Aşındırıcı Kumlama Makinesi Kullananlar için Pas Önleme Kılavuzu

Korozyonun korkunç maliyetinin izleri her yerdedir: Patlayan petrol boru hatları, çöken köprüler, denizin dibindeki kargo yüklü gemiler…

GSYİH’nın

%3,1’i

       ABD’de 2015 yılı için öngörülen korozyon maliyeti:

          +

            500.000.000.000 $

Politikacılara göre Amerika’nın karşılaştığı en büyük zorluklarından birisi de
tahrip olan altyapımızı onarmaktır; bunun için fon ayırırlar.

Bu aşındırıcı kumlama makineleri için harika bir haber.

Yüzey hazırlama ve koruyucu kaplamalar, dünya çapındaki bu yıpranmadan 
fayda sağlayacak birkaç sektör arasında yer alır. Bu, pas önleme amacıyla yüzeylerin nasıl hazırlanacağını anlayan
aşındırıcı kumlama operatörleri için bir büyüme fırsatı anlamına geliyor.

 

 

 

Kişi başına

1760 $

rust-prevention-cover.jpg

PAS NEDİR?

PAS NASIL OLUŞUR?

PAS NASIL ÖNLENİR?

 

 

PAS NEDİR?

Ortamla girdikleri kimyasal reaksiyonlara bağlı olarak tüm metaller korozyona uğrar – dört nadir metal hariç: iridyum, niyobyum, osmiyum ve tantal.

Demir ve demir alaşımları korozyona uğradığı zaman bu paslanmaolarak adlandırılır.

Korozyonun ürünü pas, başka bir deyişle hidratlı demir oksittir:

DEMİR OKSİT: FE203

iron-III-oxide-molecule-fe2o3-notext.png

Fe2O3.xH2O

oxygen-iron1-notext.png

Oksijen
bu iki
elektronla
birleşmek ister

PAS NEDEN OLUŞUR?

Oksijen (O), son derece reaktif bir elementtir. Yalnızca bir elementin (flor) elektronegatiflik  düzeyi daha yüksektir– başka bir deyişle, oksijene kıyasla elektron çalma eğilimi daha yüksektir. Oksijen pratik olarak tüm diğer elementlerle stabil bağlar kurarak oksitleri oluşturur.

Demir
bu iki elektronu
vermek ister

oxygen-iron2-notext.png

 

 

Demir (Fe) asal olmayan bir metaldir; bu da (normal koşullar altında elektronlarından vazgeçmeyen, reaksiyona girmeyen ve korozyona uğramayan altın ve platin gibi asal metallerin aksine) elektronlardan vazgeçmeye eğilimli olduğu anlamına gelir. Demir, kütle açısından Dünyada en çok bulunan elementtir.

Oksijen ve demir karşılaştıklarında, oksijen demirin elektronlarını alır ve demir oksit oluşturacak şekilde bağlanırlar.

Bu reaksiyon, yani oksidasyon, oksijenin yüzeyle temas ederek yüzey üzerinde ince bir film (kalınlığı 0,005 mikron / 0,0002 mil daha ince) oluşturduğu her yerde meydana gelir. Bu pasifleştiren katman, daha fazla oksijenin metalle temas etmesini ve reaksiyona girmesini önler.

passivating-layer-notext.png

Oksijen ve demir, yüzeyde daha fazla oksidasyonu bir miktar önleyen bir demir oksit pasifleştirici katman oluşturur. 

Hemen hemen tüm metaller pasifleştirici oksit katmanları oluşturur. Bakırda yeşil patina vardır. Gümüş kararır. Paslanmaz çelikte, krom oksitten oluşan bir pasifleştirici tabaka çeliği korozyondan korur.

Bununla birlikte, demir ve karbon çeliği söz konusu olduğunda pasifleştirici oksit katmanı çok da yardımcı olmaz. Gevrek ve hacimli demir oksit katmanı yalnızca yüzeye yapışmamakla kalmaz –böylelikle alttaki demir için hiçbir koruma sağlamaz – aynı zamanda da higroskopiktir , başka bir deyişle havadan nem çeker.

Yüzeyde saf su bulunması korozyona neden olmak için tek başına yeterli değildir.* Suda çözünmüş tuzlar varsa veya su asidik veya bazikse koşullar bir korozyon hücresininoluşması için olgunlaşmış demektir.

*Saf su bir açıklık veya çatlağa girerse, oksijen yoksunluğu hidrojen iyonlarının birikmesine neden olarak korozyona neden olabilecek bir asidik çözelti oluşturabilir.

 

Korozyon Hücresinin İçi

 Metal yüzeyde aşağıdakiler gibi farklı elektrik potansiyellerine sahip iki konumu kapsülleyen bir elektrolit çözeltisi (örneğin, suda çözünmüş tuz) olduğunda bir korozyon hücresi oluştur:

  • Birbirinden farklı iki metal arasında, aynı metal içindeki iki tanecik arasında veya alaşım içindeki iki safsızlık cebi arasındaki temas sınırı
  • Deforme olmuş kristal yapıların kenar ve köşeleri

[1] Bu koşullar altında anottaki Demir (Fe), elektronlarından vazgeçerek  Fe2+ iyonlarına ayrılır.

[2] Fe 2+ve OH bir dizi reaksiyon ile bağlanarak sonuç olarak pas, başka bir deyişle hidratlanmış demir oksit üretir.

[3] OH iyonları elektrolit çözeltisi aracılığıyla anottaki yeni, zıt yüklü Fe2+ iyonlarına çekilir.

Corrosion Cell Callouts

Elektronlar [4] anottan [6], hidroksi iyonları [5], OH, üretmek üzere su ve oksijen molekülleri ile reaksiyona girdikleri katoda akar [7].**

**Bu, nötr veya bazik bir çözeltideki reaksiyondur. Asidik bir çözeltide, iki hidrojen iyonu bir hidrojen gazı molekülüne indirgenir.

KOROZYON TÜRLERİ

NACE, on korozyon türütanımaktadır.
Aşındırıcı kumlama cihazları ile en çok ilişkili olanlar şunlardır:

 

Genel Korozyon

Anot ve katotların yüzey üzerindeki “dans” hareketine bağlı olarak yüzeyin büyük kısmında veya tümünde homojen bir biçimde görünen korozyon. Homojen korozyon, herhangi bir başka forma kıyasla daha fazla metal kaybından sorumludur; ancak etkilerinin lokal korozyon formlarına kıyasla yapısal arızaya neden olma olasılığı düşük olsa da kontrol edilmeden ilerlemesine izin verilirse bu da mümkündür.

 

general-corrosion-thumb.jpg

Çatlak Korozyonu

Yüzeyler arasındaki sıkışık alanlarda meydana gelen korozyon.  Çatlağın biçimi oksijenin girmesini engeller ve hidrojen iyonları çoğalarak (hidroliz adı verilen bir süreç) korozyonu hızlandıran bir asidik çözelti oluşturur. Çatlaklardaki korozyonun hızı, düz bir yüzeye kıyasla 400 kat fazla olabilir.
 

Yığın Pas

Kontrol edilmediği takdirde bir çatlağın içindeki pas birikimi, yüzeyleri deforme eden, plakaları birbirinden ayıran ve yapıları tehlikeye atan bir pas kütlesine dönüşebilir.
 

Stres Korozyonu Çatlağı

Tespit edilmesi zor olan bu korozyon formunun felakete yol açan etkileri olabilir. Yapısal gerilimler yüzeyde çatlaklar oluşturdukça çatlakların içinde oluşan pas, metal kaybı yoluyla yapıyı zayıflatır. Demir oksitler, demirden daha fazla hacim kapladığından çatlak içindeki pas, ilave basınç oluşturarak sorunu kötüleştirir.

crevice-corrosion thumb.jpg

Galvanik korozyon

İki farklı metalin birleştiği sınırda oluşan korozyon. Metallerin voltajındaki farklılıklar asal değeri daha az olan metalde anot oluşumuna, asal metalde ise katot oluşumuna yol açar. Asal olmayan metallerin elektron vermeye, iyon haline gelmeye ve oksitlenmeye eğilimli olduklarını hatırlayın.

galvanic-corrosion-thumb.jpg
pitting-thumb.jpg

Çukurlanma

Çukurlanma korozyonu, anottaki metal kaybı yüzeyden içeri doğru bir çukur oluşturur; bu da metalde perforasyona neden olabilir. Görsel muayene ile çukurlanmayı hafife almak mümkündür; çünkü çukurlanma, yüzeyin altında bir oyuk oluşturabilir ve çukurun ağzı pasla gizlenebilir. Kontrol edilmediği takdirde çukur yapısal arızaya neden olabilir.

Çukurlanma, tüm lokal korozyon ataklarının bir özelliğidir. Çözeltide klorür (Cl-) gibi agresif iyonlar, başka bir deyişle suda çözünmüş tuz (NaCl) mevcutsa, bu durum hızlanır; çünkü agresif iyonlar pasifleştirici katmana saldırır ve çözündürür.

chloride-attack-notext.png

Klorür iyonları, pasifleştirici katmana nüfuz ederek demir oksit moleküllerini parçalar ve alttaki metali açığa çıkarır. 

Klorür Pasifleştirici bir Katmana Nasıl Saldırır

Klor, oksijenden sonraki en reaktif (elektronegatif) elementtir. Klorür iyonları elektron vermek isterve yüzeydeki zıt yüklü demir iyonlarına güçlü bir biçimde çekilirler.

Yüzeye çekilmiş olan klorür iyonları, pasifleştirici demir oksit katmanına nüfuz ederekonunla reaksiyona girer, metal yüzey elektrolit çözeltisine maruz kalana kadar çözünmesine neden olur ve bir korozyon hücresi oluşur.

Ani Pas

Ani pas, aşındırıcı kumlama cihazları için önemli bir sorun oluşturan bir genel korozyon saldırısıdır.

Kumlama, metali korozyondan koruyan pasifleştirici katmana mekanik olarak hasar verir. Buharlı aşındırıcı kumlama uygulamasında yüzeyde ve kopan pasifleştirme katmanı üzerinden metalle doğrudan temas halinde olan su da mevcuttur.

Yüzeyde tuz varsa, suda çözünerek bir elektrolit çözeltisi oluşturacaklardır ve bir korozyon hücresi oluşacaktır. Bu hızlı etki gösteren atak, 30 dakika kadar kısa bir sürede gözle görünür paslanmaya neden olabilir.

Çapaklı pas kuru kumlama ve her tür yüzey hazırlama için de bir sorundur. Tuzlar, nem yüksek olduğu zaman atmosferden metal yüzeyine nem çekerek bir korozyon hücresi oluşturur. Sodyum klorür, %75 bağıl nem düzeyinde atmosferden nem çekebilir. Daha az bulunan başka tuzlar, %25-35 ölçüsünde düşük bağıl nem düzeylerinde nem çeker. Temiz hava (ve tuz içermeyen yüzey) söz konusu olduğunda %45’den daha düşük bağıl nem düzeylerinde atmosferik korozyon oluşmaz. Bununla birlikte, bağıl nem arttıkça korozyon hızı da katlanarak artar.

İç mekânda kumlama uygulaması yapıyorsanız, nem gidericileri kullanarak nemi kontrol edebilirsiniz. Yağmurda kumlama uygulamasından kaçının. Erkenci püskürtmeciler dikkat: yeni kumlanmış çelik üzerindeki çiy bir sorundur. Atmosfer ısındıkça metal daha uzun sürede ısınır ve çelik üzerinde yoğuşma oluşur.

 

Kabul edilebilir ani pas düzeyi nedir?

Hafif ani pas düzeyleri bazı kaplamaların tolerans sınırları dahilinde kalabilse de her durumda adhezyonu aşındırırlar. Ağır ani pas üzerine bir kaplama uygulaması yapılması, kaplamanın düşmesine ve hızla daha başka korozyon reaksiyonlarının başlamasına neden olacaktır.

Kabul edilebilir ani paslanma düzeylerini kaplama imalatçısından kontrol edin. Kaplama teknik özellikleri, kumlama ve kaplama uygulaması arasında kabul edilebilir bir zaman penceresine işaret edebilir.

flash-rust-grades-notext.jpg
Düşük Orta Yüksek
Yüzey gözle görünebiliyor.
Az miktarda pas gözlemleniyor. 
Yüzey kapanmış. 
Pas iyi yapışmış.
Yüzey kapanmış.
Pas gevşek yapışmış.

Filiform Korozyon

Bu çatlak korozyonu türü, kaplamaya su nüfuz ettikten sonra boyanın altında birikir.Korozyon, filament görünümünü alır zira ozmotik kabarcıklanma tarafından açık hale getirilen bir yüzeyi paslandırır.

osmotic-blistering.png

Ozmotik Kabarcıklanma

Çözünebilir tuzların (klorür, sülfatlar ve nitratlar) zaten kötü bir itibarı yokmuş gibi bir de ozmotik kabarcıklanma adı verilen bir kaplama sorununda etkili olurlar. Filiform Korozyonu

Bu çatlak korozyonu formu, kaplamaya su nüfuz ettikten sonra boyanın altında birikir.Korozyon, filament görünümünü alır zira ozmotik kabarcıklanma tarafından açık hale getirilen bir yüzeyi paslandırır. Lorid, sülfatlar ve nitratların kötü ününe ek olarak, ayrıca ozmotik kabarcıklanma denilen kaplama sorununda da rol oynarlar.

Bir kaplama, suyun geçmesine izin veren ama su ve hidroklorik asit gibi diğer çözünür iyonları geçirmeyen yarı-geçirgen bir membrandır. Su membrandan geçerken metal yüzey üzerindeki iyonları çözündürür, kaplama altındaki çözeltinin buhar basıncını azaltır ve su kabarcık (blister) altında “sıkışır”.İyonlar, basıncı eşitlemek için membrandan geçemez ama su denemeye devam eder. Kabarcığın içine kabarcıktan ayrılandan daha fazla su akması kaplamanın sökülmesine neden olur. Kabarcığın içinde bir korozyon hücresi oluşur.

Nokta Pas

Diğer korozyon türlerinin aksine, nokta pas bir süreç değil bir desendir. Çapa deseninin derinlik profili uygulanan kaplamanın kuru film derinliğini aşarsa, kaplama zirve noktaları kaplayamaz. Oradaki film son derece incedir ve hızla yıpranarak yüzeyi korozyona açık hale getirir.

Nokta paslanmayı önlemenin temel kuralı tüm kaplama sisteminin kuru film kalınlığının %25-30’u oranında olan bir çapa deseni uygulamaktır. İmalatçının tavsiye ettiği derinlik profilleri için kaplama teknik özelliklerine başvurun.
 

BÖLÜM II

ÇÖZÜMLER

Tuzu Giderme

Temiz, düz bir metal yüzey üzerinde saf su korozyona neden olmaz. Korozyon hücresi bir elektrolite gerek duyar ve tuz bir numaralı düşmandır.

Tuz sadece atmosferden nem çekmekle kalmaz aynı zamanda da çözeltide çözündükten sonra agresif iyonları pasifleştirici katmanı erozyona uğratarak metali açığa çıkarır ve sonuçta oluşan elektrolit çözeltisi bir korozyon hücresinin oluşması için gerekli olan iyon akışını mümkün kılar.

Dolayısıyla da pasa karşı ilk savunma hattı çözünür tuzların yüzeyden uzaklaştırılmasıdır.

Mekanik yöntemlerin (el aletleri ve elektrikli aletler, kuru kumlama), tuzların giderilmesi konusunda büyük oranda etkisiz olduğu kanıtlanmıştır. Bununla birlikte, tuzlar çözünür oldukları için onları suda çözündürmek tercih edilen yöntemdir.

Buharlı aşındırıcı kumlama uygulamasının öne çıktığı yer burasıdır. Basınçlı su püskürtme sadece aşındırıcıyı taşımaz, aynı zamanda tuzu da çözer ve yıkayarak uzaklaştırır.

 

organic-passivator-notext.png

Organik bir pasifleştirici molekülündeki nitrojen, FE iyonlarına bağlanır. Hidrokarbon zinciri, oksijen ve klorürün demir yüzeyine temas etmesini önler. 

Korozyon Önleyiciler

Ani paslanmayı önlemek için buharlı aşındırıcı kumlama makinesinin su tankına korozyon önleyiciler eklenebilir ancak bunların da istenmeyen yan etkileri olabilir.

Pasifleştiriciler , yüzey ve ortam arasında bir koruyucu film oluşturur. Aminler gibi organik moleküller, gelen agresif iyonların metal yüzeye tutunmasını önlemek üzere metalle bağ kuran serbest elektron çiftlerine ve uzun bir hidrokarbon kuyruğuna sahiptir.

Ne var ki pasifleştiricilerin kaplama adhezyonunu ve korozyonla mücadele astarlarının, özellikle de galvanize edici bir etki oluşturmak için metalle temas etmesi gereken çinko içeren astarların etkililiğini olumsuz etkilediği bilinmektedir.

Tuz gidericiler , tuzları çözündürmeye yönelik kimyasal formüllerdir. Bu çözeltiler, doğrudan metalle etkileşime girmek için oksit katmanını bozarlar. Bununla birlikte, genellikle asidik olan bu katkı maddeleri yüzeyde durulanmadıkları takdirde ozmotik kabarcıklanmaya neden olan diğer istenmeyen çökelti maddelerini bırakabilir.

Sürfaktanlar (yüzey etkin maddeler), suyun yüzey gerilimini azaltarak onu daha “ıslak” hale getirirler; bu da suyun daha iyi nüfuz etmesini ve tuz birikintilerini çözündürmesini sağlar. Bundan başka buharlaşmaya da yardımcı olur ve yüzeyde hiç kirletici kalıntısı bırakmazlar.

200’den fazla çeşit pas önleyici vardır. Birçok kaplama bunları tolere etmeyecektir; hepsi çevre dostu değildir ve bazılarının kanserojen olduğu bilinmektedir. Bir pas önleyici kullanmadan önce kaplama imalatçısına tavsiyelerini sorun.

 

Kural #1 – Mümkün Olan En Kısa Zamanda Astar Uygulayın

Pası önlemenin en etkili yolu pratik olarak mümkün olan en kısa sürede imalatçının belirttiği astarı uygulamaktır.

Bunlar, nemli çeliğe uygulanabilecek neme dayanıklı astarlardır. Çinko bazlı astarlar, yüzey ile galvanize edici bir bağ kurarak ilave pas koruma sağlar.

Astar önerileri için imalatçının kaplama teknik özelliklerini kontrol edin.

paint-spray1-thumb.jpg

 

 

best-practices-thumb.png

EN İYİ UYGULAMALAR

En iyi pas önleme ve kaplama yapışma sonuçları için aşağıdaki en iyi uygulamalara uyun:

  • Uygun çapa desenini uygulayın.
  • Yüzeyi mümkün olduğu ölçüde temiz bırakın.
  • Püskürtme uygulamasını düşük nem koşullarında yapın.
  • Mümkün olan en kısa zamanda astar uygulayın.
  • Kaplama imalatçısının sağladığı teknik özelliklere uygun çalışın.

Bir kumlama uzmanı ile iletişime geçin

Lütfen bir değer girin
Lütfen seçin
Lütfen bir değer girin
Lütfen bir değer girin
Lütfen seçin
Lütfen bir değer girin
Lütfen bir değer girin
Graco