Katodik Koruma Ölçümü Nasıl Yapılır?

Katodik koruma nedir?

Toprağa gömülü çelik, toprakla galvanik bir pil oluşturur ve anot gibi davranan bölgelerinden metal kaybeder. Katodik koruma; yapıyı devrenin katodu hâline getirerek korozyonu durdurur. İki kurulum tipi vardır: galvanik (kurban) anot — magnezyum/çinko anotlar kendini feda eder; dış akım (trafo-redresör) — doğrultucu üzerinden sürekli koruma akımı basılır. Ölçüm, bu korumanın gerçekten sağlandığını sayısal olarak kanıtlar.

Numaralı muayene noktaları işaretlenmiş tam çizim, genişletilmiş açıklamalar ve 79 rapor şablonunun tamamı Raporsis içinde. Ücretsiz denemeyi başlatın — kredi kartı bilgisi ya da ödeme gerekmez.

Sahadaki düzen her iki kurulumda da aynı iskelete oturur. Korunan yapı toprağın altındadır ve ona bir bağlantı kablosuyla ulaşılır; bu kablo zemin üstünde bir test direğine ya da ölçüm kutusuna çıkar, ölçüm oradan alınır. Voltmetrenin bir ucu bu kutuya, diğer ucu yapının üzerindeki nemli zemine oturtulan Cu/CuSO₄ referans elektroda bağlanır — okunan değer tam olarak bu iki nokta arasındaki gerilimdir. Galvanik kurulumda koruma akımını toprağa gömülü kurban anot üretir ve akım zemin üzerinden yapıya doğru akar; dış akım kurulumunda akımı rektifier basar, panonun bir ucu ayrı bir yatağa gömülü anotlara, diğer ucu korunan yapıya gider. Panonun kendi kabin topraklaması da bu resmin parçasıdır ve ayrıca kontrol edilir.

Boru hattı üzerindeki izolasyon contası, koruma akımının komşu tesisata kaçmasını engelleyen sınırdır; anot ve yapı bağlantılarının klemensleriyle birlikte gözle kontrol edilen noktalardır — bunların hepsi zemin altında kaldığı için ancak proje ve test noktaları üzerinden izlenebilir. Ölçüm anında koruma akımı kesildiğinde okuma bir anda yukarı sıçrar; bu sıçrama IR düşümüdür ve ON değerini OFF değerinden ayıran şeydir. Sıçramadan sonra değerin yavaşça yükselmeye devam etmesi normaldir, ölçüm o yüzden akımın kesildiği anda alınır.

Yasal dayanak ve standartlar

Kim yapabilir?

Katodik koruma ölçümü elektrik tesisatı ölçümleri kapsamındadır: elektrik ve elektrik-elektronik mühendisleri ile yönetmelikte sayılan diğer teknik unvanlar yapabilir; yetkili kimya mühendisleri de bu kontrolleri yapabilir (İEKY EK-III 2.3.2). Ölçümü yapanın EKİPNET kaydı zorunludur. LPG tesislerinde ölçüm sonucu, tankın muayenesini yürüten yetkiliyle paylaşılır ve ZPMR01 raporuna işlenir.

Adım adım ölçüm

1. Sistem kimliği: Koruma tipi (galvanik/dış akım), korunan yapı (tank, boru hattı), yapı malzemesi, korunan uzunluk (m) veya yüzey (m²), ilk işletme tarihi ve tasarım ömrü kaydedilir.
2. Görsel kontrol: Ölçüm kutuları (test noktaları), kablo bağlantıları, anot yatağı/redresör panosu ve izolasyon flanşlarının fiziki durumu incelenir.
3. Potansiyel ölçümü: Cu/CuSO₄ referans elektrot yapının üzerindeki nemli zemine yerleştirilir; yüksek iç dirençli voltmetreyle yapı-toprak potansiyeli her test noktasında ölçülür. Dış akım sistemlerinde akım kesintili (instant-off) okuma ile IR düşümü ayrıştırılır.
4. Sistem değerleri: Galvanik sistemde anot devre akımları; dış akım sisteminde redresör çıkış gerilimi/akımı ve ayarı kaydedilir.
5. Süreklilik ve yalıtım: Yapı boyunca elektriksel süreklilik, yabancı yapılardan (başka boru/topraklama) yalıtım ve kaçak akım etkileşimleri değerlendirilir.
6. Raporlama: Nokta nokta potansiyel tablosu, kabul kriteriyle karşılaştırma, anot/redresör durumu ve kanaat yazılır; LPG tankında sonuç ZPMR01'in izleme satırına bağlanır.

Sistem kimliği: neyi, ne kadarını koruyor?

Ölçüm değerleri ancak neyin ölçüldüğü tanımlıysa anlam taşır; bu yüzden rapor potansiyel tablosundan önce sistemi tarif eder. Koruma tipi üç seçeneklidir: galvanik (sakrifisyel anot), empoze akım (rektifier) ve hibrit. Üçüncüsü sahada göz ardı edilir ama gerçektir — küçük galvanik anot grubuyla başlayan bir tesise sonradan redresör eklenmiş olabilir; böyle bir sistemde hem anot devre akımları hem redresör çıkışı birlikte değerlendirilir, yalnız birine bakmak eksik kalır.

Korunan yapı alanı da tek tip değildir: yer altı boru hattı, yer altı tank, liman/iskele yapıları, gemi gövdesi, beton içi çelik ve diğer. Bunlar farklı ortamlardır ve ölçümün pratiği değişir — toprakta referans elektrot nemli zemine yerleştirilirken, daldırılmış yapılarda elektrot su içindedir. Yapı malzemesi (çelik, galvanizli çelik vb.), korunan uzunluk (m) veya korunan yüzey (m²) alanları koruma akımının yeterliliğini tartışmanın zeminini kurar: aynı redresör çıkışı 200 m'lik bir hat için bol, 2 km'lik bir hat için yetersiz olabilir.

İki alan doğrudan ömür takibi içindir: ilk işletme tarihi ve tasarım ömrü (yıl). Galvanik sistemde anot tanımı gereği tükenir; tasarım ömrünün sonuna yaklaşan bir tesiste potansiyeller bugün sınırın altında olsa bile eğilim yukarı dönmüş olabilir. Bu iki tarihi rapora yazmak, "bugün uygun" kararının yanına "ne zamana kadar uygun" sorusunu da koyar.

Anot ve redresör tarafında ne ölçülür?

Raporun ikinci bilgi bloğu koruma akımını üreten donanımı tanımlar. Anot tipi seçenekleri sistemin hangi ailede olduğunu da söyler: magnezyum (Mg), çinko (Zn) ve alüminyum (Al) galvanik sistemlerin kurban anotlarıdır; yüksek silisyumlu döküm demir, karışık metal oksit (MMO) ve grafit ise dış akım sistemlerinde kullanılan, akımı taşımak üzere seçilmiş anotlardır. Anot sayısı ve toplam anot kütlesi (kg) alanları galvanik sistemde tüketim hesabının girdisidir — kütle bilinmeden kalan ömür tartışılamaz.

Dış akım tarafında rapor rektifier markası/modeli, seri numarası, çıkış gerilimi (V) ve çıkış akımı (A) ile birlikte çalışma modunu ister: sabit gerilim, sabit akım veya sabit potansiyel. Bu üçlü sonucun nasıl yorumlanacağını değiştirir. Sabit gerilim modunda zemin özdirenci mevsimle değiştikçe akım da değişir, dolayısıyla yaz sonunda alınan bir ölçüm kışın tekrarlanmadıkça yılın tamamını temsil etmez. Sabit potansiyel modunda ise cihaz kendisi ayar yaptığı için çıkış değerlerindeki kayma, ayarın çalıştığının değil sistemde bir şeyin değiştiğinin işaretidir. Ölçülen çıkış değerlerini bir önceki raporunkiyle yan yana koymak, tek başına bir sayı yazmaktan çok daha fazlasını söyler.

ON ve OFF okuması: neden iki kolon?

Potansiyel tablosu her ölçüm noktası için iki değer ister: ON potansiyeli ve OFF potansiyeli. Sebep basittir: koruma akımı akarken ölçülen değer, yapının gerçek polarizasyon durumunu değil, buna toprak direnci üzerindeki gerilim düşümünün (IR düşümü) eklenmiş hâlini gösterir. ON okuması bu yüzden gerçekte olduğundan daha negatif çıkar ve tek başına alındığında korunmayan bir yapıyı korunuyor gösterebilir. Akımın anlık kesildiği andaki (instant-off) okuma IR düşümünü dışarıda bırakır; iki kolonun yan yana durmasının sebebi budur.

Şablonun kontrol maddeleri de bu ayrımı takip eder: bir madde tüm ölçüm noktalarında potansiyelin −850 mV'un altında olup olmadığını sorarken, ayrı bir madde OFF potansiyeline dayalı 100 mV'luk ikinci bir ölçütü sorgular. Yani −850 mV tek kriter değildir; özellikle yüksek dirençli veya kaplaması iyi zeminlerde ikinci ölçüt devreye girer. Galvanik sistemlerde akımı anlık kesmek her zaman mümkün olmadığından OFF okuması alınamayabilir — bu durumda alınamama sebebi rapora yazılır, kolon boş bırakılıp geçilmez.

Tablonun her satırı ayrıca bir ölçüm noktası adı ve açıklama taşır. Nokta adları kalıcı olmalıdır: "test kutusu 3" ya da "TK-3 / tank kuzey ucu" gibi bir adlandırma bir sonraki yıl aynı noktaya dönmeyi mümkün kılar. "Muhtelif" veya "tank yanı" yazılmış bir tabloda eğilim karşılaştırması yapılamaz, kayıtlar sayı yığınına döner.

Ölçüm cihazı ve referans elektrot

Rapor ölçüm donanımını ayrı bir bölümde kimliklendirir: multimetre/voltmetre adı, seri numarası, kalibrasyon tarihi ve kalibrasyon numarası. Kalibrasyonu geçmiş cihazla alınan değer denetimde ölçüm sayılmaz. Voltmetrenin yüksek iç dirençli olması ayrıca önemlidir: düşük iç dirençli bir cihaz ölçüm devresinden akım çeker ve okuduğu değeri kendisi bozar.

Referans elektrot da rapora yazılan bir alandır ve varsayılanı Cu/CuSO₄ (bakır-bakır sülfat)'tır — toprak ortamı için standart olan budur ve sayfanın başındaki −850 mV kriteri tam olarak bu elektroda göredir. Başka bir referans elektrot kullanıldığında eşik değeri de değişir; elektrot tipi yazılmadan verilen bir potansiyel değeri, hangi cetvelle ölçüldüğü belirtilmemiş bir uzunluk gibidir. Elektrotun kendi bakımı da ölçümün parçasıdır: gözenekli ucu kurumuş, çözeltisi doymamış ya da kirlenmiş bir elektrot sistematik olarak kaymış değerler üretir ve bu kayma tabloda düzgün göründüğü için fark edilmez.

Raporda hangi bölümler bulunur?

Kontrol maddeleri

• Koruma tipi ve sistem bileşenlerinin kimliği
• Test noktalarının (ölçüm kutuları) durumu ve erişilebilirliği
• Yapı-toprak potansiyeli — her noktada ≤ −850 mV (Cu/CuSO₄)
• Anaerobik zeminde −950 mV eşiğinin sağlanması
• Galvanik anot devre akımları / anot tükenme durumu
• Redresör çıkış gerilim-akım değerleri ve ayarı
• İzolasyon flanşlarının sağlamlığı
• Yapı sürekliliği ve yabancı yapı etkileşimi
• Kablo bağlantıları ve pano fiziki durumu
• Referans elektrot ve voltmetre kalibrasyon kaydı
• Önceki ölçümlerle eğilim karşılaştırması
• LPG tankında yazılı plana ve ZPMR01'e işlenme

Kayıt, eğilim ve bakım geçmişi

Kontrol maddelerinin ikisi doğrudan belgeye bakar: sistem kayıtlarının (potansiyel-zaman) tutulup tutulmadığı ve bakım kayıtlarının mevcut olup olmadığı. Bunlar formalite maddeleri değildir — katodik koruma, tek bir günün fotoğrafıyla değil zaman içindeki davranışıyla değerlendirilen bir sistemdir. Aynı noktada üst üste üç yıl −1050, −980, −890 mV okunuyorsa bugünkü değer hâlâ kriteri sağlıyor olsa bile anot tükeniyor ya da kaplama bozuluyor demektir; bir sonraki periyoda kadar sınırın üstüne çıkması beklenir. Bu okumayı yapabilmenin tek yolu önceki ölçümlerin nokta adlarıyla saklanmış olmasıdır.

Dış akım sistemlerinde işletmenin kendi takibi periyodik kontrolün yerine geçmez ama onu besler: redresör çıkış değerlerinin işletme içinde çok daha sık izlenmesi beklenir. Periyodik kontrolde bakılacak şey, bu takibin gerçekten yapılıp yapılmadığı ve kayıtlarda beklenmedik sıçrama olup olmadığıdır. Redresör aylardır kapalı kalmış ya da sigortası atmış bir tesiste, kontrol günü cihaz açılıp ölçüm alınırsa yapı henüz polarize olmadığı için değerler yanıltıcı çıkar; cihazın ne zamandır çalıştığı sorulmalı ve gerekiyorsa ölçüm ertelenmelidir.

Sahada sık görülen kusurlar

• Sistem projesi yok: anotların nerede gömülü olduğu, kaç adet olduğu ve test noktalarının konumu bilinmiyor; ölçüm noktası seçimi tahmine kalıyor.
• Test direği/kutusu erişilemiyor: üzeri asfaltlanmış, dolgu altında kalmış ya da kilidi kaybolmuştur — ölçüm alınamayan bir sistemde uygunluk kararı verilemez.
• Anot bağlantı kablosu kopuk veya klemensi oksitlenmiş: anot sağlam durur ama devreye akım basmaz; galvanik sistemde bu, korumanın tamamen durması demektir.
• Anotlar fiziksel hasarlı ya da tükenmiş: kazı, dolgu veya kök baskısıyla zarar görmüş anotlar; toplam kütle ve ilk işletme tarihiyle birlikte değerlendirilmelidir.
• Redresör kabini topraklanmamış: ayrı bir kontrol maddesidir ve elektriksel güvenlik açısından katodik korumadan bağımsız bir eksikliktir.
• Redresör göstergeleri okumuyor: ampermetre/voltmetre ölü ya da ekran bozuk; işletme kendi takibini yapamaz, çıkış değerleri kayıt altına alınamaz.
• İzolasyon contası köprülenmiş: tank veya boru hattı, izolasyon flanşının iki yanını birleştiren bir metal bağlantıyla (kelepçe, boru askısı, sonradan çekilen topraklama) köprülenmiştir; koruma akımı yapıdan kaçar ve komşu yapılara dağılır.
• Yabancı yapı etkileşimi: yakındaki başka bir boru hattı, topraklama ağı veya demiryolu kaçak akımı ölçümü bozar; potansiyeller noktadan noktaya açıklanamaz biçimde değişir.
• Sadece ON okuması alınmış: IR düşümü ayrıştırılmadığı için tablo uygun görünür, yapı korunmuyordur.
• Aşırı negatif değerler sorgulanmamış: çok negatif potansiyeller kaplama ayrışması ve hidrojen kırılganlığı riski taşır; tabloda düşük değer görüp geçmek de bir hatadır.
• Referans elektrot bakımsız: gözenekli ucu kurumuş veya çözeltisi kirlenmiş elektrot bütün ölçümleri aynı yönde kaydırır ve hata düzenli göründüğü için fark edilmez.
• Kalibrasyon geçmiş: cihazın kalibrasyon tarihi ve numarası rapora yazılır; süresi dolmuş cihazın değerleri savunulamaz.
• Kayıt tutulmamış: önceki yılların potansiyel-zaman verisi olmadığı için eğilim değerlendirmesi yapılamaz; her kontrol sıfırdan başlar.
• LPG tankında sonuç ZPMR01'e bağlanmamış: ölçüm yapılmış ama izleme raporu muayene raporunun ekine konmamış, yazılı plana işlenmemiştir.

Sıkça Sorulan Sorular