Bakır neden önemlidir?

• İmalat ve birleştirme kolaylığı,
• Yüksek ısı transfer yetenekleri
  • Cu : 325 Kcal/m,h,°C
  • MS : 38,5 Kcal/m,h,°C
• Tuzlu çözeltilere, alkali çözeltilere ve organik kimyasallara karşı direnç
• Biyolojik kirlenmeye karşı direnç
• Transfer boruları genellikle çelik borulardan çok daha incedir
• Ekipman ömrü
  • Tatlı suda tipik korozyon hızı: 1-3 mpy
  • Klorlama sırasında oranlar 20 mpy’yi aşabilir
• Çukurlaşma(Pitting) saldırısı
• Yumuşak çeliğe galvanik saldırı
• Toksik deşarj
  • Bakır oldukça zehirli bir ağır metaldir. Korozyon oranı Cu : 1 mpy
  • Kondenser yüzeyi : 10.000 m² –> 6.3 kg Cu/gün
  • mpy * 0.0705 * s.g. = Cu (g, m²/day) s.g. = 8.91

Çalışan Sistemlerde Korozyon Hızları (mpy)

Bakır Alaşımlar

• Pirinçler : (Cu/Zn)
• Bronzlar : (Cu/Sn)
• Bakır nikel : (Cu/Ni)

Pirinçler (%40’a kadar Zn)

Galvanik Korozyon

• Korozyon potansiyeli Cu alaşımları:
  • – 0,2 ila 0,4 V
• Çinko veya Alüminyum İlaveleri
  • Daha anodik
• Kalay veya Nikel
  • Daha katodik
• Çinkosuzlaştırma : Çinkonun uzaklaştırılması
• Cu kaplama

Bakır ve Klorür / pH

• Sentezlenmiş Deniz suyu üzerinde;
  • Cl^– <100 ppm  pH 7.5  —> 0.5 – 4 mpy
  • Cl^– <100 ppm  pH 6.5  —> ca. 25 mpy
  • Cl^– ~1000 ppm pH 7.0  –> ca. 5 mpy
  • Cl^– ~1500 ppm pH 8.0  –> >20 mpy (başlangıç)
  • Cl^– ~1500 ppm pH 8.0  –> 1-3 mpy (korozyon ürünü filmin oluşumu)
  • 0.1 – 0.2 ppm serbest klor -> 1 – 10 mpy
  • 0.3 – 0.5 ppm serbest klor -> 10 – 25 mpy
  • 1+  ppm serbest klor          –>25 mpy
    
    

Bakır ve Amonyak

• Anot
  •   Cu + 4NH₃ –> Cu(NH₃)₄²⁺ + 2e^–
• Katot
  •   Cu(NH₃)₄²⁺ + 2e^– –>CuO₂ + 2NH₄⁺ + 6NH₃
• Korozyon hızı 2N NH₄OH çözeltisinde @ 25 °C yaklaşık 6 mm/y

Bakır Korozyonunun Mekanizması

• Metal/oksit ara yüzünde koruyucu bakır oksit (Cu₂O) filminin oluşumu – (içe doğru büyür.)
• Bakır(I)Oksit (Cu₂O) oksitlenerek Bakır(II)Oksit ‘e (CuO) dönüşür.
• Bakır(II)Oksit, Bakır(I)Oksit ‘e göre daha çözünebilir yapıdadır.
• Cu₂O filmi koruyucudur.
• Agresif türler Cu₂O saldırarak koruyucu olmayan depozitleri (–Cl^–, SH^–, CN^–, NH₃, NO₃, SO₄) oluştururlar.
• pH > 8 bazik bakır tuzlarını oluşturur. CuCl₂. 3Cu(OH)₂ ya da CuCO₃. Cu(OH)₂
• Oksitleyiciler koruyucu özelliği olmayan CuO oluşumunu hızlandıracaktır.
• Bakır(I)Oksit kalınlığı genel korozyonu kontrol eder.

Bakır Korozyonu – pH

Bakır Korozyonu – Hız

• Düşük oksijen içeriğine sahip suda (< 2 mg/l O₂) metalin kendisi stabildir ve kolayca paslanmaz.
• Yüksek oksijen içeriğine (> 2 mg/l O₂) sahip asidik suda (pH < 6), metal, bu koşullar altında en kararlı form olan bakır iyonunu (Cu²⁺, kuprik iyon) oluşturmak üzere çözünebilir. Bu tür sular bakır çözücüdür.
• Yüksek oksijen içeriğine sahip, yaklaşık nötr ila hafif alkali sularda (pH 6 ila 8), metal başlangıçta çözünmeyen bir bakır oksit (Cu₂O) tabakası üretebilir.
• Bu magenta kırmızısı ile kahverengi arası korozyon ürünü, bu koşullar altında en kararlı tür olacak ve daha fazla korozyona karşı yarı koruyucu bir tabaka oluşturacaktır.
• Yüksek O₂ içeriğine sahip alkali suda (pH > 8,0), bakır bir bakır(II)oksit (CuO) tabakası oluşturabilir.
• Bu siyahtan kahverengiye korozyon ürünü, mevcut koşullardaki en kararlı tür olacak ve daha fazla korozyona karşı yarı koruyucu bir tabaka oluşturacaktır.

Korozyon Türleri

• Pitting
  • Tip I – üretim sırasında karbon film oluştuğunda
  • Tip II – düşük HCO3 – SO3 oranına sahip sıcak yumuşak suda
  • Tip III – çok nadir, düşük alkali içeren sert sularda meydana gelir.

• Erozyon

• SCC Amonyağa Maruz Kalan

• Çinkosuzlaştırma

• Dealloying
• Fatigue
• MIC

Daha fazla bilgi, sipariş ve sorularınız için lütfen iletişime geçin. #Badecowtteam