• 3,943 TL

  • 4,669 TL

  • 163,64 TL

  • 105.964

ATIK SU POMPALARI İÇİN MALZEME SEÇİMİ

ATIK SU POMPALARI İÇİN MALZEME SEÇİMİ
17 Mayıs 2016 Salı 09:30

Performansı yükseltin ve sistemin kullanım ömrünü uzatınAtık sular zaman zaman hem korozif hem de aşındırıcı olabilmektedir. Bu nedenle atık su pompaları için en uygun malzemenin seçilmesi güvenilir,uzun ömürlü ve uygun maliyetli işletim sağlamada çok önemlidir. Xylem’in bu teknik yazısında uygun atık su pompası malzemeleri ile farklıortamlarla kullanımda koruma sağlamaya ilişkin önerilere yer verilmiş olup ayrıca korozyon ve aşınmayla ilgili çeşitli olaylar açıklanmıştır.

Arka Plan

Atık suyun bileşimindeki karmaşıklıklargiderek artmaktadır. Bu nedenle, uygun korumayla birlikte doğru malzemedenretilmişbir pompanın seçilmesi önemli hale gelmiştir. Artan karmaşıklığınnedeni coğrafi bölgeye bağlı olarak farklılık göstermektedir; aşağıdabirkaç neden tartışılmıştır: Artan işçilik maliyetleri nedeniyle mşteriler bakım gerektirmeyen pompaistasyonları istemektedir. Bu nedenle, vidanjörler kullanılarak kum veçakılların atık su şebekesinden sık sık çekilerek bertaraf için taşınmasıyerine pompaların kumu sistem içerisinde uzak mesafelere taşımasınısağlamak daha uygun maliyetlidir.

Bazı coğrafi bölgelerde şehir vebeldelerin sokaklarındaki akış miktarı asfalt kaplı alan oranının daha fazlaolması nedeniyle artmıştır. Asfalt kaplı alanlardaki bu artış sistemde dahafazla kum olmasına neden olmakta ve buna bağlı olarak pompaların hidrolik parçalarındamekanik aşınmanın daha yksek oranda yaşanmasınaneden olmaktadır. Sonuç olarak, daha uzun kullanım ömr ve srdrlebilir yüksek verim sunan uzun ömrl optimal bir sistemsağlamak amacıyla malzeme seçimi ile pompa koruması talepleri artmıştır. Budurum nihayetinde daha fazla enerji tasarrufu ile daha düşk toplam yatırım maliyetine yol açmaktadır. İlave koruyucu tedbirleralmadan standart gri demirden imal bir pompanın ne zaman uygun olabileceğini vekullanılabileceğini kavramak da eşit ölçde önemlidir. Diğer malzeme tercihleri veya ilave koruma, maliyetiyükseltmekten başka birfayda sağlamayacağından çoğu atık su uygulamasında bu çözönerilmektedir.

Atık su pompa kullanım ömrünü nasıl etkilemektedir Birkaç farklı türde atık su bulunmaktadır. Kanalizasyon türüne bağlı olarak pompa ömrünü uzatabilmek için farklı malzemelerin kullanılması gereklidir. Klorür miktarı, pH

değeri, sıcaklık, oksijen miktarı ve aşındırıcılar malzeme ve koruma seçimini etkiler. Atık sudaki klorür miktarı 10 ila 500 mg/l arasında değişir; ancak bazı durumlarda deniz suyunun karışmasına bağlı olarak daha yüksek olabilmektedir. Örnek olarak Atlantik Okyanusunun klorür seviyesi 19500 mg/l’dir. Atık sudaki pH değeri tipik olarak yaklaşık 7 civarındadır. Ham atık suda aşındırıcı parçacıklara sıklıkla rastlanır ve bu durum hidrolik parçaların aşınma riskini artırmaktadır. Malzeme korozyonu ve aşınması plansız arızalara ve işletimin durmasına neden olabilecek ve pompanın kullanılabilir ömrünü kısaltacaktır.


Aşınma

Aşınma tanım olarak bir yüzeydeki malzeme kaybıdır. Genel anlamda aynı anda birden fazla aşınma mekanizması meydana gelebilmektedir; ancak, genellikle aşınma mekanizmalarından biri baskın etkiye sahiptir. Aşındırıcı parçacıklara bağlı aşınma atık suda alışılagelmiş bir durumdur. Pompa salyangozundaki hız yüksekse su erozyonu hızlanır. Çark, emiş ağzı ve salyangoz gibi pompalanan sıvı ile doğrudan temas halinde olan pompa parçaları erozif aşınmaya öncelikli olarak maruz kalır. Aşınma, pompalanan sıvının hızı ile lineer olarak orantılı değildir. Metalik malzemelerde aşınma, hızın karesinden daha fazlasıyla orantılı olarak artar. Yapılan deneyler hızın 2.4 üssünün uygun olduğuna işaret etmektedir (Aşınma=c*V2.4). Diğer bir deyişle, hızın %50 artması halinde aşınma 2.6 kat artacaktır. Aynı türdeki metal malzemelerin aşınma dirençleri ile sertlikleri arasında güçlü bir doğrusal ilişki vardır (Şekil 1).

Bu aşınma direnci deneyleri, pompa içerisindeki fiili şartları taklit eden özel tasarlanmış bir test cihazı kullanılarak XYLEM malzeme laboratuarında gerçekleştirilmiştir. Bütünleşik sert krom karbürleri sayesinde Hard-Iron™ (Sert Demirin) oldukça yüksek aşınma direnci vardır. Sertlik ile aşınma direnci arasındaki doğrusal ilişki en açık şekilde sertleştirilmiş çelikte görülebilmektedir. Bu tür çelikler aynı teknik kullanılarak üretilmiş ve genel bir yapıyı paylaşıyor olmalarına rağmen sertlikleri farklılık göstermektedir. Yapısında bütünleşik yumuşak grafit bulunan gri demir, benzer sertliğe sahip karbon çeliğiyle kıyaslandığında sertleştirilmiş halde ve döküldüğü haliyle daha düşük aşınma direncine sahiptir. Diğer taraftan, daha yüksek korozyon direnci özelliklerine sahip olduğundan paslanmaz çelik gri demirden daha iyi performansa sahiptir.


Korozyon türleri

Birçok farklı türde korozyon olayı bulunmaktadır. Genel korozyon ve erozyon korozyonu atık su ile doğrudan temas eden gri demir ve karbon çeliği için en yaygın rastlanan korozyon türleridir. Galvanik korozyon ise genellikle alüminyum pompalara ilişkin başka bir korozyon türüdür; ancak, galvanik korozyon riski de önemli düzeydedir; örneğin atık suda paslanmaz çelikten imal çarklar kullanılıyorsa.

Genel korozyon

Genel korozyon her türlü yüzeyi aşındırır fakat genellikle düşük oranda meydana gelir. Genel korozyon kalın cidarlı dökme bileşenler için genellikle bir sorun teşkil etmemektedir ve buna bağlı olarak pompanın çalışması da etkilenmemektedir. Oksijen kaynaklı korozyon yüksek sıcaklık, yüksek veya düşük pH değerine sahip ortam, yüksek oksijen miktarı veya yüksek klorür miktarı dâhil birçok nedene bağlı olarak hız kazanabilmektedir. Bu hızlandırıcı etkilerin en yaygın olanı ise klorür miktarıdır. Genel bir kural olarak klorür seviyesi 200 mg/l altındaysa gri demir ve karbon çeliği için ilave koruyucu tedbire gerek yoktur.


Erozyon korozyonu

Erozyon korozyonu, su yüksek hızlarda aktığında ve oksijen korozyon ürünlerini yüzeyden aşındırdığında meydana gelir. Genel olarak türbülanslı akışlı yerlerle sınırlı olan aşınma, gaz kabarcıkları ve katı parçacıklar bulunduğunda çok daha şiddetlidir. Erozyon korozyonu hasarı kavitasyon hasarı ile karıştırılabilmektedir. Kavitasyon, pompanın QH eğrisinin doğru alanında çalışmadığı veya yeterli NPSH bulunmadığı durumlarda meydana gelebilmektedir. Doğru bir pompa uygulamasında kavistasyon riski düşüktür. Bu tür durumlarda malzemeye verilen hasarın nedeni yüksek ihtimalle erozyon korozyonudur.

Galvanik korozyon

İki farklı malzeme elektriksel olarak birbirine bağlanıp klorür içeren atık su ile temas edecek şekilde

yerleştirildiğinde daha asal olan malzemenin katodik ve daha az asal olan malzemenin anodik olduğu bir

galvanik hücre meydana getirirler. Anodik malzeme daha sonra korozyona maruz kalır.

Korozyon hızı aşağıdaki hususlara bağlıdır:

- Katodun anoda olan yüzey alanı oranı. Katot alanına kıyasla daha büyük olan bir anot alanı

galvanik etkileri azaltır.

- Potansiyel farkı büyüklüğü (Şekil 2). Daha büyük, potansiyel farkı korozyon hızını arttırır.

- Sıvı iletkenliği. Daha fazla klorür miktarı daha yüksek Korozyon hızına yol açar.











Malzeme türleri

Pompa malzemesi seçimi ağırlıklı olarak uygulamaya bağlıdır ve uzun pompa ömrünün sağlanmasında seçim son derece önemlidir. Sıvıya göre yüksek hızından dolayı çark aşınma ve erozyon korozyonundan yoğun olarak etkilendiğinden, çark malzemesi en önemli etmendir.


Malzeme türleri

Pompa malzemesi seçimi ağırlıklı olarak uygulamaya bağlıdır ve uzun pompa ömrünün sağlanmasında seçim son derece önemlidir. Sıvıya göre yüksek hızından dolayı çark aşınma ve erozyon korozyonundan yoğun olarak etkilendiğinden, çark malzemesi en önemli etmendir.


Gri demir

Üstün döküm özellikleriyle bilinen gri demir aynı zamanda sertleştirilebilmektedir ve iyi işlenebilme özellikleri ortaya koymaktadır. Korozyona karşı koruma veya aşınma direnci açısından herhangi özel bir gereksinimin bulunmadığı atık su uygulamaları için uygun ve en yaygın kullanılan pervane malzemesi gri demirdir.

Klorür miktarı 200 mg/l oranını geçmediği sürece gri demir 5.5 ila 14 arası pH değerinde atık su ile kullanılabilir. Klorür miktarının izin verilen azami değerleri aşması halinde hem çinko anotların hem de özel bir epoksi kaplamanın birlikte kullanılması önerilir.

Paslanmaz çelik

Paslanmaz çelik (malzeme türü 316/329) korozyona karşı yüksek direnç göstermesine karşın düşük aşınma direncine sahiptir. Atık su içerisinde zaman zaman paslanmaz çeliğin atık su uygulamalarındaki uygunluğunu kısıtlayan aşındırıcı parçacıklar bulunabilmektedir. Müşteri tarafından çark malzemesi olarak paslanmaz çelikten talep edilmesi durumunda gri demir yerine kullanılması mümkündür, ancak, bu durum olumsuz etkileri de beraberinde getirecektir. Korozif ortam nedeniyle çinko anotların gerekli olması durumunda anotlar, gri demirden imal çark kullanımına kıyasla daha hızlı tükenecek ve daha sık değiştirme gerektirecektir. Gri demirden imal çarkın paslanmaz çelikten imal bir çarkla değiştirilmesi galvanik korozyon riskini doğurur. Bu durum, diğer suyla temas eden pompa bileşenleri ve daha az asal malzemelerden imal edilmiş malzemelerin korozyon potansiyelini arttırır. Bu nedenle paslanmaz çelik atık su uygulamalarında genellikle önerilen bir malzeme değildir.


Hard-Iron™ (Sert Demir)

Hard-IronTM orta seviyede korozyon direncine ve çok yüksek seviyede aşınma direncine sahiptir. Yapılan

aşınma deneyleri, Hard-IronTM‘dan imal bir çarkın kullanım ömrünün sertleştirilmiş gri demirden imal çarkın

kullanım ömrünün üç katından fazla olabileceğini ortaya koymuştur. Hard-IronTM, %25 krom ve %3 karbondan oluşan yüksek mukavemetli bir dökme demir alaşımdır. Katılaştırma sürecinde krom ve karbon çok sert karbürlere dönüşür. Bu durum Hard-IronTM‘ı sürtünme aşınmasına ve erozyon korozyonuna karşı yüksek seviyede dirençli hale getirir. Hard-IronTM, paslanmaz çeliğe kıyasla tipik atık su uygulamalarında kullanıma daha uygundur. Paslanmaz çelik, çevreleyen malzemelerde galvanik korozyona neden olacak ve sistemin toplam kullanım ömrünü kısaltacaktır. Xylem laboratuarında kum ile hızlandırılmış aşınma deneyleri yapılmıştır. Testlerden önce çark ile pompa salyangozu arasındaki açıklık 0.3 mm olarak ölçülmüştür. Deney sonuçları paslanmaz çelik ve gri demirden imal çark aşınmasının yaklaşık aynı oranda olduğunu ortaya koymuştur. 50 – 63 saat süren hızlandırılmış deney sonrasında pervane açıklığı 2 mm olarak ölçülmüştür (Şekil 4).

Sert Demirden imal edilmiş bir pervane 190 saat süren hızlandırılmış deneye yaklaşık üç kat daha fazla dayanmıştır ve aşınma pervane açıklığını 2 mm olarak genişletmiştir.


Sonuç

Giderek artan karmaşıklıktaki atık su karışımları pompayı etkilemekte ve daha zor uygulamalarda hem korozyon hem de aşınmayla sonuçlanmaktadır. Bu durum Çark için doğru malzemenin seçilmesi ve çinko anotlar ve koruyucu kaplamalar gibi uygun pompa korumasının sağlanması için daha yüksek talebe neden olmaktadır. Daha önce de bahsedildiği gibi, pompa için malzeme tercihi pompalanan ortamdaki klorür iyonlarına ve aşındırıcı parçacıklara bağlıdır. En yaygın atık su uygulamasında düşük miktarda aşındırıcılarla düşük aşınma koşulları

bulunmaktadır. Burada çark malzemesi olarak gri demir en iyi çözümdür ve ilave korumaya da ihtiyaç duyulmamaktadır. Yüksek aşınma koşulları içinse, aşınma direncini üç kat arttırdığı ve daha uzun ömür çalışma sağlayacağı için Hard-IronTM’dan imal bir çark gereklidir. Yüksek miktarda klorür bulunması durumunda pervane malzemesi ne olursa olsun çinko anotlar ve özel epoksi boya kaplama ile korumaya ihtiyaç vardır. Paslanmaz çelikten imal bir çarkın tercih edilmesi durumunda gri demir yerine bu malzeme kullanılabilir fakat galvanik korozyon riski artacaktır. Bu nedenle paslanmaz çeliği atık su uygulamalarındaki çark malzemesi olarak

genellikle öneremeyiz.


Xylem, Inc. Her Hakkı saklıdır. Bu teknik yazı Xylem tarafından yazılmıştır. Flygt bir Xylem markasıdır. Flygt ürünleri hakkında daha fazla bilgi için lütfen bizi ziyaret edin. www.flygt.com, www.anadoluflygt.com.tr

Bu haber 1901 defa okundu

DİĞER HABERLER

HAVALANDIRMA CİHAZLARINDA ECODESIGN DİREKTİFİ

HAVALANDIRMA CİHAZLARINDA ECODESIGN DİREKTİFİ

Arkun Andıç - Systemair HSK, Proje ve İş Geliştirme Şefi

O BİZE DEĞİL, BİZ ONA AİTİZ…

O BİZE DEĞİL, BİZ ONA AİTİZ…

Biz ne zaman dünyanın varoluşundan beri kendi kendini dengeleyen ''çevre''yi hem bozan hem de iyileştirenler olduk?

Akış Ölçerler ile Krema ve Yağ Standardizasyonu

Akış Ölçerler ile Krema ve Yağ Standardizasyonu

Süt ve Krema Standardizasyonunda Manyetik ve Kütlesel Akış Ölçerler ile Güvenilir Ölçüm

Parker ile Basınçlı Hava Tesisatlarında Enerji ve Maliyet Tasarrufu

Parker ile Basınçlı Hava Tesisatlarında Enerji ve Maliyet Tasarrufu

Bu makale, Parker Hannifin Kontrol Sistemleri Divizyonu Müdürü Pascal Jeangirard tarafından yazılmış, Parker Türkiye Satış Şirketi tarafından Türkçeleştirilmiştir.

Kondenstop Kontrolü ve Buhar Kaçakları ile Oluşan Maliyet

Kondenstop Kontrolü ve Buhar Kaçakları ile Oluşan Maliyet

Borular içerisinde nakil olurken basınç düşüşü sebebiyle sirkülasyon pompalarına gereksinim duymadığı için, "buhar" uzun mesafedeki proseslere ısı iletiminde en çok kullanılan akışkan tipidir.

Kontrol Vanası RECO®

Kontrol Vanası RECO®

Vana tasarımı: RECO® Küçük Kontrol Vanaları

ÇOK OKUNANLAR

KÖŞE YAZARLARI

ÖNE ÇIKANLAR

ANKET

HAVA DURUMU

5 günlük hava durumu