Elektrokimyasal korozyon nedir?

Uzmanlar birçok korozyon türünü paylaşırlar. Dağıtım türüne, akış türüne ve hızına göre gruplara bölünmektedir. Elektrokimyasal korozyon, bir metal elektrolitik bir ortamla etkileşime girdiğinde meydana gelen bir süreç mekanizmasıdır. Havlu ısıtıcısını etkileyen en yaygın korozyon türüdür.

Elektrokimyasal korozyon hakkında bilmeniz gerekenler nelerdir?

Her yıl korozyon nedeniyle sanayi sektörü toplam brüt hasılasının %10’unu kaybetmektedir. Bu değeri parasal bir eşdeğere dönüştürerek, miktar olağanüstü olacaktır. Kayıpların kendisini, korozyona karşı mücadeleyi ve ürünlerin azalan hizmet ömrünü içermektedir. Daha az iç karartıcı olmayan, bize tanıdık gelen metal ısıtmalı havlu askılarını etkileyen korozyon durumudur. Ayrıca sonuç olarak, ürünün çalışması ve görünümü ile ilgili başka sorunların temel nedeni olan pastır.

Uzmanlar birçok korozyon türünü paylaşmaktadır. Dağıtım türüne, akış türüne ve hızına göre bölünmektedir. Elektrokimyasal korozyon, bir metal elektrolitik bir ortamla etkileşime girdiğinde meydana gelen bir süreç mekanizmasıdır. Bu durumda elektrolit, akım iletebilen herhangi bir ortam anlamına gelmektedir. Ayrıca bu durum, toprakla temas ve sudaki metal varlığı (nemli ortam) ve hatta atmosferik maruz kalma sırasında meydana gelen korozyondur.

Bilimsel bir bakış açısına göre bu durum, metalin çözünme eğiliminden kaynaklanmaktadır. Elektrolit ile temas ettiğinde sıkı atomik bağ kopmakta ve çözünme süreci başlamaktadır. Pratikte bu pas, önce ürünün yüzeyinde belirmekte ve yavaş yavaş tüm alana yayılmaktadır. Pas görünümü, atomik kafesin bütünlüğünün bozulduğunu göstermektedir. Bu nedenle korozyonun meydana geldiği yerde metal zaten zayıflamakta ve önlemler alınmalıdır. Aksi takdirde korozyon tüm atomik bileşikleri yok edene kadar yayılacaktır.

Isıtılmış havlu askılarının maruz kaldığı “kaçak akımların” neden olduğu korozyondur. Ayrıca, üretim malzemesi bir rol oynamayacaktır. Zamanla, paslanmaz çelik bile onunla kaplanacaktır. Isıtılmış havlu askılarının maruz kaldığı “kaçak akımların” neden olduğu korozyondur. Ayrıca, üretim malzemesi bir rol oynamayacaktır. Zamanla, paslanmaz çelik bile onunla kaplanacaktır.

Aşındırıcı kaplama, ürünün görünümünü kesinlikle bozmakta ve iç yüzeyde birikmektedir. Yükselticileri ve traversleri, dikişleri ve derzleri tahrip edebilmektedir. Bu tür işlemler ileride cihazın arızalanmasına ve acil bir duruma yol açabilmektedir.

Elektrokimyasal korozyon nasıl tanımlanmaktadır?

Nadir istisnalar dışında, metal yüzeyde korozyon oluşmaktadır. Ayrıca yavaş yavaş büyümekte ve derin katmanlara nüfuz etmektedir. Değişen şiddette çeşitli yaralanma türleri vardır. Şekil, korozyon hasarı türlerini göstermektedir;

• Sağlamlık. Ürünün tüm yüzeyini düzgün bir tabaka ile kaplamaktadır. Ürün elektrolit ile tam temas halindeyken ve ürün bir asit çözeltisi içindeyken oluşmaktadır.
• Düzensizlik. Korozyon filmi ürünün tüm yüzeyini kaplamaktadır. Ancak iç hasar eşit şekilde yayılmamaktadır.
• Noktalar. Farklı yerlerde ortaya çıkmakta ve büyük derinliklere nüfuz etmektedir.
• Ülserler. Derin penetrasyon hasarını kapsamaktadır. Dağılım ise kaotiktir.
• Yer ve Derin yenilgi. Yüzeyde sıradan bir leke gibi görünebilen, ancak aynı zamanda çok derin nüfuz eden karmaşık bir korozyon türüdür.
• Kristaller arası. Kristal kafesi etkilemekte ve bazı durumlarda yüzeye erişimi yoktur.
• Çatlama. Elektrolit ile eşzamanlı temas sırasında ve metal üzerinde mekanik etki sırasında meydana gelen korozyondur. Yaşlanma mekanizmalarının ve hareketli parçaların belirtilerinden bir tanesidir.

Sürekli veya tek tip korozyon, teknik açıdan en az tehlikeli olanıdır. Metalin tüm yüzeyinde oluşmaktadır. Gözle kolayca belirlenmekte ve çıkarılması nispeten kolay olmaktadır. Özellikle derin nüfuza sahip olanlar olmak üzere daha karmaşık süreçlerin durdurulması daha zordur. Ayrıca özel uzmanlık olmadan bunları belirlemek çoğu zaman imkansızdır.

Elektrokimyasal korozyon kaçınılmaz ve geri döndürülemez bir süreçtir. Ancak zamanında tespit, bu süreci yavaşlatmak için önlem almanızı sağlamaktadır.

Elektrokimyasal korozyon kaçınılmazdır. Ayrıca geri döndürülemez bir süreçtir. Ancak zamanında tespit, bu süreci yavaşlatmak için önlem almanızı sağlamaktadır.

Görsel tanım, neler olup bittiğinin tam bir resmini vermemektedir. Özellikle kinetik bağlantıyı ortaya çıkarmaya, yani işlemin hızını belirlemeye izin vermemektedir. Bu amaçla, korozyonu kontrol etmek ve üstesinden gelmek için çeşitli önlemler geliştirilmiştir. Bunlar;

• Metalografi. Bazıları numuneleri çıkarmaya gerek kalmadan analize izin veren bir dizi yöntemdir. Metalin kırılma eğilimini ve ayrıca belirli çalışma koşulları altındaki işlemin hızını ortaya çıkarabilen taneler arası korozyonu belirlemek için metalografik yöntemler vardır.
• Kimyasal yöntemler, kristal kafes yapısının bütünlüğünü belirlemeyi mümkün kılmaktadır. Bunlardan birkaçı daha vardır. Ayrıca en yaygın olanı paslanmaz çeliklerin bir sodyum çözeltisinde kaynatılmasıdır. Çözeltinin kendisi, içindeki demir atomlarının krom atomlarına yüzdesi için analiz edilmektedir.
• Mekanik testler. İncelenen nesnenin operasyonel amacına bağlı olarak çekme, mukavemet, eğilme, tokluk ve basınç tutma mukavemeti testleri kullanılmakdır.
• Röntgen. Elektrokimyasal korozyonu belirlemek için en doğru yöntemlerden bir tanesidir. Ancak en çok zaman alan ve maliyetli olanıdır.
• Test yönteminin seçimi birçok faktöre bağlıdır. Özellikle, hasarlı metali kullanma tehlikesinden kaynaklanmaktadır. Ev koşullarında, korozyon görsel olarak belirlenmektedir. Ayrıca çoğu durumda bu durum, neler olup bittiğinin genel resmini ve harekete geçme gereğini anlamak için yeterlidir.

Isıtılmış havlu askıları ile ilgili sohbete geri dönersek, elektrokimyasal korozyon oluşumuna en dayanıklı malzemenin AISI 304 paslanmaz çelik (en yüksek kalite) olduğunu not etmek gerekmektedir. Ancak zamanla gevşeklik de verebilmektedir. Bu nedenle daha sonra yüzeyde zamanla boyut ve derinlik olarak artan küçük koyu lekeler fark edeceksinizdir.

Elektrokimyasal korozyon oluşumuna en dayanıklı malzeme AISI 304 paslanmaz çeliktir (en yüksek kalite). Ancak zamanla gevşeklik de verebilmekte ve daha sonra yüzeyde zamanla boyut ve derinlik olarak artan küçük koyu lekeler fark edeceksinizdir.

Karakteristik bir korozyon belirtisi, temizlenmiş (mekanik olarak) bir yüzeydeki nokta deliğidir. Bu nedenle, elektrikle su hasarı sürecinin de içeride gerçekleştiğini göstermektedir. Tabii ki, suda bulunan ilave katkı maddeleri vardır. Bunlar oksijen, klor, kalsiyum, magnezyum ve ayrıca yüksek sıcaklıktır. Isıtılmış havlu askısının korozyona en duyarlı olan elemanları, daha sonra fistüllerin ve lekelerin ortaya çıktığı kaynaklı dikişlerdir.

Elektrokimyasal korozyona ne sebep olmaktadır?

Elektrokimyasal sürecin kaçınılmaz olduğu anlaşılmalıdır. Ancak çevrenin agresifliğine, etki faktörlerine ve diğer nüanslara bağlı olarak bu sürecin süresi değişmektedir. Hemen hemen tüm metaller termodinamik olarak kararsızdır. Yani yapılarının kendisi çözülme eğilimindedir. Altın, platin ve asil olarak adlandırılan diğer metaller gibi kararlı türleri de vardır. Doğada, doğal formlarında bulunurlar. Her zamanki demir cevherdeyken, yani ön restorasyon gerektirmektedir.

Elektrokimyasal korozyon, ürünün elektrolit ile teması sürecinde meydana gelmektedir. Doğada, hava dahil hemen hemen her şey bir elektrolittir. Üç ana tip vardır. Bunlar;

• Atmosferik korozyon, çeşitli elektrokimyasal süreç olarak da adlandırılmaktadır. Metal bir ürünün çalışması sırasında, yüzeyinde iletken hale gelen bir yoğunlaşma filmi oluşmaktadır. Buna göre, nesne ne kadar nemliyse, içinde o kadar hızlı korozyon süreçleri gelişecektir. Kinetik atmosferik korozyon nem seviyesine bağlıdır. Ne kadar yüksekse, süreç o kadar hızlıdır. Ayrıca bunun tersi de geçerlidir. Nem seviyesi düştüğünde, süreç keskin bir şekilde yavaşlamaktadır. Bu nedenle metal tahribatını koruma ve önleme yöntemlerinden biridir.
• Yeraltı korozyonu ayrı bir türdür. Burada süreç sadece postanın ıslak yapısı ile etkileşimden değildir. Aynı zamanda sözde dolaşan yeraltı akımlarından da etkilenmektedir. Korozyonu önemli ölçüde hızlandıracaklar ve en iyi koruma yöntemi kullanımda olan ürünü izole etmektedir. Bir diğer önemli faktör elektrolitin yani metalin içinde bulunduğu iletkenin sıcaklığıdır.
• Elektrokimyasal korozyon oluşumu için en yaygın ortam sudur. Metalin suda daha hızlı paslandığı bir sır değildir. Ancak bu tamamen doğru değildir. Aralıklı teması olan metaller en çok etkilenmektedir. Gemi yapımında bu durum, su hattının erken paslanması olarak görülmektedir. Yani sürekli suda bulunan bir metal, yüzeyinin üzerinde olana göre daha yavaş yaşlanmaktadır. Ayrıca, daldırma derinliği ne kadar büyük olursa, yok etme süreci o kadar yavaş olmaktadır. Bunun nedeni azalan oksijen konsantrasyonudur. Ancak, su ile sadece aralıklı temas halinde olan ve ayrıca yüksek oksijen konsantrasyonu koşullarında olan ısıtılmış havlu askıları, maksimum risk bölgesine girmektedir.

Yani, tüm metaller elektrokimyasal saldırıya maruz kalmaktadır. Ayrıca koruma yöntemlerinden biri, mümkünse çalışma ortamındaki bir değişiklikle ilişkilidir. Endüstride, iç ortam nemi ve sıcaklığı dikkatli bir şekilde kontrol edilmektedir. Ancak dış mekan çalışması sırasında bu işlemler kontrol edilememektedir. Bu nedenle özel metal koruma yöntemleri geliştirilmektedir.

Isıtılmış havlu askısının duvarlarına çarpan elektrik akımı su besleme sisteminde nereden gelmektedir? Ne yazık ki, birçok seçenek vardır. Ayrıca kendinizi koruyabileceğiniz her şeyden çok uzaktır. Seçenekler şunlardır;

• Yerde bulunan soğuk su, sıcak su ve ısıtma boruları olan yanlış topraklama organizasyonu (veya eksikliği). Bu durumda “dolaşan akımlar”, bugün her dairede yeterli olan hatalı ev aletlerinden kaynaklanmaktadır. Topraklama ile ilgili çözülmeyen bir sorun, yalnızca elektrokimyasal korozyon nedeniyle cihazların arızalanmasını etkilemekle kalmamaktadır. Aynı zamanda bir güç dalgalanması durumunda onlarla temas halinde olan kişilerin yaşamları için tehlikeli olabilmektedir.
• Yanlış kablolama. Kablo veya kontakların zarar görmesinden dolayı borulara akımlar girebilmektedir.
• Sayacın elektrik okumasını durdurmak için “sıfır” teller kullanan vicdansız komşular. Tehlike ve birinci paragraftakine benzer olmaktadır. Ancak “ölümcül” bir elektrik çarpması alma riski de çok daha yüksektir.
• Boru malzemeleri arasındaki potansiyel fark. Bu an, paslanmaz çelikle birlikte sıradan siyah çeliğin monte edildiği eski konut stoğu için geçerlidir. Akımlar bu metallerin etkileşiminden ortaya çıkmaktadır. Korozyon riskini yalnızca evde iletişim tasarlama ve kurma aşamasında, yani mühendislik düzeyinde en aza indirmek mümkündür.
• Günümüzün en popüler metal-plastik boruları. Yani, yükselticiden ısıtılmış havlu askısına kadar olan segmente plastik bir boru takılması durumunda ortaya çıkmaktadır. Burada güçlü bir potansiyel uyumsuzluğu ortaya çıkar ve suyun kendisi, zayıf noktalarını bularak borunun içindeki akımı ısıtılmış havlu askısına taşımaktadır. Aynı derecede tehlikeli bir an, su plastik duvarlara sürtündüğünde boruların içinde biriken statik elektriktir.
• Dışarıdan gelen akımlar. Elektrik, ısıtılmış havlu askısına yükselticiden ve oradan da konuttan çok uzakta yerin derinliklerine döşenen borulardan girebilmektedir. Diğer güçlü cihazların, ulaşım ve elektrik trafo merkezlerinin etkisi nedeniyle girebilmektedir.

Kısacası, çok az şey sahiplerine bağlı olduğundan, ısıtılmış bir havlu askısında elektrokimyasal korozyon oluşumunu tamamen önlemek imkansızdır. Ya da daha kesin olmak gerekirse, hiçbir şey bunun önüne geçememektedir.

Kısacası, çok az şey sahiplerine bağlı olduğundan, ısıtılmış bir havlu askısında elektrokimyasal korozyon oluşumunu tamamen önlemek imkansızdır. Ya da daha kesin olmak gerekirse, hiçbir şey önleyemeyecektir.

Nasıl önlenmektedir?

Koruma süreci, metal bir nesne oluşturma aşamasında başlamaktadır. Belirli çalışma standartları vardır. Ekonomik fizibilite ve güvenlik temelinde geliştirilmektedir. Çarpıcı bir örnek galvanizlemedir. Galvanizli metaller elektrokimyasal korozyona karşı çok daha az hassastır. Ancak ana boru hatları onlardan yapılmamaktadır. Bu ekonomik olarak uygun değildir. Bu nedenle boru hatları için yalıtım gibi başka yöntemler geliştirilmektedir.

Paslanmaz çelik havluluklar üzerine çinko kaplama, bütünlüğü sağlamak ve yüzeyi korumak için en sık kullanılan yöntemlerden bir tanesidir.

Alaşımlama, korozyon direncini arttırmanın en yaygın yoludur. Bir alaşım oluşturma aşamasında, korozyona en az duyarlı olan bileşimine belirli bir yüzdede metal eklenmektedir. Ne yazık ki, periyodik element tablosu kararlılık faktörünün bir tanımını sağlamamaktadır. Ancak bazı düzenlilikler izlenebilmektedir. En az kararlı olanlar, 1. ve 2. gruplardaki alkali metallerdir. Ancak tabloda mavi ile gösterilen alt gruplarda atom numarası ile bağlantı vardır. Ne kadar yüksekse, metal o kadar kararlıdır. Örnek kararlılık oranları;

• Bakır (29);
• Çinko (30);
• Gümüş (47);
• Kadmiyum (48);
• Altın (79).

Ayrıca, yan alt gruplar 4 ve 6’da bir model gözlenmektedir. Bunlar;

• Titanyum (22);
• Krom (24);
• Zirkonyum (40);
• Molibden (42).

Ayrıca en kararlı metaller 8. gruptadır (osmiyum, iridyum, platin). Ancak yüksek maliyetleri nedeniyle alaşımlı çeliklerde nadiren kullanılmaktalardır. Bitmiş ürünün korunmasına gelince, her biri birkaç şekilde bölünmüş 4 tip vardır. Örneğin, metal kaplamalar ayrılmaktadır. Bunlar;

• Difüzyon;
• Galvanik;
• Metalizasyon.

Koruyucu bir tabaka uygulama teknolojisi farklıdır. Ancak korumanın özü onları birleştirmektedir. Bir metal ürün, elektrokimyasal korozyona daha dayanıklı başka bir metal tabakası ile kaplanmıştır. Bu nedenle, ürünün imalatında kullanılan orijinal çeliğin özelliklerini korumaktadır. Ancak korozyon üst katmana saldırdığı için koruma seviyesini artırmaktadır. Metalik olmayan koruma yöntemleri de birkaç kategoriye ayrılmaktadır;

• Boya ve vernik;
• Oksit;
• Fosfat;
• Emaye;
• Polimerik.

Bu yöntemlerin özü, metalik olmayan bir bileşenin yüzeyde birikmesidir. Daha ucuzdurlar, ancak kaliteleri metalize tiplere göre daha düşüktür. Herhangi bir kaplamanın sınırlı bir hizmet ömrü vardır. Ancak kaplamayı önemli maliyetler olmadan güncellemek mümkündür.

Bu yöntemlerin özü, metalik olmayan bir bileşenin yüzeyde birikmesidir. Daha ucuzdurlar, ancak kaliteleri metalize tiplere göre daha düşüktür. Herhangi bir kaplamanın sınırlı bir hizmet ömrü vardır. Ancak kaplamayı önemli maliyetler olmadan güncellemek mümkündür.

Ayrıca ürünün kendisi ile ilgisi olmayan koruma yöntemleri de bulunmaktadır. Çevrenin saldırganlığını azaltmaktan oluşmaktalardır. Bu nedenle, odadaki nem seviyesinin düşürülmesini veya ortama özel inhibitörler, yani işlem geciktiriciler eklenmesini içerebilmektedir. Yeraltı yapılarında, genellikle negatif akım yükünü ürüne yönlendiren ve böylece onu bağımsız bir iletkene dönüştüren elektrik koruması kullanılmaktadır. Bu durum, ürünü başıboş akımlardan korur, ancak nemin etkisini azaltmamaktadır.

Isıtılmış havlu askısını “kaçak akımların” etkilerinden nasıl korursunuz?

• Son derece önemli. Isıtılmış bir havlu askısının kurulumunu yalnızca belirli bir kalifikasyon düzeyine sahip profesyonellere emanet edin. Ayrıca bu tür işleri uygulama olasılığını onaylayın!
• Cihazı toprakladığınızdan emin olun. Bu birkaç yolla yapılabilmektedir. Teknik olarak metal borular için zemindeki elektrik panosunun PE barasına bir bakır tel kullanarak bağlanmanız gerekecektir. Metal-plastik borular için, küresel vana ile bağlantı elemanı arasına örneğin bir nipel gibi metal bir ek parçası takmak gerekecektir. Ayrıca buna bir bakır tel bağlayın ve en yakın elektrik panosuna bağlayınca durum tehlike arz etmeyecektir. Bunun için kombine bir sistemde, yükselticinin kırık metal parçalarını bir tel ile bağlamak gerekecektir.
• Odadaki potansiyelleri seviyelendirin. Bunun için özel bir eşitleme sistemi kullanılmakta ve topraklama baralı plastik kasalı bir kutu ile kurulmaktadır. Tüm “potansiyel olarak” iletken cihazlar, bir bakır kablo kullanılarak veri yoluna bağlanmaktadır. Enine kesiti daha büyük olan otobüsün kendisi, kat elektrik panosuna bağlanmıştır.
• Durumdan çıkmanın daha basit bir yolu vardır. Dikişsiz bir borudan bir havlu ısıtıcısı satın almak, sorunu çözecektir.
• Su ısıtmalı havlu askısını elektrikli olanla değiştirin. Tüm elektrikli ısıtmalı havlu askıları küçük bir kapasiteye sahiptir. Böylece bunları normal bir elektrik prizine takabilirsiniz. Ancak banyoda sürekli su bulunduğundan ve nem oranı yüksek olduğundan, cihaz sadece bir artık akım cihazı (RCD) ve bir devre kesici (otomatik) ile bağlanmalıdır. Ayrıca burada da topraklama gereklidir.

Elektrokimyasal korozyon izlerini ortadan kaldırmak mümkün müdür?

Ne yazık ki, en azından ekonomik olarak haklı, yüzde yüz bir korozyon koruma yöntemi yoktur. Herhangi bir ürün er ya da geç yaşlanmaya uğrayacak ve ondan kurtulmak zor olacaktır. Ürün paslanmaya başladıysa öncelikle nedeni tespit edilmelidir.

Günlük yaşamda, atmosferik korozyon en yaygın olanıdır. Ayrıca onu ortadan kaldırmanın yolu, metalik olmayan bileşenleri uygulamak veya daha basit bir şekilde boyamaktır. Bununla birlikte, burada bile bazı nüanslar vardır. Çünkü korozyon izleri ortadan kaldırılmazsa, tüm çabaları sıfıra indirerek kaplamanın altına yayılmaya devam edecektir.

Bu durum da ilk önce enfeksiyon kaynağını ortadan kaldırmanız gerekmektedir. Bunların çoğu mekanik olarak yani sıyrılarak çıkarılan yüzeysel odaklardır. Kusurun ortadan kaldırılması için böyle bir tabakanın çıkarılması mümkün olmadığında, derin penetrasyon odaklarında zorluklar ortaya çıkmaktadır. Ayrıca oksit filminin yüzeyden uzaklaştırılmasına özel dikkat gösterilmelidir. Aynı elektrolittir. Basit bir yol yağdan arındırmadır. Oktan sayısı olan herhangi bir araç kullanılmalıdır. Örneğin; benzin, tiner vb. Bu işlemi ihmal etmeyin, çünkü boyalı yüzeyde bir film kalırsa, bir emaye veya polimer tabakası altında bile yıkım devam edecektir.