Sulama pompaj tesislerinde oluşan korozyon hasarlarının ve çeşitlerinin saptanması üzerine bir araştırma

Abstract

Bu araştırmanın amacı tarımsal sulamada kullanılan pompa çarklarında meydana gelen aşınma ve korozyonu belirlemektir. Yapılan araştırmalara ve tutulan istatistiklere göre makine elemanlarının ortalama %70'inin hurdaya ayrılma sebebi aşınmadır. Bunun sonucu olarak meydana gelen malzeme kayıpları, aşınan parçaların yenileriyle değiştirilmesi zorunluluğu, makinelerin bakım-onarım faaliyetleri için harcanan zaman ve emek ve bu faaliyetler için istihdam edilen teknik personel göz önüne alındığında, her yıl milli sermayeye oldukça büyük yükler getirmektedir. Korozyon ise metalin kullanıldığı her alanda meydana gelen ve büyük bir sorun olan çoğunlukla tamamen durdurmanın mümkün olmadığı kimyasal bir olaydır. Korozyon da aşınma gibi ülke ekonomisine büyük yük getiren sorunlardan biridir. Bu nedenlerle aşınma ve korozyonun etkilerini olabildiğince azaltmanın yolları aranmalıdır. Bu araştırmada, santrifüj pompaların dökme demir ve alüminyum malzemeden yapılmış çarklarında aşınma ve korozyonun etkisiyle meydana gelen hasarlar araştırılmış ve saptanmaya çalışılmıştır. Yapılan denemede üç farklı pompa ile kurulan sistemlerde suyun sürekli devir-daim yapması sağlanmıştır. Denemeler, ilk pompada 150 ve 200 saatlik süreler halinde, diğer iki pompada ise 180 saatlik süreler halinde tamamlanmıştır. Bu amaçla debi, basınç, vakum, sıcaklık, nem ve elektriksel ölçümler, ağırlık kayıpları, sertlik testi, spektral analiz, taramalı elektron mikroskobu ve optik mikroskop incelemeleri yapılarak aşınma ve korozyon hasarları tespit edilmeye çalışılmıştır. Araştırmada elde edilen debi, basınç, vakum ve elektriksel ölçümlerin sonuçlarına bakıldığında, ani iniş çıkışların çok nadiren meydana geldiği, dolayısıyla çarklarda meydana gelen aşınma ve korozyonun bu ölçümleri etkileyecek kadar yoğun olmadığı tespit edilmiştir. Özellikle taramalı elektron mikroskobu ile alınan görüntüler incelendiğinde tüm çark yüzeylerinde, ince kılcal çatlaklar ve küçük oyukların meydana geldiği görülmüştür. Ancak deneme süresinin kısıtlı olması meydana gelen hasarların az olmasına neden olmuştur. Gerçek uygulama koşullarında pompaların kullanım sürelerinin çok daha uzun olması nedeniyle, malzemede daha yoğun çatlakların ve oyukların meydana geleceği ve bunun sonucunda da malzeme kayıplarının yaşanabileceği sonucuna varılmıştır.

The aim of this study is to investigate the abrasion and corrosion seen on pump propellers used for irrigation purposes. According to the previous studies and statistics, an average of 70% of machine components are scrapped because of abrasion. This puts huge strains on national economi as a consequence of material loss, the requirement to renew the damaged components, the workforce loss and waste of time because of machinery maintanence and the technical staff employed for all these operations. Corrosion, a chemical reaction, is a big problem, mostly impossible to avoid completely, taking place in any field where metals are used. Corrosion, besides abrasion, is one of the problems with an enormous toll on national economies. Therefore, methods should be pursued to reduce abrasion and corrosion as much as possible. The focus of this research to assess and define of the damages caused by abrasion and corrosion on the propellers made of cast iron and aluminum material of centrifuge pumps. During the study, experiments were conducted of three different pumps constantly running water in a closed circuit was carried out. Experiment was conducted running the first pump for 150 and 200 hours time, while the other two pumps for 180 hours. In the experiments, analyses on output, pressure, vacuum, temperature, humidity, and electrical measurements, weight losses, rigidity test, spectral analysis, optical and electronic microscopic screening were studied and abrasion and corrosion damages were tried to assess. According to results obtained, pressure, vacuum, and electrical measurements taken during the experiment, sudden fluctuations occured very rarely and therefore the abrasion and corrosion on the propellers were in the extend to have an impact on the measurements. When images taken by screen electron microscope was specially analysed, flimsy capillary cracks and small cavities were observed to appear all over the propeller surfaces. However, the limited duration of the experiment made the damages smaller than they ought to be. It may be concluded that much more cracks and cavities are expected in practices than since pumps are run for far longer periods.