Kimyasal transferde pompa arızalarının büyük bölümü mekanik değil malzeme kaynaklıdır. Doğru hidrolik seçilse, kapasite tam hesaplansa bile yanlış bir conta ya da uyumsuz bir gövde, pompayı haftalar içinde kullanılamaz hale getirir.
Bu rehber, sıvıyla temas eden parçaların (wetted parts) nasıl seçileceğini, malzemelerin sınırlarını, uyumluluk tablolarının nereden geldiğini ve sahada en sık yapılan hataları ele alıyor. Elinizde bozulmuş bir parça varsa hasar teşhisi tablosundan başlayabilirsiniz.
Zincirin en zayıf halkası kuralı
Bir pompada sıvıya temas eden parçalar yalnız gövde değildir:
- Gövde ve manifoldlar
- Çark, rotor veya diyafram
- O-ringler ve contalar
- Valf bilyaları ve oturma yüzeyleri
- Mil, burç ve yataklar
- Mekanik salmastra yüzeyleri
Bu parçalardan biri uyumsuzsa pompanın tamamı uyumsuzdur. PVDF gövdeli bir pompaya EPDM O-ring takmak, gövdenin direncini anlamsız kılar. Teklif ve sipariş aşamasında her kalemin malzemesi ayrı ayrı teyit edilmelidir.
Listeye çoğu zaman girmeyen iki kalem daha vardır ve ikisi de sızıntıya yol açar: cıvata/somun malzemesi (dışarıdan gelen kimyasal buharı ve dökülmeye maruzdur) ve hat üzerindeki yardımcı ekipman — süzgeç sepeti, manometre kılcalı, seviye şamandırası. Pompayı doğru seçip hattı yanlış malzemeden kurmak, sorunu birkaç metre öteye taşımaktan başka bir işe yaramaz.
Termoplastikler
| Malzeme | Üst sıcaklık (yaklaşık) | Güçlü olduğu yer | Sınırı |
|---|---|---|---|
| PVC | ≈ 60 °C | Ekonomik; seyreltik asit/baz, su arıtma | Düşük sıcaklık sınırı; çözücülerde çözünür |
| PP (polipropilen) | ≈ 100 °C | Seyreltik asit ve bazlar, tuz çözeltileri; ekonomik | Aromatik/klorlu çözücüler; oksitleyiciler (hipoklorit dahil) sınırlı |
| PVDF (Kynar®) | ≈ 135 °C | Çok geniş direnç: güçlü asitler, halojenler, çözücüler, hipoklorit | Sıcak derişik kostikte kullanılmaz |
| PTFE (Teflon®) | ≈ 260 °C | Neredeyse evrensel kimyasal direnç; en geniş sıcaklık aralığı | Mekanik olarak yumuşak, yük altında sürünür (creep); maliyetli |
Termoplastiklerin metale karşı en büyük üstünlüğü, korozyon direncinin kütlesel olmasıdır: bir kaplama gibi aşınıp altını açığa çıkarmazlar. Sunduğumuz termoplastik pompalar bu ihtiyacı karşılar; sızdırmazlık da gerekiyorsa termoplastik gövdeli manyetik kaplinli modeller değerlendirilebilir.
Buna karşılık termoplastiklerin metalde bulunmayan üç zaafı vardır ve seçimde bunlar unutulur:
- Sürünme (creep). Sabit yük altında plastik zamanla şekil değiştirir. Flanş cıvatalarının aylar sonra gevşemiş bulunması bunun sonucudur; plastik hatlarda tork kontrolü periyodik bir bakım kalemidir.
- Darbe kırılganlığı. Özellikle düşük sıcaklıkta PVC ve PP darbeye karşı zayıftır; forklift teması ya da düşen bir anahtar gövdeyi çatlatabilir.
- UV ve dış ortam. Açık sahada UV katkısız plastik yıllar içinde kırılganlaşır. Dış montajda katkılı (siyah/UV dayanımlı) sınıf istenir.
Elastomerler (conta, O-ring, diyafram)
| Malzeme | Sıcaklık | Uygun | Uygun değil |
|---|---|---|---|
| EPDM | ≈ 150 °C’ye kadar | Sıcak su, buhar, bazlar, ketonlar, seyreltik asitler | Yağ ve hidrokarbonlar |
| FKM / Viton® | ≈ 200 °C’ye kadar | Aromatik/klorlu hidrokarbonlar, yağlar, agresif asitler, yüksek sıcaklık | Sıcak derişik bazlar, ketonlar, aminler |
| NBR (Buna-N) | ≈ 100 °C’ye kadar | Petrol ürünleri, yağlar, yakıtlar | Güçlü asitler, ozon, ketonlar |
| PTFE | ≈ 260 °C’ye kadar | Neredeyse her şey | Esnek değildir; sızdırmazlıkta tasarım gerektirir |
EPDM ile FKM birbirinin tam tersi davranır: EPDM bazlarda iyi, yağda kötüdür; FKM yağ ve asitte iyi, sıcak bazda kötüdür. Sahadaki en sık hata, “her yere Viton takalım” alışkanlığıdır — kostik hattında bu tercih contayı şişirip parçalar.
Elastomerlerde bir de ani basınç düşmesi (explosive decompression) riski vardır: basınç altında elastomerin içine giren gaz, basınç hızla düştüğünde genleşip malzemeyi içeriden kabartır ve çatlatır. Gaz çözünmüş sıvılarda ve sık devreye alınıp durdurulan hatlarda O-ring seçimi bu davranış hesaba katılarak yapılır.
PTFE contalarda ise sızdırmazlık malzemeden çok tasarımdan gelir: PTFE esnek olmadığı için yayla desteklenmiş (spring-energized) ya da zarflı (envelope) conta biçimleri kullanılır. Düz bir PTFE levhayı O-ring yerine koymak sızdırmazlık üretmez.
Metaller
- 304 paslanmaz: Gıda ve genel su hizmetleri. Klorür ve asitlere sınırlı direnç.
- 316 / 316L paslanmaz: En yaygın proses malzemesi. Molibden katkısı klorür direncini artırır. Ancak hidroklorik asitte kullanılmaz ve klorürlü ortamlarda çukurcuk (pitting) ile gerilmeli korozyon çatlaması riski taşır.
- Alloy 20: Sülfürik asit hizmetleri için geliştirilmiştir.
- Hastelloy C: Oksitleyici ve klorür içeren zorlu ortamlar; yüksek maliyet.
- Dupleks paslanmaz: Yüksek mukavemet + klorür direnci; deniz suyu uygulamaları.
Metalik seçenekler için paslanmaz pompalar ve alaşımlı pompalar gruplarımıza bakabilirsiniz.
Paslanmaz seçiminde sayısal bir ölçüt: PREN
“Hangi paslanmaz daha iyi?” sorusunun ölçülebilir bir cevabı vardır. PREN (çukurcuk direnci eşdeğer sayısı), alaşımın klorürlü ortamda çukurcuk korozyonuna direncini tek bir sayıya indirger ve alaşım bileşiminden hesaplanır:
PREN = %Cr + 3,3 × %Mo + 16 × %N
(Yüzdeler kütlece; tungsten içeren alaşımlarda molibden terimi %Mo + 0,5 × %W olarak alınır. Bazı kaynaklar azot katsayısını 30 kullanır — hangi formülün kullanıldığı belirtilmelidir.)
Pratik anlamı şudur: PREN yükseldikçe klorüre dayanım artar. PREN değeri 32’nin üzerindeki alaşımlar uygun şartlarda deniz suyunda kullanılabilir; deniz suyu hizmeti için tipik olarak PREN > 40 aranır — çünkü aralık (crevice) korozyonu, açık yüzeyden daha zorlayıcıdır. Bu, 316’nın neden deniz suyunda güvenli olmadığını sayıyla açıklar.
PREN bir sıralama aracıdır, mutlak bir garanti değildir: asit türü, sıcaklık, akış hızı ve yüzey kalitesi sonucu değiştirir. Yine de iki teklifi karşılaştırırken “316 mı, dupleks mi?” tartışmasını somutlaştırır.
Malzeme sertifikası: neyi teyit ediyorsunuz?
Kritik hizmette “316 paslanmaz” ibaresi tek başına yeterli değildir; malzemenin gerçekten o bileşimde olduğunu belgeleyen muayene dokümanı istenir. EN 10204 bu dokümanların türlerini tanımlar:
- Tip 2.1 — Uygunluk beyanı: Üretici siparişe uygunluğu beyan eder, test sonucu içermez.
- Tip 2.2 — Test raporu: Test sonuçları vardır, ancak rutin üretim kontrolünden gelir; size sevk edilen partiye ait olması gerekmez.
- Tip 3.1 — Muayene sertifikası: Sonuçlar sevk edilen partiye aittir ve üreticinin üretimden bağımsız muayene temsilcisi tarafından onaylanır. Proses sanayisinde standart talep budur.
- Tip 3.2 — Üçüncü taraf onaylı: 3.1’in üzerine bağımsız bir muayene kuruluşunun karşı imzası eklenir.
Aradaki fark izlenebilirliktir. Tehlikeli sıvı taşıyan ya da basınçlı ekipman kapsamına giren bir hatta 2.2 ile 3.1 arasındaki fark, arıza sonrası soruşturmada belirleyici olur.
Hızlı uyumluluk tablosu
A = uygun · B = şartlı/sınırlı · C–D = uygun değil. Değerler oda sıcaklığı içindir.
| Kimyasal | PP | PVDF | PTFE | EPDM | FKM | 316 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Sülfürik asit %10 | A | A | A | A | A | B |
| Hidroklorik asit %20 | A | A | A | A | A | D |
| Fosforik asit %20 | A | A | A | A | A | B |
| Sodyum hidroksit %20 | A | B | A | B | D | B |
| Sodyum hipoklorit | C | A | A | C | B | C |
| Aseton | A | D | A | C | D | A |
| Toluen | C | A | A | D | B | A |
Bu tablo yalnız bir özettir. 1.460 kimyasal ve 26 malzeme için arama yapabileceğiniz Kimyasal Uyumluluk Tablosu aracımızı kullanarak taşıyacağınız sıvıyı doğrudan sorgulayabilirsiniz.
Tabloda dikkat çeken üç nokta:
- 316 paslanmaz, hidroklorik asitte kullanılamaz. “Paslanmaz her şeye dayanır” varsayımı en pahalı yanılgılardan biridir.
- PVDF asetonda çözülür, buna karşılık toluende çok iyidir. PP tam tersi davranır. Çözücü seçiminde tek bir “iyi plastik” yoktur.
- Sodyum hipoklorit PP, EPDM ve 316 için zorlayıcıdır; doğru tercih PVDF veya PTFE’dir. Dozaj tarafındaki ayrıntılar için dozaj pompası rehberimize bakın.
Bu tablolar nereden geliyor?
Uyumluluk tablolarındaki “A/B/C” harfleri bir görüş değil, standart bir laboratuvar prosedürünün sonucudur. Plastikler için yaygın olarak kullanılan yöntem ASTM D543‘tür: malzeme numuneleri belirlenmiş kimyasal ayıraçlara daldırılır (ya da gerilme altında ayıraca maruz bırakılır) ve ağırlık, boyut, görünüm, renk ve mekanik özelliklerdeki değişim ölçülerek raporlanır. Standart ayrıca yükseltilmiş sıcaklıkta ve gerilme altında maruziyet için ayrı prosedürler tanımlar.
Bunu bilmek iki pratik sonuç doğurur:
- Ölçülen şey “delinme” değil, değişimdir. Ağırlığı %8 artmış, yani kimyasalı emmiş bir parça hâlâ sağlam görünür — ama mukavemeti düşmüştür. Uyumluluk kararı gözle değil ölçüyle verilir.
- Gerilme, sonucu değiştirir. Standart, gerilme altındaki maruziyeti ayrı bir prosedür saydığı için: serbest hâlde uyumlu görünen bir plastik, cıvata torku altındaki bir flanşta çatlayabilir. Bu, gerilmeli çatlamanın (ESC) laboratuvardaki karşılığıdır.
Bu yüzden bir tablo değeri “üretici föyünde ne yazıyor” sorusundan bağımsız değildir. Kritik hizmette, tablo yerine sizin sıvınızla ve sizin sıcaklığınızla yapılmış bir daldırma testi istenir.
Korozyon tek biçimde olmaz
“Malzeme dayanıyor mu?” sorusu tek boyutlu değildir; metallerde hasar birkaç farklı mekanizmayla gelir ve bazıları uyumluluk tablosunda görünmez:
- Üniform korozyon: Yüzeyin her yerinden dengeli incelme. Öngörülebilirdir; tablolardaki “mm/yıl” değerleriyle ömür hesaplanabilir.
- Çukurcuk (pitting) korozyonu: Yüzey sağlam görünürken noktasal delinme. Klorürler paslanmazda bunu tetikler. Toplam kütle kaybı çok az olduğu için ölçümle fark edilmez — pompa bir gün delinir.
- Aralık (crevice) korozyonu: Conta altı, flanş arası gibi durgun bölgelerde yoğunlaşır. Tasarım hatası kadar malzeme sorunudur.
- Gerilmeli korozyon çatlaması (SCC): Gerilme + klorür + sıcaklık birlikteliğinde ani çatlak. 304/316 paslanmazın sıcak klorürlü ortamdaki klasik zaafıdır.
- Galvanik korozyon: Farklı iki metal temas ettiğinde daha aktif olan hızla yenir. Pompa gövdesi ile cıvata/flanş malzemesinin uyumu bu yüzden önemlidir.
- Erozyon-korozyon: Yüksek akış hızı ve katı parçacık, koruyucu oksit filmini sürekli sıyırır; malzeme durgun hâlde dayandığı sıvıda akış altında yenilir. Çark giriş kenarları ve dirsek iç yüzeyleri tipik bölgelerdir.
Termoplastiklerde karşılığı gerilmeli çatlama (ESC) ve şişme/yumuşamadır: malzeme çözünmez ama kimyasalı emerek boyut ve mukavemet değiştirir. Bir parçanın “delinmemesi” uyumlu olduğu anlamına gelmez — ölçüsü ve mukavemeti korunmalıdır.
Plastikte basınç, sıcaklıkla düşer
Metal pompalarda basınç sınırı geniş bir sıcaklık aralığında hemen hemen sabit kalır. Termoplastiklerde ise durum farklıdır: sıcaklık arttıkça izin verilen çalışma basıncı belirgin biçimde düşer. Üretici föylerindeki basınç–sıcaklık (derating) eğrisi bu yüzden vardır.
Pratik sonuç: 20 °C’de 6 bar basınca dayanan bir PP gövde, 80 °C’de bunun yalnız bir bölümünü taşıyabilir. Seçimi en yüksek sıcaklık ile en yüksek basıncın aynı anda oluştuğu noktaya göre yapın — ikisini ayrı ayrı kontrol etmek yanıltır.
Aynı mantık boru tesisatı için de geçerlidir; sıcak hatta plastik boru seçerken derating eğrisi ihmal edilmemelidir. Ayrıca su darbesi (water hammer) plastik hatta metalden daha tehlikelidir: ani vana kapanışında oluşan basınç tepesi, derating uygulanmış sınırı katlayarak aşabilir. Hızlı kapanan otomatik vanaların bulunduğu plastik hatlarda kapanma süresi ve darbe hesabı seçim kadar önemlidir.
Yatak, mil ve salmastra malzemeleri
Sıvıyla temas eden ve sıklıkla gözden kaçan grup budur:
- Silisyum karbür (SiC): Çok yüksek aşınma direnci ve geniş kimyasal uyumluluk. Kırılgandır; termal şok ve kuru çalışmaya duyarlıdır. Salmastrasız pompaların standart yatağıdır — bkz. manyetik kaplinli pompa rehberi.
- Karbon-grafit: Kuru çalışmayı daha çok affeder, kendinden yağlayıcıdır; aşınma direnci SiC’den düşüktür. Güçlü oksitleyicilerde uygun değildir.
- Alümina seramik: Ekonomik ve kimyasal olarak dirençli; SiC’ye göre daha kırılgandır.
- PTFE kaplı mil / kaplanmış yüzeyler: Kaplama olduğu için çizilme ve aşınmada altındaki metal açığa çıkar; aşındırıcı sıvılarda dikkatli olun.
Salmastralı pompalarda bir kalem daha vardır: salmastra yüzey çifti. Aynı malzemeden iki yüzey (örneğin SiC/SiC) yüksek aşınma direnci verir ama kuru çalışmayı hiç affetmez; karbon/SiC çifti daha bağışlayıcıdır, buna karşılık aşındırıcı sıvıda karbon hızla yenir. Yüzey çifti kararı, sıvının aşındırıcılığı ile kuru kalma riski arasındaki dengeye göre verilir.
Gıda, içme suyu ve ilaç teması
Kimyasal uyumluluk bir malzemenin dayanıp dayanmadığını söyler; gıda teması ise ürüne ne bıraktığını sorar. Bunlar farklı sorulardır ve farklı belgelerle cevaplanır:
- 1935/2004/AT — AB’de gıdayla temas eden tüm madde ve malzemeler için çerçeve tüzük. Temel ilke: malzeme, gıdaya sağlığı tehlikeye atacak ya da gıdanın bileşimini/duyusal özelliklerini kabul edilemez biçimde değiştirecek madde bırakmamalıdır.
- 10/2011/AB — plastikler için özel düzenleme; izin verilen maddeler ve göç (migrasyon) sınırlarını tanımlar.
- FDA 21 CFR 177.1550 — ABD tarafında PTFE esaslı gıda teması malzemeleri için başvurulan düzenleme.
Pratikte istenmesi gereken, “gıdaya uygundur” cümlesi değil, parça bazında uygunluk beyanıdır: diyafram, O-ring, valf yuvası ve gövde için ayrı ayrı. Ayrıca hijyenik hatta malzeme seçimini çoğu zaman ürün değil CIP temizlik kimyasalı belirler — sıcak kostik ve asit döngüsüne dayanmayan bir elastomer, ürüne uygun olsa bile hatta uzun ömürlü olmaz.
Tabloların üç tuzağı
1. Sıcaklık
Uyumluluk tabloları genellikle oda sıcaklığı içindir. Genel bir yaklaşım olarak sıcaklık her 10 °C arttığında korozyon hızı kabaca iki katına çıkar. 20 °C’de “A” olan bir kombinasyon 60 °C’de “C” olabilir. Çalışma sıcaklığındaki veriyi isteyin.
2. Derişim
Aynı kimyasalın farklı derişimleri tamamen farklı davranır. Sülfürik asit bunun klasik örneğidir: seyreltik hâli indirgeyici, derişik hâli güçlü oksitleyici gibi davranır ve uygun malzemeler değişir. “Sülfürik asit” demek yetmez; yüzde kaç olduğunu belirtin.
3. Karışımlar ve safsızlıklar
Tablolar saf kimyasallar içindir. Gerçek proses sıvıları karışımdır; eser miktardaki bir klorür ya da oksitleyici, ana kimyasala göre seçilmiş malzemeyi bozabilir. Emin olunamayan durumlarda numune daldırma testi (kupon testi) en güvenilir yöntemdir: malzeme örnekleri gerçek sıvıda, gerçek sıcaklıkta bekletilir, ağırlık ve görünüm değişimi ölçülür. ASTM D543 bu testin nasıl yürütüleceğini ve nelerin raporlanacağını tanımlar.
Hasar biçiminden sebebe: malzeme teşhisi
Sökülen parçanın görüntüsü, hangi mekanizmanın işlediğini çoğu zaman doğrudan söyler:
| Parçada görülen | Olası mekanizma | Yapılacak |
|---|---|---|
| O-ring şişmiş, yumuşamış, ölçüsü büyümüş | Elastomer kimyasalı emmiş (uyumsuz malzeme) | Elastomer sınıfını değiştirin; FKM↔EPDM tersliğini kontrol edin |
| Conta sertleşmiş, çatlamış, kırılgan | Sıcaklık aşımı veya yaşlanma/oksitleyici saldırı | Sıcaklık sınırını ve oksitleyici derişimini kontrol edin |
| Elastomerde iç kabarcık, iğne deliği çatlaklar | Ani basınç düşmesi (gaz genleşmesi) | Devreye alma/durdurma hızını ve O-ring sınıfını gözden geçirin |
| Paslanmazda yüzey parlak ama noktasal delik | Çukurcuk korozyonu — klorür | Daha yüksek PREN’li alaşıma geçin veya termoplastiğe dönün |
| Conta yüzeyi/flanş arası altında oyulma | Aralık korozyonu | Durgun boşlukları kaldırın; alaşım sınıfını yükseltin |
| Gerilmeli bölgede ince, dallanan çatlaklar | Metalde SCC / plastikte ESC | Klorür + sıcaklık + gerilme üçlüsünü kırın; tork değerlerini kontrol edin |
| Çark giriş kenarı ve dirsek içinde parlak oyulma | Erozyon-korozyon | Akış hızını düşürün, katıyı ayırın, sert malzemeye geçin |
| Farklı iki metalin temas ettiği yerde hızlı yenme | Galvanik korozyon | Cıvata/flanş malzemesini gövdeyle uyumlayın veya yalıtın |
| Plastik gövdede cıvatalar gevşemiş | Sürünme (creep) | Tork kontrolünü periyodik bakıma alın |
Seçim akışı
- Sıvıyı tam tanımlayın: Kimyasal adı, derişimi, çalışma ve tepe sıcaklığı, katı içeriği, safsızlıklar. Güvenlik bilgi formu (SDS) başlangıç noktasıdır.
- Gövde malzemesini belirleyin (termoplastik / paslanmaz / alaşım). Paslanmazda kalıyorsanız PREN ile karşılaştırın.
- Elastomerleri ayrıca seçin — gövdeyle aynı olduklarını varsaymayın.
- Yatak/mil/salmastra malzemelerini doğrulayın (SiC, karbon, seramik; salmastralıysa yüzey çifti).
- Sıcaklık ve basınç sınırlarını seçilen tüm malzemeler için kontrol edin; en düşük sınır sistemin sınırıdır. Plastikte derating eğrisini ve su darbesini hesaba katın.
- Temizlik kimyasalını ve varsa gıda teması gerekliliğini ayrı bir kalem olarak değerlendirin.
- Kritik hizmette kupon testi yapın, malzeme sertifikası (EN 10204 Tip 3.1) isteyin veya üreticiden yazılı onay alın.
Sık sorulan sorular
316 paslanmaz her kimyasala dayanır mı?
Hayır. 316, klorürlü ortamlarda çukurcuk ve gerilmeli korozyon çatlamasına açıktır ve hidroklorik asitte kullanılmaz. Klorür ve halojen içeren hizmetlerde ya daha yüksek PREN’li bir alaşım ya da termoplastik gövde gerekir.
PP mi PVDF mi seçmeliyim?
Kimyasala göre değişir; biri diğerinin üstü değildir. PVDF halojen, hipoklorit ve pek çok çözücüde üstündür ama sıcak derişik kostikte kullanılmaz. PP seyreltik asit/baz ve tuz çözeltilerinde ekonomik ve güvenlidir, buna karşılık aromatik/klorlu çözücülerde ve güçlü oksitleyicilerde zayıftır.
Uyumluluk tablosunda “B” gördüm, kullanabilir miyim?
“B” şartlı demektir: genellikle daha düşük sıcaklık, daha düşük derişim ya da aralıklı temas için geçerlidir. Sürekli hizmette “B” bir malzemeyi seçmeden önce çalışma sıcaklığındaki veriyi isteyin veya kupon testi yapın.
Gıdaya uygun malzeme ile kimyasala dayanıklı malzeme aynı şey mi?
Hayır. Kimyasal uyumluluk malzemenin bozulup bozulmadığını, gıda teması mevzuatı ise malzemenin ürüne madde bırakıp bırakmadığını sorgular. Bir malzeme kimyasala dayanıklı olup gıda teması için uygun olmayabilir; ikisi ayrı ayrı belgelenir.
Malzeme sertifikası olarak neyi istemeliyim?
Proses sanayisinde olağan talep EN 10204 Tip 3.1‘dir: sonuçlar sevk edilen partiye aittir ve üretimden bağımsız bir muayene temsilcisi tarafından onaylanır. Tip 2.2’deki sonuçlar rutin üretim kontrolünden gelir, sizin partinizi temsil etmeyebilir.
Sıvınızın adını, derişimini ve sıcaklığını paylaşırsanız uygun malzeme kombinasyonunu birlikte belirleyebiliriz — teknik destek için bize ulaşın ya da termoplastik, paslanmaz ve alaşımlı pompa gruplarımızı inceleyin.