Korozif etkilere maruz kalmış doğal gaz çelik şebeke vanaları ve vana odalarının rehabilitasyonunun araştırılıması
In search of the rehabilitations of the natural gas steel network valves and vaults exposed to corrosive effects
Yazar: ÖMER A. ENGİN
Danışman: DR. CEVAT ÖZARPA ; PROF. DR. ZEKİ ÇİZMECİOĞLU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Üretim Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Doğal gaz = Natural gas ; Korozyon = Corrosion

Özet:
Doğal gaz; yanıcı, kokusuz, renksiz, havadan hafif ve çevreci bir gazdır. Bu özelliklerinin yanında doğal gazın olası sızıntılar veya kaçaklar nedeniyle kontrolsüz yanma ve patlama gibi riskleri de vardır. Doğal gaz çelik boru şebekesi üzerinde acil durumlarda kapatılmak üzere çelik vanalar tesis edilir. Bu vanalar, şebeke personelinin acil durumlarda kolaylıkla müdahalede bulunabilmesi için yeraltında oda şeklinde ve betonarme olarak inşa edilen vana odalarında muhafaza edilirler. Doğal gaz vana odaları şehrin fiziki şartlarına göre trafiğe açık caddelerde, sokak aralarında, yeşil alanlarda ve park içlerinde olabilmektedir.Bu çalışmada, ilk olarak doğal gaz dağıtım şirketlerinde su girişi yaşanan ve korozyonun yoğun görüldüğü vana odalarındaki incelemelere ve gözlemlere öncelik verilmiştir. Özellikle yağmurlu havalarda vana odalarına su girişinin; menhol kapaklarından, havalandırma bacalarından, yeraltında ise doğal gaz borusunun duvarla bağlantı yerlerinden, beton zeminden ve duvarlardan olduğu görülmüştür. Su girişi olmuş olan vana odalarının suları, vidanjörler veya otomatik kontrollü pompa sistemleri kullanılarak boşaltılmaktadır. Vanaların, zaman zaman bir müddet su altında kaldığı tespit edilmiştir. Su girişi olmuş vana odaları, aynı zamanda çamurla ve kirlilikle dolmuş olabilmektedir. Kar yağışlı havalarda yollara dökülen ve klor içeren tuzların da vana odalarında su girişleriyle birlikte birikmektedir. Odalarda nem ve rutubet oranının yüksek olduğu ve tavanda yoğuşmaların da meydana geldiği gözlemlenmiştir. Korozyon oluşumuna çok müsait olan bu ortamlardaki birçok vana ve boruda kaplama altı korozyonu, aralık korozyonu, homojen korozyon ve pitting korozyonları tespit edilmiş ve fotoğraflanarak verilmiştir. Pitting korozyonu sonucu yer yer boru et kalınlıklarında 2-2,5 mm'ye kadar metal kayıplarının meydana geldiği gözlemlenmiştir.Korozyon nedeniyle vana ve borularda meydana gelmiş metal kayıplarının tamirleri için alternatif uygulama çözümleri ASME PCC-2 ve ASME B31 G Amerikan standartları gibi kabul görmüş uluslar arası standart ve uygulamalar araştırılarak, çözüm önerileri verilmiştir. Bunlardan biri olan, uygulamasını yapıp detaylarını verdiğimiz inovasyon ürünü fiber karbon kompozit tamir sistemleri, kolay ve uygulanabilirliği ile ön plana çıkmaktadır. Ayrıca vana odalarındaki korozyon oluşumuna neden olan su girişlerinin önlenmesi sorununa yönelik kökten ve kalıcı çözümler için de öneriler verilmiştir.

Abstract:
Natural gas is a combustible, odourless, colourless, lighter than air and enviromentally friendly. On top of these properties, there are potential dangers associated with natural gas usage, like explosion an uncontrolled combustion if gas leakeage occurs. On the natural gas steel network, these valves have been built under the ground like a concrete room named vault to give a spacious place for the natural gas maintenance technicians to work easily to shut down the flowing when the emergency case occured. The natural gas valve vaults may be on the main streets, streets or in the local park.In this study, firstly exists different city distribution companies natural gas valve vaults studied and inspected which are easy water entered and badly corroded. Entering water to the valve rooms especially in the rainy days was seen from the manhole covers, room walls, ventilation pipes, floor, pipe and wall connection places. Water filled natural gas vaults were drained by helping sewage trucks or automatic controlled pumping systems. Sometimes the valves stayed with penetrated water inside the vaults for a while for the reason of frequently entering water, due to this reasons, valves can be so dirty and muddy. Inside the vaults because of the extremely highness value of moisture and humidity, condensation has been continuously occurring, at the ceiling. These places are very suitable for the corrosion evolving. In many valves were detected crevice corrosion, filiform corrosion, uniform corrosion and pitting corrosion. Somewhere on the valves due to pitting corrosion metal lost severity has arrived 2-2,5 mm.After the widely inspection of the sector standarts, these are ASME PCC-2 ve ASME B31G, which are thought as an important information source, were given alternative applicable solutions, especially for the pitting corroded pipes and valves which had suffered metal losts . One of the innovative solutions is fiber carbon composite wrapping seems the best application because of its easy, quick and cheap properties. In addition, it was given solutions to prevent entering water to the natural gas valve vaults.