Buharlı otoklavlara neden daha fazla dikkat edilmeli?

Çevresel faktörler otoklavların ömrünü ve bakım sıklığını önemli ölçüde etkiler. Bu faktörlerin en önemlisi su ve dolayısıyla buhar kalitesidir. Otoklavları besleyen buharın kuruluk derecesi ve partikül oranı kullanılan tesisat ekipmanlarına ve otoklav gövdesine etki edecektir. Kalsiyum karbonat miktarının yüksek olduğu sert sular ise ısıtma bataryasında, borulama tesisatında ve temas ettiği otoklav iç yüzeylerinde kireçlenmeye sebep olur. Suyun içerisinde bulunan klorürler ise otoklavın iç yüzeyinde kullanılan yüksek kaliteli çelik üzerinde bile korozyona sebep olabilir.

Buhar Sistemlerinde Kimyasal Kirlilik

Kazan besi suyunda kimyasal maddeler bulunuyorsa, kimyasal kirlilik söz konusudur. Örneğin; civa, kadmiyum ve kurşun gibi insan sağlığına zararlı ağır metallerle paslanmaz çelik malzemede korozif etkisi olan kloridler kimyasal kirliliğe neden olur.

Buharın Kuruluğu

Bilindiği üzere buharda bulunan su damlaları buharlaşma entalpisini düşürür, boru yüzeylerinde ve transfer yüzeylerinde kireç taşı birikimine neden olur. Böylece sisteme gelen buhar, nemli olacaktır. Su damlaları ayrıca ısı transferini zorlaştırır. Buhar hattı boyunca toplanan su damlaları koç darbesi oluşumuna da sebep olur. Toplanan su, buharla beraber buhar hızında hareket eder. Bu durumda ses ve titreşim meydana gelir.

Otoklavlarda Kullanılan Su Kalitesi

Su kalitesini etkileyebilecek birçok şey vardır: sertliği, mineral miktarı, klorür içerip içermediği vb. Birçok firma buhar otoklavlarıyla musluk suyu kullanırken bu uygulama su kalitesi yetersizse zaman içinde maliyetli arızalara yol açabilir. Musluk suyu kesinlikle buhar oluşturmak için pratik bir kaynaktır, ancak aynı zamanda otoklava zarar verebilir.

Otoklav iç yüzeyini aşınmadan, tesisatı ise kireçlenmeden korumak için kullanılan su kimyasal olarak şartlandırılabilir. Su kaynağına konulan RO filtre ile de suyun içinde sertlik oluşturan mineraller tutularak ısıtma elemanlarının ömrü büyük ölçüde uzatılabilir.

Aşağıdaki özelliklere sahip olan su, otoklavın kullanım ömrünü ve prosesin verimini önemli ölçüde arttıracaktır;

pH seviyesi: 7,5 – 9

İletkenlik: < 220 mS/m

Toplam sertlik GH: 5 – 8 Fr

Fe: < 0,05 mg/lt

CO2: < 20 mg/lt

Cl: < 100 g/m3

SO4: < 325 g/m3

O2: < 0,05 mg/lt

SiO2: minimum

Yağ: < 2 mg/lt

Su yumuşatma

Su yumuşatıcılar, iyon değiştiricilerdir ve pozitif yüklü iyonların çıkartılmasını gerçekleştirir. Genellikle yumuşatıcılar kalsiyum (Ca+2) ve Magnezyum (Mg+2) iyonlarını çıkartır.

Yumuşatıcılar, sert mineralleri toplayarak ayrıştırırlar. Reaksiyon bir reçine yüzeyinde oluşur. Reçineden geçen sert su kalsiyum ve magnezyum iyonlarını absorbe ederek, sert olmayan sodyum iyonlarını verir.

MgSO4 +R2Na → R2Mg + Na2SO4

CaCl2+ R2Na → R2Ca + NaCl

(Sert su) + (sodyum yüklü reçine) → (atılan reçine) + (yumuşak su)

Ham su kazana verilmemelidir. Ham suyun kazanda kullanılması, kireç taşı oluşumuna ve kazandan suyun taşınmasına neden olur. Sadece besi suyu ya da demineralize su kullanılmalıdır. Düşük basınçlı kazanlarda yumuşatılmış su da kullanılabilir.

Otoklavların Paslanması

Otoklav üretiminde mekanik özellikleri nedeniyle P355GH ve P295GH gibi basınçlı kap çelikleri tercih edilir. Bu çelik çeşitlerini paslanmaz çelikten ayıran en önemli özellik içerisindeki krom miktarıdır. Paslanmaz çeliğin yüzeyinde çok ince, sağlam ve kararlı krom oksit tabakası bulunur. Bu tabaka oksijen moleküllerinin çeliğin iç yüzeylerine penetre etmesini ve oksitlenmeyi önler ve çeliği paslanmaya karşı korur. Ancak basınçlı kap çeliklerinde krom miktarı paslanmaz çeliğe göre daha düşüktür. Otoklavlarda kullanılan P355GH ve P295GH karbon çeliklerinde C≤0.12, Si: 0.25~0.75, Mn: 0.20~0.50, P: 0.07~0.15, S≤0.03, Cu: 0.25~0.55, Cr: 0.30~1.25, Ni≤0.65 oranlarında bulunur ve kalan kısım demir (Fe) ile safsızlıklar içerir.

Aşınma ve delinme dışında bir çelik malzemenin uzun süre ısı ve neme maruz kalması da oksitlenmeye sebep olur. Su içerisinde fazla miktarda bulunan klorid ve klorin gibi bileşenler çelik için oldukça zararlıdır.

Otoklava gönderilen buhar ve hava içerisindeki oksijen atomları çelik içerisine penetre ederek demir atomları ile aşağıdaki gibi reaksiyona girerek zamanla paslanmaya neden olur.

Fe(s) + 2H2O(g) → Fe(OH)2(s) + H2(g)

Otoklavlar da paslanmanın bir diğer önemli sebebi de otoklavın zemin üzerindeki eğiminin yanlış olmasıdır. Kurulum sırasında otoklavın boyuna göre %0,1 ile %0,2 arasında eğim sağlanmalıdır. Doğru eğim ile otoklavın altında proses sırasında oluşan kondens, kondenstop üzerinden tahliye edilir ve paslanmanın önüne geçilir. Eğim fazla olduğunda su kondenstopu geçerek farklı bir noktada birikir ve çeliğin paslanmasına sebep olur. Eğimin az olduğu durumda ise su hiç bir zaman kondenstopa ulaşamaz ve sistemden tahliye edilemez, biriktiği yerde paslanmaya sebep olur. Eğim yılda bir kez uzman kişiler tarafından kontrol edilmelidir. Belirli aralıkla uygun ışıklandırma da sağlanarak otoklav alt kısmında su birikimi olup olmadığı kontrol edilmeli ve gerekirse temizlenmelidir. Rutin olarak yapılan bu temizlik otoklav alt kısmının paslanmasını önüne geçecektir.

Otoklav iç yüzeylerinde paslanma başladığında kumlama yapılarak pasın giderilmesi gerekir. Zamanında müdahale edilmezse yüzeyde oluşan pas katmanları malzemenin o bölgesini zayıflatır ve hatta paslı bölgelerde kırılmalar ve dökülmeler meydana gelebilir.

Yukarıda sayılan nedenlerden dolayı otoklavların periyodik bakımları düzenli olarak yapılmalı, yetkili kişiler tarafından su kalitesi ve kondens suyu analizleri yapılarak itinayla değerlendirilmelidir. Yüzeyde meydana gelen paslanmalar da gerekirse tahribatsız muayene testleri (NDT) tekrarlanmalı, otoklavın güvenliğinden emin olunmalıdır.