Katodik Koruma Nedir?

Katodik Koruma

Su ile metalin sıkça buluştuğu bir işletmede çalışıyorsanız, metalin ömrünü korumak için katodik koruma ile ilgili bazı uygulamalar ve önlemler alındığını duymuş olabilirsiniz.
Peki katodik nedir? Katodik koruma nasıl yapılır?
Demir ve çelik alaşımlı metaller su yada hava ile temas ettiğinde korozyona uğrar, yani paslanır.
Korozyon daha çok su veya toprak altındaki metallerde daha sık karşılaşılan bir durum olduğu için bu durum borular için büyük bir risktir. İşte bu noktada borular ile temas edecek şekilde reaktif bir metalin yerleştirildiği koruma sistemine katodik koruma denir. Başka bir ifade ile katoodik koruma, korunacak metal sistemi, bir elektrokimyasal hücrenin katodu haline getirerek metal yüzeyinde yürümekte olan anodik reaksiyonların durdurulmasıdır.

Peki katodik koruma nasıl yapılır?

Metale katodik yönde bir harici akım uygulayarak korunacak olan metalin potansiyelini anodun açık devre potansiyeline kadar polarize edilirek katodik koruma yapılır. Katodik koruma ilk olarak 1930 yılında keşfedilmiş ve özellikle son yıllarda teknolojide yapılan inovasyonlar sayesinde yüksek performanslı yeni anotların bulunmasıyla katodik koruma korozyonla mücadelede en etkili ve en ekonomik yöntem olmuştur. Katodik koruma, dış akım kaynaklı ve galvanik anotlu olmak üzere iki türlü yapılır.

Katodik Koruma Nasıl Yapılır?

Dış Akım Kaynaklı Katodik Koruma

Dış akım kaynaklı katodik koruma, metale dıştan bir doğru akım uygulanarak yapılır. Bir transformatör redresör sisteminden elde edilen doğru akım (-) ucu korunacak olan metale (+) ucu da bir yardımcı anota bağlanır. Yardımcı anot, toprak altı yapılarda en yaygın olarak kullanılan "anot tipi silis katkılı demir" anotlardır. Bunun dışında ayrıca, yurt dışından ithal edilen grafit ve metaloksit kaplı titanyum anotları da kullanılabilir.

Zemine döşenen boruların dıştan akım uygulanarak katodik koruması

Galvanik Anotlu Katodik Koruma

Galvanik anotlu katodik koruma, metal yapıya kendisinden daha negatif potansiyelde metal (anot) bağlanarak bir galvanik pil oluşturularak metal yapı katot haline getirilir. Galvanik anotlar çözünerek, pil gibi akım üretirler. Anodun çözülmesiyle elektronlar, dış bağlantıdan katoda (korunan metal yapı) taşınarak katodik reaksiyon için açığa çıkar. Galvanik anotlar, koruma sırasında belirli hızlarla çözünerek ağırlıklarını kaybederler. Tüm bu süreç uygun zaman aralıklarıyla tekrarlanarak korumada süreklilik sağlanır.

Galvanik anotlar nerelerde kullanılır?

• Toprak altı borularında. 
• Toprak altı tanklarda
• Su altı tanklarında
• Kazan, boyler, eşanjörlerin iç cidarlarında
• Toprağa ve tatlı suya temas eden diğer yapılarda

Anot çeşitleri nelerdir?

• Alüminyum tipi anot
• Magnezyum tipi anot
• Magnezyum torba tipi anot
• Çinko tipi anot

Katodik koruma sisteminde, potansiyel değeri ve akım değerini ölçmek için kullanılan ölçüm kutup sayıları, uygulanan katodik koruma sistemine göre değişmektedir. Ayrıca isteğe göre ölçü kutularının dış yüzeyi sıcak daldırma galvaniz veya talep edilen renkte boya ile kaplanır.
Genel olarak toprak ve tatlı su içerisinde bulunan yapılara uygulanan katodik koruma sisteminde potansiyel değer okunurken Bakır / Bakır Sülfat (Cu/CuSO4) referans kodu kullanılır.
Tatlı su içerisinde bulunan yapılara uygulanan katodik koruma sistemde potansiyel değeri okunurken Gümüş / Gümüş Klorür (Ag/AgCI) referans elektrodu kullanılır. Ayrıca deniz yapılarında çinko elektrot istenirse kullanılabilir.

Resim kaynak : Karadeniz Korozyon

Referans Elektrot Ölçü Kutuları

Dış akım kaynaklı katodik koruma sisteminde Alternatif akımı doğru akıma çeviren trafo/redresör 220 V veya 380 V A.C. beslemeli, hava veya yağ soğutmalı, istenilen D.C. Volt ve Amper çıkış değerine göre ayarlanabilir, Voltaj regülasyonu manuel, otomatik, varyaklı veya faz kontrollü, sabit referans kontrollü, PLC' li bilgisayar kontrollü SCADA uyumlu tipte üniteler kullanılmaktadır.

Trafo ve redresör üniteler

Katodik olarak korunmuş olan metal yapının korunup korunmadığını tespit etmek için, aşağıda belirtilen koruma potansiyel değerini sağlaması gerekir.

Ülkemizde katodik korumaya öncelik verilmediği için maalesef yıllık milli gelirin %4.5'ini kaybetmekteyiz. Üstelik bu kayba malzeme, ürün ve işçilik dahil değildir. (Kaynak belirtilmeli)

Katodik Korumanın Manule Ölçümü

Katodik Koruma Test Talimatı

1. Ölçüm yapılırken, TS-4363’ de tarif edildiği gibi Cu-CuSO4 tip referans elektrodu, DC gerilim ve akım ölçen bir avometre, kullanılmalıdır.
2. Referans elektrod kapağı açılmalı, içerisinde bulunan bakır çubuk, sıfır zımpara ile parlak yüzey elde edilinceye kadar iyice zımparalanmalıdır..
3. Referans elektrod içerisindeki çözeltinin seviyesi ve durumu kontrol edilmelidir.
4. Çözelti, içerisinde kristalleşme ve herhangi bir tortu ve yabancı tanecik olmamalıdır.
5. Eğer gerekliyse, çözelti değiştirilmelidir.
6. Elektrod içerisindeki çözelti seviyesi azalmış ise ilave yapılmalıdır.
7. Ölçüm yapılacak yere gidildiğinde, katodik ölçüm kutusu tespit edilmelidir.
8. Ölçüm kutusu kapağı açılmalıdır.
9. Katodik korunmaya alınmış teçhizattan yaklaşık 80 cm. uzaklığa, 40cm. derinliğinde bir çukur açılmalı ve içerisine 3 litre kadar saf su dökülerek çukurun içinde çamur oluşturulmalıdır.
10. Referans elektrodu, çamurlu halde olan çukurun ortasına batırılmalıdır.
11. Avometre, DC 2 V kademesine getirilmelidir.
12. Ölçüm kutusu içerisinde bulunan köprü bağlantısı sökülmeden avometrenin (-) ucu sisteme (+) ucu ise referans elektroda bağlanmalıdır.
13. Sistem-zemin potansiyeli ölçü aletinden okunarak kayıt edilmelidir.
14. Ölçü kutusu içerisinde bulunan köprü bağlantısı sökülmelidir.
15. Avometrenin (-) ucu, ölçüm kutusu içerisinde katodik korunmaya alınmış teçhizatın bağlı olduğu klemense, (+) ucu ise refrans elektroddan gelen kabloya bağlanmalıdır.
16. Açık devre teçhizat-sistem potansiyeli ölçü aletinden okunarak kayıt edilmelidir.
17. Avometrenin (-) ucu bu kez anot malzemeden gelen kablonun bağlı olduğu klemense, (+) ucu ise referans tan gelen kabloya bağlanmalıdır.
18. Açık devre anot-zemin potansiyeli ölçü aletinden okunarak kayıt edilmelidir.
19. Avometre DC 20 mA kademesine ölçüm probları ise akım ölçecek duruma getirilmelidir.
20. Avometrenin (-) ucu teçhizatın bağlı olduğu klemense, (+) ucu ise anot malzemenin bağlı olduğu klemense bağlanarak anottan çekilen akım ölçülmeli ve kayıt edilmelidir.
21. Katodik ölçüm kutusu içerisinde bulunan klemensler tekrar bağlanmalı, ölçüm kutusu kapağı vida veya cıvataları sıkılmak sureti ile sıkıca kapatılmalıdır.
22. Referans elektrod sökülerek, bol su ile dış yüzeyi yıkanmalı ve saklama kabına konulmalıdır.
23. Avometre kapalı konuma getirilerek kutusuna konulmalıdır.
24. Ölçüm yapılan tesise ait firma bilgileri alınmalıdır.