Döner Makinelerde Korozyonu Anlamak
Korozyon Çevreyle elektrokimyasal veya kimyasal reaksiyonlar sonucu metal yüzeylerin kademeli olarak bozulması sonucu malzeme kaybı, yüzey pürüzlülüğü, çukurlaşmave mekanik bileşenlerin aşınması. Dönen makinelerde şaftlara, yataklara, dişlilere, gövdelere ve yapısal elemanlara zarar vererek, çatlak oluşumuna yol açabilecek gerilim yoğunlaşmaları yaratır yorulma catlaklari baslatabilen gerilim yigilmalarina ve asinmave — ciddi durumlarda — yük taşıyıcı malzemenin kaybı yoluyla doğrudan yapısal hasara yol açabilir. Genellikle yavaş, uzun vadeli bir bozulma mekanizması olarak görülse de, mekanik arızaları keskin bir şekilde hızlandırabilir; bu nedenle, özenli malzeme seçimi, koruyucu kaplamalar, ortam kontrolü ve korozyon önleyici yağlayıcılar aracılığıyla kontrol altına alınması gerekir.
1. Tanım: Korozyon nedir?
Temelde korozyon, işlenmiş bir metalin daha düşük enerjili ve daha kararlı bir bileşiğe — genellikle bir oksit, hidroksit veya tuza — dönüşmesidir. Endüstriyel korozyonun çoğu electrochemical: Bu reaksiyonun gerçekleşmesi için bir anot (metalin çözündüğü yer), bir katot (indirgeme reaksiyonunun gerçekleştiği yer), bunların arasında bir metalik yol ve nem, yoğuşma suyu veya proses sıvısı gibi bir elektrolit gereklidir. Bunlardan herhangi biri ortadan kaldırılırsa reaksiyon durur; işte aşağıdaki hemen hemen tüm önleme stratejilerinin temelinde yatan ilke budur.
Korozyon nadiren tek başına etki eder. Dönen ekipmanlarda genellikle mekanik yüklemeyle birleşir; bu nedenle pratikteki tehlike sadece duvar kalınlığının azalması değil, aynı zamanda korozyonun diğer arıza türlerini tetikleyip beslemesidir — yorulma çatlakları, aşındırma asinma, geçme kaybı ve yağlayıcının bozulması. Genel paslanma nedeniyle birkaç ondalık milimetre kalınlık kaybeden bir mil, herhangi bir sorun yaşamayabilir; ancak aynı mil, bir kama yuvasında tek bir keskin korozyon çukuru varsa, ciddi bir arızaya yol açabilir.
2. Makinelerde Görülen Korozyon Türleri
Tekdüze (Genel) Korozyon
- Dış görünüş: Tüm açıkta kalan alana eşit bir şekilde yayılan saldırı.
- Örnek: Korumasız karbon çeliği yüzeylerde paslanma.
- Oran: Öngörülebilir; yıllık malzeme kaybı olarak ölçülür (yıllık mil veya mm/yıl).
- Etki: Duvar kalınlığında kademeli bir azalma ve yüzey pürüzlülüğünde genel bir artış.
- Risk: En az tehlikeli formdur; çünkü aşınma süreci gözle görülür ve öngörülebilirdir ve korozyon payı dikkate alınarak tasarım yapılabilir.
Çukurlaşmalı Korozyon
- Dış görünüş: Küçük oyuklar veya çukurlar oluşturan lokalize bir lezyon.
- Mekanizma: Küçük bir anotun derin ve yoğun metal kaybına yol açtığı belirli noktalarda koruyucu pasif tabakanın bozulması.
- Tehlike: Her bir çukur, bir çatlağın oluşmasına neden olabilecek bir gerilim yoğunlaşması noktası görevi görür yorulma çatlak — görünenden çok daha zararlıdır.
- Common on: Klorür içeren ortamlarda paslanmaz çelikler ve alüminyum.
- Tespit: Gözle inceleme ve girdap akımı testi.
Çatlak Korozyonu
- Konum: Boşluklarda, contaların altında ve dişli bağlantılarda.
- Mekanizma: Bir çatlakta biriken durgun çözelti, oksijensiz hale gelir ve kimyasal olarak agresif bir yapıya bürünür.
- Gizli nitelik: Çoğu zaman sökülmeden görülemez.
- Common at: Flanşlar, O-ringlerin altında ve diş köklerinde.
Galvanik Korozyon
- Neden: Elektrolit varlığında elektriksel temas halinde olan iki farklı metal.
- Örnek: Su bulaşmış bronz bir yatakta çalışan çelik bir mil.
- Etki: Daha anodik (elektrokimyasal olarak aktif) olan metal öncelikli olarak aşınırken, daha asil olan metal korunur.
- Önleme: Farklı metalleri elektriksel olarak birbirinden ayırın ya da galvanik dizide birbirine yakın yer alan malzemeleri seçin.
Gerilme Korozyon Çatlaması (SCC)
- Mekanizma: Sürekli gerilme ile belirli bir aşındırıcı ortamın birleşimi, çatlakların büyümesine neden olur.
- Tehlike: Malzeme'nin akma mukavemetinin cok altindaki gerilmelerde ani ve kirilgan gorunumlu bir hasara yol acabilir.
- Sık görülen kombinasyonlar: Klorür içeren paslanmaz çelik; amonyak içeren pirinç.
- Önleme: Malzeme seçimi, gerilim giderme ve ortam kontrolü.
Sürtünme Korozyonu
- Mekanizma: Sıkı geçme bağlantılarında veya cıvatalı birleşim yerlerinde meydana gelen mikro hareketler ve korozyon; bu durumlarda yüzeyde tekrarlanan küçük kaymalar meydana gelir ve yüzey yeniden oksitlenir.
- Dış görünüş: Kirmizimsi kahverengi demir oksit (“kakao”) veya ince siyah bir toz.
- Etki: Sıkı geçme bağlantılarını gevşetir ve birleşim yüzeylerine zarar verir.
- Common at: Mil-rulman arayüzleri ve aşağıdakilere maruz kalan sıkı geçme bağlantıları titreşim.
3. Makine Parçaları Üzerindeki Etkiler
Rulmanlar
- Yüzeyde oluşan çukurlar yorgunluğa yol açar dökülme yuvarlanma kanalları ve yuvarlanma elemanları üzerinde.
- Korozyon kalıntıları, rulmanın içinde üçüncü cisim aşındırıcıya dönüşür.
- Korozyon ürünleri yağlayıcıyı kirletir ve yağ tabakasını bozar.
- Rulman ömrü önemli ölçüde kısalabilir — ila oranında bir azalma söz konusu olabilir.
Şaftlar
- Korozyon çukurları, yorulma çatlaklarının başlangıç noktaları olarak işlev görür; bu da bir çatlak rotor.
- Kesit kaybı, etkin çapı ve mukavemeti azaltır.
- Yüzey pürüzlülüğü, rulman ve contaların çalışmasını olumsuz etkiler.
- Basincli gecme baglantilarindaki surtunme, takili bilesenleri gevsetir ve rotor'un balans durumunu degistirir.
Dişliler
- Diş yüzeyindeki korozyon, temas (çukurlaşma) yorgunluğunu hızlandırır.
- Yüzey pürüzlülüğünün artması, gürültü ve diş açma kayıplarını artırır.
- Aşınmış yan yüzeyler yağlayıcıyı yeterince tutamaz ve bu da aşınma döngüsünü hızlandırır.
- Diş kökündeki korozyon, eğilme mukavemetini azaltır — ayrıca bkz. dişli arızaları.
Yapısal Bileşenler
- Kesit kaybı nedeniyle azalmış yük taşıma kapasitesi.
- Korozyon çukurlarında gerilim yoğunlaşması.
- Görünümün bozulması ve genel güvenilirliğin azalması.
- Mekanik sorunlara yol açan temel ankraj cıvatalarının korozyonu gevşeklik ve destek sertliğini azaltır.
4. Tespit Yöntemleri
Görsel Muayene
- Pas, renk değişikliği ve çukurlaşma olup olmadığına bakın.
- Korozyon ürünlerini kontrol edin — beyaz, yeşil veya kırmızı birikintiler.
- Bağlantı elemanlarında pas veya aşınma olup olmadığını kontrol edin.
- Ek yerlerinde sızıntı olup olmadığına dikkat edin; bu, gizli aralık korozyonunun bir belirtisidir.
Titreşim Analizi
Korozyon, düşük frekansın başlıca kaynağı değildir titreşim, ancak bunun mekanik sonuçları bir titreşim programında çok net bir şekilde görülür:
- Korozyon nedeniyle pürüzlü hale gelen yüzeyler, geniş bantlı yüksek frekanslı titreşime neden olur.
- Çukurlar, bölgesel mekanik kusurlara benzer darbe izleri oluşturur.
- İkincil etkiler en önemlisidir: Korozyonun yol açtığı bir çatlak, karakteristik 2× harmonic çatlak bir şaftın uzaması ve aşınmış yataklar, klasik belirtiler gösterir rulman kusuru frequencies.
Belirtiler yavaş yavaş ortaya çıktığı için, periyodik olarak trend analizi Genel seviyelerin ve frekans bantlarının izlenmesi, korozyon kaynaklı hasarı hızlanmadan önce tespit etmenin en pratik yoludur.
Tahribatsız Muayene
Korozyon şüphesi olduğunda, tahri̇batsiz testler bunu doğrudan sayısallaştırır:
- Ultrasonik muayene: kalan duvar kalınlığını ölçer.
- Eddy akımı: yüzey korozyonunu ve çukurlaşmayı bir girdap akımı probu.
- Manyetik parçacık: korozyonun neden olduğu yüzey çatlaklarını ortaya çıkarır.
- Radyografi: erişilemeyen bölgelerde iç korozyon olduğunu gösterir.
Yağ Analizi
Yağ analizi mekanik arızalar ortaya çıkmadan kimyayı yakalar:
- Su içeriği tayini (Karl Fischer testi).
- Asitler ve tuzlar gibi aşındırıcı kirleticiler.
- Korozyon sonucu ortaya çıkan metal parçacıkları.
- Asidik ve korozyonu tetikleyen koşulları tespit etmek için pH testi.
5. Önleme ve Kontrol
Malzeme Seçimi
- Korozyona dayanıklı alaşımlar: Paslanmaz çelik, bronz, zorlu ortamlar için özel alaşımlar
- Malzeme uyumluluğu: galvanik çiftleri önleyin ya da birbirinden farklı metalleri birbirinden ayırın.
- Sınıf seçimi: belirli alaşımı, söz konusu aşındırıcı ortama uygun hale getirin.
Koruyucu Kaplamalar
- Boya: yapısal çelik için bariyer koruması.
- Kaplama: kritik yüzeyler için krom, nikel veya çinko.
- Galvanising: dış mekan veya ıslak ortamlar için çinko kaplama.
- Özel kaplamalar: Zorlu koşullar için epoksi, seramik, termal sprey
Yağlama
- Pas ve korozyon önleyiciler içeren yağlayıcılar kullanın.
- Sistemden nemi ve kirletici maddeleri uzaklaştırın.
- Yüzeyi koruyan sürekli bir yağ tabakası oluşturun — bkz. rulman yağlaması.
- Biriken suyu ve asitleri gidermek için yağı belirlenen sıklıkta değiştirin.
Çevre Kontrolü
- Nemi dışarıda tutmak için etkili sızdırmazlık.
- Kapalı ekipmanlar için nem alma.
- Yoğuşmayı önlemek için havalandırma.
- Dış mekan ekipmanları için muhafazalar.
- Tekrarlanan yoğuşma döngülerini önlemek için sıcaklık kontrolü.
Tasarım Uygulamaları
- Korozyonun gizlenip yoğunlaşabileceği çatlak ve yarıkları önleyin.
- Nemin birikmemesi için drenaj sağlayın.
- Temizlik ve inceleme amacıyla tasarlanmış.
- Katodik korumanın uygun olduğu yerlerde kurban anotları kullanın.
6. Korozyon ve Dengeleme İş Akışı
Korozyon, denge kalitesini sessizce bozar. Bir tarafında malzeme kaybı meydana gelen bir rotor, aşınmış bölgelerde biriken kalıntılar ya da aşınmış ve gevşemiş bir yuvaya kayan dengeleme ağırlığı, kütle dağılımını değiştirir ve 1× değerini yükseltir balanssızlık yanıt. Bu nedenle, kullanım sırasında korozyona uğramış bir rotor, temizlik veya onarımdan sonra sorunsuz olduğu varsayılmak yerine yeniden kontrol edilmelidir. Sahada bu işlem, sökme işlemi yapılmaksızın, örneğin Balanset-1A, makine'nin kendi yataklarinda 1Г— genligi ve fazi olcer, yeni agir noktayi duzeltmenize olanak tanir ve artık balanssızlık ilgili ISO 21940-11 sınıfına göre. Bu titreşim kontrolünü tahribatsız muayene (NDT) duvar kalınlığı ölçümüyle birleştirmek, korozyona uğramış bir rotorun hem mekanik hem de yapısal durumuna ilişkin eksiksiz bir tablo sunar.
Korozyon, her ne kadar esasen kimyasal bir süreç olsa da, dönen makinelerde ciddi mekanik sonuçlar doğurur. Yorulma çatlaklarının oluşumuna yol açması, aşınmayı hızlandırması ve yüzey kusurları yaratması nedeniyle, doğru malzeme seçimi, koruyucu önlemler ve çevre kontrolü yoluyla önlenmesi, uzun vadeli güvenilirlik ve güvenlik açısından hayati önem taşır.
