Birçok endüstri karbon ve karbon alaşımından yapılmış borular kullanmaktadır. İnsanlar bu boruları sıvıları ve gazları taşımak için kullanmaktadır. Karbon çelik borular yüksek mukavemete sahiptir, bu da onları inşaat, su sistemleri ve hatta enerji santrallerinde kullanım için uygun hale getirir. Bu borular dayanıklı, ucuz ve hasara karşı dirençlidir. Bununla birlikte, Korozyon olarak bilinen büyük bir eksiklikleri vardır. Bir karbon çelik boru dikkatli bir şekilde ele alınmadığında sızıntılara, arızalara ve maliyetli onarımlara yol açabilir. Bu makalede, karbon çelik boruların neden Korozyona eğilimli olduğunu, hangi önlemleri alabileceğimizi, nasıl önleyebileceğimizi ve mevcut en iyi çözümü öğreneceğiz.
Karbon Çelik Boruların Bileşimi
Karbon çelik borular çoğunlukla demirden yapılır ve az miktarda karbon içerir (ağırlıkça 0,04-2,1%). Karbon çeliği güçlü ve sert yapar. Borular ayrıca manganez (0,30-1,60%), silikon, fosfor, 2,6% krom veya az miktarda sülfür içerebilir, ancak bunlar borunun kalitesine zarar vermemek için çok düşük seviyelerde tutulur. Düşük, orta ve yüksek karbonlu çelik gibi farklı çelik türleri borunun mukavemetini ve esnekliğini değiştirir. Düşük karbonlu çelik yumuşaktır ve kolayca bükülebilir, yüksek karbonlu çelik ise serttir ancak daha az sünektir.
Karbon Çelik Boru Korozyonunu Anlamak
Karbon çelik boruların kimyasallara, neme ve yüksek sıcaklıklara maruz kalması ciddi hasara yol açabilir. Çelikteki demirin havada ve suda bulunan oksijenle etkileşime girmesi ve pas (demir oksit) üretmesi normaldir. Bu durum karbon çelik boruların markasını etkiler. Korozyon belirgin olabileceği gibi (borunun üstündeki pas gibi) fark edilmeyebilir de (borunun içinde). Korozyona uğrayan duvar zamanla borudan sıyrılabilir ve sızıntılara, basınç kaybına veya tamamen arızaya neden olabilir.
| Korozyon Türleri | Borular üzerindeki etki |
| Düzgün Korozyon | Çelik boruların tüm yüzeyini korozyona uğratır ve nem ve diğer kimyasalların varlığında demirin genel olarak bozulmasına yol açar. |
| Galvanik Korozyon | Su mevcut olduğunda, karbon çeliği bir anot gibi davranır ve bakır veya paslanmaz çelik gibi diğer metallerle temas ettiğinde çok hızlı bir şekilde korozyona uğrayabilir. |
| Çukurlaşma / Çatlak Korozyonu | Çukurlaşma, derin delikler oluşturan bir Korozyon şeklidir. Çatlama erozyonu yakın aralıklarla meydana gelir ve düşük oksijene sahiptir. Süblimleşebilirler ve çok zehirlidirler. |
| Mikrobiyal Korozyon | Bazı bakteriler boru içinde aşındırıcı maddeler üretir. Buna mikrobiyolojik olarak etkilenmiş savaş (Mic) denir ve genellikle endüstriyel sistemleri etkiler. Sülfat indirgeyen bakteriler bu durumda korozyon etkenleridir. |
İnsanların Korozyonun bir anda gerçekleşmediğinin farkında olması zorunludur; bunun yerine, zaman alır, ancak sürekli olarak Korozyon, neme, bir kimyasala veya hatta yüksek sıcaklıklara maruz kalan borular gibi durumlarda meydana gelir. Çoğu durumda, bu Korozyon 0 °C'nin üzerinde kendini gösterir ve sıcaklık arttıkça artar. Pas, su, petrol veya gaz boru hattı sistemleri gibi kapalı sistemlerde uzun süre dayanamaz. Bu iç hasar patladığında her şey mahvolur. Bunun nedeni boru hattının düzenli olarak gözlemlenmemesidir.
Korozyonun Yaygın Nedenleri ve Etkileri
Karbon ve karbon alaşımlı çelik boruların kalitesini etkileyen birçok neden vardır, bunlardan bazıları aşağıdaki gibidir:
| Nedenler | Boruyu Nasıl Etkiler? |
| Nem veya oksijene maruz kalma | Çeliğin korozyonu, su ve oksijen ile temas ettiğinde meydana gelir. Gerçekten de, ıslak veya nemli koşullarda, özellikle deniz kenarında çok hızlı bir şekilde ortaya çıkar. |
| Tuz (Klorür İyonları) | Klorürler gibi tuzlar, deniz suyunun çelik üzerindeki koruyucu tabakasını kırabilir. Korozyonu hızlandırır ve tehlikeli atımlara yol açar. |
| Karbondioksit / Asitlik | Havalandırılmış sudaki karbondioksit hafifçe karbonik aside dönüşür. Bu da pH'ı bastırır ve Korozyon sürecini hızlandırır, ancak oksijen yoktur. Aynı şekilde, Korozyon hızı Sülfürik asit tarafından hızlandırılır. |
| Yüksek Sıcaklık | Sıcak borular veya yüksek sıcaklıklar hareketli kimyasal reaksiyonları tetikler ve stres, pasın başladığı çatlaklar veya zayıf noktalar oluşturur. |
| Uygunsuz Kaynak | Çelik boruların ek yerlerine kaynak yapılmalıdır. Gümüş ve ek yerlerinin sızdırmazlığının sağlanması, çelik borunun korozyona kolaylıkla maruz kalmamasını sağlamada önemli adımlardır. |
Karbon Çelik Borularda Korozyonu Önleyici Stratejiler
Korozyonu önlemek için çelik boruların yüzey alanını korumak için birkaç yöntem vardır:
- Koruyucu kaplama
Üreticiler boyama, epoksi katmanları veya çinko galvanizleme kullanırlar. Bunlar çelik ile korozif unsurlar arasında bir bariyer oluşturur.
- Katodik koruma
Bu yöntemde çelik boru genellikle Korozyon önleyici olarak çinko veya magnezyum gibi kurban bir metale bağlanır. Bu teknik gömülü veya suya batırılmış boruları iyi korur.
- Erozyon
Koruyucu bir film oluşturmak için boru sıvısının içine kimyasallar ekleyin. Özellikle yağ veya su borularında iç savaşı azaltır.
- Tasarım ve malzeme seçimi
Çevre dostu karbon çeliği kalitesini seçin. Gerektiğinde polietilen kaplı borular veya yüksek kaliteli API kalitesinde borular kullanın. Boru yerleşimini stabil alanlardan kaçınacak ve stres noktalarını azaltacak şekilde tasarlayın.
- Yalıtımlı Metal
Bu prosedürde üretici, karbon çeliğini diğer metallerden ayırmak ve galvanik Korozyonu önlemek için astarlar, aşınma pedleri veya boru pabuçları kullanır.
- Titreşim ve sürtünmenin önlenmesini destekler
U cıvatalar, sargılar, boru pabuçları ve askılar mekanik aşınmayı ve çatlamayı azaltır. Bu da temas noktalarındaki riski en aza indirir.
- Çevresel kontrol
Alanı kuru tutun, drenaj deliklerinin açık olduğundan emin olun, dolgu macunu kullanın ve asit veya tuzlu su ortamıyla temastan kaçının.
Mevcut Korozyon Yönetimi Çözümleri
Karbon çelik boruların korozyona uğraması ciddi bir sorundur, ancak günümüzde bu sorunun üstesinden gelmek ve etkilerini azaltmak için birçok yenilikçi çözüm mevcuttur.
1. Düzenli denetim ve izleme
Korozyonu kontrol etmenin en etkili önlemleri arasında hızlı olmasını sağlamak yer alır. Sık denetimler sayesinde, küçük Korozyon veya hasar biçimlerini daha önemli sorunlara dönüşmeden önce tespit etme fırsatı vardır. Ultrason testleri, radyografi (X-ışınları) ve görsel kontroller, profesyonellerin kalınlık ve yüzey konumunu izlemek için kullandıkları araçlardır. Bazı şirketler gerçek zamanlı veri elde etmek için boru içinde akıllı sensörler veya Korozyon izleme kontrolleri de kullanmaktadır.
2. Boru sargısı ve manşon
Boruları koruyucu bant, fiberglas veya reçine bazlı kılıflarla paketlemek nem, tuz ve havaya karşı önemli bir bariyer oluşturmanıza yardımcı olur. Bu yöntem genellikle, özellikle yüksek nemli veya denize yakın bölgelerde, üst ülkeler ve dış borular için kullanılır.
3. Katodik Koruyucu Sistem
Bu, yeraltı veya su altı boruları için çok etkili bir yöntemdir. Kurban bir numara (örneğin çinko veya magnezyum) kullanarak veya borudan küçük bir elektrik akımı göndererek çalışır. Elektronların kaybolmasını önleyerek karbon çeliğini korur (Korozyon sürecinin önemli bir kısmı).
4. Borular için destek ve pabuçlar
Mekanik aşınma ve titreşimler borunun metal yüzeylere temas ettiği yerlerde hasara neden olabilir. Boru pabuçları, izolatörler ve kelepçeler gibi olağanüstü destekler hareketi azaltır, sürtünmeyi önler ve nemin sıkışmasını engeller. Bu özellikle büyük endüstriyel sistemlerde kullanışlıdır.
5. Korozyon önleyici kimyasal
Su, petrol veya gaz taşıyan boru hatlarında, engelleyici kimyasalların eklenmesi iç korozyonu yavaşlatmaya yardımcı olabilir. Bu kimyasallar borunun içini kaplar ve çelik ile sıvı arasındaki reaksiyonları önler.
6. Onarım ve değiştirme
Bir boru zaten hasar görmüşse, temizlenebilir veya bunun yerine pası temizlenebilir ve hasarlı kısım değiştirilerek onarılabilir. Bununla birlikte, pas derin veya geniş olduğunda, daha güvenli ve güvenilir bir alternatif çoğu zaman borunun o kısmını değiştirmektir.
Karbon Çelik Boru Üreticilerinin Savunma Eylem Planları
Bir üreticinin karbon çelik borunun korozyona uğramasını önlemek için kullanabileceği belirli stratejiler vardır. Tabloda, bu yöntemlerle ilişkili faydaların ayrıntıları yer almaktadır:
| Strateji | Fayda |
| Düşük Saflıkta Çelik | Kullanılan hammaddeler (düşük ithal) ve kontrollü karbon malzemeleri, erken Korozyonu azaltmak için düşük saflıkta çelik olmalıdır. |
| Uluslararası Standartlara Uyum | Korozyonun standardı karşıladığından emin olmak için ASTM A106/A53, ISO 3183, API veya ASME gibi standartları alın. |
| Fabrikadaki Kaplamalar | Boruların bozulmasını önlemek için sevkiyattan önce boruları epoksi galvaniz veya polietilen ile kaplayın. |
|
Kaplama için Özel Seçenekler Sağlayın |
Müşterinin kullanım durumuna göre PE-sol borular, uyarlanmış astar, katodik sistem veya özel kaplamalar önerir |
| Bakım talimatları sunun | Boru pabuçları, bakım, denetim, engellerin kullanımı ve destek ekibi hakkında basit talimatlar sunun. |
SSS
Karbon çelik borulardaki en popüler korozyon türleri hangileridir?
- Düzgün Korozyon: Tüm yüzeyde eşittir.
- Çukurlaşma pası: Derin ve küçük delikler oluşur.
- Çatlak Korozyonu: Ek yerlerinde ve kapalı alanlarda meydana gelir.
- Galvanik Korozyon: Bu, karbon çeliği başka bir metalle temas ettiğinde gerçekleşir.
- Stres Korozyon Çatlakları (SCC): Her zaman görünür olmayan Stres Korozyon Çatlakları
Karbon çelik borular için en iyi kaplama nedir?
Epoksi içte ve dışta çok iyi performans gösterir. Galvanizleme, çelik üzerinde nem ve sürtünme önleyici bir tabaka sağlar. Polietilen ile kaplanmış borular, karmaşık kimyasal koşullarda veya gömülme koşullarında birçok durumda iyi performans gösterir.
Karbon çelik borularımdaki korozyonun belirtileri neler olabilir?
Pas lekeleri, sızıntılar, düşük basınç, renksiz su veya karakteristik olmayan koku olup olmadığını kontrol edin. Görünmez veya dahili Korozyon durumunda, ultrason ekipmanı, pigment ekipmanı veya tahribatsız bir test yöntemi kullanmanız gerekecektir.
Onarılabilir mi yoksa Korozyona uğramış karbon çelik borular değiştirilmeli mi?
Hafif Korozyona göre, temizlenebilir, boyanabilir ve kağıtla kaplanabilir. Ancak, duvar çok ince veya delik dipsizse, değiştirmek güvenlidir ve çoğu durumda daha ucuzdur.
Paslanmaya karşı dayanıklılık sağlamak için karbon çelik borularda hangi parametreler karşılanmalıdır?
- Normal boru karakteri için ASTM A106 / A53
- Boru boyutları için ASME B36.10m
- Petrol ve gaz boru hatları için ISO 3183
- Hizmette denetim için API 570
- Katodik koruma kılavuzu için NACE SP0169.