deni̇z suyunda korozyon

Korozyon ve Deniz Suyu…

Dünyanın üçte ikisini kaplayan deniz suyudoğada bulunan hemen hemen bütün tuzlarıoldukça yüksek derişimde içinde bulunduran birelektrolittir.

Okyanus suyu yaklaşık içinde % 3,5 sodyumklorüre eşdeğer elektrolit içerir.Herhangi bir deniz suyu içindeki tuzlarınderişimi klorür miktarıymış gibi ya denizsuyunun klorluluk miktarı yada tuzu olarakverilir.

Klorluluk: Bir kilogram deniz suyu içindebulunan toplam halojen miktarını çöktürmekiçin gereken gümüşün gram olarak kütlesinin0,32 ile çarpımına klorluluk denir.Tuzluluk: Deniz suyunda çözünmüş olan toplamtuzları ifade eder. Şu şekilde hesaplanır;Tuzluluk = ( 0,03 + ( 1,803xklorluluk ) )

Bileşimin sabitliği;aşırı seyrelme ve kirlilik dışında deniz suyunun başlıca bileşenlerinin bağıl oranları bütün dünyada sabittir.Deniz suyunun başlıca bileşenleri

Klorür (Cl-) 18,9799

Kalsiyum (Ca+2) 0,4001

Sodyum(Na+) 10,5561

Sülfat (SO4-2) 2,6486

Okyanuslarda deniz suyu tuzluluğu çokdeğişmez.Yerel koşullara göre tuzluluk miktarlarıdeğişiklik gösterir.

Deniz suyunda çok çeşitli organik ve anorganikmoleküller bulunur. Bu kompleksler çok az bileolsalar korozyon mekanizmasını önemliderecede etkileyebilirler.

Doğal deniz suyu iyi tamponlanmıştır ve normal olarak pH’ı 8,1 ile 8,3 arasındadır. Ama durgun yerlerde anaerobik bakteriler tarafından kükürtlü hidrojen oluşturulmasıyla 7’ye düşebilir.

Deniz suyunda bir metalin korozyonundametalin elektriksel potansiyeli önemli biretkendir; özellikle iki veya daha fazla metal busistemde elektriksel olarak birbirlerinebağlanmışlarsa.Deniz suyunda çoğu metallerin açık devrepotansiyelleri sabit değildir ve oksijenmiktarı,suyun hızı ve sıcaklığı; metalin yüzeykoşullarıyla değişir.

Çelik olan demirli metaller deniz suyunatamamen daldırıldıklarında genellikle sabit birkorozyon hızına sahip olurlar. Doğal koşullardadünyanın herhangi bir yerinde deniz suyunasürekli daldırılmış, demir yada çeliğin korozyonhızı için 0,13mm/y değerinde olabileceğisöylenmektedir.

Genellikle demir dışı metallerin korozyon hızları,oksijen derişimi ve sıcaklık yüzeyde daha düşük iken, derinlikle artar. Aşağıdaki çizelgede sıcaklığın 5-30 ; oksijen derişiminin 5-10 olduğu koşullarda derinliğin metale etkisini görmekteyiz;

Deniz suyuna daldırılmış metallerin korozyonunda çözünmüş oksijenin etkisi çok büyüktür.

Deniz suyu içinde çözünen O2 nin sıcaklıkla değişimi

T (C0) -2 0 15 30

Çözünmüş O2(ml/l)

8,52 8,08 5,86 5,42

Philips tesisinden bir resim

Burada çinko ve yumuşak çelik metallerinin genel korozyona maruz kaldığı, paslanmaz çeliklerde ise; çukurcuk korozyonu oluştuğunu söyleyebiliriz.

Deniz suyu içerisinde binlerce çeşit hayvan vebitki yaşar. Bunlar büyümeleri sırasında katı biryüzeye tutunurlar. Bu organizmaların birikimiaralık korozyonuna neden olur ve yapıyı bozar,kirletir. Organizmalar tarafından oluşturulan bukirlilikler uygun boyalar kullanılarakengellenebilir.

Gemi gövdeleri günümüzde yüksek performanslı boyalarla korunmaktadır. Bu boyaların katodikkoruma sırasında oluşan alkali ortama dayanıklı olması gerekmektedir, zira söz konusu ortamın klor iyonu konsantresi oldukça yüksektir. İyi boyanmış yüzeylerin katodik koruma akım ihtiyacı harcanabilir anotlarla koruma yapılması halinde yeni gemiler için 5_10mA/m2 'dir. Bu ihtiyaç zamanla ve boya kalitesindeki değişiklik nedeni ile 200 mA/m2 'ye çıkabilir.

Örneğin günümüzde okyanusa çıkan gemileriçin 10 mA/m2 koruma akımı yeterli kabuledilmektedir. Dış akım kaynaklı katodikkorumada ise ıslak bölge akım ihtiyacı 25-35mA/m2 olarak hesaplanır. Çok iyi kaplanmışyüzeylerde bu ihtiyaç azalabilir.

Genel olarak gemi gövdelerinin kıç kısmındaki korumaakım ihtiyacı diğer bölgelere göre daha yüksektir. Kıçkısmındaki şiddetli su hareketi ve değişik metallerinbulunması bunun nedenidir. Gemilerin katodik korumatasarımında tüm gemi gövdesinin katodik olarakkorunması dikkate alınabileceği gibi birçok halde deyalnız kıç bölgesi katodik olarak korunur, diğer bölümlerkorunmasız bırakılır. Tüm korunma halinde anotların%15-25 'i kıç bölgesine yerleştirilir. Pervanenin gövdeyebağlanması halinde çıplak bronz pervane için ayrıca ilavekoruma akımına ihtiyaç vardır. Örneğin ticaret gemileriiçin ilave ortalama değer 500 mA/m2'dir.

Gemilerde tankların dahili korumalarındayalnız harcanabilir anotlarla koruma yapılır.Emniyet açısından ise hem magnezyumanotlarla hem de hariçten akım uygulamasıile koruma yapılmamaktadır. En büyüktehlike katodik koruma sırasında açığa çıkangazların magnezyum veya koruyucu akımdançıkacak kıvılcım ile ateşlenerek patlamasıdır.

Dinlediğiniz için

TEŞEKKÜRLER…

Aytaç SEYFİOĞLU

Sakarya Üniversitesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği

i. http://www.saritas.com.tr/ktlg/pdf/Paslanmaz%20Celik%20Saritas%2006.pdf

ii. http://www.korozyon.org/article.php?story=20040305200806897iii. http://www.moston.com.tr/index.htmiv. http://www.yuzeyislemler.com/15kitap/anodik_01.htmv. http://www.yuzeyislemler.com/15kitap/vi. http://www.corrosionsource.com/technicallibrary/corrdoctors/Module

s/Seawater/Frames.htmvii. http://tr.wikipedia.org/wiki/Deniz_suyu