Galvanik korozyon, metal yüzeyinde oluşan anot ve katot reaksiyonlarının bir arada yürümesi sonucunda meydana gelmektedir ve bu reaksiyonlar için gereken dört etken vardır. Bunlar; iki farklı potansiyelde metal yani anot ve katot, elektrolit, anot ve katot arasında metalik bağlantıdır. Bu etkenler bir pil oluşumu gerçekleştirmekte ve potansiyel farkı nedeniyle elektronlar anottan katoda doğru bağlantı metali üzerinden akmaktadırlar. Katot reaksiyonları, gelen bu elektronları kullanarak gerçekleştiğinden elektronların katotlarda kullanılmasını engellemek, yani oksijeni uzak tutmak korozyonu önlemektedir.
Katodik koruma, metallerin korozyonunu kesin olarak önleyen etkili bir koruma yöntemidir. Elektrokimyasal korozyon teorisine dayanan bu yöntemin işleyişi; korunmak istenen metalin elektrokimyasal hücrenin katodu haline getirilip, metal yüzeyindeki anot akımlarının giderilmesi şeklinde açıklanabilir.
Gemilerin taban yüzeyleri ve balast tanklarında, dubalarda, yer altında bulunan akaryakıt, ham petrol, su, doğalgaz çelik boru hatlarında; mavnalarda; iskele, köprü ve viyadüklerin taşıyıcı ayaklarında; deniz deşarj boru hatlarının iç ve dış korunmasında, petrol, su, yer altı akaryakıt depolama tanklarının yapısında, arıtma tesislerinde, beton, toprak veya su gibi her türlü elektrolit ortamlarda bulunan metal malzemelerde katodik koruma uygulaması yapılabilmektedir.
GALVANİK ANOTLU KATODİK KORUMA SİSTEMİ
Galvanik anotlu ve dış akım kaynaklı olmak üzere iki tür katodik koruma sistemi mevcuttur. Kurban anot yöntemi olarak da isimlendirilen galvanik anotlu korumada, korozyondan korunması amaçlanan metale kendinden daha aktif yani daha negatif bir potansiyeli olan başka bir metal bağlanmakta ve bu sayede katot reaksiyonları için gerekli olan elektronlar galvanik anottan sağlanmaktadır. Böylece korunmakta olan metal yüzeydeki anodik reaksiyonlar durur.
Koruma devresinden akım geçebilmesi için metaller arasında bir potansiyel farkının oluşması gerekir. Devreden geçen akımın şiddeti, anot katot arasındaki potansiyel farkına ve devre direncine göre değişir.
Türkiye’de daha çok galvanik koruma sistemleri, deniz yapılarında yani suyun içerisindeki çelik kazıklarda tutya dediğimiz alüminyum-çinko-indiyum anotlarla yapılmakta. Özellikle dış akım kaynağının mevcut olmadığı ve akım ihtiyacının düşük olduğu durumlarda galvanik anotlu koruma tercih edilmektedir.
Galvanik koruma sisteminin çok düşük işletme maliyetleri ile toplam maliyeti aşağı çekmek gibi büyük bir avantajı bulunmaktadır.
DIŞ KAYNAKLI KATODİK KORUMA SİSTEMİ
Bir diğer katodik koruma yöntemi dış kaynaklı katodik korumadır ve metale dışarıdan bir doğru akım uygulanarak yapılır. Şebekeden alınan alternatif akım, bir transformatör redresör sisteminden elde edilen doğru akıma dönüştürülmekte ve eksi ucu korunacak olan metale, artı ucu da bir yardımcı anota bağlanmaktadır. Yardımcı anot olarak, yüksek potansiyele gerek duymadan istenen akımı verebilen ve uzun süre parçalanmadan dayanabilen çeşitli metaller kullanılabilmektedir.
Dış akım kaynaklı katodik koruma sistemi, potansiyel ayarlaması mümkün kılmakta ve galvanik anotlu katodik koruma sistemlerine göre daha fazla akım gerektiren alanlarda uygulanmaktadır. Ancak çevredeki şebekeleri etkileme gibi bir riski vardır ve işletme maliyetleri yüksektir. Ancak direncin yüksek ya da değişken olması durumunda kolaylıkla potansiyel artırılabilmesi ya da değişken potansiyel verebilmesi gibi avantajları bulunmaktadır.
Katodik koruma sistemlerinde tercih edilecek yöntemin seçimi sırasında, maliyet, bölge şartları, zemin resistivitesi, interferans durumu gibi pek çok parametre değerlendirilmelidir. Yöntem tercihinde en önemli etken akım ihtiyacıdır. Yapının katodik koruma akım ihtiyacının büyüklüğü diğer tüm parametreleri etkileyecektir. Projelendirme aşmasından önce ise zemin etüdleri, korunacak metal etüdleri ve çevre ile ilgili etüdler gerçekleştirilerek ihtiyaç analizi yapılır.
KATODİK KORUMA UZMAN EKİPLER TARAFINDAN PROJELENDİRİLMELİ VE UYGULANMALI
Galvanik anotlu katodik koruma sistemi tasarımında galvanik anotun cinsi, akım ihtiyacının hesaplanması ve anot tiplerinin optimizasyonu; dış akım kaynaklı katodik koruma sistem tasarımında ise TR ünitesi cinsi, anot cinsi, kablo kesitleri ve miktarlar gibi pek çok değişken mevcuttur. Her detaya gereken özeni gösteren SAVE Mühendislik’in, sistem tasarımı sürecindeki en önemli hedefi uzun ömürlü, sürdürülebilir bir koruma sağlamaktır. Deniz yapılarında katodik koruma sistemlerinin tasarlanması ve uygulanması için SAVE Mühendislik, YNS Corrosion markası ile hizmet vermektedir.
