşturur.
Kaplamalar, atmosferlerin çoğunda iyi performans gösterecektir. Ancak, kaplama tip ve uygulama olarak tesisin tasarımına uygun olmalı ve uygun şekilde kontrol edilmelidir. Amerikan Su İşleri Birliği (AWWA), iç ve dış yüzeyler için bir kaplama listesi de dahil olmak üzere, depolama tesislerinin bakımı ve boyanması için standartlar belirlemiştir.
Tankın düzenli bakımının bir parçası olarak kaplamanın düzenli aralıklarla onarılması gerekir. Kaplamalar, koruyucu bariyer kırıldığında veya dielektrik mukavemeti korozyon hücresinin elektriksel tahrik kuvvetine dayanmak için yeterli olmadığında başarısız olur.
Sorunlar çeşitli durumlardan kaynaklanabilir. Boya çok ince olabilir veya çevresel etiler nedeniyle bozulmuş olabilir. Kaplama gözenekli olabilir ve tam bir bariyer oluşturmayabilir veya boya eksik, yanlış uygulanmış olabilir. Boya uygulanmadan önce yüzey düzgün bir şekilde temizlenmediyse, boya kirlenmiş yüzeylere veya kabarcıklara iyi yapışmayacağından kırılmalar meydana gelecektir. Kaplamadaki kırıkları onarmak için kullanılan prosedür, bakım bölümünde daha sonra tartışılacaktır.
Katodik koruma
Korozyona karşı diğer koruma türü olan katodik koruma 1930’ların ortalarından beri kullanılmaktadır. Katodik koruma sistemleri artık toprağa gömülü veya suya daldırılmış yüz binlerce kilometrelik boruyu ve dönümlerce çeliği koruyor.
Katodik koruma sisteminin şeması.
İlk katodik koruma sistemi icat edildiğinden beri tam otomatik ve hatasız katodik koruma sistemleri geliştirilmiştir. Bu sistemler hem korozyonu kontrol altına alır hem de kaplama sistemlerinin ömrünü uzatır. Modern, otomatik sistemler, operatörün sistemi değişen su seviyeleri, sıcaklık ve kaplama etkinliği gibi değişen koşullara göre ayarlamasını gerektirmez. Bunun yerine, otomatik sistem bu değişiklikleri otomatik olarak telafi edecektir.
Elektronlar anottan suya akar.
Katodik koruma sistemi, yukarıda gösterildiği gibi bir güç ünitesi, bir anot ve güç ünitesi ile anot arasındaki ve tank duvarı ile güç ünitesi arasındaki kablolardan oluşur.
Güç ünitesi bir doğru akım kaynağıdır, yani elektriği alternatif akımdan doğru akıma dönüştürerek sürekli bir elektron akışı üretir. Elektronlar bir tel boyunca su tankındaki bir anoda beslenir. Anot, elektronları suya dağıtarak suyun potansiyelini pozitiften negatife değiştirir.
Katodik korumaya maruz kalmış su, tıpkı tank duvarlarının metali gibi negatif bir potansiyele sahip olduğundan, elektronlar tank duvarlarından suya akmaz. Bunun yerine, sudaki elektronlar tank duvarlarına akar ve daha sonra bir tel boyunca güç kaynağına geri dönerek devreyi tamamlar.
Özünde, katodik koruma sistemi yeni bir korozyon pili yarattı. Güç kaynağına eklenen anotun eklenmesiyle, tank duvarları elektronları kaybetmek yerine alan katotlar haline geldi. Katodik koruma sistemi uygun şekilde kontrol edilirse, tankın yüzeyi korozyonsuz kalacaktır. Korozyon, yalnızca kolayca değiştirilebilen ve nispeten ucuz olan yeni anotta meydana gelir.
Katodik koruma sisteminde anotlar için yaygın olarak kullanılan malzemeler, %14.5 silikon, alüminyum ve platin tel ile alaşımlı dökme demir ve şerit formlardır. Su depoları donmaya meyilli olmadığında, en yaygın olarak dökme demir ve diğer uzun ömürlü anotlar kullanılır. Su sistemlerinin diğer bileşenlerinin çoğunda olduğu gibi, bir katodik koruma sistemine karar verirken birçok faktör göz önünde bulundurulmalıdır. Korunacak yapının boyutları, kaplaması ve su özellikleri, kullanılacak sistem tipini etkiler. Üretici temsilcisi bu faktörleri göz önünde bulunduracak ve maliyetli aşırı koruma sağlamadan tam korozyon kontrolü sağlayacak bir sistem seçecektir. Tankın bulunduğu yere bir günlük seyahat süresi içinde katodik koruma konusunda uzmanlaşmış ve servis organizasyonu olan güvenilir bir firma kullanılmalıdır. Katodik koruma sistemi satın alırken hizmet sözleşmesi de dikkate alınmalıdır.
Avantajlar ve Dezavantajlar
Katodik koruma sistemleri, periyodik yeniden boyamaya ve buna bağlı onarım kesintilerine ekonomik bir alternatiftir. Sistemler oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır ve uygun şekilde boyutlandırıldığında, kurulduğunda ve bakımı yapıldığında güvenilir olduklarını kanıtlamıştır.
Bununla birlikte, katodik koruma sistemleri, yalnızca suyun metal tank duvarı ile doğrudan temas ettiği tankın iç alanını koruyacaktır. Tankın su hattının üzerindeki alanı korunmaz ve yine de korozyona uğrayabilir. Ek olarak, tankların tabanı genellikle çeşitli derinliklerde silt, moloz ve kumla kaplıdır. Bu döküntü örtüsünün altındaki tank tabanı, katodik koruma sistemi kurulmadan önce kaplama çıkarılmadıkça korunmayacaktır.
Kaplamalar ve katodik koruma, genellikle bir çitin zıt taraflarında bulunur, korozyon korumasında özel ve karşıt yaklaşımlar olarak yer almıştır. Kaplama savunucuları genellikle katodik korumanın avantajlarını göz ardı eder ve iyi uygulanmış bir kaplamanın çelik için gerekli olan tek koruma olduğunu iddia eder. Öte yandan, katodik koruma sistemlerinin savunucuları, herhangi bir daldırılmış veya gömülü metal yapının, iyi tasarlanmış bir katodik koruma kurulumu ile en iyi şekilde korunabileceğini iddia etmektedir. Birçok durumda her iki taraf da iddialarında haklı olabilir. Bununla birlikte, daha yaygın olarak meydana gelen birçok koşulda, ideal korozyon koruması aslında her iki koruma konseptinin bir kombinasyonudur.
No comment