Tesisat Dergisi 196. Sayı (Nisan 2012)

Temiz sıvılar için tasarlanmış yüksek verimli pompalar, sıvı içerisindeki aşındırıcı parçalara sınırlı dayanım gösterebilmektedir. Mekanik aşınma, basılan sıvı ile taşınan katı parçacıkların metal yüzeyinden kesme veya aşındırma sureti ile malzemeyi mekanik ola– rak kaldırması ile oluşur. Dalgalı bir yüzey aşınması çoğunlukla mekanik aşınmanın be- lirtisidir. Herhangi bir malzemenin aşınma hızı, Şekil 3. Kavitasyonla aşınan östenitik-ferritik paslanmaz (sol) ve pik döküm(sağ) çark. askıdaki katı parçacıklarının aşağıda verilen özelliklerine bağlıdır: lerde mekanik aşınma hızı katı parça hızının Özellikle açık tip karışık akımlı çarklarda dö- • Katı parça konsantrasyonu, • Katı parçanın büyüklüğü ve kütlesi, • Katı parçanın şekli (küresel, köşeli veya keskin çapaklı yüzeyi i), • Katı parçanın sertliği, • Katı parça ile metal yüzeyi arasındaki bağıl hız. Şekil 1. Kumlu su basan bir pompa çarkının arka kısmındaki aşınma. Aşınma hızı pompanın dönen ve sabit parça– larının malzemelerine de bağlıdır. Malzemenin sertliği mekanik aşınma direnci için tek ölçü olmamakla birlikte, santrifüj pompalarda çok kullanılan sünek malzemelerin seçiminde çok uygun bir göstergedir. Kırılgan malzemelerin, mesela pik dökümün, mekanik aşınma direncinin aynı sertlikteki çe– lik veya bronz malzemeden çok daha düşük ol– duğuna dikkat etmek gerekir. Sünek malzeme- 1 ·o ... ·~. -· ·– . . . "" . ... Şekil 2. Kavitasyon oluşumu. 180 lesisat Dergisi Sayı 196- Nisan 2012 karesi ile orantılıdır. Kırılgan malzemelerde ise bu oranın parça hızının altıncı kuvvetine kadar çıkabildiğine dair belirtiler vardır[3]. 2.2. Kavitasyon Kavitasyon buhar habbeciklerinin yoğuşması ile metal yüzeyinde meydana çıkan çok yüksek gerilmelerin sebep olduğu malzeme aşınması­ dır. Habbeciklerin yoğuşması sırasında basınç yerel olarak 1.5 GPa mertebelerine kadar çı­ kabilmektedir[3]. Korozif ortamda aşınma hızı gittikçe artar. Santrifüj pompaların gerek projelendirilmesi ve gerekse kullanımı sırasında kavitasyonu önlemek için her türlü çaba gösterilmesine rağmen pompanın optimum noktadan daha düşük debilerde çalıştırılması halinde her zaman bu amaç sağlanamaz. Şu da bilin– melidir ki, düşük debili çalışmada, beyan edilen ENPYg eğrisi genellikle tüm kavitasyon tahribatının bastırılması için yeterli olmaz. Beyan edilen ENPYg, eğriler üzerinde göste– rilen basma yüksekliği, debi ve verimi sağ­ layabilmek için gerekli olan değerdir. Düşük debilerde bir miktar kavitasyon tahribatının olacağı beklenilmelidir. Bu düşük debilerde tüm kavitasyonu önleyecek şekilde ENPY'i sağlamaya çalışmak pratik değildir. Ohalde, düşük debilerde çalışmada bir miktar kavi– tasyon olması beklenilmeli ve çark malzeme– si değerlendirilmelidir. • • nen kanatlar ile sabit gövde arasındaki dar aralıklar kavitasyon erozyonuna duyarlıdırlar. Buna çoğunlukla kanat ucu erozyonu denir ve kanat ile gövde arasındaki aralıktaki varteksler sebebi ile ortaya çıkar. Bu tip pompaların çark ve gövde malzemelerini değerlendirirken kanat ucu erozyonu ihtimalini de dikkate almak ge– reklidir. Çok sayıda malzemenin kavitasyon erozyonu– na dirençlerini tespit etmek amacı ile yapılan çok kapsamlı laboratuvar deneyleri, santrifüj pompalarda kullanılan tüm malzemeler için veriler sağlamıştır. Laboratuvar verilerinden ve uygulamadaki tecrübelerden yararlanarak, pompa malzemelerinin kavitasyon direnci özelliklerini veren direncinin artış sırasına göre şu sekilde verilmektedir[2]: Pikdöküm <Bronz< Çelikdöküm< Martenzitik çelikler< Östenitik çelikler< Nikel-alüminyum bronzu < Stellite 2.3. Korozyon 2.3.1. Tanecikler aras1 korozyon Tanecikler arası korozyon, malzemenin iç ya– pısında oluşan korozyondur. Metal yüzeyindeki direkt veya galvanik koroıyondan farklı olarak, yüzeyde çok az belirti olduğu halde malzeme– nin mekanik özelliklerini aşırı olarak düşürür. Sadece iç yapı etkilendiğinden yüzeysel kont– rollerde malzeme iyi durumda imiş gibi görü– nür. Bununla birlikte, gelişen tanecikler arası korozyon malzemenin parçalanmasına yol açacak mertebeye ulaşabilir. Östenitik paslanmaz çelik dökümün yavaş soğutulması sırasında karbit çökelmesi sonu-