TÜRKVET turkvet.tr KORUMA VE KONTROL GENEL MÜDÜRLÜĞÜ HAYVAN SAĞLIĞI HİZMETLERİ
9 Koruma Kontrol Izleme 3
-
Upload
saltandmore -
Category
Documents
-
view
233 -
download
5
Transcript of 9 Koruma Kontrol Izleme 3
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
1/93
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
2/93
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
3/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -485-
ELEKTRK KUVVETL AKIM (9)
Koruma Kontrol ve zleme 3
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
4/93
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
5/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -486-
Notlar Derleyen:
Aydn Bodur
Notlar Yayna Hazrlayan:
Aydn Bodur
M.Turgut Odabana Sayglarmzla
Elektrik Kuvvetli Akm Notlar, Turgut Odabann Elektrik Tesisat Mhendisleri Dergisinde yaynlad
yazlardan, Elektrik Kuvvetli Akm Tesisat El Kitab ile her blmn sonunda belirtilen ABB, Schneider,
Chevron, NAFVAC ve Siemensin hazrlad malat, Bakm, Montaj El kitaplarndan EMO iin
derlenmitir.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
6/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -487-
9.37. Katodik Koruma Sisteminin Tantm.................................. 491
9.37.1. Temel Elemanlar ve Kavramlar ....................................... 491
9.37.2. Katodik Koruma Uyguland Alanlar............................. 491
9.37.3. Korozyon prosesi: .......................................................... 492
9.37.3.1. Korozyon Hcresi.................................................... 492
9.37.3.2. Anod ........................................................................ 493
9.37.3.3. Katod ....................................................................... 493
9.37.3.4. Anod/Katod ilikisi ................................................... 493
9.37.3.5. Elektrolit .................................................................. 493
9.37.3.6. Metalik Balant....................................................... 494
9.37.4. Korozyon Hcreleri (Korozyon Tipleri) .......................... 494
9.37.4.1. Farkl Ortamlar......................................................... 494
9.37.4.2. Oksijen Konsantrasyonu: ......................................... 495
9.37.4.3. Nemli/Kuru Elektrolitler: ......................................... 496
9.37.4.4. Homojen Olmayan Toprak....................................... 497
9.37.4.5. Beton / Toprak Ara yzeyi ....................................... 497
ekil 9.298: Beton ve Toprak Elektrotlar tarafndan etkilenen
Korozyon hcreleri ..................................................................... 498
9.37.4.6. Dolgu Katks: .......................................................... 498
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
7/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -488-
9.37.4.7. Biyolojik Etkiler: ...................................................... 499
9.37.4.8. Galvanik Korozyon: ................................................. 499
9.37.4.9. EskiYeni Sendromu ............................................... 500
9.37.4.10. Farkl Alamlar: ..................................................... 501
9.37.4.11. Metallerin Kirliliinden dolay Korozyon ............... 501
9.37.4.12. izikli ve Oluklu Yzeyler ...................................... 502
9.37.5. Kaak Akm Korozyonu .................................................. 502
9.37.6. Doru Akml Tama Sistemleri...................................... 504
9.37.7. Kaynak Makinalar ve lemleri....................................... 504
9.37.8. ......................................................................................... 505
9.37.9. Korozyon Miktar ........................................................... 506
9.38. Katodik Korumaya Giri ......................................................... 508
9.38.1. Galvanik Katodik Koruma ............................................... 508
9.38.1.1. Galvanik Katodik Koruma Sistemlerinin
Avantajlar............................................................................... 510
9.38.1.2. Galvanik Katodik Koruma Sisteminin
Dezavantajlar ......................................................................... 511
9.38.1.3. Galvanik Anodlarn Tesis Edilmesi ........................... 512
9.38.1.4. Galvanik Anodun Korunacak Yapya Balanmas..... 513
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
8/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -489-
9.38.1.5. Galvanik Katodik Koruma Sistemi Test
stasyonlar ............................................................................. 513
9.38.2. D Akm Kaynakl Katodik Koruma Sistemi .................... 515
9.38.2.1. D akm kaynakl katodik koruma sisteminim
avantajlar ............................................................................... 517
9.38.2.2. D akm kaynakl katodik koruma sisteminim
dezavantajlar ......................................................................... 518
9.38.2.3. D Akm Dorultucular........................................... 518
9.38.2.4. Anod Yataklar ......................................................... 519
9.38.3. D Akm Kaynakl Sistem Test stasyonlar..................... 522
9.38.4. Referans elektrodlar ...................................................... 524
9.38.5. Gm klorid referans elektrodu ................................... 525
9.39. Boru Hatlarnda D Akm Kaynakl Katodik Koruma
Sistemininin Hesab ........................................................................ 526
9.39.1. Boru Hatt Karakteristikleri............................................. 527
9.39.1.1.KC
R mevcut boru hatlarnda akm ve gerilim
lmleri sonucu aada verilen ifade kullanlarak bulunur: 528
9.39.1.2.KC
R Direncini bulmak iin metodlar ...................... 531
9.39.1.3. Yeni tesis edilecek boru hattndaKC
R boru kaplama
direnci ve koruma akm younluunun tespiti:...................... 537
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
9/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -490-
9.39.2. Boru Hatlarnn D Akm Kaynakl Katodik Korunmasnda
Koruma Akm htiyacnn Belirlenmesi ve Azami Koruma Akmnn
Hesab ......................................................................................... 542
9.39.2.1 Kesintisiz Boru Hattnda Katodik Koruma
Uygulamas ............................................................................. 543
9.39.2.2. Kesintili Boru Hattnda Katodik Koruma
Uygulamas ............................................................................. 547
9.40. Anod Says, Anod Tipi, Anod Yata Uzunluunun ve
Toplam Anod Yata Direnci ve Anod mrnn Belirlenmesi
........................................................................................................ 554
9.40.1. Yatay Anod Yata ve Anodlarn Yatay Yerletirilmesi.... 555
9.40.2. Yatay Anod Yata ve Anodlarn Dey
Yerletirilmesi ............................................................................. 559
9.41. Transformatr Dorultucu nitesinin (T/R) Gerilim ve
Akm Deerlerinin Belirlenmesi .......................................... 569
9.41.1. T/R nitesinin Akm Deeri ............................................ 569
9.41.2 T/R nitesi Gerilim Deerinin Belirlenmesi.................... 569
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
10/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -491-
9.37. Katodik Koruma Sisteminin Tantm
9.37.1. Temel Elemanlar ve Kavramlar
Katodik koruma sistemi topraa gml ve sv iindeki metalik
yaplarn korozyonunu nlemek veya kontrol altna almak iin
kullanlan elektro kimyasal bir metottur. Katodik koruma sistemi,
korozyonu kontrol altna almak iin elektrik akmna dayanan aktif
bir sistemdir. Eer koruma elektrik akm kesilirse, korozyon
materyal/evre kombinasyonu iin normal deerlerde gelimesine
devam edecektir. Eer besleme akm, btn koruma iin yetersizse
korozyon azaltlm deerde geliecektir. Katodik koruma sistemi,
tesis edilip gerekli ayarlar yaplp ve yeterli koruma akm
salandktan sonra, akmlar ve potansiyeller nceki duruma gre
genellikle sabit kalacak; akmlarda ve potansiyellerdeki ar
deiimler sistem arzas olarak grlecektr.
9.37.2. Katodik Koruma Uyguland Alanlar
a.) Yeralt yakt ve petrol depolama tanklar ve toprak seviyesi tank
tabanlar
b.) Yakt ve petrol datm sistemleri
c.) Toprak seviyesi veya stndeki sv depolama tanklarnn i
ksmlar
d.) me suyu datm sistemleri
e.) Doal gaz datm sistemleri
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
11/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -492-
f.) Sktrlm hava datm sisitemleri
g.) Yangn sistemleri
h.) Kanalizasyon sistemleri
i.) Deniz rhtmlarnn elik kazklar
j.) skele elik kazklar
9.37.3. Korozyon prosesi:
Katodik koruma prensiplerini ancak korozyon prosesinin doasn
anlayarak kavramak mmkndr. Metallerin korozyonu,
eletrokimyasal bir ilemdir. Bu ilem, devrenin bir blmnde
kimyasal reaksiyonlardan dolay elektronlarn yer deitirmesiyle bir
elektrik akm meydana getirdii elektriksel devredir. Bu kimyasal
reaksiyonlar, metalin yzeyini elektrolit olarak etkiler. Oksidasyon
Reaksiyonu (Korozyon) anod yzeyinde, hidrojen k da katod
yzeyinde meydana gelir. Korozyon kontrol sistemleri korunan
yaplar bir katod yaparak oksitletme reaksiyonlarnn yer
deitirmesi esasna dayanan katodik koruma sistemidir.
9.37.3.1. Korozyon Hcresi
Korozyon bulunduu evrede reaksiyon sresince malzemedeki
bozulmadr. Bozulma esasen elektrokimyasal ilem esnasnda
oluur. Elektrokimyasal ilem drt ayr blmden meydana gelir:
anod, katod, elektrolit ve metalik balant. Elektrokimyasal
korozyon sadece bu drt blm grldnde meydana gelir.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
12/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -493-
9.37.3.2. Anod
Korozyon hcresinin en fazla gze arpan blm anodlardr. Bukorozyonun meydana geldii blgedir. Bu bir kimyasal reaksiyon bir
oksitlenme reaksiyonu olup metalden elektron kayb sonucu dier
elementle birlemesidir. Bu metal elik ise sonuta malzemede
demir pas oluur.
9.37.3.3. Katod
Bu korozyon hcresinin korunan blmdr. Burdaki kimyasal
reaksiyon bir azaltma reaksiyonudur.
9.37.3.4.Anod/Katod ilikisi
Bir elektrokimyasal korozyon hcresinde bir elektrod diger
elektroda gre meydana gelen potansiyele gre ya anodtur veya
katodtur. Bu elektriksel potansiyel fark, anod ve katod arasndaki
potansiyel farkdr. Elektriksel olarak daha aktif veya daha negatif
olan elektrod, anod olarak belirlenir; dier elektrodda katodtur.
Katod, oksidasyon reaksiyonuna maruz kalmayp korunan blmdr.
9.37.3.5. Elektrolit
Korozyon hcresinin nc blmdr. Bu blmde iyon ak
vardr. Elektrolit hem anoda hemde katoda temas eden bir
materyaldir ve burada hem anoda hem de katoda iyon ak vardr.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
13/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -494-
9.37.3.6. Metalik Balant
Korozyon hcresinin drdnc blm olup elektriksel devreyitamamlar ve elektron akn salar. Metalik balant, hem anoda
hem de katoda temas eden ve elektron akn salayan bir metaldir.
Bu elektron ak, elektokimyasal reksiyon olutuunda grlr. Tank
veya boru hattnda metalik balant tank veya boru hattdr.
ekil 9.293: Korozyon Hcresi
9.37.4. Korozyon Hcreleri (Korozyon Tipleri)
9.37.4.1. Farkl Ortamlar
Mesela boru hatlar, bir ok farkl tip topraklardan geer. Metaller
farkl topraklarda farkl potansiyeller gsterir. Bu topraklardaki
elektrik potansiyelleri farkl yerlerde bazen anod bazen de katod
olur. Anod ve katod her ikisinin de elektriksel ve elektroliz sreklilii,
akm akna, oksidasyon sonucuna ve hidrojenin artmasna
(korozyon ve koruma) baldr. Boru hatt sahas veya tank sahas
anod rmesine maruz kalr.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
14/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -495-
Eer toprak, farkl yaplardaki yatay katmanlar ihtiva ediyorsa enine
bir ok toprak katmanlarn geen boru hatlar korozyonun bu
tiplerinden sk sk etkilenecektir.
ekil 9.294:Farkl evre yaplarnn sebep olduu korozyon hcreleri
9.37.4.2. Oksijen Konsantrasyonu:
Dk oksijen konsantrasyonlu elektrolize maruz kalan boru hatlar
ve tanklarn yzeyi, yksek oksijen konsantrasyonuna maruz kalan
boru hatt veya tanklarn yzeyine gre genellikle anodik zellik
gsterir ve korozyona urar. Boru hattnn veya tankn kaz veya
toprak dolgu esnasndaki boru altnda kalan toprak zemin dkoksijen ihtiva eder, boru zerine yaplan kum ve toprak dolgular
daha yksek oksijen ierir; bylece boru altndaki ksm anodik, boru
zerinde kalan dolgulu blm fazla oksijen ierdiinden katodik
zellik gsterir.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
15/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -496-
ekil 9.295:Farkl Oksijen konsantrasyonlarndan etkilenenkonsantrasyon
hcreleri
9.37.4.3. Nemli/Kuru Elektrolitler:
Az veya ok su ieren elektolitler boru veya tank sahalarnda farkl
ksmlarda farkl potansiyeller oluturur. Genellikle ok su ieren
ksmlar, elektrokimyasal korozyon hcrelerinde anod olur.
Boru hatt, sert bir bataklk alanndan kuru bir alana geerken veya
tank yeri kuru bir toprakta iken tankn taban yeralt su seviyesi ile
doygunlua ular.
ekil 9.296: Suyun farkl konsantrasyonlar tarafndan etkilenen
Konsantrasyon hcreleri
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
16/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -497-
9.37.4.4. Homojen Olmayan Toprak
Boru hatlar ve tanklar, homojen olmayan farkl toprak yaplarndaelektrolitler, farkl elektrik potansiyelleri gsterir.
Bu homojen olmayan toprak, kark metallerden oluan
mikroskobik gelerin etkisinde kalr. Bu yksek potansiyelli alanlarda
elektrokimyasal korozyon hcreleri anod olur.
Boru hatt veya tankn daha sert zeminlerindeki farkl byk
potansiyallere maruz kalan ksm bir elektrolittir veya bu ksmlarda
kk anodik alanlar ve byk katodik alanlarvardr.
ekil 9.297: Homojen olmayan topraklar tarafndan etkilenen korozyon
hcreleri
9.37.4.5. Beton / Toprak Ara yzeyi
Boru hatlar ve tanklarn imento ile temas eden yzeyleri ve dier
elektrolit etkisindeki ksm, her alanda farkl potansiyeller gsterir.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
17/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -498-
imento ile temas etmeyen blmlerde elektrokimyasal korozyon
hcreler anod olur.
Bir boru hatt ve tankn imento ve toprak (veya su) ile temas edenksmnda korozyon hcreleri ok kat olur; nk metallerin farkl
byk potansiyelleri iki farkl elektrot oluturur.
ekil 9.298:Beton ve Toprak Elektrotlar tarafndan etkilenenKorozyon hcreleri9.37.4.6. Dolgu Katks:
Toprak ierisine sonradan konulan homojen olmayan katk
maddeleridir. Bu yaplarda herhangi bir metal anod veya katod
durumunda olabilir. Ayrca farkl artlarda ki elektrolitlerde izoleli
malzemeler veya metalik malzemeler gerekten anod veya katod
konumunda olabilir (Galvanik Korozyon).
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
18/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -499-
Genel rnek olarak pasl elikten yeni elie, karbon veya bakr
balantsndan elie,olan balantlar (yeni) elik yapda, anod olur.
9.37.4.7. Biyolojik Etkiler:
Biyolojik organizmalar metallerin yzeyinde byr ve nfuz ederler,
farkl evre faktrlerinde metal yzeylerinde kt korozyona sebep
olur.
Genellikle bakteriler, 15 ile 45 arasndaki scaklklarda korozyon
bymesini hzlandrr.
Bu bakteriler genellikle oksijen ihtiyalarna gre oksijenli veya
oksijensiz alanlara gre snflandrlmtr. Bunlarn metabolizmas
elektrokimyasal reaksiyon oluturur, bu oluum meteryallerin iyon
akn ve pH deerini engeller.
Baz bakteriler, korozyon orannn kimyasal dengelerininbozulmasnda ve metal iyonlarnn direk olarak oksidasyonunda ve
indirgenmesinde etkilidir. Oksijenli ortamda yetien bakteriler ve
kimyasal konsantrasyon hcreleri, havadar ortamda oksijen
oluturma yeteneindeki bakteriler korozyon oluumunu hzlandrr.
Yap kaplamasnn bozulmasndan dolay bir ok mineral ve organik
asitler retilir. Bu bozulmalar sonucu oluan retimler bazen yiyecek
olarak kullanlr ve bundan dolay korozyon hzlanr.
9.37.4.8. Galvanik Korozyon:
Bu tip korozyon metalin bir blmnn anod olmas dier ksmnn
katod olmasndan dolay oluan potansiyel fark neticesi meydana
gelen elektrokimyasal bir korozyon hcresidir.Ayn elektrolit iinde
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
19/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -500-
bulunan farkl metaller, farkl potansiyellere sahiptir. Bu potansiyel
fark bir korozyon hcresinin gerilimini meydana getirir ve
elektrokimyasal korozyon balar; eer elektrolit anodtan katoda
sreklilik arzediyorsa ve elektron iin metalik yol mevcutsa; elektrik
devresi, tamamlanacak ve elektrokimyasal korozyon meydana
gelecektir.
ekil9.299: Farkl metaller tarafndan etkilenen Galvanik korozyon
hcreleri
9.37.4.9. Eski Yeni Sendromu
Bu korozyon tipi hereye ramen ok etkili olabilir. elik
retimindeki yksek enerji oluumundan dolay, elii bir metal
snfna koyabiliriz.Yeni elik eski paslanm elie gre daha aktiftir.
Potansiyel yeni eliin oluturduu yksek negatif potansiyelden
farkldr ve eski eliin oluturduu dk potansiyel elektrokimyasal
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
20/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -501-
korozyon hcresinin bir srcs veya gerilimidir. Eski kaplamasz
elik boru, bu tip korozyona bir misal tekil eder ve yeni borunun
kaplamal ksm bir anod paslanm ksm ise katod grevi gsterir
ekil 9.300: EskiYeni Sendromu
9.37.4.10. Farkl Alamlar:
En ok grnen korozyon eklidir. Zira 200den fazla farkl metal
alam mevcuttur.Ayrca metaller yzde yz saf deildir.Her farkl
metal alam farkl elektriksel potansiyeli haizdir. Bu fakl
potansiyellerden dolay korozyona sebep olacak elektromotor
kuvvetleri retilir ve farkl metal alamlarndan dolay korozyon
ortaya kar.
9.37.4.11. Metallerin Kirliliinden dolay Korozyon
Hibir imalat prosesi mkemmel deildir. Baz pislikler metaller
imal edilirken ve soutulurken metal iine karabilir. Metal
yzeyindeki bu pislikler, korozyon hcresi meydana getiren
elektrolitlere sebep olabilirler.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
21/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -502-
9.37.4.12. izikli ve Oluklu Yzeyler
izikli ve oluklu yzeyler, metal yzeyinde anodik alanlar meydana
getirir. Burdaki korozyon ekli eski-yeni sendromuna benzer. Boru
hattnn tesisi srasnda borularn kanallara yerletirimesi ve boruda
yaplan ilemler esnasnda boruda bu tr yzeyler oluur. Boru
topraa gmldkten sonra bu durum daha da ktleir zira sz
konusu yzeylerde metal incelir.
ekil 9.301:izikli ve oluklu yzeyler
9.37.5. Kaak Akm Korozyonu
Bu tip elektrokimyasal korozyon hcresi elektrolit iinde herhangi
bir d kaynan yap zerine etkisiyle bir potansiyel gradyannn
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
22/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -503-
gelimesiyle ortaya kan elektromotor kuvvet tarafndan veya
metalde endklenen akm tarafndan meydana getirilir.
Bu tip korozyon d enerji kaynaklar tarafndan yksek gerilimleremeydana getirileceinden iddetli olur.
Kaak akm korozyonu diardan akm endklenmesi ve esas olarak
toprak zgl direnci, pH, galvanik hcre gibi evre artlarndan
bamsz olduundan nceki blmlerde aklamas yaplan doal
korozyondan farkldr.
ekil 9.302:D anod ve katod un sebepolduu galvanik korozyon hcresi
Bu tip kaak akm korozyonu anod ve katod arasndaki akm ak
dorudan metal yap zerinden olduu iin ok iddetli bir
korozyondur.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
23/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -504-
9.37.6. Doru Akml Tama Sistemleri
Elektrikli demir yollar,elektrikle alan rayl sistemler, balca kaakakm korozyonunun doru akm kaynadr. Bu sistemlerde kaak
akmlarn etkisi 24 saatdir.
ekil 9.303: Doru Akm Tama sisteminin sebeb olduu kaak akm
korozyonu
9.37.7. Kaynak Makinalar ve lemleri
Doru akm kaynak makinalar, kaak akm korozyonuna neden
olabilecek doru akm kaynaklardr.ekilde grlecei zere doru
akm hatlarnn biri topraklama ubuu zerinden topraklanmitr.
Bu durumda metal bot anod olarak ve topraklama ubuu ise katod
olarak alr.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
24/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -505-
ekil 9.304: Doru akm kaynak ileminin neden olduu kaak ak
korozyonu
9.37.8. Katodik Koruma Sistemleri
Katodik koruma sistemleri dier metalik yaplar zerinde kaak akm
korozyonunun balca kaynadr. Bu elektro kimyasal korozyon
hcresine rnek: yabanc bir boru hattnn korunmu boru hattnn
anod yatann yaknndan geip ve sonra boru hattn kesme
durumudur.
ekil 9.305:Katodik koruma sistemi tarafndan neden olunan kaak akm
korozyon hcresi
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
25/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -506-
9.37.9. Korozyon Miktar
Hemen hemen tm korozyonlar elektrokimyasal reaksiyonlarolduundan kimyasal reaksiyonun hz veya akm ak deeri
korozyonun miktarna etki edecektir. Korozyon miktari zerindeki
etkenler:
Devreden akan akmn deerine etkili olabilecek
herhangi bir faktr, elektrokimyasal reaksiyon yani
korozyon miktar zerinde etkilidir.
Anodla katod arasndaki potansiyel fark, bir
elektromotor kuvvet meydana getirir. Daha byk
miktarda potansiyel fark veya gerilim daha byk
deerde korozyon potansiyelidir. Gerilim akmla doru
orantldr dolaysyla gerilim arttka korozyon miktar da
artacaktr.
Elektrolitin direnci, normal olarak korozyon miktarnn
belirlenmesinde nemli bir faktrdr. Topran veya
suyun kontrol edilemeyen karakteristikleri vardr.
Elektrolit iinde iyonlarn hareket ettii bir malzeme
olduundan direncin deeri de iyonlarn hareketini
belirler. Diren, akmla ters orantl olup; bundan dolay
elektrokimyasal hcredeki korozyonla da ters
orantldr. Eer elektrolitteki diren, iki katna karsa;
dier faktrler, ayn kalmak kaydyla korozyon yar
yarya azalr.
Anod ve katodun elektrolite olan kontak gei
direnlerinin etkisi elektrolitik direncinin etkisiyle
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
26/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -507-
ayndr. Dk direnlerde yksek akm yani yksek
miktarda korozyon oluur. Yaplardaki kaplama anod ve
katoddaki katodik gei direncini azaltacandan
korozyon miktar der.
Yaplardaki polarizasyon elektrod potansiyelinde
sonuta elektrokimyasal akm akndaki deimedir ve
genellikle polarizasyon filmi ad verilen bir film tabakas
oluumudur. Bu polarizasyon tabakas ve buna bal
dier deiimler katod zerinde faydal etkiler yapar.
Katod zerindeki hidrojen yaylm, ilave kaplama gibietki yaparak suyu katod yzeyinden uzaklatrr;
elektolitdeki iyon konsantrasyonunu azaltr, elektrodla
elektrolit arasndaki diren artar.
Genellikle scakln artmasyla korozyon miktar artar.
Korozyon bir elemann konsantrasyon etkisi tuzun
varl, znebilir oksijen miktar, pH derecesi ve
scaklk gibi evresel deiikliklere baldr.
Elektrolitin pH miktar, esas olarak hidrojen iyonlarnn
konsantrasyonudur. pHden az deerlerde yumuak
eliin korozyon miktar artar.pH deeri, 3. derecesinde
korozyon miktar ok hzl artar.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
27/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -508-
9.38. Katodik Korumaya Giri
Katodik koruma alelade metali anod olarak altrarak korozyonauratmak ve buna karlk korozyondan korunacak yapy veya
yaplar katod olarak altrmak suretiyle korozyona kar koruyan
geni bir korozyon hcresi oluturmaktr.
Katodik koruma iki yolla gerekletirilir.
9.38.1. Galvanik Katodik Koruma
ekil 9.306: Galvanik anodlu katodik koruma sistemi
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
28/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -509-
Galvanik anod sisteminde gerekli katodik koruma akm, aktif olan
bir metali korozyona uratarak salanr. Galvanik anodlu (Bu
anodlar, kurban anod olarak ta adlandrlr) farkl metal veya
alamlarndan meydana gelen korozyon reaksiyonlar vastasyla,
kurulan korozyon hcresi potansiyelindeki farkllklara gre alr.
rnein demirin bakr/bakr sulfat referans elektroduna gre
arasndaki potansiyel fark, -0,4 ve 0,6 dir. inkonun bakr/bakr
sulfat referans elektroduna gre potansiyel fark, -1,1 Voltdur. Eer
bu iki metal elektriksel olarak birbirleriyle balanrsa; demir ve inko
arasnda 0,5-0,7 Volt potansiyel fark olacak ve inko anod olarak
alarak korozyona urayacak ve ayn zamanda koruma akm
salayan bir akm kayna olacak ve demiri katod haline geirerek
demirin korozyona uramas nlenecektir.
Aada verilen ekillerde inko, magnezyum, alminyum
alamlarnn hepsi demir veya elie gre daha fazla negatif
potansiyele sahip olduundan; anod durumuna geerek ve demir
veya eliikatod yaparak korozyona kar koruyacaktr
ekil 9.307:Galvanik(kurban)anodlarn dorudan balanmas suretiyle
yaplan katodik koruma sistemi
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
29/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -510-
Boru hatlarnda olduu gibi yeralt yaplarnn katodik korumasnda
anodlar yapya ounlukla dorudan balanmayp aada verilen
resimde grld gibi test kutusu zerinden balanrlar.
ekil 9.308:Galvanik katodik koruma sisteminin balants
9.38.1.1. Galvanik Katodik Koruma Sistemlerinin
Avantajlar
Kuruluu ekonomik olarak uygundur.
letilmesi ve bakm kolaydr.
Ar koruma potansiyeli ynnden oldukca uygundur.
Dier metalik yaplarzerindeki kaak akm etkileri olduka
azdr.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
30/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -511-
D akm kaynana gerek yoktur.
Tesisi kolaydr.
Minimum katodik enterferans vardr.
Bakm ve iletim masraflarazdr.
Tanklarn korunmasnda tankn d ap etrafnda uniform
akm dalna sahiptir.
Minimum istimlak ve irtifak maliyetine sahipir.
Koruma akmnn verimli kullanmmmkndr.
9.38.1.2. Galvanik Katodik Koruma Sisteminin
Dezavantajlar
Kk koruma geriliminin elde edilmesi (snrl potansiyelfark)
Yksek direnli elektrolitlerde oldukca kk akmlarn elde
edilmesi: ( tipik 1-2 A)
Byk veya geniletilen yaplarda yeni anodlarn
yerletirilmesi ve tesisi ekonomik olarak uygun deildir
Yksek zgl direnli ortamlarda etkisiz kalmas (zellikle
5000 ohm.cmden daha byk ortamlarda bu sistem
kullanlamaz)
Tank korumada bir sistem ancak bir tank koruyabilir.Dieri
iin ayr bir sistem yaplmas gerekir.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
31/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -512-
Korozyonu ve sistemi kontrol ve izleme zorluu
9.38.1.3. Galvanik Anodlarn Tesis Edilmesi
Topraa gml yaplarn korunmas iin kullanlan galvanik anodlar,
korunan yapya ksa mesafede gmlr ve korunacak yapya izole
bakr hat(kablo) ile balanr.
Kimyasal dolgu malzemesi, topraa tesis edilecek kurban anodlarn
etrafnda anod yataklarnn tekilinde hemen hemen daima
kullanlr. Dolgu kuru, sulu bulama amur eklinde, veya
paketlenmi ekilde kullanlr. zel dolgular verimli ve gvenilir bir
tarzda gerekli elektriksel koruma akmn salayabilmek, topran
direncini daha dk tutmak, anod yatann nemliliini srekli
olmasn salamak ve uniform elektrolit salayabilmek iin kullanlr.
Dolgu malzemesi olarak %70 toz haline getirilmi al ta, %20
bentonit, %5 sodyum sulfattan meydana gelir. Aadaki ekil,kurban anodun tesis edilmesini gsterir. Tkenen anodun sklmesi
gerekmez yanna yenisi tesis edilir.
ekil 9.309: Galvanik anod tesisi
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
32/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -513-
9.38.1.4. Galvanik Anodun Korunacak Yapya Balanmas
Galvanik anodlarla korunacak yaplarn arasndaki elektrikselbalant, yaplarn katodik korunmasnda hayati nem tamaktadr.
Anodlar, korunacak yapya ya dorudan kaynak edilerek veya yap
zerinde bulunan civatalar kullanlarak balanr.
Su iinde askda olan anodlarla yap arasndaki balant ya yap
zerinedorudan monte ederek veya izole bakr atlamalar ile hem
anoda hem de korunan yapya kaynak yapmak sretiyle salanr.
Hatlar, ya imalat esnasnda anodun iine yerletirilmek suretiyle
veya sonradan anod ekirdeine kaynak yaparak balanr.
Termik kaynak, katodik koruma sisteminin tesis edilmesi, bakm ve
tamirinde geni bir suretle uygulanan birletirme metodudur. Tm
balantlar ve ekler iyi bir elektrik temas salanmas iin izole
edilirler.
9.38.1.5. Galvanik Katodik Koruma Sistemi Test stasyonlar
Gml yaplar korumak zere tesis edilen galvanik anodlu katodik
koruma sisteminde sistemin kontrol edilmesini salayan test
istasyonlar vardr.Bu test istasyonlar, ya toprak zerinde balant
kutusu olarak veya dorudan toprak yzeyine yerletirilirler.Aadaverilen resimlerde test istasyonlarnn yapm ekli grlmektedir.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
33/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -514-
ekil 9.310:Toprak zerinde test istasyonu
ekil 9.311:Toprak yzeyinde test istasyonu
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
34/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -515-
Test istasyonlar katodik koruma sistemlerinde birok farkl testler
iin kullanlr. Aadaki ekilde potansiyel- akm test istasyonu
grlmektedir.
ekil 9.312: Potansiyel-akm test istasyonu
9.38.2. D Akm Kaynakl Katodik Koruma Sistemi
ekil 9.313:D akm kaynakl katodik koruma sistemi
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
35/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -516-
Galvanik anodlu sistemde olduu gibi d akm kaynakl katodik
koruma sistemi metal yzeyini korozyondan korumak iin
dorulrucu vastasyla bir koruma akm salar.Anodla katod
arasndaki potansiyel fark dorultucu tarafndan yaplan ilave bir
enerji aktivitesi vastasyla anodlar tarafndan meydana getirilir.
ekil 9.314:Tankn d akm kaynakl sistemle korunmas
Pratikte d akm kaynakl koruma sisteminin anodlar grafit yksek
silikonlu dkme demir (HSCI), platin veya metal oksit kapl titanyum
anodlardr.
niform elektrolit, daha kk deerde toprak direnci ve gaz ve asit
kn salamak iin anod yataklarnda zel dolgu kullanlr. Toprak
temas dolgusu, normal olarak ya kok tozu veya petrol kokudur.
D akm kaynakl katodik koruma sisteminde anodlar ve anod yata
periyodik olarak kontrol edilmeli; eer tkenen ve zarara urayan
anod varsa deitirilmelidir.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
36/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -517-
D akm kaynakl katodik koruma sistemi bu sistemdeki dorultucu
ve dier akm kaynaklar gz nne alnmadnda iletme mant
olarak galvanik sistemle ayndr. Bu sistemde dier doru ak
kaynaklar olarak gne pilleri, doru akm jeneratr, termo
elektrik jeneratr kullanlabilir. Fakat genellikle yaknlarda bulunan
alternatif akm kaynandan alnan enerji dorultucu vastasyla
doru akma evrilerek d akm kaynakl katodik koruma sisteminde
kullanlr.
9.38.2.1. D akm kaynakl katodik koruma sisteminim
avantajlar
Byk veya mevcut yaplar iin tesis edildiinde ekonomik
olarak uygundur,
Geni gerilim elde edebilme imkan (potansiyel fark ancak
doru akm besleme sisteminin bykl ile snrldr)
bulunur,
Kaplamasz, yetersiz kaplamal ve eni yaplarn korunmas
iin gerekli akm salanr,
Anodlarn deitirilmesi ekonomik olarak uygundur,
Yksek toprak (elektrolit) direnli ortamlarda
uygulanabilmektedir.
Zayf kaplanm veya kaplamasz yaplar iin etkili koruma
salar,
Koruma etkinlii her zaman kontrol edilebilir,
Akm ve gerilim k her zaman deitirilebilir.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
37/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -518-
9.38.2.2. D akm kaynakl katodik koruma sisteminim
dezavantajlar
nemli derecede iletme ve bakm ihtiyalar
Dier komu metalik yaplara kaak akmlardan dolay
nemli lde enterferans etkileri
D g besleme gereklilii
9.38.2.3. D Akm Dorultucular
Dorultucular ayarlanabilir kademe drc bir transformatr
zerinden besleme sistemine balanrlar. Dorultucular dorultucu
kprleri, k ve giri akm ve gerilimlerin llmesi iin
ampermetre ve voltmetreler, kesici ve parafudrlardan meydana
gelir. Fonksiyonu alternatif akm kontrol edilebilir ve katodik
koruma sistemi iin kullanlabilir doru akma evirmektir.
ekil 9.315:D akm kaynakl katodik koruma sistemi dorultucusu
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
38/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -519-
9.38.2.4.Anod Yataklar
D akm kaynakl katodik koruma sistemlerinin anod yata tipleri
tesis yerine, uygulama ekline ve anod yata derinliine gre
belirlenir. Anod yataklar, normal olarak korunacak tesisten uzaayerletirilirler.
Yatay Anod Yataklar
Yatay anod yataklar, anodlarn dey tertiplenmesi: bu tip anod
yataklar genellikle boru hatlarnda kullanlr. Anodlarn dey
yerletirilmesi daha dk deerde anod yata direnci elde etmekiindir. Anod yatann metalik yaplara uzakl 100 m den fazla
olmaldr.
ekil 9.316: Yatay anod yata dey tertip
Yatay anod yataklar anodlarn yatay tertiplenmesi: bu tertip boru
hatlarnda yzeye yakn kaya tabakasnn bulunduu yerlerde
anodlar iin uniform avre artlar salamak iin kullanlr. Eer
evrede baka yaplar yoksa en ekonomik zmdr.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
39/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -520-
ekil 9.317: Yatay anod yata yatay tertip
Datlm Anod Yataklar
Bu sistemler kk metalik yaplarn korunmas iin kullanlr. Anod
yata iin yaplardan uzak bir yer bulunamadnda ve kk
yaplarn korunmasnda en ekonomik bir zmdr.
Anod yatann bu tipi, tank ii korunmasnda, toprak seviyesinde
tank tabannn korumasnda, yer alt depolama tanklarnn
korunmasnda ve ksa boru hatlarnn korunmasnda kullanlr.
Anodlar boru hatt boyunca, tank yzeyi etrafna (toprak st
depolama tanklarnn i yzeyi, yeralt depolama tanklarnn dyzeyi) boyunca yerletirilir ve anodlarn yapdan uzakl normal
olarak bu mesafenin en az iki kat olmas gerekir.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
40/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -521-
ekil 9.318:Datlm anod yataklar
Derin Kuyu Anod Yataklar
Bu tip anod yataklar, yaplamann olduu ehir, kasaba vs.yerlerdeki elik yaplarn katodik olarak korunmasnda kullanlr. Sz
konusu anod yata sistemi yaplamann olduu ortamlarda veya
anodlarn yzeye yerletirme imkan bulunmad yerlerde en
ekonomik zmdr ve bu yerlerdeki elik boruhatlaryla datmn
yapld sstemlerin, yer st tank iftliklerinin katodik koruma
sistemlerinde uygulanr.
Derin kuyu anod yataklarnda en stteki anodun derinlii, 30 m
civarnda ve en alt derinlii sistemin gerektirdii anod saysna gre
60 mden 180 mye kadar olabilir.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
41/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -522-
ekil 9.319:Derin kuyu anod yata
9.38.3. D Akm Kaynakl Sistem Test stasyonlar
D akm kaynakl katodik koruma sistemine sahip metalik yaplar
iin test istasyonlar sadece boru ile balants yaplan hatlardan ve
bunlarn baland kutu iine yerletirilen l klemenslerinden
meydana gelir.
Test istasyonlarnn boru hatlarnn iinden getii kesonlar, hatta
bal izole flan balantlarn, boru izolasyon direncini, yabanc biryapya paralel gitme veya bu yap ile kesime durumlarinda
enterferans etkisini ve anod yatan kontol ve test edilebilmesini
salayan eitlitipleri vardr.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
42/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -523-
ekil 9.320: Toprak yzeyinde test istasyonu
ekil 9.321: Toprak zeri test istasyonlar
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
43/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -524-
9.38.4. Referans elektrodlar
ekil 9.321: Bakr/Bakr sulfat elektrodu
Bakr/Bakr sulfat referans elektrodu
Normal olarak elik yap toprak potansiyelini lmek iin kullanlr.
Bakr sulfat referans elektrodu, esas olarak ii bo silindirin iine
doldurulmu bakr sulfat zeltisi ve bunun iine daldrlm
elektrolitik bakr ubuktan meydana gelir. Gzenekli tapa, toprakla
temas ettirilir ve referans elektoduna bal kablo temas kutusundaki
yap ile balantl klemensle balanarak toprak potansiyeli llr.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
44/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -525-
9.38.5. Gm klorid referans elektrodu
Referans elektrodu balant kablosu ile birlikte metalik gm vegm kloritten meydana gelir. Bu eleman iine elektrolitin
girmesine izin verev delikli plastik silindir vastasyla korunur.
Gm/gm klorid referans elektrodu zellikle deiz suyu veya
yksek klorid ihtiva eden sulardak yaplarn elik su potansiyelini
lmede kullanlr.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
45/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -526-
9.39. Boru Hatlarnda D Akm Kaynakl
Katodik Koruma Sistemininin Hesab
ekil 9.322: D akm kaynakl katodik koruma istasyonunun genel
grn
elik borunun katodik olarak korunmas iin
Bakr/Bakr sulfat referans elektroduna gre boru-toprakveya boru-su potansiyeli -850mV veya daha negatif olacak
Topraa gml veya suya daldrlmi boru yzeyi ile
Bakr/Bakr sulfat referans elektrodu arasndaki polarizasyon
kaymas 100 mV veya daha fazla olmaldr.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
46/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -527-
9.39.1. Boru Hatt Karakteristikleri
Boru hatt uzunluu: km cinsiden verilir. Bu verilen boru hattuzunluu olup gerekte boru hattnda kullanlan borunun
uzunluuna aa yukar eittir.
Boru ap ve boru et kalnl: kullanlan boruda ap ounlukla in
cinsinden verilir ancak katodik koruma hesaplarnda milimetre
cinsine evrilip uygulama yaplacaktr. Boru et kalnl, milimetre
l birimine evrilip kullanlacaktr.
Kaplama tipi, kaplama kalnl, koruma akm ihtiyac:K
R
Kaplama direnciK
kaplamann spesifik direnci ve s kaplama
kalnl olmak zere aada verilen ifade ile belirlenir.
(1)
Tablo 9.44: Spesifik kaplama direnlerinin karlatrlmas
Kaplama
malzemesi
K
(ohm.cm)
s
(mm)
KR
(ohm.m2)
0KR
(ohm.m2)
s
(mm)
KCR
(ohm.m2)
Bitum(asfalt) >1410 4 9104x 5103x 4-10 410
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
47/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -528-
PE 1810 2 13102x 1110 2-4 510
EP 1510
0,4
9104x 810 0,4 410
PUR 14103x 2 9106x 910 2,5
TablodakiK
R deerleri 1.nolu ifadeye gre hesaplanan deerdir.
0KR deeri laboratuar ortamlarnda veya boru ortama yerletirilirken
herhangi bir tahribata uramayan borunun saha lm deerleridir. Bu
deer, boru satn alnrken imalat firma tarafndan verilir. KCR ise
genellikle boru topraa veya suya yerletirilirken tesis almalar
srasnda kaynaklaryaplrken meydana gelen tahribatlara ve ortamn
spesifik direncine bal olarak boru kaplama direncinin alaca
deerdir. ok uzun boru hatlarnda0KR ile KCR fark ok daha
artacaktr.
9.39.1.1. KCR mevcut boru hatlarnda akm ve gerilim
lmleri sonucu aada verilen ifade kullanlarakbulunur:
Bunun iin mevcut boru hatlarnda gerekli lmleri almak
zere Transformator-dorultucu ve anodlardan oluan geici
katodik koruma istasyonlar le akm ve gerilim lmleri iin testkutular tesis edilir
(2)
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
48/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -529-
(3)
(4)
(5)
(6)
Korunacak yzeyin alan
(7)
d boru yar ap
L iki l kutusu aras uzaklk
Koruma akm younluu
(8)
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
49/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -530-
ekil 9.323: Boru hattnda kaplama direncinin ve koruma akm
younluunun belirlenmesi
Akm lmleri, boru hatt zerinde tesis edilen hat akmlar boru
hatt zerinde tesis edilen test kutular vastasyla
gerekletirilir. Bkz: ekil 9.324.
Kutular zerinde bulunan akm l terminalleri vastasyla akm
deerleri, gerilim terminalleri vastasyla nce dorultucu devrede
iken ONU potansiyeli ve I akm llr ve sonra dorultucu devre
d edilerek OFFU gerilimi llerek OFFON UUU potansiyel
fark bulunur. Dorultucu devre d iken 0I deerindedir.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
50/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -531-
ekil 9.324: Akm l test kutusu
9.39.1.2.KC
R Direncini bulmak iin metodlar
Ksa hat metodu
ekil 9.325: Ksa hat metodu ile kaplama direncinin tayini
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
51/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -532-
Bu metot, takriben 3 kmye kadar ksa hatlar iin uygulanr. Geici
katodik koruma istasyonundanO
I test akm uygulanr. Anahtar
ap kapamak suretiyle istasyon devreye sokulup kartlr. stasyon
devrede iken 1 ve 2 nolu test noktalarndakiONU1 ve ONU2
gerilimleri ve istasyon devre d iken OFFU1 ve OFFU2 okunur. Eer
bir test noktasnda llen gerilimler arasndaki oran6
1
ON
OFF
U
Uve
daha fazla iseOFFU gerilim aada tablo 2de verilen dzeltme
faktrleri ile arplr.
Tablo 9.45:6
1
ON
OFF
U
Ugerilim oranlarna gre dzeltme faktrleri
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
52/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -533-
rnek 1
42 in apnda 3 km uzunluunda boru hattnn tamamnda
ortalama kaplama direncinin ve ortalama koruma akmyounluunun bulunmas.
Drenaj Noktasnda
AVUVU DOFFDON 200,1........800,0........30,1 1
VUUU DOFFDOND 500,0800,030,1
Hat sonunda
AVUVU NNOFFNON 0........750,0........910,0
VUUU NOFFNONN 160,0750,0910,0
AII ND 000,3200,1200,40
VUUU ND 330,02/)160,0500,0(2/)( 21,
Gerilimler aras oran:1
4,2
5,0
2,1
DOFF
DON
U
Uve
1
21,1
75,0
91,0
NOFF
NON
U
Uolduundan tablo9.45daki faktrlerle
arpmaya gerek yoktur.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
53/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -534-
Kaplama direnci KCR
2
.332210066.000,3
330,0
. mohmSI
U
RN
KC
S 42 inapnda 3 km uzunluunda boru hattnn direnci,
d = 42 in = 1,068m boru yar ap
L = 3000m iki l kutusu aras uzaklktr ve
2100663000.068,1... mLdS dir.
30 kmlik boru hatt tamamnda koruma akm younluu ise:
2/30010066
000,3mA
S
IIS dir.
Uzun hat metodu
ekil 9.325: Uzun hat metodu ile kaplama direncinin tayini
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
54/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -535-
Bu metotta geici katodik koruma istasyonundan0I akm
uygulanr. Hat boyunca akan akm, iki akm l test kutusundan 1I
ve 2I llr. Daha sonra her iki akm, test kutusunda dorultucudevrede iken
ONU1 ve ONU2 ve dorultucu devre d iken OFFU1 ve
OFFU2 gerilimleri llr.
Eer bir test noktasnda llen gerilimler arasndaki
oran6
1
ON
OFF
U
Uve daha fazla ise
OFFU gerilim aada tablo
9.45de verilen dzeltme faktrleri ile arplr.
rnek 2
Boru hattnn 1 ve 2 noktalararsndaki uzaklk 2 kmdir Bu iki nokta
arasndaki ortalama kaplama direncini bulalm.
1. no.lu akm lme kutusundaki potansiyel ve akmlm deerleri
AVUVU OFFON 500,0........900,0........180,1 111
2. no.lu akm lme kutusundaki potansiyel ve akm
lm deerleri
AVUVU OFFON 350,0........875,0........140,1 2212
1. l kutusunda
VUUU OFFON 280,0900,0180,1111
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
55/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -536-
2. l kutusunda
VUUU OFFON 265,0875,0140,1222
iki l kutusuarasndaki ortalama deer:
VUUU 273,02/)265,0280,0(2/)( 212,1
2 kmlik boru ksmndan geen akm:
AII 150,0350,0500,0212
Kaplama direnci KCR :
22,1 .122126710.150,0
273,0. mohmS
I
URKC
S 42 inapnda 2 km uzunluunda buru hattnn direnci
d = 42 inch=1,068 m boru yar ap
L = 2000 m iki l kutusu aras uzaklk
267102000.068,1... mLdS
2 kmlik blmde koruma akm younluu:
2/3,1212212
150,0mA
S
IIS
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
56/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -537-
9.39.1.3. Yeni tesis edilecek boru hattndaKC
R boru kaplama
direnci ve koruma akm younluunun tespiti:
Bu ilemi yapabilmek iin ncelikle boru hatt gzergah boyunca
toprak spesifik direncinin llmesi gerekir
Toprak spesifik direncinin (zgl diren)llmesi:
Toprak spesifik direncinin llmesi, Wennerin 4 elektrod metoduna
gre yaplr. Elektrodlar aras aklk, boru hatt derinliine gre
ayarlanr. Elektrodlar arasndaki aklklar l derinliini verir.
Genelde boru hatt 2m derinlie gmldnden elektrodlar aras
aklk ta 2m olacaktr.
lm boru hatt gzergahnn her 500m aklnda bir ve her
toprak karakterinin deitii yerlerde yaplacaktr. ki l arasndaki
deer, birinin iki katndan fazla ise geriye dnp bu iki nokta
arasnda l alnmaldr.
ekil 9.326: Wenner in 4-elektrod metoduna gre toprak spesifik
direncinin lm
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
57/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -538-
Eski tip cihazlarda hem gerilim ve hem de akm deeri okunur. Bu
gibi cihazlarda ifade (9)a gre diren deeri bulunur ve ifade (10)a
gre toprak spesifik direnci hesaplanr. Yeni cihazlarda ise dorudan
diren deeri okunur ve (10) ifadesine gre toprak spesifik direnci
hesaplanr.
Cihazdan okunan diren deeriI
VR ohmdur (ifade 9)
Elde edilen bu deerden aada verilen (10 nolu) ifadesine
gre S toprak spesifik direnci bulunur:
RaS ...2 ohm.cm (10)
a: elektrod akl
R: cihazdan okunan direni verir.
Kaplamasz boru hatlarnda Koruma Akm Younluu:
Boru hatt gzergah boyunca llen toprak spesifik direnlerinin
aritmetik ortalamas aada verilen ifadeye gre alnr.
(11)
ort Ortalama spesifik toprak direnci direnci ohm.cm
n llen tm toprak spesifik direnlerin toplam
ohm.cm
max llen en yksek toprak spesifik direnci ohm.cm
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
58/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -539-
min llen en dk spesifik toprak direnci ohm.cm
Boru hatt ortalama spesifik direnci belirlendikten sonra bu deer
esas alnarak tablo 9.46yagre kaplamasz hatlar iin koruma akmyounluu belirlenir.
Tablo 9.46ya gre akm younluklar belirlenirken ortalama boru
hatt spesifik direnci deerleri esas alnarak Tablo 9.47deki
korozyon deerleri gz nne alnr . Korozyon derecesine gre akm
younluu belirlenir. Eer dk ortalama direnli yani koroziflii
yksek olan toprak yaplarnda buna gre yksek akm younluuseilir.
Tablo 9.46:Toprak spesifik diren snflandrlmas
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
59/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -540-
Tablo 9.47:Kaplamasz hatlardaS
I boru koruma akm younluu (mA/m2
iin deerlerin 10 kat bulunacak ve st deerler spesifik toprak direnci
dk toprak veya su deerleri iin alnr)
Koruma akm younluunun belirlenmesiyle (8) ifadesi,
(12)
ekline getirilerek koruma akm ihtiyac belirlenir.
Kaplamal hatlar:
Kaplamal hatlarda akm ihtiyacn belirlemek iin eitli metotlar
vardr.
a.) Boru hatt ortalama toprak spesifik rezistivitesine gre tablo
9.46dan koruma akm younluu ihtiyac belirlenir. Aada verilen
ifade kullanlarak koruma akm ihtiyac bulunur.
(13)
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
60/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -541-
S Toplam korunacak alan m2
SI Akm younluu tablo 9.47den alnacak (mA/m2
Tablo 9.47deki deerler 10 ile arplarak mA/m2
deerinden alnr.)
I Toplam koruma akm ihtiyac
EC Kaplama verimlilii
Kaplama verimi, kaplama cinsine gre verilir ve tecrbelere
dayanarak tahmin edilir. Genellikle asfalt kaplamalar iin %90 ve PE
kaplamalar iin %98-99 alnr.
b.) Boru hatt spesifik toprak direncine gre Tablo 9.46daki deerler
kullanlr. Tablodaki st deerler ortalama toprak spesifik direnci
dk olan toprak veya su iindeki boru hatt ve yaplar iin
kullanlr.
Tablo 9.48deki deerler seilirken Tablo 9.47deki uygulamalarda
olduu gibi Tablo 9.46dakisnflandrma esas alnarak boru hatt iin
akm younluu belirlenir
Tablo 9.48: Kaplamal elik yaplarda katodik koruma koruma akm
younluu ihtiyac mA/m2
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
61/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -542-
Seilen akm younluu esas alnarak aada verilen ifade
yardmyla akm younluu belirlenir.
(14)
c.) BOTAn gaz ve petrol boru hatlarna ait boru kaplamalarnn
boru gzergah ortalama toprak spesifik direncine gre ald
deerler Tablo 9.49da verilmitir. Bu deerlerden hareketle
kaplama spesifik direnci bulunur.
Tablo 9.49:
Ortalama toprak rezistivitesi
ohm.cmKC
R spesifik kaplama direnci
ohm.m2
2500 den az 3000
2500-4000 5000
4000-10000 6000
10000 den fazla 12000
9.39.2. Boru Hatlarnn D Akm Kaynakl Katodik
Korunmasnda Koruma Akm htiyacnnBelirlenmesi ve Azami Koruma Akmnn Hesab
Boru hatlarnn katodik korunmasnda katodik koruma
istasyonlarnn etkisi asndan ikiuygulama yaplr.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
62/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -543-
9.39.2.1 Kesintisiz Boru Hattnda Katodik Koruma
Uygulamas
Bu uygulamada korunacak hattn zerindeki katodik olarak
korunacak boru hatt, herhangi bir ekilde izole flanlarla izole
edilmez. stasyon giri ve klarnda izole flan varsa her iki blm
kablo ile kprlenerek blmler arasnda iletkenlik salanr. ekil
9.327. Boru hatt, zerinde tesis edilen katodik koruma istasyonlar
vastasyla birlikte korunurlar.
Bu tip almaya ngilizce teknik literatrde *:Pipeline of finite length
protected] korunmu sonlu uzunlukta boru hatt denilmesininsebebi (14 nolu) ifadede x = L alndnda yani ekil 9.327de
grlen 1. nolu katodik koruma istasyonunun L koruma
uzunluunun sonunda, I koruma akmnn sfr olmas yani
korumann bu noktada sonlandrlmasdr. Trke olarak daha iyi
anlalmas iin katodik korumada boru hattnn kesintisiz iletkenlii
sz konusu olduundan kesintisiz boru hattnda katodik koruma
uygulamas olarak adlandrlmtr.
ekil 9.327: Boru hatt zerindeki katodik koruma istasyonlarnn birbirini
etkiledii kesintisiz koruma metodu
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
63/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -544-
Sistemdeki akm ve gerilim ifadeleri:
Potansiyel ifadesi
(15)
Akm ifadesi
(16)
Bu eitliklerin geerli olabilmesi iin
Kaplama direncinin yksek,niform ve omik direncin, boru
hatt boyunca gerilim dmnden bamsz olmas
Anod yatann boru hattndan uzak olmas gerekir
Kesintisiz koruma metodunda ekil 9.327den grlen L koruma
uzakl sonundaki akm sfrdr.
zayflama sabitiolup
(17)
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
64/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -545-
R Boru i direnciolup
(ohm/metre) (18)
ifadesinden belirlenir
t boru malzemesinin et kalnl (metre)
B= 0,18.10
-6 ohm.m boru elik malzemesinin spesifik
direnci
d boru ap (metre)
tR boru hatt kaak direnci veya G kaak iletkenlii
(ohm.metre) (19)
ifadesi ile elde edilir.
KCR borunun spesifik kaplama direnci ohm.m2
Tek katodik koruma istasyonunun azami koruma uzunluu:
Yukardaki verilen ifadeler gerekli matematiksel ilemlere tabi
tutulup gerekli ksaltmalar yapldnda kesintisiz korumada azami
koruma akl aada verilen basitletirilmi ifade elde edilir.
(m2) (20)
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
65/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -546-
(m) (21)
t boru malzemesinin et kalnl (mm)
B= 0,18.10
-6 ohm.m boru elik malzemesinin spesifik
direnci
U (V) Hat ba ile hat sonu arasndaki katodik koruma istasyonu
devrede iken, hat ba ve hat sonu potansiyellerinin farkdr; yani
drenaj noktas ile katodik olarak korunan hattn L uzaklnn
sonundaki potansiyellerin farkdr.
rnein: Drenaj noktas potansiyeli VUD .2,1 L uzaklndaki
potansiyel katodik koruma art gerei VUL .85,0 olmak
zorundadr. Buna gre
VUUU LD .35,085,02,1 alnr
Boru hatt katodik koruma toplam akm ihtiyacn veren basit
ifade szkonusu ilemlerle elde edilir:
(Amper) (22)
Gerekli katodik koruma istasyon says
(23)
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
66/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -547-
L Korunacak boru hattnn toplam uzunluunu verir.
9.39.2.2. Kesintili Boru Hattnda Katodik Koruma
Uygulamas
Bu uygulamada bir katodik koruma istasyonu ile korunacak boru
hatt blm boru hattnn dier blmlerinden izole flanlar
vastasyla elektriksel olarak birbirinden ayrlmtr. Boru hatt
zerine tesisi edilen dier katodik koruma sistemlerinin sz konusu
boru hatt blmne hibir etkisi yoktur.
Bu tip almaya ingilizce teknik literatrde *:Pipeline of infinite
length protected] korunmu sonsuz uzunlukta boru hatt
denilmesinin sebebi (24 nolu) ifadede x = L alndnda yani ekil 8
de grlen katodik koruma istasyonunun L koruma uzunluunun
sonunda boru hatt izole flan vastasyla sonlandrld halde I
koruma akmnn sfrdan farkl olmasdr.. Trke olarak daha iyi
anlalmas iin katodik korumada boru hatt katodik koruma
istasyonunun koruduu uzaklk asndan kesintiye urad iin
kesintili boru hatt katodik koruma uygulamas olarak
adlandrlmtr.
ekil 9.328: Boru hatt zerindeki katodik koruma istasyonlarnn
birbirini etkilemedii kesintili uygulama
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
67/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -548-
Sistemdeki akm ve gerilim ifadeleri:
Potansiyel ifadesi
(24)
x = L olduunda
(25)olacaktr.
Akm ifadesi
(26)
Kesintili uygulamada katodik koruma sisteminin azami boru
koruma uzunluu:
L kesintili iletmenin tek ynl uzunluu ve L ise kesintisiz
uygulamann tek ynl uzunluu olmak zere, birbirleri arasnda
aada verilen balant mevcuttur.
(Cathodic Corrosion Handbook W.Von Beackmana gre)
(27)
Buna gre kesintili uygulamadaazami koruma uzunluu
(m2) (28)
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
68/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -549-
Azami koruma uzunluu
(m) (29) L.2
Katodik koruma istasyon says
(23)
L Korunacak boru hattnn toplam uzunluu
zayflama sabiti iin (15), (16), (17) ifadeleri bu sistemde de ayn
ekilde kullanlacaktr.
Koruma akm ihtiyac (HB cathodic corrosion protection Beackman)
(30)
Toplam koruma akm ihtiyac
(31)
rnek 3: Kesintisiz uygulama
t = 12 mm
Boru uzunluu =200 km
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
69/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -550-
B= 0,18.10-6ohm.m boru elik malzemesinin spesifik
direnci
Boru ap d = 42 in = 1,068 metre
VUUU NONDON 35,085,02,1
2/.035,0 mmAIS
Boru azami koruma uzunluu
26
6
2.10.5333
035,010.18,0
1235,08
.
...82 m
x
xx
I
tUL
SB
kmmetreL .73.7302962
Katodik koruma istasyon says
74,273
200
2L
LN
Koruma istasyonu says 3 olarak belirlendi
Her bir katodik koruma istasyonunun koruyaca uzunluk
km
n
LL .7,66
3
2002
Boru hattnn toplam koruma akm ihtiyac
AIt
UdI SB
.2,3310.035,0.10.018,0
10.12.35,0.3068,1..2.
10...3...2 3
6
33
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
70/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -551-
Herbir istasyonun drenaj noktasndan ekilecek akm
AN
IID .12
3
2,33
rnek 4 : Kesintili boru hatt uygulamas
t = 12 mm
Boru uzunluu = 200 km
B = 0,18.10-6
ohm.m boru elik malzemesinin spesifikdirenci
Boru ap d = 42 in = 1,068 metre
VUUU NONDON 35,085,02,1
2/.035,0 mmAIS
26
6
2.10.1281
035,010.18,0
1235,0921,1
.
..921,1
.
..8.24,02 m
x
xx
I
tU
I
tUL
SBSB
kmmetreL .386,35.353862
Katodik koruma istasyon says
65,5386,35
200
2L
LN
Koruma istasyonu says 6 olarak belirlendi.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
71/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -552-
Her bir katodik koruma istasyonunun koruyaca uzunluk
kmn
LL .3,33
6
2002
Yani korunacak boru her 33,3 kmde bir izole flanlar vastasyla
elektriksel olrak birbirlerinden izole edilecektir.
Boru hattnn toplam akm ihtiyac
AIt
UdI SB
.39.10.
.3...32,23
Herbir istasyonun drenaj noktasndan ekilecek akm
AN
IID .7
6
39
rnek 3 ve 4 incelendiinde aadaki sonulara ulalr.
Kesintisiz katodik koruma uygulamas, uzun boru hatlarnn
katodik korumas hem toplam katodik koruma akm ihtiyac
ve hemde katodik koruma istasyonu says asndan uygun
olmaktadr.
Kesintili katodik koruma uygulamasnda koruma istasyonu
says ve bunlara ait koruma uzunluu belirlendikten sonra,koruma uzunluklarna ait blmlere ait toprak spesifik
direnclerine gre ksm 1.3.3.2 de verilen (9) ifadesine gre
yeniden ortalama toprak spesifik direnci hesaplanarak bu
deer iin bulunan koruma akm younluuna gre yeniden
herbir istasyona ait katodik koruma akm ihtiyac, azami
koruma uzunluu hesaplanarak kontrol edilmelidir. Zira
kesintisiz iletmede tm hatta ait ortalama toprak spesifik
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
72/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -553-
direnci etkili olduu halde, kesintili uygulamada etkili olan
her blme ait ortalama toprak spesifik direncidir. Bu
nedenle ortalama toprak spesifik direncinin yksek olduu
blmlerde daha az akm ihtiyac ve daha az sayda katodik
koruma istasyonu ve ortalama toprak spesifik diren
deerleri dk olan yerlerde daha yksek akm ihtiyac ve
daha fazla katodik koruma istasyonu gerekebilir.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
73/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -554-
9.40.Anod Says, Anod Tipi, Anod Yata
Uzunluunun ve Toplam Anod Yata
Direnci ve Anod mrnn Belirlenmesi
Boru hatlarnda, ounlukla yatay anod yataklar, yatay ve dey
anod tertibi kullanldndan; bu tip anod yataklarnn dizayn
incelenecektir.
Anod malzemesi olarak yksek silikonlu demir anodlarla, metal
oksit kapl titanyum anod kullanlmaktadr.
Anoda saysn belirleyen faktrler
Anod yatann toprak spesifik direnci
Katodik koruma sisteminin toplam devre direnci ve boru
hatt toprak gei direnci
Anod yata direnci
Katodik koruma sisteminin iletme mr
Katodik koruma sisteminin elektrik devresinde aada belirtilen
direnler grlmektedir.
AR Anod anod direnci
WR Anodun balant hattnn direnci
PR Boru direnci
ABR Anod dolgu direnci
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
74/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -555-
BGR Dolgu toprak direnci
PGR Boru-Toprak direnci
GBR Toplam anod yata direnci
Katodik koruma toplam devre direnci
(32)
9.40.1. Yatay Anod Yata veAnodlarn YatayYerletirilmesi
ekil 9.329: Yatay anod yata anodlarn yatay yerleimi
Anodlarn ekil 9.329da grld gibi yatay olarak dzenlenmesidurumunda bir anod iin toprak gei direnci Dwight formlne
gre(yanitek anod-dolgu direnci):
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
75/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -556-
(33)
AD anod ap (metre)
CDolgunun spesifik direnci (ohm. metre) yaklak deeri
0,2 ile 0,5 ohm .metre arasnda deimektedir. Kok
dolgunun yllk tketim deeri ise 2kg/A.yl
AL Anod boyu (metre)
HAnod yata derinlii (metre)
Anod yatandaki anodlarn toplam direnci:
Anod yatanda birden fazla anod bulunduundan bunlar arasndaenterferans olacandan toplam anod direnci hesaplanrken aada
verilen ifadeye gre enterferans faktr ile arplr.
Enterferans faktr
(34)
Anod yatandaki anodlarn toplam direnci
(35)
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
76/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -557-
N Anod yatandaki toplam anod says
AAL Anod yatandaki anodlarn utan uca birbirlerinden
uzakl (metre)
Anod Yata dolgu-toprak direnci
Tek anod direnci hesabndaki ifade dolgu yata boyutlar esas
alnarak uygulanr.
(36)
Anod yata toplam uzunluu veya dolgu uzunluu ekil 9.329dan
(37)
N toplam anod saysn verir.
Dolgu edeer ap
(38)
DH Dolgu ykseklii (metre)
AW
Dolgu genilii
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
77/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -558-
S Anod yata spesifik direnci (ohm.metre)
Anod yata direnci
(39)
Anod balant kablosu direnci:
Katodik koruma sistemlerinde kablolarnn iletkenleri mutlaka bakr
olacaktr.
(40)
KL Anod yata ana kablosu uzunluu (metre)
)./.(56 2mmohmmetre Bakr kablonun 200C deki zgl
iletkenlii
).( 2mmSK Bakr kablo iletkeninin kesiti
Boru hattnn direnci
ohm (41)
B = 0,18.10-6 ohm.m boru elik malzemesinin spesifik
direnci
L (metre) korunacak boru hatt uzunluu
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
78/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -559-
t (metre) boru et kalnl
Boru hatt toprak direnci
ohm (42)
9.40.2. Yatay Anod Yata ve Anodlarn Dey
Yerletirilmesi
Tek anod-toprak direnci
ohm (43)
ekil 9.330: Yatay anod yata anodlarn dey yerleimi
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
79/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -560-
Tek dolgu- toprak direnci
ohm (44)
BGD kok dolgu edeer apiin (28) ifadekullanlacaktr.
Toplam anod yata direnci
ohm (45)
AF Enterferans faktr iin ).656,0(.
..1 NLn
RLF
BGAA
SA
daha nce belirtilen 34 nolu ifadekullanlr.
rnek 5:
30 km uzunluunda 42 in apnda boru et kalnl 14,3 mm olan
boru hattnn ortalama toprak spesifik direnci 11400 ohm.cm dir.
Boru hattnn kaplamas yksek kaliteli olup PE dir. Boru hattn
katodik olarak korumak iin kesintili metod uygulanacaktr.
Borunun spesifik kaplama direnci Tablo 9.49dan KCR =12000
ohm.m2
olarak belirlendi
Akm younluu ihtiyac
25
2
5)2 /.35
12000
10.4
).(
)(10.4/( mA
mohmR
VoltmAI
KC
S
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
80/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -561-
Boru hatt toplam akm ihtiyac iin
AAI
mohm
tVoltUmdAI
S
B
.1510.3510.18,0
10.3,144,0.3068,1..32,2)(.
).(
10.).(.3).(..32,2)(
6
6
33
Anod yata katodik koruma istasyonundan 100 m uzakta olup anod
yata 1 x 50mm2 kesitinde kablo ile anod balantlar salanacaktr.
Kablo direncini (38) nolu ifadeyi kullanarak
ohmmmSmmohmm
mLohmRK
KW .0357,0
50.56100
)(../()()( 22
Boru hatt direnci
ohmmLmtmtmd
mohmohmR BP .00163,030000.
0143,0.0143,0068,1.
10.18,0
..
).()(
6
Boru toprak direnci
ohmmS
mohmRohmR KCPG .116,0
107501
12000
)(
).()(
2
2
toplam katodik koruma devresi direnci, 2 ohm deerini amamas
gerektii gz nne alnarak:
116,000163,00357.02 GBR eitliinden toplam anod
yata direnci:
ohmRGB .85,1 deerini amamaldr.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
81/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -562-
Anod yata iinS
=2128 ohm.cm deerinde spefik dirence sahip
yerde boyu cmLA .150 ve ap 5AD cm olan demir silikon
anod kullanlacaktr. Yatay anod yatanda, anodlar yatayyerletirilecek ve anodlarn birbirlerine olan uzakl 3 m olacaktr.
Anod yata derinlii 160 cmdir.
ncelikle anod saysn bulabilmek ve dolgu boyunu belirlemek iin
tek anodun toprak gei direnci bulunacaktr
Tek anodun dolgu ile olan direnci; dolgu direnci cmohmC ..50
alnarak
94,31150
150160.2
150
160.2
160.2.5
150160.2.150.4150.4
150..2
212822
2
222
LnRA
Anod says
2313,285,1
94,3veyaN adet anod kullanlacaktr.
Buna gre anod yata dolgu boyu
cmmLNLNLLAAAKABG
.1550.5,153.135,1.35,2.2.1..2
veya iki anodlu sistem iin
cmmLNLNLLAAAKABG
.1100.113.125,1.25,2.2.1..2
Anod yatann dolgu ile birlikte kesiti HD(30cm) x WA(40 cm) cm2
olarak alnacaktr.
Dolgu edeer ap
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
82/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -563-
cmWH
D ADBG .3940.30
.2.
2 bulunur.Dolgunun
toprak direnci
ohmLnRBG
.212,111550
1550320
1550
320
320.39
15503201950.41550.4.
1550..2
2128 22222
ki anodlu sistem
ohmLnRBG .565,111300
1100320
1100
320
320.39
11003201100.41100.4.
1100..2
212822222
Tek anodun dolgu direnci
ohmLnRA .086,01150
150320
150
320
320.39
150320150.4150.4
.150..2
50 22222
Anodlar aras enterferans faktr
25,13.656,0086,0.500.
501 LnFA
ki anodlu sistem
01,12.656,0086,0.500.
501 LnFA
Toplam anod yata direnci
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
83/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -564-
ohmohmRGB 85,1.248,125,1.3
086,0212,1
ki anodlu system
ohmohmRGB 85,1.613,1101,1.2
086,0565,1
Anodlarn yatay yerletirilmesi suretiyle yaplan sistemde diren
hesab asndan iki anodlu sistem uygun grlmektedir.
Yatay anod yatanda anodlarn dey yerletirilmesi halinde ekil
9.339
Tek anodun toprak direnci
ohmLnRA .11.1015
150.8.
150..2
2128
Gerekli anod says 46,585,1
11,10N 5 veya 6 anod
kullanlacaktr.
Dolgu boyutlar 30x40 cm2den dolgu yarap cmDBG .39 ve
dolgu ykseklii cmLBG .300 olarak alnacaktr
Tek anod dolgu direnci
ohmLnRA .238,015
150.8.
150..2
50
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
84/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -565-
Tek dolgu-toprak direnci
ohmLnRBG
.65,4139
300.8.
300..2
2128
Enterferans faktr, 3 anodlu sistem iin ve anodlar aras mesafe:
.300AAL cm iin
665,16.656,0
65,4.300.
21281 LnFA
Toplam anod yata direnci
ohmohmRBG .85,1.356,1665,1.6
65,4238,0
5 anod kullanldnda
ohmLnFA .85,1577,15.656,065,4.300.
21281
Toplam anod yata direnci
ohmRBG 542,1576,1.
5
65,4238,0
4 anod kullanldnda
469,14.656,065,4.300.
21281 LnFA
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
85/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -566-
Toplam anod yata direnci
ohmohmRBG
.85,1795,1469,1.4
65,4238,0
Anod yata kurumasda gz nne alnarak5 anodlu, anod yata
seildi.
Grlecei zere anodlarn yatay tertibiyle yaplan anod yata anod
yata direnci asndan en uygun tertipdir.
Katodik koruma toplam devre direnci, anodlarn yatay tertip ve
saysnn 3 olmas halinde:
ohmohmRT .2.401,1116,000163,00357,0248,1
dey tertip ve anod says 5 olmas halinde
ohmohmRT .2.73,1116,000163,00357,0577,1
Yatay anod yatanda anodlarn yatay yerletirilmesi anodlarn
dey yerletirilmesinenre hem ekonomik ve hemde anod yata
direnci deerinin dk lmas bakmndan daha uygun olduu
aikardr.
9.40.3.Anod yata iletme mrnn belirlenmesi
ve letme mrne gre anod ktlesinin hesab
Bir adet katodik koruma istasyonunun anod yata iin anod ktlesi
aada verilen ifade yardmyla bulunur.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
86/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -567-
E
IWYW DL
..(46)
W Bir anod yata iin toplam anod arl (kg)
Y Katodik koruma istasyonunun iletme sresi (yl)
LW Anodun alma srasnda ktle kayb (demir-silikon
anodlar iin 0,3 kg/Amper.yl, metal oksit kapl titanyum
anodlar iin 0,001 kg/Amper.yl)
DI Katodik koruma istasyonu drenaj akm (A)
EAnod verimi %50 alnacaktr
Gerekli anod says
A
A
W
WN (47)
AW Bir anodun arl (kg) malat firma kataloglarndan
belirlenir.
rnek 6:
rnek 3de bulunan bir katodik koruma sistemine ait drenaj akm
AID .12
Sistemde demir-silikon anod kullanlacaktr. letme sresi 20 yldr.
Gerekli anod arl:
kgxx
E
IWYW DL .144
50,0
123,020..
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
87/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -568-
sistemde 23 kglkanod kullanlacaktr. Gereken anod says
26,623
144
A
A
W
WN ......
7 adet 23 kg lk demir silikon anod kullanlacaktr.
Tm boru hatt boyunca 3 adet katodik koruma istasyonu tesis
edileceinden toplam 3x7=27 adet 23 kg lik demir silikon anod
kullanlacaktr.
Katodik koruma sistemindeki anod saysn belirlemek iin anod
ya direncine gre bulunan anod says ile iletme sresine gre
bulunan anod says karlatrlr, anod saylar her iki durumdaki
artlar gerekletirecek sayda olmas gerektiinden fazla olan anod
saysn veren durumlar gz nne alnr. Anod yata direncine gre
belirlenen anodlar daha fazla ise bu sayya gre anod says kabul
edilir, iletme sresi saysna gre daha yksekse bu artlardaki
miktarlar kabul edilerek, verilen anod miktarlarna gre yeniden
anod yata direnci hesab yaplr.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
88/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -569-
9.41. Transformatr Dorultucu nitesinin
(T/R) Gerilim ve Akm Deerlerinin
Belirlenmesi
9.41.1. T/R nitesinin Akm Deeri
Transformatrn akm deeri belirlenirken katodik koruma sistemi
akm ihtiyac gz nne alnr. Gelecekteki boru kaplama
izolasyonundaki bozulmalar gz nne alnarak T/R nitesi akm
deeri, hesaplanrken koruma akm deerinin %20 veya %50 kadar
fazlas alnr.
T/R nitesi akmnbelirlemek iin aada veriln ifade kullanlr.
(48)
I katodik koruma sistemi akm ihtiyac
rnek 7.
rnek 5de verilen akm ihtiyac AI .15 iin T/R nitesi akm:
AII RT .5,221815.5,12,1.5,12,1/ T/R nitesi akm
olarak AI RT .20/ seilir.
9.41.2 T/R nitesi Gerilim Deerinin Belirlenmesi
Bu deerin belirlenmesinde TR katodik koruma sistemi T/R nitesi
devre direnci ok kk olduundan ihmal edilerek toplam devre
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
89/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -570-
direnci ve koruma akm ihtiyac deeri esas alnarak aada verilen
ifadeye gre hesaplanr.
(49)
rnek 8
rnek 5 ohmohmRGB 85,1.613,1101,1.2
086,0565,1 ve
7deki AI RT .20/ deerlere gre
VxIRU RTTRT .3,3220613,1. //
Gerilim deeri
VU RT .48/ seildi. Bu nominal gerilim deerine gre akm revize
etmek gerekir. Zira 20A akm deeri, 32,3Vda verilmektedir;
dorultucu nitesi 32.3 Vda bu akm deerini verecektir.
Buna gre dorultucunun akm deer,i 48V gerilim iin
AI RT .3020.3.32
48/ olmaldr.
Katodik Koruma iin Kaynaklar
1.Handbook of Cathodic Corrosion Protection W.Von
Beackman, W. Schwenk, W. Prnz
2. Princibles of Cathodic Protection D.A. Jones
3. Electrical Engineering Cathodic Protection Handbook
Naval Engneerng Department U.S.A
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
90/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -571-
4. Electrical Design Cathodic Protecton, Headquarters
Department Of Army U.S.A
5. Maintenance &Operation of Cathodic ProtectionNAVAL Engineering Departmant USA
6. Corrosion Protection Manual CHEVRON Comp.
7. BOTA Katodik Koruma artnameleri.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
91/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -572-
SON SZ
Bu notlarn hazrlanmasnda 2009da yitirdiimiz Sayn M.Turgut
Odabann deerli katklarn anmadan geemeyiz. Botata ElektrikMhendislii yapmakta olan Turgut Odaba, eitli kaynaklardan
hazrlad notlar nce Elektrik Tesisat Mhendisleri Dergisinin
eitli saylarnda meslektalarna yararl olmak zere yaynlad. Nur
iinde yatsn.
Kendisinin hazrlad notlardan yararlanarak, notlarnn bir ksmn
Bileim Yaynevi aracl ile yaynlamtk. Onun notlarndan ve dierkaynaklardan yapacamz dier derlemeleri ise EMO kanalyla
yaynlanmas kendi isteiydi. Ancak bu isteini hemen
gerekletirmek mmkn olmad.
Toplam 570 sayfalk, Koruma Kontrol ve zleme ile ilgili son cilt
toplam 3 ayr grupta yaynlamay uygun grdk; Koruma ile ilgili
son 80 sayfalk bu nc kitap: Korozyon, Katodik Koruma zerinedetaylandrld. zellikle bir boru hatt zerinde katodik koruma
zerine rnekler, uygulamalarla, konu anlatld. Bylece Elektrik
Tesisat Kuvvetli Akm zerine toplam 1700 sayfalk bir el kitab
oluturulmu oldu.
Elektrik Tesisat Notlar olarak, Sayn Odabann deerli
almasndan da yararlanarak hazrladmz bu almann EMO
kanal ile yaynlanmas iin bandan beri desteini esirgemeyen
Sayn Orhan rc Aabeyimize, derlemenin hazrlanmasnda
katklarndan dolay Sn. Emre Metin ve Sn. Hakk nlyeteekkr
bor bilirim.
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
92/93
ELEKTRK KUVVTL AKIM NOTLARI9(KORUMA KONTROL VE ZLEME 3)
TMMOB ELEKTRK MHENDSLER ODASI -573-
Bu tr mesleki yaynlarn e-kitap olarak ok dk bedeller ile
meslektalarna kazandrmak iin bu yayn portaln oluturma karar
alan 42. Dnem EMO Ynetimine nc rlnden dolay kutlarm.
E-Kitab Derleyen ve Yayna Hazrlayan
brahim Aydn Bodur
-
7/28/2019 9 Koruma Kontrol Izleme 3
93/93