FM Global DS 2-1: Sprinkler Sistemlerinde Korozyon — Oksijen, MIC ve Azot

Ankara'da 12 yaşındaki bir AVM'de ıslak borulu sprinkler sistemi yıllık testte 4 farklı noktadan sızdırmaya başladı. Boru içi kamerayla incelendiğinde branşman hatlarında tüberküller (yumru biçimli pas birikintileri) ve düzensiz iç çürüme görüldü; ilk bakışta mikrobiyolojik etkili korozyonu (MIC) düşündüren bir tablo. FM DS 2-1 (Corrosion in Automatic Sprinkler Systems, October 2016, Interim Revision July 2022) burada bir uyarı yapar: tüberkül altındaki çukur korozyon başka mekanizmalardan da doğabilir, neden ancak metalurjik inceleme ile belirlenir (Madde 3.8.4 ve 2.2.1.6). Bu yazı DS 2-1'in önerilerini sistem tipine göre özetler.

Korozyonun Kaynağı: Su ve Oksijen (Madde 2.1 ve Bölüm 3)

• Temel ilke (2.1): sprinkler sistemlerindeki korozyonun çoğu sistemdeki su ve havaya dayanır. Islak sistemde sudaki ve sıkışmış havadaki oksijen kısa sürede tükenir ve korozyon taze hava veya su girene kadar durur. Basınçlı havayla beslenen kuru sistemde boruda kalan su hızlı korozyona yol açar.
• Korozyon türleri (Bölüm 3.0): düzgün (genel), galvanik (iki metal), çukurcuk (pitting), aralık (crevice), seçici çözünme, erozyon, çevresel etkili çatlama, taneler arası korozyon ve MIC.
• Islak sistemde sıkışmış hava (3.4): boru hacminin yaklaşık %40'ını dolduran hava cebinin altında tüberkül ve delinme görülen vakalar aktarılır. Önlem: yüksek noktalarda en az 13 mm'lik FM Approved otomatik hava atma vanası veya el vanası; sistem her boşaltılıp doldurulduğunda hava alınır (2.2.1.9).
• Kaynak dikişi korozyonu (3.7): elektrik direnç kaynaklı (ERW) borularda dikiş çevresinde oluk biçimli korozyon sık görülür, özellikle dikiş borunun altına (saat 6 konumu) geldiğinde. Kuru sistemlerde dikiş tavana doğru, zemine göre en az 45° döndürülerek monte edilir (2.2.1.12.2 H).
• MIC (3.8): metal yüzeyindeki biyofilmde mikroorganizma faaliyetinin başlattığı veya hızlandırdığı korozyondur. FM'nin 2001'den beri incelediği 300'ü aşkın vakada MIC, korozyon hasarının %10-20'sinden sorumludur. En sık sorumlu tutulan gruplar sülfat indirgeyen (SRB) ve asit üreten (APB) bakterilerdir; durgun su ve ölü uçlar mikrobiyal faaliyete uygun ortam sağlar.

Sistem Tipine Göre Öneriler (Madde 2.2.1)

Tüm sistemler için: yeni ve temiz boru ve bileşen, uyumlu metaller; kirlenme şüphesinde iç yüzey izopropil alkol gibi bir dezenfektanla temizlenir, klor kullanılmaz (2.2.1.1); dışarıda depolanan borunun uçları kapatılır (2.2.1.2); sızıntıya duyarlı alanların üstünde Schedule 40 veya eşdeğer kalınlık (2.2.1.3); arıtılmamış su kaynağından kaçınılır, kimyasal temizleyici veya korozyon inhibitörü kullanılmaz (2.2.1.11).

Azot: FM Test Sonuçları (Madde 3.2-3.3)

• FM testlerinde basınçlı havalı kuru sistemde karbon çeliği, azotlu sisteme göre 20 kat hızlı korozyona uğradı (3.2).
• Islak sistemde havalı karbon çeliği, azotla arındırılmış sisteme göre 14 kata kadar hızlı korozyona uğradı (3.3).
• Önerilen azot oranı en az %98'dir; %95 azotla yapılan testlerde korozyon hızı havalı sisteme yakın çıkmıştır (3.3).
• Islak sistemde elle dolum/tahliye yöntemi: sistem tamamen boşaltılır, yaklaşık 2 bar azot basılır, uzak uçtaki tahliyede oran ölçülür, basınç sıfırlanır; oran %98'e ulaşana kadar (genellikle 3-4 çevrim) tekrarlanır, sonra su doldurulur. Otomatik tahliye cihazıyla işlem sistem devredeyken yaklaşık 14 gün sürer (3.3.1).

MIC ve Kimyasal Arıtma (Madde 3.8, 3.11)

• Suda veya korozyon ürününde MIC ile ilişkili bakteri bulunması, sistemde MIC olduğunu tek başına kanıtlamaz; kimyasal, mikrobiyolojik, metalurjik ve işletme verileri birlikte değerlendirilir (3.8.4).
• Kuru ve ön tepkili sistemlerde galvanizli borudaki korozyonun başlıca nedeni, suda bakteri bulunsa bile, kalıntı su ve çözünmüş oksijendir (3.8.4).
• MIC'e karşı kimyasal arıtma önerilmez, yanlış uygulanırsa korozyonu hızlandırabilir; boru değiştirilir (3.8.5). Temizleyici ve inhibitörlerin ölü uçlarda ve sarkık sprinkler inişlerinde yığılarak sprinkler korozyonuna veya ağız tıkanmasına yol açtığı belirtilir (3.11).

Korozyon Bulunduğunda (Madde 2.2.1.5-2.2.1.8)

• İğne deliği kaçağı veya pul, tüberkül gibi korozyon belirtisi olan sistemler DS 2-81'e göre gecikmeden tıkanma açısından incelenir: video kameralı boroskopla yeterli örnek; tıkanma varsa DS 2-81'e göre tam yıkama; yıkamayla çıkmayan tıkanmalı bölümler değiştirilir (2.2.1.5).
• Etkilenen boru veya bileşenden alınan örnekte metalurjik inceleme yapılarak korozyon mekanizması ve boyutu belirlenir (2.2.1.6).
• Korozyon kontrol altına alınana kadar sistem yılda bir tıkanma açısından gözle muayene edilir (2.2.1.7).
• Tablo 1 (s.4): herhangi bir çukurda kalan et kalınlığı Schedule 40 boruda %25'in, Schedule 10'da %50'nin, Schedule 5 ve hibrit borularda %75'in altındaysa o bölüm değiştirilir (2.2.1.8).
• Periyodik kontrol DS 2-81'dedir: açık su kaynağından beslenen ıslak sistemler 5 yılda bir (Tablo 2b); siyah çelik borulu kuru ve ön tepkili sistemler (azotla kurulanlar ve soğutulmuş alan sistemleri hariç) 10. ve 20. yılda, sonra 5 yılda bir tıkanma açısından kontrol edilir (Tablo 2c).

Yer Altı Borular (Madde 2.2.2)

• Kömür yığını, cüruf dolgu veya asit ve alkali sızabilecek zeminlerin altına demir veya çelik boru döşenmez; yeraltı suyu yüksek veya zemini korozif yerlerde FM Approved metalik olmayan yer altı borusu kullanılır.
• Korozyon kaynaklı kaçakta birkaç temsilî bölüm açılıp incelenir; ciddi korozyonlu veya delinmiş borular DS 3-10'a göre değiştirilir ya da FM Approved iç kaplama sistemiyle yenilenir.

Saha Hatası: Ana Hattın Yeniden İmalatı

Bir havalimanı kargo terminalinde 2010 yılında kurulan kuru borulu sprinkler sistemi 9 yıl sonra art arda 6 sızıntı verdi. Kamera incelemesi ana hattın iç yüzeyinde yaygın oksijen korozyonu ve çukurcuklar gösterdi; tüm DN150 ana hat ve 4 branşman hattı yenilendi. Geriye dönük değerlendirmede sistemin azotla değil havayla basınçlandırıldığı, alçak noktalarda gereken drenajların eksik olduğu görüldü. DS 2-1 Madde 2.2.1.12'nin önlemleri (azot veya galvanizli/polimer kaplı boru, eğim, alçak nokta drenajı, kurutulmuş hava) tasarımda esas alınsaydı bu kalemler baştan projede yer alacaktı.

Hızlı Kontrol Listesi

• Islak sistemde içten galvanizli boru yok; yüksek noktalarda hava atma vanası var
• Kuru/ön tepkili sistemde ya ömür boyu azot ya da galvanizli/polimer kaplı boru
• Azotsuz kuru sistemde eğim, alçak nokta drenajı ve hava kurutucu var
• Kimyasal temizleyici, inhibitör veya biyosit kullanılmıyor
• Korozyon bulgusunda boroskop incelemesi, yıkama ve metalurjik inceleme yapıldı
• Boru değiştirme kararı Tablo 1 kalan et oranlarına göre verildi
• DS 2-81 tıkanma kontrolleri takvime bağlandı

MEP Calc — 110+ Mühendislik Hesap Modülü

Sprinkler, yangın pompası ve FM-200 gazlı söndürme dahil 21 yangın hesabının yanı sıra ısıtma, soğutma, HVAC, sıhhi tesisat, buhar ve doğalgaz için 110+ modül sunan MEP Calc iOS uygulamasını App Store'dan indirebilirsiniz. Tüm mekanik tesisat hesaplarınız tek uygulamada.

MEP Calc'i App Store'dan indir

Sık Sorulan Sorular

MIC nedir, nasıl anlaşılır?

MIC, metal yüzeyindeki biyofilmde yaşayan mikroorganizmaların başlattığı veya hızlandırdığı korozyondur; tipik olarak tüberküllerin altında çukur korozyon ve iğne deliği kaçağı yapar. FM DS 2-1 Madde 3.8.4'e göre suda veya korozyon ürününde bakteri bulunması MIC'i tek başına kanıtlamaz; kimyasal, mikrobiyolojik, metalurjik ve işletme verileri birlikte değerlendirilir. FM'nin incelediği vakalarda MIC korozyon hasarının %10-20'sinden sorumludur.

Islak sistemde korozyonu ne başlatır?

FM DS 2-1 Madde 3.3'e göre ıslak sistemde başlıca nedenler sıkışmış hava, korozif su kimyası ve bakım sırasında sisteme oksijenli su girmesidir. Madde 2.2.1.9 yüksek noktalara en az 13 mm'lik FM Approved hava atma vanası konmasını ve her boşaltma-dolumda havanın alınmasını ister; isteğe bağlı olarak en az %98 azotla arındırma yapılabilir (2.2.1.13).

Kuru sistemde azot zorunlu mu?

Zorunlu değildir, ama seçim boruyu belirler. DS 2-1 Madde 2.2.1.12.1'e göre sistemin ömrü boyunca FM Approved azot jeneratörüyle azot kullanılacaksa siyah çelik boru kabul edilir; azot kullanılmayacaksa galvanizli veya polimer kaplı çelik boru, doğru eğim, alçak nokta drenajları ve nemli iklimde hava kurutucu gerekir (2.2.1.12.2). FM testlerinde havalı kuru sistemde karbon çeliği azotluya göre 20 kat hızlı korozyona uğramıştır.

Galvanizli boru sprinkler sisteminde uygun mu?

Sistem tipine bağlıdır. DS 2-1 Madde 2.2.1.4 içten galvanizli boruyu ıslak sistemde kullanmaz. Azotsuz kuru, ön tepkili ve baskın sistemlerde ise önerilen boru galvanizli veya polimer kaplı çeliktir (2.2.1.12.2). Galvanizli boru kuru tutulmalıdır; Madde 3.6'ya göre kalıntı su kalan yeni kuru sistemlerde 2-3 yıl içinde iğne deliği kaçakları görülebilir.

Korozyona karşı biyosit veya kimyasal inhibitör kullanılabilir mi?

Hayır. DS 2-1 Madde 2.2.1.11 kimyasal temizleyici ve korozyon inhibitörü kullanılmamasını ister; Madde 3.8.5 MIC için kimyasal arıtmayı önermez ve boru değişimini önerir. Madde 3.11'e göre bu kimyasallar ölü uçlarda ve sarkık sprinkler inişlerinde yığılarak sprinkler korozyonuna veya ağız tıkanmasına yol açabilir.

BYKHY Türkiye'de sprinkler korozyonu konusunda ne der?

BYKHY doğrudan korozyon kuralı koymaz; Madde 100 söndürme sistemlerinin ilgili standartlarda belirtilen periyodik kontrol, test ve bakıma tabi tutulmasını ister, yağmurlama tasarımını ise Madde 96/5 ile TS EN 12845'e bağlar. NFPA 25'e atıf yapmaz. FM DS 2-1 ve DS 2-81 sigorta kapsamında ek katman olarak uygulanır; DS 2-81 tıkanma kontrollerini açık su kaynaklı ıslak sistemlerde 5 yılda bir, siyah çelik borulu kuru sistemlerde 10. ve 20. yılda, sonra 5 yılda bir ister.