Pek çok farklı korozyon türü vardır ve bunlardan çok azı elektrik içerenler kadar yanlış anlaşılmaktadır. Bu makalede, yalnızca teknenizdeki anotları ilgilendiren galvanik korozyon konusuna odaklanacağız. Galvanik korozyon, ciddi hasar vermesi aylar hatta yıllar sürebilen oldukça yavaş bir süreçtir. Galvanizme benzeyen ancak aslında çok hızlı etki eden ve saatler, günler veya haftalar içinde ortaya çıkabilen başka korozyon türleri de vardır. Yerel "iskele uzmanının" aradaki farkı bilme ihtimali oldukça düşüktür. Elektroliz, topraklanmış, topraklama, topraklama iletkeni, bonding (bağlama), elektrolitik ve kaçak akım gibi kelime ve ifadeler sektörümüzde en çok yanlış kullanılanlar arasındadır.
İnternetteki tüm denizcilik elektrik tavsiyelerine karşı dikkatli olun! Lütfen, teknelerdeki korozyon hakkında konuşurken "elektroliz" terimini kullanan hiç kimseyi asla dinlemeyin ve işe almayın. Bu, sektörümüzde en yaygın şekilde yanlış kullanılan ve yanlış anlaşılan terimdir. Daha fazlasını öğrenmek için "Electrolysis Mythology" (Elektroliz Mitolojisi) yazısını okumanızı öneririm.
Onlara "çinkolar" demeyelim; onlar çinko olabilen veya olmayabilen "anotlardır".
Bu makalenin amacı doğrultusunda, sadece "anotlarınız" için geçerli olan galvanik korozyona bağlı kalacağız.
Azalan galvanik aktivite sırasına göre anot malzemeleri:
MAGNEZYUM anotlar: -1,5 Volt (yani negatif 1,5 Volt) üretirler. Sadece tatlı suda kullanılmalıdırlar; çünkü o kadar aktiftirler ki, iletkenliği yüksek olan tuzlu veya acı sularda faydalı olacak kadar uzun süre dayanmazlar.
ALÜMİNYUM anotlar: -1,1 Volt (yani negatif 1,1 Volt) üretirler. Tuzlu, tatlı ve acı suların tamamında çalışan ve iyi sonuç veren tek anot türüdür. Daha yüksek yoğunluğu sayesinde, su türü ne olursa olsun diğer ikisinden daha uzun süre dayanırlar.
ÇİNKO anotlar: -1,03 Volt (yani negatif 1,03 Volt) üretirler. Tatlı suda çalışacak kadar yüksek bir voltaj potansiyeline sahip değildirler ve acı suda performansları vasattır (eğer çalışırlarsa). Çinko ayrıca tatlı suda, galvanik hücreyi bozan ve onları işe yaramaz hale getiren yalıtkan, kalkerli bir kaplama (kabuk) bağlar. Bu durum tatlı suya girdikten sonra birkaç gün içinde gerçekleşebilir.
Not: Çelik, alüminyum ve ahşap tekneler farklı yapıda oldukları için burada sadece fiberglas (fiber) tekneler üzerinden ilerliyoruz.
Seyir yaptığınız suyun türüne (tuzlu, tatlı veya acı su) göre doğru anot malzemesini kullanmak kritik öneme sahiptir. Doğru anodu satın almak, sadece bir yat malzemesi dükkanına (chandlery) gidip alüminyum alaşım, magnezyum veya çinko anot istemek kadar basit değildir. "Çinkolar" tabiri, denizcilik dünyasının "Selpak"ı haline gelmiştir; birçok kişinin tüm anotlar için kullandığı genel bir terimdir. Doğru terim ise "Anot"tur. Çinko, magnezyum ve alüminyum alaşımı en yaygın üç anot türüdür. "Katodik Koruma" terimini duyduğunuzda, bu bir katot-anot hücresinde sunulan korumayı ifade eder.
Geçtiğimiz günlerde Ontario'daki yat malzemesi dükkanlarına yaptığım ziyaretlerde; rafların çoğunlukla üreticisi, malzemesi veya parça numarası belirsiz anotlarla dolu olduğunu gördüm. Raflardaki anotların neredeyse yarısı, Büyük Göller'in (Great Lakes) tatlı sularında kullanım için tamamen uygunsuz bir malzeme olan çinkoydu; bazıları alüminyum, bazıları ise magnezyumdu. Bir anot üzerinde parça numarası bulup üreticinin web sitesini kontrol etseniz bile, bu numaranın hangi malzemeye ait olduğunu nadiren belirtirler. Eğer tercih ettiğiniz mağaza anotlarını aşağıdaki fotoğraflardaki gibi sergiliyorsa, onlara kendilerine çeki düzen vermelerini söyleyin.
Çoğu mağazada hammaddesi belirsiz anot kutularına rastlamak yaygındır.
Kimliği belirsiz anot sepetleri.
Malzemesi tanımlanmış üç nadir anot!
Malzeme???
TÜM ANOTLAR AYNI DEĞİLDİR
Ucuz anotlar satın alıyorsanız, bunlar muhtemelen toz sütlerine Melamin karıştıran kişilerle aynı yerlerden geliyordur (Google'da aratın). Ya da belki de, metalürji konusundaki şüpheli bilgileriyle Groco deniz valflerinin (seacock) hızlı korozyona uğramasına ve büyük bir geri çağırmaya neden olan kişilerle aynıdır (bunu da Google'da aratın). Markalı üreticilerin "US Mil.Spec" (ABD Askeri Standartları) anotlarından başka bir şey almayın. Burada yapacağınız 3 dolarlık tasarruf, uzun vadede size çok pahalıya mal olacaktır. Bazı düşük kaliteli anotlar, anodun kendi içinde galvanik korozyon yaratarak tükenmesine neden olan safsızlıklar (yabancı maddeler) içerir.
ANOT MONTAJI
Anot ile koruduğu metal arasındaki sağlam bir elektriksel bağlantı kesinlikle kritiktir ve kolayca teyit edilebilir.
Ohm (direnç) ayarına getirilmiş ucuz bir multimetre, anodunuzun koruması gereken metalle iyi bir elektriksel bağlantısı olup olmadığını anında onaylayacaktır. Bir ucu anoda, diğer ucu katoda (korunan metal) değdirin; eğer "O.L" görüyorsanız, elektriksel bağlantı yok demektir ve dolayısıyla koruma da yoktur. Eğer 1.0 Ohm'dan fazla bir değer görüyorsanız, iletkenliğiniz zayıftır ve sistem olması gerektiği gibi çalışmıyordur. Standartlar 1.0 Ohm'dan daha düşük bir değer gerektirir; 0.0 Ohm ise mükemmeldir.
İnsanlar genellikle anotların dış yüzeyini tel fırça ile temizlerler, ancak çelik fırça kullanılırsa bu durum anodu diğer metallerle kirletebilir ve onu işe yaramaz hale getirebilir. Temas alanını (alt kısmını) temizlemeden sadece dış yüzeyi temizlemek de faydasızdır.
Birçok kişi paslanmaz çelik şaftlarını zehirli boya ile boyar, hatta anotlarını bile boyarlar! Boya, iki olumsuz şeye neden olur:
Birincisi, boyalı bir yüzeye monte edilirse anodun iyi bir elektriksel temas kurmasını engeller, üzeri boyanırsa da elektron akışını durdurur.
İkincisi, şaftınızı boyarsanız, paslanmaz çeliğin korozyon önleyici yüzeyini korumak için ihtiyaç duyduğu oksijenden onu mahrum bırakarak korozyonu hızlandırmış olursunuz.
Sağda gösterilen kuyruk motorunun (outdrive) zehirli boyası, etrafında 1,5 inçlik (yaklaşık 4 cm) boyasız bir sınır bırakılarak doğru şekilde uygulanmıştır. Kuyruk motoru üreticileri, boya motora değerse garantinizi geçersiz sayacaktır. Çoğu zehirli boya metal içeriğe (bakır oksit, karbon, titanyum oksit vb.) sahiptir. Zehirli boya alüminyum kuyruk ile temas ederse, kuyruğun kendisi "anot" haline gelebilir ve teknenin tüm altı "katot" olur. Bu durum, su hattının altındaki her şeyi devasa bir bataryaya dönüştürür ve kuyruk korozyonunun ana nedenidir. Anlaşılmaz olan ise, pek çok sözde "profesyonelin" hala kuyruğun dibine kadar boya yapmasıdır... Sanırım üreticinin garanti reddi şartlarını hiç okumamışlar.
O.L = "Open Line" (Açık Hat); başka bir deyişle, bu çinko anot ile şaft arasında elektriksel bağlantı yok.
Kuyruk motoru etrafındaki boyasız sınır.
Bir anodun çalışması için bir katoda ihtiyacı vardır; bu da tanımı gereği galvanik cetvelde anottan daha "soylu" (noble) olan bir metaldir.
Anotlarınız gerçekten çalışıyor mu? Ohm ayarına getirilmiş bir multimetre, anodun çalışması için yeterli iletkenlik olup olmadığını size söylese de ne kadar akım geçtiğini, bunun az mı yoksa çok mu olduğunu söyleyemez. Bunun için hepimizin alet çantasında bulunması gereken bir "gümüş/gümüş klorür yarı hücre"ye (bazen Korozyon Referans Elektrodu olarak adlandırılır) ihtiyacınız vardır. Konu hakkında bilgi alabilmeniz için linki paylaştım ancak bu yazının amacı sadece doğru anot malzemesini kullanmanızı sağlamak olduğu için bu konu makalenin kapsamını aşıyor. Bu test, ABYC sertifikalı deniz korozyon teknisyenleri tarafından kaçak akımları bulmak ve galvanik akım seviyesini belirlemek için kullanılır.
ŞİMDİ BİLİMSEL KISIM (Basitleştirilmiş versiyon)
Galvanik Korozyon: Bir galvanik hücrenin anodunda (çinko, magnezyum, alüminyum) meydana gelen elektrolitik korozyondur. Bir galvanik hücrenin oluşması için dört element gereklidir: farklı potansiyellere sahip iki metal, bu iki metal arasında iyi bir elektriksel bağlantı ve bir elektrolit.
Elektrik bir döngü halinde hareket etmelidir. Yani çıktığı yere geri dönmelidir, aksi takdirde akış gerçekleşmez. Bu nedenle bir galvanik hücre şu dört şeye ihtiyaç duyar:
Bir anot.
Bir katot.
Bir elektrolit (su).
Anot ile katot arasında bir elektriksel bağlantı (yol).
Galvanik Çift (Hücre): Metaller birbirleriyle elektriksel temas halindeyken bir elektrolite daldırıldığında, aralarında bir voltaj potansiyel farkı oluşmasıyla bir galvanik çift (aslında bir pil) meydana gelir.
"Elektriksel temas" ifadesinin altının çizildiğine ve Ohm cinsinden ölçülen bu temasın kalitesine "süreklilik" (continuity) dendiğine dikkat edin. "Galvanik çift" tanımı, ilgili metaller arasında süreklilik olmasını gerektirir. Bir anodun görevini yapabilmesi için, anot ile katot (koruması gereken metal) arasında iyi bir süreklilik olmalıdır. Anot, temas (süreklilik) olmadan korozyona uğrar mı? Birçok başka yolla tüm metallerin uğradığı gibi uğrayabilir; ancak bu durumda diğer metalleri olması gerektiği gibi korumuyor olabilir.
Farklı potansiyele sahip iki metalden (örneğin bir galvanik çiftteki paslanmaz çelik ve demir), soyluluğu daha düşük olan veya galvanik cetvelde daha aşağıda yer alan metal (demir), daha soylu olan metale elektron verecek ve bu nedenle korozyona uğrayacaktır. Anotlar, sistemdeki en düşük soyluluktaki metaller olacak şekilde tasarlanmıştır; böylece kuyruk gövdeleri, pervaneler, pervane şaftları, şaft braketleri ve dümenler gibi diğer daha pahalı metalleri korumak için kendilerini feda ederler (korozyona uğrarlar). Nadir durumlarda çok kirli tatlı sular tuzlu sudan bile daha iletken olabilse de, bu süreç iletken elektrolit nedeniyle tuzlu suda tatlı suya göre daha hızlı gerçekleşir. Su sıcaklığı da iletkenliği etkiler.
Galvanik korozyondan muzdarip bir tekne, aslında kendi sorununun kaynağıdır. Korozyonun, komşu bir tekneden kaynaklanan "kaçak akım korozyonu" (stray current corrosion) yoluyla olması mümkündür; ancak bu durum çoğu kişinin sandığından çok daha nadirdir. Kaçak akım korozyonunda bile vakaların büyük çoğunluğunda tekne, kendi felaketinin efendisidir. Kaçak akım korozyonundan sık sık korkulan "elektroliz" olarak bahsedilir! Bu kelimeyi kullananların tavsiyelerine karşı temkinli olun. Elektroliz; sanayide ve laboratuvarlarda bulunan, anodun pozitif, katodun ise negatif olduğu yapay bir süreçtir; oysa teknenizde anot negatif, katot ise pozitiftir... Elektroliz teknede gerçekleşmesi mümkün olmayan bir süreçtir.
İnsanlar bazen "elektroliz" derken "galvanik korozyonu", bazen "kaçak akım korozyonunu" kastederler, bazen de ne demek istediklerini kendileri de bilmezler. Aradaki farkı bilmeyen bir teknisyeni, bir korozyon sorununu çözmesi için işe alır mıydınız?
Düşük kaliteli (genellikle yabancı menşeli) ve içinde safsızlıklar barındıran anotlar, metaldeki kirleticiler nedeniyle aynı anda hem katodik hem de anodik özellik göstererek kendi kendilerini korozyona uğratabilirler.
Tatlı veya tuzlu suda, bir kuyruk motoru veya sail-drive'ın alüminyum kısmı (düşük soylu), paslanmaz çelikle (yüksek soylu) temas halindeyse, alüminyum korozyona uğrayacaktır. Bu durum, farklı potansiyellere sahip tüm metaller için geçerlidir.
Saf su iletken değildir; ancak tatlı su göllerimiz, az çok iletken olan mineraller ve kirleticiler içerir. Bu durum, yerel kirliliğe veya drenaj akıntılarına bağlı olarak limandan limana değişebilir. Tuzlu su göllerimizden çok daha iletkendir; az iletken sularda akımı iletmek için daha fazla voltaj gerektiğinden farklı tipte anotlar kullanmamızın nedeni budur. Biz her zaman elektron akışını kontrol etmeye çalışıyoruz ve bu durum elektrolit (su) tarafından etkilenir.
Akımın akabilmesi için ilgili metaller arasında temas (süreklilik) olmalıdır. Çok düşük voltajlarla (mili-voltlar) uğraştığımız için, anodun kendisini feda edebilmesi amacıyla metaller arasındaki direnç çok düşük olmalı, tercihen bir ohm'un altında hatta 0.0 Ohm olmalıdır.
Ciddi galvanik korozyon, tatlı suda tuzlu suya kıyasla daha az görülen bir sorundur; ancak kaçınılmazdır ve doğru (yanlış!) koşullar altında size çok pahalıya mal olabilir! Tekneyi suya indirmeden önce anotlarınızı kontrol edin.
Lise kimya derslerinden, iki farklı metalin tel ile birbirine bağlanıp suya daldırılarak manyetik alanların etkinleştirildiği, elektrokimyasal bir sürecin başladığı ve akımın akmasıyla bir pil oluşturulduğunu hatırlayabilirsiniz. Bronz, alüminyum, manganez bronzu ve paslanmaz çeliğin ya doğrudan temasla ya da bağlama (bonding) kablolarıyla birbirine bağlı olduğu ve suya daldırıldığı bir teknede... aynı durumdasınız demektir; tüm bu metalleri devasa bir pile dönüştürürsünüz. Daha soylu olan metal "katot", daha az soylu olan ise "anot"tur. Bu süreçte, daha az soylu olan metal daha soylu olana elektron vererek zayıflar; bu da "galvanik korozyon" olarak bilinir. Bu metaller galvanik cetvelde (bazen Soyluluk Cetveli olarak adlandırılır) birbirlerinden ne kadar uzaksa, o kadar fazla korozyon meydana gelir.
Bazı elektriksel korku hikayeleri için "AC/DC Kabus Fotoğrafları"na göz atın. Teknelerdeki elektrikle ilgili diğer korozyon türü olan Kaçak Akım Korozyonu, genellikle yanlış bir şekilde "elektroliz" olarak adlandırılır. Eğer tatlı sudaysanız ve ailenizin güvenliği konusunda endişeleriniz varsa, "Elektrik Şoku Boğulması" (Electric Shock Drowning) konusuna bir göz atın.