çukurcuk korozyonu

S. METALURJ VE MALZEME MHENDSL

KOROZYON VE KOROZYONDAN KORUNMA UKURCUK KOROZYONU SONGL KURUAY 091219019

KOROZYON

Korozyon, malzemelerin iinde bulunduklar ortamn etkisiyle, kimyasal ve elektro-kimyasal reaksiyonlar sonucunda fiziksel, kimyasal ve mekanik zellikleri kapsamnda deiime uramalardr [5]. Sistem zerindeki iletme yk ve stresi, pH koullar ve ortamn kimyasal kompozisyonu korozyon oluumunda nemli bir etkiye sahiptir [6].

KOROZYON TRLERMekanizmalarna gre korozyon e ayrlr: fiziksel, kimyasal, elektrokimyasal olmak zere. Yzeyin grnmne gre korozyon trleri: Homojen dalml korozyon, ukurcuk korozyonu, seici korozyon, aralk korozyonu, tane ii korozyon, taneler aras korozyon, kaplama alt korozyonu (tabakalama korozyonu), galvanik korozyon, kazmal korozyon.

KOROZYONMekanik zorlamal korozyon trleri: Gerilmeli korozyon, hidrojen gevreklii, yorulmal korozyon, erozyon korozyonu, kavitasyon.

UKURCUK ( PITTING) KOROZYONU

Korozyon olaynn ok dar blgeler zerinde younlamas sonucu ortaya kan korozyon trdr. Metalin yzeyinde lokalize ukurcuklar veya delikler oluturur.

ekil 1

UKURCUK ( PITTING) KOROZYONUMalzeme kayb az ancak tehlikeli bir korozyon trdr. ukurun dibi anot , para yzeyi katot gibi davranr.

ekil 2


ukurcuk korozyonu yzeylerinde pasif film oluturabilen metal ve alamlarda meydana gelir. Pasif durumda olan bir metali, rnein paslanmaz elii, NaCl ve znm oksijen ieren bir ortamla temas haline getirdiimizi dnelim. Klorr iyonlar pasiflii salayan yzey tabakasnn iine szarak metalin o yerlerde aktif duruma gemesini salayacaktr. Aktif konuma geen yerlerin toplam alan halen pasif tabaka ile rtl olan yzey alanna oranla ok dktr. Bu koul, metalin aktif duruma geen noktalarnda hzla znmesine ve yer yer ukurcuklarn olumasna yol aacaktr. Hzl znme sonucu ukurcuklar iindeki ortam, metal iyonlar bakmndan zenginleir. Ancak korozyon olaynn her aamasnda ortamn elektrik ykleri bakmndan dengelenmesi gerekir. Bu koul metal iyonlarnn tad elektrik ykne edeer miktarda klor iyonunun ukurcuklar iine yaynmas ile salanr. Bylece oluturulan metal klorrler hidrolize urayarak hidrojen iyonlarnn byk miktarlarla ortaya kmasna olanak salarlar.


Pitting korozyonu, alminyum ve magnezyum alamlarnda sk rastlanan bir korozyon eididir. lk belirtisi, yzeyde toplanan ve kabaran beyaz ve gri tozumsu yntlardr. Bu yntlar temizlendikten sonra kk oyuklar veya boluklar grlebilir. Bu oyuklar batan kk olmasna ramen, zamanla byr. Pitting korozyonunun oyuklar, eer para kalnl uygun ise kaznarak temizlenebilir.


ukurcuk korozyon [10]


ukurlarn ap, derinlii ve skl malzeme ve ortama bal olarak deiir.


Bu tr korozyonun hz nceden belirlenemez ve korozyon hz baz blgelerde ok yksek olduu halde baz blgelerde olduka dktr. Eer bozunum kk bir alanda oluuyorsa, anot olay, sonuta oluan ukurcuk derin, eer bozunum daha geni bir yzeyde oluursa ukurcuun derinlii sdr.


Toplam metal kayb homojen dalml korozyonun aksine ok kktr. Ancak paralar ksa zamanda delinerek kullanlmaz hale gelirler. Ayrca, ukurcuk diplerinde oluan mekanik gerilim younlamas dayan kayb yannda korozyonlu yorulma ve gerilimli korozyon atlama olaylarn balatabilir. Bozucu etkisi, yaygnl ve kontrolndeki glkler nedeni ile ukurcuk korozyonu en korkulan korozyon trlerinin banda gelir.


Belirgin zellikleri: ukurcuk korozyonunu birok metal ve alamda grmek mmkndr. ukurcuk korozyonu genellikle klor ve brom iyonlar ieren ntr ortamda oluur. NaCl ve oksijen bakmndan hayli zengin olan deniz suyu, ukurcuk korozyonuna yol aan etken bir ortamdr.


PH - deeri ortamn ukurcuk korozyonu bakmndan etkenliini belirleyen nemli bir gstergesidir. ukurcuk korozyonu ncelikle ntr ortamlarda oluur. PH deeri drlnce yerini genel korozyona (homojen dalml korozyon) terk eder.


Oksitleyici, yani indirgenebilen metal iyonlarnn klorrlerini ieren ortamlar ukurcuk korozyonu ynnden en tehlikeli olanlardr. FeCl, CuCl ve HgCl bunlarn akla gelen ilk rnekleridir. Bu ortamlar da katodik olay klorrlerden kaynaklanan metal iyonlarnn indirgenmesidir. Oksijene gerek olmad gibi, oksijen miktarnn ukurcuk korozyonuna etkisi ihmal edilebilir dzeydedir.


Belirgin zelliklerinden biri de ok kk zelti miktarlar ile olumasdr. Yani korozyonun younlat ukurcuk dipleri ile ortamn byk hacmi arasnda bir tkankln gerekliliinden sz edilebilir. Bu tkankl giderici etkiler, rnein durgun haldeki bir ortamn ak haline dntrlmesi, ukurcuk korozyonu eilimini nemli lde azaltabilir. Bu tr etkileri saldrgan ortamlarn nakli iin kullanlan paslanmaz elik pompalar srekli alma koullarnda tam dayan gsterirken almaya bir sre ara verilmesi zerine korozyona urarlar.

UKURCUK ( PITTING) KOROZYONUevrede yeterli oranda Cl veya Br iyonlar varsa normalde pasif olan paslanmaz elikler belirli blgelerde korozyona duyarl hale geerler ve derin ukurcuk korozyonu oluur Metalik yapda metalik olmayan inklzyonlar gibi homojensizliklerin bulunmas nedeniyle balar. ounlukla para delindiinde korozyon

oluumu fark edilir.


Alminyumun Blgesel Korozyonu A92519 alminyumun 7 gn boyunca %3.5 NaCl zeltisine maruz kalmas sonucu oluan yzey yandaki fotorafta grlmektedir. Fotorafn genilii yaklak 1 mm dir.[4]

UKURCUK ( PITTING) KOROZYONUukurcuk korozyonunun grld yerler: zellikle NaCl, MgCl ,CaCl , NaBr,AlCl ieren ortamlarda Borularda ve tanklarda ak hznn azald blgelerde grlmektedir.

elik boru malzemede ukurcuk korozyonu [2]


Dk alaml elik tankn kaynak blgesindeki ukurcuk korozyonu [2]


Al alaml, paslanmaz ve elik ekme boru kesitindeki ak hzlarnn azald blgelerde yaygn grlmektedir. Metal yzeyindeki sreksizlikler ve mekanik hasarlar ayrca korozyonu hzlandran etkenlerdir. NaCl, CaCl2, MgCI2, AlCI3, NaBr ve FeCI3, CuCI2 gibi oksitleyici metal iyon klorrlerini ieren ortamlar pHn etkisi ile ukurcuk korozyonu hzlandrmaktadr


Kutu sementasyonuyla sertletirilmi bir pinyon dili zerinde ukurcuk korozyon oluumu.[2]


Yzeyi ince filmle kaplanm bir sert metal malzeme yzeyinden ieri doru ilerleyen oyuklama tipi korozyon [2]


elik malzeme yzeyinde oluan ukurcuk korozyonunun SEM grnts [2]


Deniz suyu veya tuzlu sulu ortamlarda alacak paslanmaz eliklerin seimi, atmosferde kullanlanlara gre daha karmaktr. 304 ve zellikle 316 deniz suyuna en dayankl trlerdir. Yalnz ak hz 1.5 m/s altndaki durgun sularda (mesala kirli liman sularnda) 316 da dahil hemen hemen btn paslanmaz elikler pitting korozyonuna urarlar. Byle durumlar iin zel gelitirilmi ostenitik ve ferritik alamlardan biri tercih edilmelidir.


Jeotermal sistemlerde:Jeotermal akkann iinde erimi oksijen oran 50 ppmin zerinde ise ciddi ukurcuk korozyonlarna neden olur. Dk hidrojen iyonu oran (pH) paslanmaz eliklerin yzeyindeki pasif film bozunumlarna neden olabilir.[1] Dubleks paslanmaz elikler, Cl lu ortamda daha yksek korozyon dayanm gsterirler. Deniz ve tuzlu su ortamnda, s deitiricilerinde petrokimya tesisinde kullanm alandr. Dubleks paslanmaz eliklerin yaps ise stenit matriks iersinde uzanm ferrit levhalarndan meydana gelmektedir.


Kimya endstrisinde paslanmaz elik malzemelerde grlen hasarlarn dalm


ukurcuk korozyonu, ince duvar ve geni yzey alanlarna sahip s deitirgelerinde nemli bir sorundur, nk yzeyde oluan tek bir delik ok daha byk hasarlara neden olabilir. Klorid ve thiosulfat (S2O3 ) 304 ve 316 paslanmaz eliklerde ukurcuk korozyonuna neden olurlar. Bunlara ek olarak klorid iyonu, 410, 416 ve 420 gibi krom martensitik paslanmaz eliklerde derin ukurcuk korozyonu oluturur.

Guadalajara Felaketi (ukurcuk korozyonu)Meksika da 1992 de yine korozyonun neden olduu bir kanalizasyon patlamas sonucu 215 kisi lms binlerce kisi yaralanmtr. elik benzin borusu ve inko kapl su borusu arasnda korozyon nedeniyle oluan tek bir delikten balayan benzin sznts kanalizasyona karnca patlama meydana gelmistir. Hasar 75 milyon ABD dolar tahmin edilmektedir.[3]


ukurcuk korozyonu Petkim de rastlanlan en yaygn ve ba edilmesi en zor korozyon trdr. ukurcuk korozyonu en ok; soutma suyu dolaan s deitiricilerin tp ve ayna yzeylerinde, buhar kazanlar borularnn iinde ve yeraltna gml boru hatlarnn d yzeylerinde grlmektedir. Eer bir boru hattnda ukurcuk korozyonu balamsa her an delinmeler beklenebilir. Bu durumda yaplabilecek en iyi zm ukurcuk tespit edilen blgeyi deitirmektir. [8]


Soutma suyu dolaan s deitiricilerin, tp ve ayna yzeylerinde oluan ukurcuk korozyonu, zaman zaman tplerin delinmesine neden olarak, fabrikalarn durmasna bile sebep olmaktadr. ukurcuk korozyonunu nlemek iin, soutma suyu devrelerinin kritik noktalarna ahit kuponlar yerletirilerek kuponlarn arlk kayplarndan korozyon hzlar hesaplanmakta ve bu veriler soutma suyunun artlandrlmasnda kullanlan korozyon nleyici inhibitrler ve dier katk maddelerinin dozaj hesaplarnda kullanlmaktadr. [8]


Buhar kazanlar borularnn iinde kazan besleme sularnn neden olduu korozyon, kazan borularnn yarlmasyla kazanlarn devreden kmasna neden olmaktadr. Kazan besleme suyunda korozyona etki eden en nemli etken olan znm oksijen limitlerin iinde olmasna ramen ukurcuk korozyonu engellenememektedir. Kazan borularnda ayn zamanda erozyonun yannda bir de scaklk sz konusu olunca, borularn alev gren ksmlar en riskli blgeleri haline gelmektedir. Kazan borularnda delinmelerin nne geebilmek iin, periyodik olarak bakma alnan kazanlarn borular ultrasonik kalnlk kontrol cihazlar ile taranmakta ve tehlike snrna yaklaan borular kesilerek deitirilmektedir. Fuel oil ile alan kazanlar doal gaza geildikten sonra daha kontrollu bir s dalm elde edildii iin greceli olarak yarlmalar azalm durumdadr. [8]


Yeraltna gml boru hatlar Petkimin kurulmas ile beraber d btim kaplanarak toprak altna gmlm borularda 15 yl nce delinmeler balamtr. Delinmeler borunun d yzeyinde ukurcuk korozyonu sonucunda olmaktadr.Borularn delinmesi durumunda tamirleri ok zahmetli ve maliyeti yksek olmaktadr. Yeralt borularndaki delinmeleri nlemek iin bir blmne katodik koruma uygulanmtr. Uygulamadan sonra delinmelerde azalmalar olmutur. [8]

Oyuk Korozyonuna Kar nlemler:

Malzeme seimi: deniz suyu gibi ok yaygn ve saldrganl kstlanamayan ortamlarda korozyona dayankl malzemeler kullanlmaldr. Ortamn pasifletirme yeteneini artrc etkiler yararl olur. Bunlarn yeterli miktarda ama oyuk korozyonu balamadan film tabakasnn kaln ve daha soy hale gelmesinde kullanlmaldr. Ortamda znm oksijen miktarn artrc nlemler: bunlar zellikle oksitleyici zellii olmayan ortamlarda etkili olurlar. Oyuk korozyonuna yol aan dar blge oluturan tasarmlardan kanmak: metal ve metal olmayan malzemeler aras temasta ayn amala nemlidir.

UKURCUK ( PITTING) KOROZYONUnleme almalar: - ph' arttrmak, - alam elementi ilavesi (Cr, Mo) - katodik koruma, - zelti ak hzn arttrma sylenebilir.

Kaynaklar[1]Korozyon ve Jeotermal Uygulamalar,Hacer Aygn [2]Korozyon ve Korozyondan Korunma,Prof. Dr. Muzaffer Zeren [3] www.corrosion-doctors.org [4] Doc. Dr. Nuren Saklakolu, korozyon ders notu [5] Grenler, A., Al-Si Matrisli Kompozit Malzemelerin Korozyon Davranlarnn ncelenmesi, Yksek Lisans Tezi, YT, 2007.

Kaynaklar[6]www.derenkimya.com.tr [7]www.korozyondernegi.org [8]Feridun ztrk, Petkim Petrokimya Tesislerinde Karlalan Korozyon Problemleri ve zm iin Yaplan Uygulamalar [9]Mustafa Doruk, Korozyon ve nlenmesi [10] MEB-Uak Bakm

Documents

çukurcuk korozyonu