Kalıp şartlandırıcı serpantininde oluşan korozyonun inhibitör kullanımıyla engellenmesi
Preventing corrosion in the mold conditioner serpentine by using an inhibitor
Yazar: İBRAHİM SARIOĞLU
Danışman: PROF. DR. HÜSNÜ GERENGİ
Düzce Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Korozyon bir malzemenin bulunduğu ortamla kimyasal veya elektrokimyasal etkileşime girmesi sonucunda fiziksel ve kimyasal özelliklerini ve işlevini kaybetme olayıdır. Soy metaller hariç metallerin büyük bir kısmı atmosferik ve doğal koşullarda zamanla korozyona uğramaktadır. Metallerde korozyonu önlemek için çeşitli yöntemler vardır. Bu yöntemlerden biri de uygulaması kolay ve ekonomik bir yöntem olan korozyon inhibitörü kullanımıdır. Serpantin, bir sıvıdaki ısıyı başka sıvıya aktarmaya yarayan ısı değiştiricidir. Isı değiştiriciler, genellikle metal malzemelerden yapıldıkları için ısı transferi yaptığı sıvıyla etkileşime girerek korozyona uğramaktadır. Korozyona uğrayan serpantinde zamanla; ısı transferi kaybı, serpantinde birikinti, basınç kaybı, metal malzeme kaybı ya da düzensiz sıvı akışı durumları gözlemlenmektedir. Bu çalışmada; serpantin olarak kullanılan %99,9 saflıktaki bakır ısı değiştiricisinin yapay soğutma suyu (SCW) etkisiyle oluşan korozyon mekanizmasına korozyon inhibitörü olarak NaNO2 etkisi Elektrokimyasal Empedans Spektroskopisi (EIS) ve Dinamik Elektrokimyasal Empedans Spektroskopisi (DEIS) yöntemleri kullanılarak araştırılmıştır. Elektrokimyasal deneyler sonrası korozyona uğramış metal numunelerin yüzeyi Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Enerji Dağılımlı X-Ray Kırınımı (EDS), Optik Profilometri (OP) analizi ve Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) ile incelenmiştir. Elektrokimyasal sonuçlar, inhibitör konsantrasyonu arttıkça bakırın korozyon direncinin arttığını ortaya çıkarmıştır. DEIS sonuçları, bakır korozyon mekanizmasının, 1000 ppm NaNO2 konsantrasyonu ile 24 saatlik bir aradan sonra bile %50 engellenebileceğini göstermiştir. 2000 ppm NaNO2 kullanımı ile %61,8'e varan inhibisyon etkinliği elde edilmiştir.

Abstract:
Corrosion is the event that a material loses its physical-chemical properties and function as a result of chemical or electrochemical interaction with its environment. Except for the noble metals, most of the metals corrode over time under atmospheric and natural conditions. There are various methods to prevent corrosion in metals. One of these methods is the use of corrosion inhibitors, which is an easy to apply and economical method. A serpentine is a heat exchanger that transfers heat from one liquid to another. Since heat exchangers are generally made of metal materials, they are subject to corrosion by interacting with the liquid they transfer heat to. Over time, heat transfer loss, deposition in the serpentine, pressure loss, metal material loss or irregular fluid flow are observed in the corroded serpentine. In this study, the effect of NaNO2 as a corrosion inhibitor on the corrosion mechanism caused by the effect of simulated cooling water (SCW) of a copper heat exchanger with 99.9% purity used as a serpentine was investigated by using Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) and Dynamic Electrochemical Impedance Spectroscopy (DEIS) methods. After electrochemical experiments, the surface of corroded metal samples was examined by Scanning Electron Microscope (SEM), Energy Dispersive X-Ray Diffraction (EDS), Optical profilometry (OP) analysis and atomic force microscope (AFM). Electrochemical results revealed that the corrosion resistance of copper increased as the inhibitor concentration increased. DEIS results showed that the copper corrosion mechanism can be inhibited by 50% even after a 24-hour break with a NaNO2 concentration of 1000 ppm. With the use of 2000 ppm NaNO2, inhibition efficiency up to 61.8% was obtained.