Yağ Borularında Korozyonun Önlenmesi

Yağ borularında korozyonun önlenmesi, yalnızca sızıntı ve arıza risklerini azaltmakla kalmaz; aynı zamanda işletme sürekliliğini, çevresel güvenliği ve toplam sahip olma maliyetini doğrudan iyileştirir. Doğru malzeme seçimi, yüzey hazırlığı, uygun iç/dış kaplamalar, katodik koruma ve akışkan kalitesinin kontrolü birlikte ele alındığında, boru sisteminin ömrü yıllarca uzatılabilir.

Yağ Borularında Korozyonun Önlenmesi: Temel Prensipler

Yağ borularında korozyonun önlenmesi “çok katmanlı” bir yaklaşıma dayanır:

• Kaynağı azalt: Su, oksijen ve korozif bileşenlerin sisteme girişini minimuma indir.
• Yüzeyi koru: Doğru iç/dış kaplamalar ile metal yüzeyi korozif ortamdan ayır.
• Elektrokimyayı yönet: Katodik koruma ile metalin çözünmesini engelle.
• İşletmeyi optimize et: Akış rejimi, sıcaklık, basınç ve bakım aralıklarını korozyon riskine göre ayarla.
• Sürekli izle: Kalınlık ölçümleri, korozyon kuponları ve çevrimiçi prob’larla erken uyarı sistemi kur.

Bu prensipler birlikte uygulandığında, korozyon hızı dramatik biçimde düşer ve boru hattı güvenliği artar.

Korozyon Mekanizmaları: Su, Oksijen ve Asidik Bileşenlerin Etkisi

Yağ içinde çözünen ya da taşınan su ve oksijen, elektrokimyasal hücrelerin oluşumunu kolaylaştırarak genel korozyonu hızlandırır. Asidik bileşenler (organik asitler, H₂S izleri, CO₂) pH’ı düşürür ve yerel pitting (çukurcuk) korozyonunu tetikleyebilir.

• Su (serbest/emülsifiye): Su fazı metal yüzeyle uzun süre temas ettiğinde alt kısımlarda su birikimi ve altında oksijensiz (anodik) bölgeler oluşur.
• Oksijen: Katot reaksiyonlarını hızlandırır; özellikle başlangıçta pasif tabakayı zayıflatır.
• Asit/halojenler: Korozif film oluşumunu artırır, kaynak dikişleri ve ısıdan etkilenen bölgelerde (HAZ) pitting’e neden olabilir.Önleme için suyun sistemden uzaklaştırılması, oksijen girişinin engellenmesi, akışkanın kimyasal şartlandırılması ve kaplama/katodik koruma kombinasyonları kullanılır.

Malzeme Seçimi ve Yüzey Kalitesi: Çelik Sınıfı, Paslanmaz ve Kaplamalar

Karbon çeliği, iyi maliyet/performans dengesi nedeniyle yaygındır; ancak korozif servislerde malzeme sınıfı ve kaynak prosedürü kritikleşir.

• Çelik sınıfı: Kükürt ve fosfor düşük seviyede olmalı; ince taneli, tokluğu yüksek kalite tercih edilmelidir.
• Paslanmaz çelikler: Klorür ve asidik ortamların yoğun olduğu hatlarda 304/316 veya duplex sınıflar düşünülebilir; maliyet artar fakat ömür uzar.
• Yüzey hazırlığı: Kaplama öncesi Sa 2½-3 seviyesinde abrasif kumlama, yüzeyi aktifler ve yapışmayı artırır. Kenarların yuvarlatılması ve kaynak çapaklarının temizlenmesi kaplamanın sürekliliği için şarttır.
• Isıl işlem ve kaynak: Doğru WPS/PQR ile kaynak içi pürüzlülük ve kalıntılar minimize edilmeli; pasivasyon gerekebilecek paslanmaz uygulamalarda yüzey filmleri stabilize edilmelidir.

İç Kaplama ve Dış Kaplama Çözümleri: Epoksi, FBE, Bitümlü ve Metalik Kaplamalar

Kaplamalar, metal ile ortam arasına fiziksel/kimyasal bariyer oluşturur.

• İç kaplamalar:
  • Epoksi/epoksi fenolik: Ham petrol/rafine yağlarda yaygın; pürüzsüz yüzeyle sürtünme kayıplarını düşürerek pompa enerji tüketimini azaltabilir.
  • Novolak epoksi: Yüksek sıcaklık ve kimyasal dayanım gereken servislerde.
• Dış kaplamalar:
  • FBE (Fusion-Bonded Epoxy): Yüksek yapışma ve darbe dayanımı; gömülü ve açık hava hatlarında standart çözümlerden.
  • 3LPE/3LPP (epoksi + yapıştırıcı + PE/PP): Mekanik koruma ve su bariyeri kombosu; yer altı ve deniz geçişlerinde çok dayanıklı.
  • Bitümlü/PUR elastomerik kaplamalar: Ekonomik ve kalın film avantajı; UV/kulvar şartlarına göre üst kaplama gerekebilir.
  • Metalize kaplamalar (alüminyum/çinko): Termal sprey metalizasyonla galvanik koruma etkisi; üst kat epoksi ile kombinlenir.Detaylar: Kaplama kalınlığı (DFT), kürlenme süresi, holiday test (kılıf hatası taraması) ve tamir prosedürleri dokümante edilmelidir.

Katodik Koruma Yöntemleri: Galvanik Anot ve İmpressed Current Sistemleri

Kaplamadaki mikro kusurlar dahi metalin çözüneceği anot bölgeleri oluşturabilir. Katodik koruma bu riski yönetir:

• Galvanik anot sistemleri (Zn, Al, Mg): Kaplamalı hatlarda basit ve güvenilir çözümdür; akım, anotun potansiyel farkından pasif olarak sağlanır.
• İmpressed Current (ICCP): Harici doğrultucu ve inert anotlarla kontrollü akım verilir; uzun hatlar ve değişken toprak özgül direncinde etkilidir.
• Projelendirme: Toprak özgül direnci ölçümleri, akım gereksinimi hesapları, drenaj-topraklama detayları ve test istasyonları şarttır. Potansiyel izleme (yarı-hücre ölçümleri) düzenli yapılmalı; aşırı katotlanma riskine karşı ayarlar periyodik gözden geçirilmelidir.

Yağ İçindeki Su ve Partikül Kontrolü: Filtrasyon, Dehidrasyon ve Additifler

Korozyon kaynağını borudan uzak tutmak çoğu zaman en etkili önlemdir.

• Filtrasyon: Çok kademeli filtreler (kaba-ince-koalesan) ile partikül ve pas parçacıkları tutulur; erozyon-korozyon riski azalır.
• Dehidrasyon: Serbest suyun uzaklaştırılması için koalesörler, santrifüj ayırıcılar veya vakum dehidrasyon sistemleri kullanılabilir.
• Kimyasal şartlandırma: pH tamponlayıcılar, oksijen tutucular, korozyon inhibitörleri (film oluşturucu aminlar vb.) servis koşullarına göre dozaj pompalarıyla verilir.
• Proses kontrolü: Tank altı su tahliyesi, ısı eşanjörlerinde sızıntı kontrolü ve haftalık numune testleri; su girişinin erken saptanmasını sağlar.

Tasarım ve Montaj Detayları: Kaynak Kalitesi, Flanş-Contalar ve İzolasyonlu Askılar

Mükemmel kaplama ve inhibitörler, zayıf tasarım ve montaj hatalarıyla hızlıca etkisizleşir.

• Kaynak ve iç yüzey: Penetrasyon fazlalığı, sıçrantı ve pürüzlülük akışta türbülansı artırarak erozyon-korozyon riskini yükseltir. İç yüzey taşlama/polisajı ve NDT kontrolleri (RT, UT) önemlidir.
• Flanş-conta seçimi: Uygun malzeme ve sıkma momentleri kaçakları önler; sızdıran contalar altındaki oyuklarda pitting başlar. İzleme için flanş muhafazaları ve kaçak dedektörleri kullanılabilir.
• Elektriksel izolasyon: Katodik koruma bölgelerini izole etmek için izolasyonlu flanş/monoblok izolatörler planlanmalı.
• Askı ve destekler: İzolasyonlu askı takozları, su tuzağı oluşturmayacak drenaj eğimleri; dış ortamda suyun kaplama üzerinde birikmesini önleyen damlalık detayları.
• İzolasyon ve kılıf: Termal izolasyon altında korozyon (CUI) riskine karşı kaplama + buhar bariyeri + su geçirmez dış kılıf (alüminyum/paslanmaz/PVC) kombinasyonu tercih edilmelidir.

İşletme Koşulları: Sıcaklık, Akış Hızı ve Çökelme Riskinin Yönetimi

Yağ borularında korozyonun önlenmesi yalnızca malzeme ve kaplama seçiminden ibaret değildir; işletme koşullarının doğru yönetimi korozyon kinetiğini doğrudan etkiler. Sıcaklık yükseldikçe elektrokimyasal reaksiyon hızları artar, viskozite düşer ve erozyon-korozyon için kritik olan kesme gerilmeleri büyür. Bu nedenle ısı değiştirici çıkışları, güneş altındaki açık hat bölümleri ve pompa basma tarafında ani sıcaklık pikleri trend bazlı izlenmelidir. Akış hızı düşük kaldığında durgun bölgelerde su ve katı partikül çökelmesi ortaya çıkar; bu mikro-ölçekli “çukur” bölgelerde oksijensiz alanlar oluşarak pitting korozyonunu tetikler. Tersine, aşırı yüksek hızlar dirsek, redüksiyon, vana kolu öncesi dar boğazlarda kaplama hasarı ve metal kaybını hızlandırır. Çökelme riskini azaltmak için debi pencereleri prosesle uyumlu şekilde belirlenmeli, kritik hatlarda periyodik pigging programı, tank altı su tahliyesi ve “ölü hacmi” azaltan hidrolik tasarım tercih edilmelidir. Start-stop çalışan sistemlerde, tekrar devreye girişte boru içinde biriken suyun dağılımı ve sıcaklık transiyentleri göz önüne alınmalı; gerektiğinde ısı izleme, hat ısıtması ve otomatik drenaj çözümleri uygulanmalıdır.

Korozyon İnhibitörleri ve Kimyasal Koruma Stratejileri

Korozyon inhibitörleri metal yüzeyinde adsorbe olup koruyucu bir film oluşturarak anot-katot reaksiyonlarını yavaşlatır; yağ hatlarında en yaygın yaklaşımlar film oluşturan amin türevleri, fosfonatlar ve oksijen tutucuların prosesle uyumlu dozajıdır. Etkin bir strateji üç ayağa dayanır: doğru kimyasal seçimi, stabil film bütünlüğü ve dozaj kontrolü. Üretim debisine senkronize sürekli enjeksiyon, debi ve sıcaklık dalgalanan hatlarda şok dozlama ile desteklenebilir; ancak kaplama-elastomer uyumluluğu mutlaka laboratuvar testleriyle doğrulanmalıdır. Kimyasal korumayı akışkan hazırlığıyla entegre etmek kritiktir: koalesör filtreler, santrifüj ayırıcılar veya vakum dehidrasyon sistemleriyle serbest su uzaklaştırılmalı; klorür ve organik asit içeriği düzenli numunelerle sınırda tutulmalıdır. Saha validasyonu için korozyon kuponu kütle kaybı, yüzey morfolojisi ve çevrimiçi prob verileri (korozyon hızı, polarizasyon eğrileri) birlikte yorumlanmalı; inhibitör maliyeti, kaçınılan duruş ve onarım tasarruflarıyla ROI’ye bağlanmalıdır.

İzleme ve Denetim: NDT, Kalınlık Ölçümü, Kupon/Probe Takibi ve Akustik Emisyon

Sürdürülebilir koruma, görünmeyeni görünür kılan bir izleme mimarisi gerektirir. Ultrasonik kalınlık ölçümleri (UT) sabit referans noktalarında periyodik tekrarlanarak trend analizi yapılmalı; risk temelli yaklaşımla (RBI) akış değişimleri, su birikimi potansiyeli, kaplama kusuru olasılığı yüksek bölgeler daha sık taranmalıdır. Manyetik akı kaçağı (MFL) ve girdap akımı (ECT) teknikleri gömülü veya kılıflı hatlarda korozyonu erken safhada yakalamada etkilidir. Korozyon kuponları ortalama kütle kaybını verirken, elektrokimyasal prob’lar çevrimiçi hız ölçümüyle inhibitör dozaj optimizasyonuna imkân tanır. Sızıntı ve ani deformasyon olaylarını yakalamak için akustik emisyon, fiber optik dağıtık akustik algılama (DAS) ve basınç-debi korelasyon analizi SCADA ile entegre edilmelidir. Ölçülen her veri CMMS/EMS sistemine düşmeli, otomatik iş emirlerine dönüşmeli ve kök neden analizleriyle kapanmalıdır; aksi halde denetim yalnızca “kontrol edilmiş” bir faaliyet olarak kalır.

Sızıntı ve Korozyon Riskine Karşı Acil Durum ve Bakım Planı

Yağ borularında korozyonun önlenmesi kadar, sızıntı gerçekleştiğinde hasarı sınırlamak da hayati önem taşır. Etkin bir acil durum planı; sensör eşikleri, alarm matrisleri, vana kapatma sırası, çevre koruma bariyerleri ve iletişim zincirini ayrıntılı biçimde içerir. Kaçak tespit edildiğinde otomatik izolasyon vanaları bölgesel kapama yapabilmeli, pompalar güvenli modda durdurulmalı ve ikincil kontenman (drip tray/boom) devreye alınmalıdır. Bakım planı risk tabanlı olmalı; yüksek riskli hatlarda daha kısa periyotlu NDT, kaplama onarımları ve katodik koruma ayarları planlanmalıdır. CUI (izolasyon altında korozyon) riski olan bölgelerde izolasyon sök-tak prosedürleri, su bariyeri yenileme ve metal kılıf onarımları için standart çalışma talimatları hazırlanmalıdır. Tatbikatlar, tedarikçi ve taşeronların dahil edildiği masa başı ve saha senaryolarıyla yılda en az bir kez yapılmalı; her tatbikat sonrası aksiyon listesi kapatılmadan program tamamlanmış sayılmamalıdır.

Standartlar ve Mevzuat: NACE/AMPP, API ve TS EN Uygulamaları

Uluslararası standartlar korozyon yönetimini denetlenebilir ve tekrarlanabilir hâle getirir. NACE/AMPP dokümanları kaplama, katodik koruma ve iç korozyon yönetimi için kapsamlı rehberler sunar; API standartları boru hattı tasarım, işletme ve bütünlük yönetimi süreçlerini çerçeveler. TS EN standartları (ör. kaplama testleri, yüzey hazırlığı, NDT metodolojileri) saha uygulamalarının ortak dilini oluşturur. Uyum yalnız “belge sağlamak” değildir; proje dosyasında yüzey hazırlık sınıfları, DFT değerleri, holiday test kayıtları, katodik koruma potansiyel raporları, UT ölçüm trendleri, kupon/sonda raporları ve düzeltici faaliyet kayıtları bulunmalıdır. Saha satın almaları teknik şartnamelerde standarda referansla tanımlanmalı; denetimler bağımsız gözetimle çapraz doğrulanmalıdır.

Yaşam Döngüsü ve TCO: Korozyon Önleme Yatırımlarının ROI Analizi

Korozyonla mücadelede doğru karar, ilk yatırımı değil toplam sahip olma maliyetini (TCO) değerlendirir. Enerji tüketimi, planlı-plansız duruşlar, sızıntı temizlik ve çevresel yükümlülükler, kaplama ve katodik koruma yenileme periyotları, yedek parça ve işçilik maliyetleri bir bütün olarak ele alınmalıdır. Basit bir çerçeve şunu hedefler: önleyici bakım ve koruma tedbirlerinin bugünkü değeri, beklenen arıza ve duruş maliyetinden düşüktür. Örneğin doğru kaplama + ICCP kombinasyonu, belirgin bir CAPEX gerektirse de büyük çaplı kaçakların OPEX ve çevresel maliyetlerini dramatik biçimde düşürerek kısa ROI sağlayabilir. İnhibitör programları için de aynı yaklaşım geçerlidir: kimyasal ve izleme giderleri, uzatılan hat ömrü ve engellenen onarım/duruş maliyetleriyle karşılaştırılarak yıllık net fayda raporlanmalı; yönetim kararları verilere dayanmalıdır.

Saha Vaka Özetleri: Yaygın Hatalar ve Öğrenilen Dersler

Gerçek saha tecrübeleri, teorinin nerede sekteye uğradığını gösterir. En yaygın hatalar arasında ek yerlerinde sızdırmazlığın ihmal edilmesi, izolasyon altında su girişine yol açan kötü kılıf detayları, start-stop rejiminde su tahliyesinin planlanmaması, katodik koruma bölgelerinin elektriksel izolasyonunun atlanması ve inhibitör-kaplama uyumluluğunun test edilmemesi bulunur. Öğrenilen dersler basittir ama etkilidir: kaplama bütünlüğünü sağlayan kaliteli yüzey hazırlığı ve holiday testleri, izole flanş/monobloklar ile ICCP alanlarının doğru ayrılması, sabit UT istasyonlarında trend izleme ve kupon/sonda verileriyle dozaj optimizasyonu, CUI’ye karşı buhar bariyeri + metal kılıf kombinasyonunun vazgeçilmezliğidir. Ayrıca, bakım ekipleri için görsel kusur kataloğu ve “sıcak nokta” listesinin termal kamera ile güncellenmesi, küçük hasarların büyük arızalara dönüşmesini engeller. Son kertede, yağ borularında korozyonun önlenmesi disiplinler arası bir programdır; proses, bakım, korozyon mühendisliği ve HSSE ekiplerinin ortak hedefi, veriye dayalı kararlarla boru hattı bütünlüğünü uzun vadeli olarak garanti altına almaktır.