Bu Alaşım Süreç Akışımı Taşıyabilir?" Malzeme Uyumluluğu İçin Adım Adım Bir Kılavuz

Bu Alaşım Süreç Akışımı Taşıyabilir?" Malzeme Uyumluluğu İçin Adım Adım Bir Kılavuz

Eğer aşındırıcı kimyasalları taşımak, işlemek veya muhafaza etmekle görevliyseniz, bu soruyu kesinlikle sormuşsunuzdur. Yanlış cevap yalnızca bir bilanço kalemi değildir; bu, sızan bir boru, kirlenmiş bir parti, felaket boyutunda bir arıza ve işletmenizin kar marjına ve güvenliğine ciddi bir darbe olur.

Doğru alaşımı seçmek tahmin işi değildir. Bu, doğru soruları sormakla gerçekleşen sistematik bir süreçtir. Bu rehber, bir malzeme mühendisinin işlem akışınızla uyumlu olup olmadığını belirlemek için tam olarak izleyeceği adımları size açıklayacaktır.

Adım 1: "Düşmanınızı" Tanımlayın – İşlem Akışı

Tanımlamadığınız bir tehdide karşı savunma yapılamaz. Kimyasal akışınızla ilgili tüm bilgileri belgelemekle başlayın.

• Kimyasal Bileşim: Listesi tüm birincil reaktifler, yan ürünler ve hatta iz elementler veya kirleticiler dahil olmak üzere kimyasallar. %99 saflıkta bir akış, belirli bir alaşıma saldıran %1’lik bir safsızlık nedeniyle etkisiz hâle gelebilir.

• Konsantrasyonu: %10’luk bir çözelti mi yoksa %98 saflıkta mı? Korozyon hızları, konsantrasyona bağlı olarak büyük ölçüde değişebilir.

• Sıcaklık: Bu çok kritiktir. 25°C (77°F)’de iyi performans gösteren bir metal, 80°C (176°F)’de hızlıca korozyona uğrayabilir. - Kural: Sıcaklıkta her 10°C’lik artış, kimyasal reaksiyon hızını yaklaşık iki katına çıkarır.

• pH seviyesi: Akışınız yüksek asidik (düşük pH), alkalin (yüksek pH) mi yoksa nötr mü? Bu tek faktör, doğrudan kullanılacak alaşım seçeneklerinizi daraltacaktır.

• Fiziksel Durum ve Akış Hızı: Statik bir sıvı mı, türbülanslı bir akışkan mı yoksa aşındırıcı parçacıklar içeren bir süspansiyon mu? Yüksek akış hızları ve katı parçacıklar, metal yüzeyindeki koruyucu pasif tabakayı mekanik olarak aşındırarak erozyon-korozyona neden olabilir.

Uygulanabilir İpucu: "İşlem Akışı Veri Sayfası" oluşturun; bu parametrelerle. Bu belge, tek gerçeklik kaynağıdır.

Adım 2: "Silahları" Anlayın – Yaygın Alaşımlar ve Bunların Koruyucu Katmanları

Metaller, kararlı ve koruyucu bir yüzey tabakası oluşturarak korozyona direnç gösterir. İşte yaygın olarak kullanılan iş gücü alaşımlarına dair doğrudan ve net bir bakış:

• 316/316L Paslanmaz Çelik: Bir nedeni vardır ki varsayılan seçimdir. Molibden içeriği (%2-3), klorürler ve çeşitli organik ile inorganik kimyasallara karşı mükemmel direnç sağlar. Gıda işleme, farmasötik ve denizcilik ortamlarında çoğunlukla tercih edilen alaşımdır.

• 304/L Paslanmaz Çelik: Hafif korozyonlu ortamlarda genel korozyon direnci için uygundur. Ancak klorürlerle (örneğin tuz) başa çıkamaz; bunlar delikli korozyon (pitting) ve çatlak korozyonuna (crevice corrosion) neden olabilir.

• Hastelloy C-276 (Nikel Alaşımları): Korozyona dayanıklı alaşımların "özel kuvvetleri"dir. En zorlu koşullar için mükemmeldir: güçlü oksitleyiciler (örneğin nemli klor), indirgen asitler (hidroklorik, sülfürik) ve delikli korozyon ile gerilme-korozyon çatlamasına eğilimli ortamlar.

• Alaşım 20 (Carpenter 20): Sülfürik asit uygulamaları için bir şampiyon. Bakır ilavesi, sülfürik aside karşı dayanıklılığını artırır ve bu nedenle kimyasal işleme endüstrisinde yaygın olarak kullanılır.

• Duplex Paslanmaz Çelikler (örn. 2205): Ostenitik ve ferritik yapıların karışımını sunar. 316 paslanmaz çeliğe kıyasla yüksek mukavemet ve gerilme korozyon çatlamasına ile klorür pitlenmesine karşı gelişmiş direnç sağlar.

Adım 3: "Savaş Alanını" Belirleyin – Korozyon Türlerini Tanıma

Uyumluluk yalnızca eşit kalınlıkta aşınmayı değil; ani arızaya neden olabilen lokal saldırılara da dikkat etmenizi gerektirir.

• Eşit Korozyon: Tüm yüzey, öngörülebilir bir hızda korozyona uğrar. Bu, en kolay tasarlanabilir durumdur; yeterince kalın malzeme kullanarak sadece bir "korozyon payı" eklemeniz yeterlidir.

• Oyuk (pitting) korozyon: Metalin içine derinlemesine nüfuz eden lokal, küçük pitler. Son derece yıkıcı ve tahmin edilmesi zordur. Genellikle paslanmaz çeliklerde klorürler tarafından tetiklenir.

• Fırça Korozyonu: Contalar, contalar ve birikintilerin altında gibi duran mikro-ortamlarda meydana gelir. Çatlak içindeki alaşım "anot" haline gelir ve hızla korozyona uğrar.

• Galvanik Korozyon: İki farklı metal, korozyon yapan bir elektrolit ortamında (işleminizdeki akışkan) elektriksel olarak birbirine bağlandığında, bir metal (daha az değerli olan, örneğin karbon çeliği) diğerini (daha değerli olan, örneğin paslanmaz çelik) korumak amacıyla daha hızlı korozyona uğrar.

• Gerilim korozyon çatlaklama (SCC): Korozyon yapan bir ortam ile çekme gerilmesinin (basınçtan veya imalattan kaynaklanan) birleşimi çatlama oluşumuna yol açar. Klorürler, paslanmaz çeliklerde yaygın bir neden olur.

Adım 4: "Savaş Oyunları"na Başvurun – Korozyon Verilerini Kullanma

Tahminlere güvenmeyin. Ampirik verileri kullanın.

• Korozyon Tabloları: Üreticiler ve NACE International gibi kuruluşlar, çeşitli alaşımların belirli kimyasallar, sıcaklıklar ve konsantrasyonlarda gösterdiği korozyon oranlarını (milimetre veya mil/yıl cinsinden) içeren kapsamlı korozyon verisi tabloları yayınlamaktadır.

• Verilerin Yorumlanması: Bir oran <0,1 mm/yıl genellikle olağanüstü kabul edilir. 0,1 ila 0,5 mm/yıl birçok uygulama için kabul edilebilirdir. > 1,0 mm/yıl genellikle uzun vadeli kullanım için kabul edilemez.

Adım 5: "Alan Testi" – Verilerin Ötesine Ne Zaman Geçilmeli?

Veri tabloları bir rehberdir, kutsal kitap değil. Gerçek dünya koşulları karmaşıktır. Tam ölçekte bir taahhüde geçmeden önce aşağıdakileri göz önünde bulundurun:

1. Kupon Testi: Aday alaşımın tam olarak aynı örneğinden (kupon) küçük bir parçayı gerçek ya da simüle edilmiş bir süreç akışına belirli bir süre boyunca daldırın. Korozyon hızını tam olarak ölçmek için kuponu testten önce ve sonra tartın. Bu, doğrulama açısından altın standarttır.

2. İmalat ve Kaynak İşlemlerini Dikkate Alın: Mükemmel bir alaşım, doğru prosedürler ve dolgu metalleri kullanılmadan kötü imalat veya kaynakla zarar görebilir. Kaynak işlemi, uygun şekilde yapılmadığı takdirde korozyona karşı hassas bölgeler oluşturabilir.

3. Toplam sahiplik maliyeti: Daha pahalı, yüksek korozyon direncine sahip bir alaşım, çok daha uzun bir kullanım ömrüne sahip olabilir ve böylece durma sürelerini ile değiştirme maliyetlerini azaltabilir. Toplam maliyeti yalnızca ilk satın alma fiyatına değil, 10 yıllık süreye göre hesaplayın.

Sonuç: Güvene Giden Yolunuz

"Bu alaşım işlem akışımı karşılayabilir mi?" sorusunu sormak, bir profesyonelin işaretidir. Sorudan bir işleme geçerek riski ortadan kaldırır ve güvenilir, güvenli ve karlı bir işletme için sağlam bir temel oluşturursunuz.

1. Belge akışınızı titizlikle analiz edin.

2. Kısmi Liste bilinen güçlü yönlerine göre alaşımları sıralayın.

3. Analiz et belirli koşullarınız için verileri kullanın.

4. Onayla herhangi bir şüphe varsa gerçek dünya testleriyle doğrulayın.

Şüpheniz varsa, malzeme tedarikçinizle veya bir korozyon mühendisiyle görüşün. Bu süreci başlangıçta zaman ayırarak yatırım yapmak, tesizin bütünlüğü için alabileceğiniz en ucuz sigorta politikasıdır.