Ereğli yüksek basınç doğalgaz boru hattının katodik koruma sisteminin değişik anot materyalleri kullanılarak optimizasyonu
Optimization of Eregli high pressure natural gas pipe line cathodic protection system by using different anode materials
Yazar: FATİH MEHMET BÖLÜK
Danışman: ÖĞR.GÖR. NİYAZİ ALPER TAPAN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
EREĞLİ YÜKSEK BASINÇ DOĞALGAZ BORU HATTININKATODİK KORUMA SİSTEMİNİN DEĞİŞİK ANOT MATERYALLERİKULLANILARAK OPTİMİZASYONU(Yüksek Lisans Tezi)Fatih Mehmet BÖLÜKGAZİ ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜEylül 2006ÖZETDoğal bir olay olan korozyon, malzemenin çevre ile etkileşimi sonucu aşınmasıolarak tanımlanır. Katodik koruma, korozyonu önlemede uygulanan en etkiliyöntemlerden biridir. Katodik koruma sistemleri genel olarak, yapıyı korumakiçin gerekli akım ihtiyacı saptandıktan sonra, anot çeşit ve konfigürasyonugeliştirilerek dizayn edilmektedir. Yeraltı doğalgaz boru hatlarında katodikkorumanın önemi çok büyüktür bunun nedeni katodik korumanın korozyonukesin olarak önlemesidir. Bu çalışmada Ereğli Yüksek Basınç Doğalgaz boruhattında, yapılan arazi inceleme ve toprak rezistivitesi ölçümleri kullanılarakdış akım kaynaklı katodik koruma sistemi tasarlanmıştır. Katodik korumauygulamalarında kullanılan dört farklı anot tipi ( karma metal oksit kaplıtitanyum anot, demir silikon anot, grafit anot ve platin kaplı titanyum anot)anot kütle kaybı, anot akım verimi ve anot boyutları kullanılarak yapılanhesaplamalar sonucunda karşılaştırılarak, Ereğli branşmanındakullanılabilecek en uygun anodun seçimi yapılmaya çalışılmıştır. Çalışmasonucunda bütün anot yatağı dirençleri 0,93 ohm ile 0,99 ohm aralığındaçıkmıştır. Elde edilen anot yatağı dirençleri yeterlidir. Toplam anot sayılarıbakımından grafit anotlar 37 adet anot sayısı ile en fazla, demir silikon anotlarise 31 adet anot sayısı ile en az anot tesis edilmesini gerektiren anot çeşididir.Karma metal oksit kaplı titanyum anotlar 32 anot, platin kaplı titanyum anotlarise 33 adet anot gerektirmektedir. Anot yatağı direnci ve gerekli anot sayılarıbakımından, grafit anot hariç diğer anot çeşitleri arasında belirgin bir farkolmadığı tespit edilmiştir. Bu benzerliğe rağmen, akım kapasiteleri ve kütlekayıpları bakımından çalışmada kullanılan anot materyalleri büyük farklılıklargöstermektedirler. Karma metal oksit kaplı titanyum anotların akımkapasiteleri diğer anotlar arasında en yüksek, kütle kayıpları ise en düşükdeğerdedir. Ayrıca bu anotların her türlü ortamda rahatlıkla kullanmakolaylığı ve işletme sırasında pasifleşme göstermemeleri bakımından en uygunanot tipi olduğuna karar verilmiştir.Bilim Kodu : 912Anahtar Kelimeler : Korozyon, katodik koruma, anot, metal oksitSayfa Adedi : 79Tez Yöneticisi : Dr. N. Alper TAPAN

Abstract:
OPTIMIZATION OF EREGLI HIGH PRESSURE NATURAL GAS PIPELINE CATHODIC PROTECTION SYSTEM BY USING DIFFERENTANODE MATERIALS(M.Sc. Thesis)Fatih Mehmet BOLUKGAZİ UNIVERSITYINSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGYSeptember 2006ABSTRACTCorrosion is a natural phenomena which can be defined as the deformation of amaterial due to the interaction with its environment. Cathodic protection is oneof the most effective methods to prevent corrosion. Cathodic protection systemdesigns are generally based on the determination of the current required toprotect the targetted structure by changing anode type and configuration.Cathodic protection can also prevent corrosion completely in undergroundnatural gas pipeline systems. In this study, an impressed current cathodicprotection system design was carried out on the Eregli High Pressure NaturalGas Pipeline. In order to design the cathodic protection system, site survey andsoil resistivity measurements along the pipeline were performed. Four types ofanode material (mixed metal oxide coated titanium anode, iron silicone anode,graphite anode and platinum coated titanium anode)were selected for cathodicprotection. These anode materials were compared from the point of mass loss,current efficiency, and the number of anodes required for cathodic protection(with specified dimensions). By analyzing these parameters, most suitable anodematerial was determined for Eregli High Pressure Natural Gas Pipeline.On this study it is determined that, resistivity of all anode beds are between 0,93to 0,99 ohm. So resistivity of anode beds are sufficient. From the point ofnumber of anodes used, highest number of graphite anodes (37) and lowestnumber of iron silicone anodes (31) were determined for the cathodicprotection. It is also required 32 mixed metal oxide coated titanium anodes and33 platinum coated titanium anodes. From the point of anode bed resistivity andthe number of anodes; it is determined that there is no significant differencebetween anode types except graphite anode. In spite of this similarity, it isknown that there is a huge difference in current capacity and mass loss valuesof the anode materials considered in this study. Mixed metal oxide coatedtitanium anode is the highest, on the other hand, mass loss value of the sameanode is the smallest. As a result of this study, it is decided that mixed metaloxide coated titanium anode is the most appropriate one not only due to lowanode number, current capacity and mass loss but also its being adaptable toany kind of environment and its non passivizing character during operation.Science Code : 912Key Words : Corrosion, cathodic protection, anode, metal oxidePage Number : 79Adviser : Dr. N. Alper TAPAN