EN
Atık Su Arıtma Alanındaki Korozyon Sorunu
Atıksu arıtma ortamları, en korozyon açısından agresif endüstriyel ortamlardan biridir. Anaerobik çürümme sonucu oluşan hidrojen sülfür, nem varlığında sülfürik asit oluşturur ve bu da metal bileşenleri, tipik atmosferik korozyon oranlarının 10 ila 50 katı hızda aşındırır. Klorür iyonları paslanmaz çelikte çukur korozyonunu hızlandırır ve aşındırıcı katılar hareketli parçaları aşındırır. Bir plastik kazıyıcı bu ortama 'kanıt yükümlülüğü'yle girer: metal malzemelerin başarısız olduğu yerde, bir metal olmayan malzeme dayanabilir mi?
Tuzluluk Metal Bozunmasını Nasıl Hızlandırır
Yüksek tuzluluklu atık su, farklı metaller arasında galvanik korozyonu tetikleyen bir elektrolit oluşturur. Paslanmaz çelik 304 ve 316 kaliteleri genel korozyona dayanıklı olsa da, klorür içeriği yaklaşık 1.000 ppm’yi geçtiğinde ve yüksek sıcaklıklarda klorür stres korozyon çatlamasına karşı hassastır. Endüstriyel atık içeren belediye kanalizasyon suları bu eşiği sıkça aşar. Sonuç olarak zincir bağlantılarında, kazıyıcı bıçaklarda ve donanımda beklenmedik çatlaklar oluşur.
Korozyon öngörülebilir bir sırayla ilerler. İlk olarak yüzeyde küçük çukurlar (pitting) gelişir; bunlar rutin denetimler sırasında görünmezdir. Bu çukurlar mekanik yüklemeye maruz kaldıklarında gerilim yoğunlaşım noktalarına dönüşür ve buradan çatlaklar başlar. Çatlaklar bileşen kırılana kadar yayılır. Klorür saldırısına ve elektrokimyasal korozyona doğal olarak dirençli olan plastik bir kazıyıcı, bu tüm arıza yolunu ortadan kaldırır.
Mühendislik Kalitesinde Plastiklerin Malzeme Özellikleri
Polipropilen, atık suyun pH 2 ila 13 aralığında gösterdiği geniş kimyasal direnç sunar — asidik birincil çöktürme ve alkalin kimyasal çöktürme işlemlerine eşit derecede dayanıklıdır. Özgül ağırlığı 0,90 ila 0,91 arasında olduğundan bileşenler batmak yerine yüzerek tahrik yüklerini ve metal montajlara kıyasla yaklaşık %20 oranında enerji tüketimini azaltır.
Aşınma ve Mekanik Dayanıklılık Karşılaştırması
Aşınma Direnci
Kum ve katı maddelerden kaynaklanan aşındırıcı aşınma, mekanik arızaların başlıca nedenidir. Metal kazıyıcılar, iş sertleşmesi sonucu zamanla sertleşir ve süneklik kaybederek kırılgan hâle gelir. Plastik kazıyıcı ise daha öngörülebilir bir hızda aşınır — ani kırılgan kırılma olmadan yavaş yüzey kaybı gerçekleşir. Huake Rubber & Plastic firmasının plastik kazıyıcı sistemleri, belediye ikincil çöktürme tanklarında 8 ila 12 yıllık işletme ömrü göstermektedir; bu süre paslanmaz çelikle karşılaştırılabilir düzeydedir. Ancak kritik fark şudur: plastik malzeme ani ve felâket niteliğinde değil, yavaş yavaş arıza verir.
Çarpışma Direnci
Kazıyıcı bıçaklarda cam takviyeli naylon bileşenleri, 120 ila 160 megapaskal arası çekme mukavemeti ve metrekare başına 80 joule’den fazla darbe direnci sağlar — bu değerler dökme demir ile örtüşür. Daha düşük elastik modül, plastik bıçakların yük altında eğilmesine neden olur; böylece kuvvet tam olarak montaj yapılarına iletilmez. Bu durum, tahrik mekanizmaları ve tank duvarları üzerindeki gerilimi azaltır.
Uygulamalı Bir Örnek: Tekstil Atıksu Arıtma Tesisi Dönüşümü
Güneydoğu Asya'da bulunan bir endüstriyel tekstil atıksu arıtma tesisi, günde 8.000 metreküp, kalıntılı boyar maddeler, kostik soda ve maksimum 3.000 ppm sodyum klorür içeren atık suyu işlerdi. Orijinal 316L paslanmaz çelik kazıyıcı bıçaklar, 18 ay içinde yüzeyde çukurcuklanma ve yarıklarda korozyon gelişimine uğradı. Tamamen yenilenme işlemi 36. ayda zorunlu hâle geldi.
Tesis, cam elyaf takviyeli polipropilen zincir ve kazıyıcı bileşenlerini belirten Huake Kauçuk ve Plastik firmasının plastik kazıyıcı sistemiyle donatıldı. Kurulum ağırlığı, metal sistemden %60 daha azdı. 48 ay boyunca sürekli işletme sonrasında yapılan incelemede yüzey aşınmasının 2 milimetreden az olduğu, herhangi bir bileşende korozyon olmadığı ve plansız bakım gerektiren hiçbir durum yaşanmadığı tespit edildi. Tahmini hizmet ömrü, paslanmaz çelikten %40 daha düşük değiştirme maliyetiyle 10 yıldır.
Seçim ve Bakım Hususları
Sıcaklık ve Kimyasal Sınırlar
Polipropilen kazıyıcılar, sürekli kullanım için 80°C ila 90°C’ye kadar derecelendirilmiştir; buna karşılık polietilenin üst sınırı yaklaşık 70°C’dir. Bu eşikleri aşan endüstriyel atık su, metal veya özel floropolimer bileşenler gerektirir. Kimyasal uyumluluk, belirli atık suya karşı doğrulanmalıdır: ilaç atık sularındaki organik çözücüler polipropileni etkiler ve asetal veya PVDF alternatiflerinin kullanılmasını gerektirir.
Kurulum ve Boyutlandırma
30 metrelik çökeltme tankı için bir plastik kazıyıcı sistemi yaklaşık 1.200 kilogram ağırlığındadır; bu, paslanmaz çelik sistemlerin 3.500 kilogramlık ağırlığına kıyasla oldukça hafiftir. Ağırlıkta sağlanan bu azalma, montajı kolaylaştırır ve ağır kaldırma ekipmanlarına olan ihtiyacı azaltır. Tahrik gücü gereksinimleri de buna paralel olarak düşer: aynı tankı plastik sistemde 2 beygir gücünde bir motor işlerken, metal sistemde bu işlem için 3 beygir gücünde bir motor gerekir.
Sıkça Sorulan Sorular
Plastik kazıyıcılar, atıksu arıtımında metal kazıyıcılara kıyasla ne kadar süre dayanır?
Plastik kazıyıcı sistemleri, genellikle belediye atıksu uygulamalarında 8 ila 12 yıl çalışır; bu süre, paslanmaz çelik sistemlerin 10 ila 15 yıllık çalışma süresine benzerdir. Plastik sistemler yavaş yavaş bozulurken, metal sistemler ani korozyon çatlamaları ile aniden arızalanabilir. Toplam sahip olma maliyeti, daha düşük bakım gereksinimleri nedeniyle genellikle plastik sistemlerde daha düşüktür.
Plastik kazıyıcıların arızalanmasına neden olan kimyasal koşullar nelerdir?
Yoğun organik çözücüler, %20'nin üzerinde güçlü oksitleyici asitler veya 80°C'yi aşan sürekli sıcaklıklar. Huake gibi üreticilerden standart polipropilen kazıma araçları, tipik belediye ve endüstriyel atık su profillerinde oldukça dayanıklıdır.
Plastik kazıma araçları, atık suda bulunan aşındırıcı çakıl ve kumu taşıyabilir mi?
Evet — plastik kazıma aracı malzemeleri, aşındırıcı koşullar altında öngörülebilir şekilde aşınır ve lokal oyulmalara karşı daha az eğilimlidir. Cam takviyesi, orta karbonlu çelikle kıyaslanabilir aşınmaya dayanıklılık sağlar.
Plastik kazıma araçları, metal kazıma araçlarına göre farklı tahrik motorları gerektirir mi?
Plastik kazıma aracı sistemleri, ağırlıkları açısından %40 ila %60 daha hafiftir; bu nedenle daha küçük tahrik motorları ve daha hafif destek yapıları gerekir. Tipik bir plastik sistem, aynı tank için metal bir sisteme kıyasla tahrik gücünü %30 ila %40 oranında azaltır.
Plastik kazıma aracı ağırlığı, tankın yapısal gereksinimlerini nasıl etkiler?
Daha düşük ağırlık, tank duvarları ve destek kirişleri üzerindeki tasarım yüklerini azaltır ve mevcut yapılarda metal sistem ağırlığının yapısal takviye gerektireceği durumlarda yenileme işlemlerini kolaylaştırır.
Plastik kazıyıcılar onarılabilir mi yoksa tamamen değiştirilmeli mi?
Bireysel zincir bağlantı elemanları, kazıyıcı bıçakları ve aşınma ayakkabıları, tüm sistemin çıkarılmasına gerek kalmadan değiştirilebilir. Huake Rubber & Plastic’in modüler tasarımı, hedefe yönelik değişim imkânı sunar ve böylece tam alt montajların değiştirilmesi gereken metal sistemlere kıyasla bakım süresini azaltır.