EN
Metal Kazıma Aletleri Neden Atık Su Ortamlarında Başarısız Olur?
H₂S, organik asitler ve mikrobiyolojik olarak etkilenen korozyon (MIC), metalin bozunmasını hızlandırır
Hidrojen sülfür (H₂S), kanalizasyon sistemlerine girdiğinde sülfürik aside dönüşür ve metal yüzeylerdeki koruyucu oksit kaplamaları aşındırır. Aynı zamanda tüm bu organik asitler, pH değerini 4'ün altına düşürerek metaller üzerindeki ince koruyucu filmleri parçalayan son derece sert koşullar yaratır. Bununla birlikte, Mikrobiyolojik Olarak Etkilenen Korozyon (MIC) da durumu daha da kötüleştirir. Sülfat indirgeyen bakteriler (SIB), sülfatları ve aynı zamanda metalleri de besin olarak kullanarak, normal biyolojik olmayan korozyon süreçlerine kıyasla %200 ila %400 oranında daha yüksek hasar oranlarına neden olur. Çeşitli korozyon mühendisliği raporlarına göre, bu koşullara maruz kalan paslanmaz çelik bileşenlerin yılda ortalama 0,8 ila 1,2 milimetre aşınma gösterdiği gözlenmektedir. Bu durum, atık su arıtma tesislerinin asidik ortamında kullanılan metal kazıyıcıların yaklaşık yarısının (%43 civarında) her 18 ayda bir değiştirilmesi gerekmek zorunda kalmasının nedenini açıklar. Ekipmanlar sürekli erken dönem başarısızlıklara uğradığında mali etki hızla artar.
Paslanmaz çelik ve dökme demir kazıma parçalarında galvanik korozyon ve delinme
Farklı metaller birbirleriyle temas ettiğinde — örneğin dökme demir çerçeveler üzerinde duran paslanmaz çelik cıvatalar gibi — aralarında galvanik hücreler oluşur. Bu küçük elektrokimyasal reaksiyonlar, malzemeleri normal korozyonun kendi başına yaptığından üç ila beş kat daha hızlı aşındırır. Klorür iyonları, paslanmaz çelik yüzeylerdeki minik kusurlardan içeri girmeyi çok sever. Bir kez içeri girdiklerinde, yapıyı gerçekten zayıflatan bu tahrip edici çukurları oluştururlar. Sadece birkaç yıllık maruziyet sonrasında yapısal bütünlüğün %40 ila %60 oranında düştüğü durumlar gözlemlenmiştir. Bununla birlikte dökme demirin de kendi sorunları vardır. Bu malzemelerdeki grafit, genellikle ilk olarak korozyona uğrar; ferrit kısımlar ise çözünerek geriye, peynirdeki gibi delikli bir görünüm bırakan ancak artık hiçbir şeyi bir arada tutacak kadar sağlam olmayan bir yapı bırakır. Durum, özellikle sanayi bölgelerinin yakınında oldukça sık görülen pH değerinin 4’ün altına düşmesiyle daha da kötüleşir. Böylece on yıl dayanması beklenen ekipman, birdenbire iki yıl içinde arızalanmaya başlar. Bakım ekipleri, bu metal arızalarını onarmak için plastik kazıyıcılarla parçaları değiştirmeye kıyasla yaklaşık %74 daha fazla para harcar; bu başlangıçta pahalı görünse de uzun vadede maliyet tasarrufu sağlar.
Plastik Kazıma Aletlerinin Üstün Korozyon Direncini Nasıl Sağladıkları
Elektrokimyasal İnertlik: Agresif Atık Su Kimyasında Hiçbir Oksidasyon veya İyon Sızıntısı Yok
Ultra yüksek molekül ağırlıklı polietilen (UHMWPE) ve naylon 6/66 gibi malzemeler, sert koşullarda kimyasal olarak tepkime vermeme özellikleriyle dikkat çeker. Bu mühendislik plastikleri, aşındırıcı atık suya maruz kaldıklarında oksitlenmez ya da iyon salmaz. Onları özel kılan şey, tamamen elektrik iletkenliği göstermeyen moleküler yapılarıdır; bu nedenle farklı malzemeler arasında galvanik korozyon oluşma ihtimali sıfırdır. Bu plastiklerin yoğunluk aralığı yaklaşık 0,94–0,98 gram/küp santimetre arasındadır ve mikropların yapışmasını zorlaştıran, kimyasalların nüfuz etmesini engelleyen son derece sıkı yüzeyler oluşturur. Klor konsantrasyonu 500 ppm’ye veya sülfürik asit çözeltisi pH 1’in altına ulaştığında bile bu malzemeler hâlâ dikkat çekici ölçüde dayanıklı kalır ve yaklaşık %98 korozyon direncini korur. Laboratuvar testleriyle zaman içinde hızlandırılmış deneyler de etkileyici sonuçlar verir: pH 2 ila 12 aralığındaki aşırı asidikten aşırı alkaline koşullara eşdeğer yaklaşık 10.000 saatlik gerçek dünya maruziyetinden sonra bu malzemeler orijinal çekme mukavemetlerinin yaklaşık %89’unu korur. Bu tür dayanıklılık, polimer bileşenlerin bozulma belirtileri göstermeden geleneksel metal alternatiflerine kıyasla çok daha uzun süre kullanılabileceğini gösterir.
Nylon 6/66 ve UHMWPE’nin Sülfürlere, Kalıntılı Kloruna ve Düşük pH’lı Organiklere Karşı Kimyasal Dayanım Profili
Nylon 6/66, oksijensiz çürütücülerde bulunan hidrojen sülfür seviyelerine karşı oldukça iyi dayanım gösterir. Bununla birlikte, UHMWPE’nin suyu iten yüzeyi, düşük pH’lı ortamlarda metal yüzeyleri oldukça agresif şekilde aşındıran asidik bileşiklerden korunmayı sağlar. Klor dezenfektanlarına ve sülfürlere bağlı çatlaklara direnç açısından bu plastikler, epoksi kaplamalı metalleri hızlandırılmış testlerle ölçüldüğünde dört kat daha üstün kılmaktadır. Ayrıca bu kimyasal dayanım, maliyet açısından da önemli ölçüde fark yaratmaktadır. Atıksu sistemleriyle ilgili yapılan çalışmalar, bu malzemelerin paslanmaz çelik alternatiflerine kıyasla toplam maliyetlerde yaklaşık üçte ikilik tasarruf sağladığını göstermektedir.
Korozyon Direnci Ötesinde Plastik Kazıyıcı Tasarımının Avantajları
Mikrobiyal Aşınma (MIC) Azaltımı: İletken Olmayan ve Besin Kaynağı Olmayan Yüzeyler, Sülfat İndirgeyen Bakterilerin (SRB) Biyofilm Oluşumunu Engeller
Plastik kazıyıcılar, mikrobiyolojik olarak etkilenen korozyonu (MIC) karşılamada aslında oldukça iyi çalışır çünkü bu olayın gerçekleşmesine neden olan iki büyük faktörü ortadan kaldırır: elektrokimyasal reaksiyonlar ve mevcut besin kaynakları. Plastik malzeme elektriği iletmediğinden, sülfat indirgeyen bakterilerin (SIB) metabolik süreçleri sırasında elektron transferini bozar. Ayrıca plastik bir metal olmadığından ve karbon kaynakları içermeyenden dolayı bakterilerin rahatsız edici biyofilm tabakalarını oluştururken yapışabileceği hiçbir yüzey sağlamaz. Atıksu arıtma tesislerinden yapılan araştırmalar, Ultra Yüksek Moleküler Ağırlıklı Polietilenin (UHMWPE) SIB biyofilm yapışmasını yaklaşık %70 oranında azaltabileceğini göstermektedir. Bu durum, çamur birikimi nedeniyle oluşan çukur oluşumlarıyla ilgili sorunları önemli ölçüde azaltır ve operatörlerin pahalı biyosidal maddelere veya zaman alıcı mekanik temizleme yöntemlerine sık sık başvurmak zorunda kalmalarını engeller.
Operasyonel Avantajlar: Daha Az Bakım Gereksinimi, Daha Uzun Hizmet Ömrü ve Metal Alternatiflere Kıyasla Daha Düşük Toplam Sahiplik Maliyeti
Elektrokimyasal kararlılık faktörü, sahada yapılan işlemlere oldukça iyi faydalar sağlar. Ülkenin dört bir yanındaki tesisler, bu plastik modüllerden üretilen sistemlere geçtiklerinde yıllık bakım sürelerinde yaklaşık %40 oranında azalma yaşadılar. Daha da iyisi nedir? Teknisyenlerin zamanını eskiden çok fazla harcadığı o sinir bozucu korozyon sorunları tamamen ortadan kalkıyor. Ancak paslanmaz çelik parçalar durumunu değiştiriyor. Bunlar her iki yılda bir yenilenmek zorunda ve burada söz konusu olan ciddi miktarda para var: Her yeni kurulum için yaklaşık 700.000 ABD doları artı ek masraflar. Plastik kazıyıcılar ise tamamen farklı bir hikâye anlatıyor. Bu ürünler, sadece yılda bir kez kısa bir kontrol yapılması koşuluyla on yıldan fazla süreyle güçlü bir şekilde çalışmaya devam ediyor. Rakamlar da bunu destekliyor. Yaşam döngüsü maliyetleri analizi, %30-35 oranında tasarruf sağlandığını gösteriyor; bu rakam, gerçek dünya deneyimleriyle de doğrulanıyor. Örneğin Orta Batı bölgesinde bulunan bir atıksu arıtma tesisi, plastik kazıyıcılara geçtikten sonra yalnızca bir yıl içinde toplam giderlerinde neredeyse %18’lik bir azalma sağlamayı başardı.
SSS
Metal kazıyıcılar neden atık su ortamlarında başarısız olur?
Metal kazıyıcılar, hidrojen sülfürün sülfürik aside dönüşmesi, pH seviyelerinin düşmesi ve sülfat indirgeyen bakterilerden kaynaklanan mikrobiyolojik olarak etkilenen korozyon (MIC) gibi faktörler nedeniyle atık su ortamlarında başarısız olur.
Plastik kazıyıcılar nasıl üstün korozyon direnci sağlar?
UHMWPE ve naylon 6/66 gibi malzemelerden üretilen plastik kazıyıcılar elektrokimyasal olarak inerttir ve agresif atık su koşullarında oksitlenmez veya korozyona uğramaz; bu sayede %98’e varan korozyon direnci korunur.
Plastik kazıyıcıların kullanımının işletme avantajları nelerdir?
Plastik kazıyıcılar daha az bakım gerektirir, daha uzun ömürlüdür ve toplam sahip olma maliyetini (TCO) düşürür. Korozyonu önler, on yıldan fazla dayanır ve metal alternatiflere kıyasla daha az sıklıkta yenilenme gerektirir.