Tutya Nedir? Çeşitleri ve Seçimi

Tutya nedir? Kelimenin anlamı ve kökeni

Tutya, denizcilikte kurban anotların genel adıdır. Kelime Arapça tūtiyā sözcüğünden gelir ve TDK sözlüğünde eskimiş bir kimya terimi olarak doğrudan “çinko” anlamındadır. Bugün ticarette alaşımı ne olursa olsun bütün kurban anotlar bu adla anılır: çinko, alüminyum ve magnezyum tutya.

Teknik dilde aynı parçaya kurban anot, galvanik anot ya da harcanan anot da denir. Dışarıdan akım verilen ve aşınmayan ICCP anotlarıyla karıştırılmamalıdır. Sözlükte kelimenin sürme ve çuha çiçeği gibi eski anlamları da vardır; bu rehber denizcilikteki anlamını anlatır.

Tutya ne işe yarar, nasıl çalışır?

Deniz suyu gibi bir elektrolit içinde iki farklı metal elektriksel olarak bağlandığında potansiyeli daha negatif olan metal çözünür, diğeri korunur. Çinko, alüminyum ve magnezyum alaşımlarının potansiyeli çelikten daha negatiftir; bu yüzden anot gemiye bağlandığında korozyon çelikte değil anotta gerçekleşir. Çelik bu hücrenin katodu olur, yani katodik olarak korunur.

Havalı deniz suyundaki karbon çeliği için koruma ölçütü, Ag/AgCl/deniz suyu referans elektroduna göre −0,80 V ya da daha negatif bir potansiyeldir. Saf metaller anot olarak pek uygun değildir: saf alüminyum yüzeyindeki oksit tabakasıyla pasifleşir, saf magnezyum ise kendi kendine hızla çözünür. Bu yüzden kurban anotlar alaşım olarak dökülür. Anot iş gördükçe harcanır; aynı korumayı ICCP sistemleri aşınmayan anotlar ve bir doğrultucuyla sağlar.

Tutya neyden yapılır? Çinko, alüminyum ve magnezyum

Tutyalar üç alaşım ailesinden dökülür: çinko (Zn-Al-Cd), alüminyum (Al-Zn-In) ve magnezyum (Mg-Al-Zn veya Mg-Mn). Seçimi suyun tuzluluğu, sıcaklık ve ağırlık belirler.

Çinko tutya deniz suyunda kararlı ve öngörülebilir bir koruma akımı verir. Tankerlerde alüminyuma uygulanan 275 J düşme enerjisi sınırı çinko için geçerli değildir; DNV'ye göre bakteri aktivitesi yüksek kapalı bölmelerde ve deniz tabanı çamurunda çinko, alüminyumdan daha güvenilir sayılabilir.

Alüminyum tutya kilogram başına en yüksek kapasiteyi verir: aynı ampersaat için, tasarım değerleriyle çinkonun yaklaşık 2,6'da biri kadar kütle yeter. Açık denizde genellikle tercih edilir, acı suda da çalışır. Aynı boyuttaki bir alüminyum anot çinkonun yaklaşık %39'u ağırlığındadır; hesabımıza göre tasarım değerleriyle hacim başına verdikleri yük neredeyse eşittir, yani asıl kazanç ağırlıktır.

Magnezyum tutya en yüksek sürüş gerilimine sahiptir. ABS'ye göre deniz suyunun iletkenliği yüksek olduğundan bu, tuzlu suda aşırı korumaya ve çok hızlı tüketime yol açar; magnezyum bu yüzden yalnızca tatlı su içindir.

Çinko ile alüminyum anodu ağırlıklarından ve işaretlerinden ayırt edebilirsiniz: DNV her anodun üzerinde üretici adı ya da sembolü, malzeme harfi (alüminyum “A”, çinko “Z”), döküm ve seri numarası bulunmasını ister.

Hangi suda hangi alaşım kullanılır?

• Tuzlu su (deniz): alüminyum veya çinko tutya. Volvo Penta alüminyumu, bulunamazsa çinkoyu önerir.
• Acı (az tuzlu) su ve nehir ağızları: alüminyum tutya. Çinko acı suda pasifleşebilir.
• Tatlı su (nehir, göl): magnezyum tutya. Çinko ve alüminyum tatlı suda kirli beyaz bir oksit tabakasıyla kaplanıp çalışmayı bırakır.
• Sıcak devreler: standart çinko en fazla 50 °C'de kullanılır; alüminyumun kapasitesi 25 °C'de 2.500 Ah/kg iken 80 °C'de 500 Ah/kg'a düşer.

Deniz ile nehir ağzı arasında çalışan tekneler için alüminyum en esnek seçenektir. ABS'ye göre alüminyum gövdeli deniz gemilerinde magnezyum kullanılmaz; tatlı suda çalışan küçük alüminyum teknelerde ise tekne ya da motor üreticisinin önerisiyle kullanılabilir.

Gemide ve teknede anotlar nereye takılır?

ISO 20313, gemilerde katodik korumayı gövde, balast tankları, dümen, pervane, şaft, iticiler, kinistin sandıkları ve deniz suyu girişleri için kapsar. Başlıca tutya yerleri ve ABS rehberindeki kurallar:

• Gemi gövdesi: tutyalar su altı gövdeye eşit dağıtılır; çok sayıda küçük anot en verimli korumayı verir. Gemi ortasında sintine dönümündeki anotların arası en fazla 6–8 m olmalı, düşük özdirençli sularda ve tropiklerde yaklaşık 5 m'ye inmelidir. Yalpa omurgası (bilge keel) varsa anotlar tercihen sırayla omurganın üst ve alt yüzüne bağlanır. Çapa bölgesine konmaz, akış direncini azaltmak için gövdeye yatık bağlanır.
• Pervane, şaft ve dümen: pervanenin önündeki 0,4D–1,1D bölgesine (D: pervane çapı) anot konmaz; dümenin iki yüzüne de takılır. Dönen şaft yataklardaki yağ filmiyle gövdeden yalıtıldığından pervane bir şaft topraklama cihazıyla gövdeye bağlanır ya da şafta takılan çinko bilezik tutyayla korunur.
• Kinistin sandıkları: dıştaki anot açıklığın içini yalnızca çapının 1–2 katı derinliğe kadar korur; sandığın içine ayrıca kinistin tutyası bağlanır.
• Baş ve kıç iticiler: tutyalar korunacak bölgeye olabildiğince yakın konur, tünelde cıvata yerine kaynakla sabitlenir.
• Balast tankları: tek büyük parça yerine birkaç küçük tutya, ağırlıklı olarak tankın alt kısmına konur; anotlar yalnızca zamanın en az yarısında suyla dolu bölgelerde çalışır. Magnezyum balast tanklarında kabul edilmez; tankerlerde kargoya bitişik tanklardaki alüminyum anotlar için 275 J düşme enerjisi sınırı vardır.
• Kondenser ve ısı eşanjörleri: deniz suyu tarafında çinko veya alüminyum, tatlı su tarafında magnezyum.
• Liman ve açık deniz: iskele kazıkları, dolfenler, palplanşlar, pontonlar (ISO 13174) ve sabit platformlar. DNV'ye göre açık denizde basit ve güç gerektirmeyen galvanik anotlar genellikle tercih edilir.

Gemi hizmette tutyayla korunacaksa anotlar suya indirmeden önce takılır.

Nasıl takılır? Kaynaklı ve cıvatalı montaj

Tutya, çelik gibi daha az aktif bir metalden yapılmış bir göbek (ayak) üzerine dökülür; göbek, ömrünün sonuna kadar anodun dayanımını ve elektriksel sürekliliğini taşır. Kaynak anodun kendisine değil, bu göbeğe yapılır.

• Kaynaklı tutya: göbek gövdeye ya da tank yapısına kaynatılır; ek süreklilik kablosu gerekmez. İnce saclarda kenarı 20 mm taşan bir takviye levhası (doubler) kullanılır.
• Cıvatalı tutya: DNV-RP-B401, kaynakla bağlanmayan her anot için en az 16 mm² kesitli bir süreklilik kablosu ister; anot ile yapı arasındaki direnç 0,1 Ω'u geçmemelidir.
• Kablolu bağlantı: anot yapıya kabloyla bağlanıyorsa ABS birden fazla, çok telli ve en az 10 mm² kesitli kablo ister. Yapıya tabancayla çakılan saplamalara izin verilmez.
• Şaft bileziği, disk ve kubbe tutyalar: teknelerde şaft, dümen ve kıç aynasında kullanılır. Şafttaki anot şaftın dengesini bozmamalı, yataklara giden su akışını kısıtlamamalıdır.
• Standart dışı yerler için anot, resme ve ölçüye göre hazırlanan kalıpla dökülebilir: özel ölçü tutya ve döküm.

Her yöntemde anot ile yapı arasında ömür boyunca düşük dirençli bir elektriksel temas korunmalıdır. Standartlar kaynak, cıvata ve kablo bağlantısını tarif eder; yapıştırma bunlar arasında yoktur.

Tutya boyanmaz, çünkü boya anodun çalışmasını engeller. Boya işlerinde anotlar korunur ve üzerine sıçrayan boya temizlenir; yalnızca gövdeye yatık anotların yapıya bakan arka yüzü kaplanabilir.

Tutya ne zaman değiştirilir? Kontrol ve ömür

ABS rehberine göre tutya yaklaşık %50 ya da daha fazla tükendiğinde değiştirilir; Volvo Penta da ilk boyutunun yarısına inince değiştirilmesini önerir. Gemilerde karar havuzlamada verilir: kalan miktar bir sonraki havuzlamaya kadar yetmeyecekse tutyalar yenilenir.

Tutya ömrü tek bir yıl sayısıyla verilemez; anodun kütlesine, alaşımın kapasitesine ve yapının çektiği akıma bağlıdır. Tasarımda kütlenin yalnızca kullanım faktörü kadarı sayılır (DNV'ye göre şekline bağlı olarak 0,80–0,90); sonrasında akım çıkışı öngörülemez. Değişimde aynı alaşım kullanılır, çünkü sistem o malzemeye göre tasarlanmıştır.

• Hiç aşınmıyorsa: alaşım suya uygun olmadığı için pasifleşmiş, elektriksel teması bozulmuş, boyanmış ya da alaşımda demir, bakır gibi safsızlıklar olabilir. O zaman bağlantı sistemindeki bir sonraki en aktif metal kendini feda etmeye başlar.
• Dengesiz aşınıyorsa: direnci eşit olanlardan önce en hafifi, kütlesi eşit olanlardan önce direnci en düşüğü tükenir. DNV, aynı yapıdaki anotların akım/kütle oranının %50'den fazla farklı olmamasını ister.
• Çok hızlı aşınıyorsa: magnezyum tuzlu suda çok hızlı tükenir; alüminyumda tüketim 25 °C'deki 3,5 kg/A·yıl'dan 80 °C'de 17,5 kg/A·yıl'a çıkar.

Kaç kg tutya gerekir? Ağırlık hesabı

Önce yapının ihtiyaç duyduğu koruma akımı, sonra bu akımı tasarım ömrü boyunca verecek net tutya kütlesi hesaplanır. DNV-RP-B401 ve ABS aynı formülü kullanır; gemide tasarım ömrü iki havuzlama arasındaki süredir.

• Akım ihtiyacı: I = A × i × f. A korunan yüzey alanı (m²), i çıplak çelik için tasarım akım yoğunluğu (A/m²), f kaplama bozulma faktörüdür; ortalama değeri f = a + b × t/2.
• Net anot kütlesi: M = I × t × 8760 / (u × ε). t tasarım ömrü (yıl), 8760 bir yıldaki saat, u kullanım faktörü, ε alaşımın kapasitesidir (Ah/kg).

Açıklayıcı örnek (proje hesabı değildir): 12–20 °C su, 0–30 m derinlik, 1.000 m² kaplamalı çelik, ortalama akım yoğunluğu 0,080 A/m², kategori II kaplama ve 5 yıl. f = 0,05 + 0,025 × 5/2 = 0,1125; I = 1.000 × 0,080 × 0,1125 = 9,0 A. Uzun, yatık tutyalarla (u = 0,85) net kütle alüminyumda 9,0 × 5 × 8760 / (0,85 × 2.000) ≈ 232 kg, çinkoda ≈ 595 kg'dır. Bu yöntem DNV'nin sabit açık deniz yapıları içindir; gemi gövdeleri ABS veya ISO 20313'e göre hesaplanır.

Projeniz için hesabı biz yapalım: gemi tipi, ıslak yüzey ya da tank alanı, kaplama, havuzlama aralığı ve su bilgisini iletişim formundan gönderin; katodik koruma hesabını, anot yerleşimini ve ömür projeksiyonunu birlikte çıkaralım.

Fiyatlar neye göre belirlenir?

Tutya fiyatı tek bir rakamla verilemez. Fiyatı belirleyen başlıca etkenler:

• Alaşım: çinko, alüminyum ve magnezyumun metal fiyatı da alaşım içeriği de farklıdır.
• Ağırlık ve ölçü: aynı boyuttaki alüminyum tutya çinkonun yaklaşık %39'u ağırlığında olduğundan yalnızca kilogram fiyatını değil, sağlanan ampersaat başına maliyeti karşılaştırın.
• Tip ve bağlantı: kaynaklı, cıvatalı, şaft bileziği ya da disk tipi tutya; çelik göbek ve özel kalıp ihtiyacı.
• Adet: sipariş miktarı ve parti büyüklüğü.
• Belgeler: istenen klas tip onayı, parti analiz raporu ve test kapsamı. DNV-RP-B401, 15.000 kg'ı aşan siparişlerde elektrokimyasal kalite testi öngörür.
• Yeni ve hurda: “tutya hurda fiyatı” hurda çinkonun fiyatıdır, yeni döküm anodun fiyatıyla karşılaştırılamaz.

Güncel fiyat için ölçü listesini, adetleri ve gemi ya da tekne bilgisini gönderin; size özel fiyat teklifi hazırlayalım.

Detay'da imalat: Tuzla'daki dökümhanemiz

2006'dan bu yana faaliyette olan Detay Group, Tuzla'da tutya ve her türlü döküm malzeme üretiyor. Çinko ve alüminyum anotlarımızı kendi dökümhanemizde döküyoruz; sevk edilen her parti kimyasal analiz raporuyla gider.

• Çinko tutya: LR ve CCS tip onaylı; gemi gövdesi, kinistin sandıkları, balast tankları, baş ve kıç iticiler için kaynaklı veya cıvatalı.
• Alüminyum tutya: LR tip onaylı alaşım; balast tankları, gemi gövdesi, açık deniz platformları, iskele ve liman kazıkları için.
• Magnezyum tutya (tedarik): tatlı suda çalışan tekneler ve devreler için gövde, şaft bileziği, disk ve kubbe tipleri.
• Özel ölçü tutya: resme ve ölçüye göre kalıp; tek parçadan seri üretime.
• Polcor ve MARPO markalı anotların tedariki; katodik koruma hesabı, anot yerleşimi ve ömür projeksiyonu.

Tip onayı temsilî bir numunenin tasarım kriterlerini karşıladığını belgeler, normal muayene ve sörveyin yerini tutmaz; parti analiz raporu bu yüzden önemlidir. ICCP, MGPS ve şaft topraklama için ürünlerimize göz atın.