Deniz boyaları denildiğinde, denizin kenarında, üzerinde ve içinde bulunan bütün yapıları korumakta kullanılan boya ve kaplamalar anlaşılır. Bu boyaların özelliği tek bir uygulama için belirli bir boya seçiminden farklı olarak bir boyama sisteminin gerekli olmasıdır. Bu sistemde özel astar boyalar, antikorrozif ara katlar, yapışma köprüsü katı ve antifouling (zehirli) son kat boyalar yer alır.
Deniz ortamı; deniz suyu, güneş ışınları, bitkisel ve hayvansal kalıntılar, deniz akıntısı gibi kuvvetli tahribat yapan faktörleri içerir. Bu yıpratıcı çevre içinde gemileri, denizin içinde bulunan platform ve liman gibi tesisleri, yüzer havuz, terminal ve diğer yapıları korumak için deniz boyaları ve kaplamaları denilen malzemelere ihtiyaç vardır. En önemli konu ise gemilerin deniz atmosferinin korrozif ve yıpratıcı etkisinden korunmasıdır.
Çelik teknelerin su altında kalan karina bölgeleri metalik korozyon ve çeşitli deniz canlılarının yüzeye yapışarak meydana getirdiği birikintilere maruz kalan ve bu çok ağır şartların ortadan kaldırılabilmesi için özel seçilmiş boya sistemleri uygulaması gerektiren bölgelerdir. Yukarıda belirtildiği gibi deniz boyalarının görevi gemi, liman tesisleri, yüzer havuzlar, platformlar gibi çelikten mamul yapıları deniz suyunun korrozif etkisinden korumaktır. Deniz boyalarının uygun olarak seçilebilmesi ve uygulamalarının yapılabilmesi için ihtiyaç duyulan bilgiler:
1. Boya ve kaplama maddeleri ile ilgili bilgiler,
2. Deniz korozyonu,
3. Deniz canlılarının karinada yaptığı birikintiler,
4. Boya sisteminde yer alan her bir komponentin fonksiyonu ve sonuçları,
5. Ekonomik faktörler.
Şeklinde sıralanabilir. İyi yüzey hazırlığı iyi sonuç prensibi unutulmamalıdır.
Deniz Boyalarında Kullanılan Boya Sistemleri
Deniz boya sistemlerinde özellikle karina boyalarında boya katları genellikle üç bölüme ayrılarak incelenir.
1. Metal astar boyaları
2. Antikorozif boyalar
3. Antifouling (zehirli) boyalar
Metal boya astarları genellikle metale iyi yapışan ve üstüne uygulanacak boyalar için uygun zemin hazırlayan boyalardır. Bu boyalarda antikorozif pigmentlerin kullanılmasıyla korozyona karşı direnç de sağlanabilir. Bu boyalar içerdikleri özel reçineler sayesinde temizlenmiş metal yüzeyine mekanik ve kimyasal olarak iyi bir yapışma gösterirler.
Antikorrozif veya bariyer denilen boyalar metal ile deniz suyu, tatlı su, dış etkenler vb. arasında fiziksel bir engel oluştururlar. Bu boyaların etkisi film kalınlığı ile doğrudan orantılı olmamakla birlikte genellikle su geçirgenliği ile ölçülür. Bu boyalarda çok az su geçirgenliği istenir. Karina veya su altında bulunan yapılarda elektrolitik direnç de önemlidir. Deniz suyunun korozif etkisi bir çok kimyasal, fiziksel ve biyolojik faktörlerin bir araya gelmesi ile artarak karmaşık hale gelir. Kavitasyon, kabarcıklanma, çarpma, yarılma gibi korozyon durumlarını ve özellikle galvanik bağlantı korozyonunu dikkate alınmalıdır.
Deniz suyu çok iyi bir elektrolit (iletken) olduğu için iki farklı metal deniz suyu ile temas eder etmez bir galvanik pil oluşur. Gemi inşaatında kullanılan malzemelerin çok çeşitli olması dolayısıyla bu tehlike kaçınılmazdır. Birbirinden yaklaşık 30 metre uzakta olsalar bile bronz etalden üretilmiş bir pervane ile çelik tekne arasında eğer deniz suyunda bir bağlantı meyana gelirse hemen bir galvanik pil oluşabilir ve daha aktif olan çelik yüzey korozyona uğramaya başlar.
Antifouling boyaların ana reaksiyonu, geminin karinasında kirlenme (fouling) oluşturan organizmaların çökmesini önlemektir. Fouling, saçı pürüzlendirerek suyun sürtünme etkisini hızlandırır. Dolayısıyla yakıt sarfiyatı artarken gemi hızı düşer. Denizde yaşayan canlıların bir kısmı hayatını sürdürebilmek için sert bir yüzeye tutunmak zorundadır. Gemi karinası gibi herhangi sert bir yüzey bu canlılar için uygun bir ortamdır. Bitki ve hayvanların burada yerleşmelerine fouling denir.
Bu yerleşme eğer midye ve diğer sert kabuklu hayvanlardan oluşursa bunlar boya filmini tahrip ederek çıplak metalin ortaya çıkmasına ve korozyona sebep olurlar. Eğer birikintiler yosun ve diğer bitkisel kirliliği de içeriyorsa bu durumda hem bitkisel hem de hayvansal kirlenmeden oluşan ve sakal olarak adlandırılan büyük bir tabaka oluşur. Karinadaki bu tabaka sürtünme direncini artırarak geminin hızını azaltır ve yakıt sarfiyatını artırır. Bu bakımdan zehirli boyanın fonksiyonu çok önemlidir. Denizdeki kirletici canlılar büyüklüğüne bağlı olarak makrofouling ve mikrofouling olmak üzere iki grupta sınıflandırılabilir.
Mikrofouling canlıların gemilere ve su içindeki yapılara etkisi önemlidir. Çnkü bunlar yüzey üzerinde slime adı verilen sümüğümsü bir tabaka oluştururlar. Slime bakterilerden, tek hücreli canlılardan ve protozoç gibi daha büyük mikrofouling canlılardan oluşurbakteri ve diatom karışımından oluşan bir kompleks). Sümüğümsü bu tabaka antifouling boyayı izole ederek onun çalışmasını önler ve makrofouling canlıların yapışmasını kolaylaştıran bir zemin ve onların beslenmesini sağlayan bir ortam oluşturur. Makrofouling canlılar kabuklu ve kabuksuz olarak ikiye ayrılırlar. Ot ve yosun kabuksuz yumuşak birikinti olup karina için en büyük problemdir. Midye türü canlılar ise kabuklu canlıları oluşturur. Bütün midye embriyonları serbestçe yüzen metamorfozlardan oluşur ve bunlar yüzeye yapışan safhaları doğurur (siprid). Sipridler antenleri vasıtasıyla yapışkan madde salgılar ve yüzeye yapışırlar. Sonra kabuk meydana getirirler ve bu kabuk yapışkan madde aracılığıyla büyür.
Boyadaki zehirli madde midyenin embriyosunun yüzeye yapışmasına engel olmalıdır. Foulingi kontrol altında tutmak için antifouling boyalarda deniz canlılarının gelişmesini önleyen veya onları öldüren ve bir günde birim cm2 alana miligram mertebesinde bırakılan kimyasal maddeler bulunmaktadır. Zehirli boyalar, deniz suyunda eriyebilen zehirli maddelerin kontrollü olarak suya verilmesiyle çalışırlar. Eğer verilme hızı çok yüksekse boya ömrü kısa olur, az ise boya etkili olmaz. Bu hız kullanılan zehirli maddeye göre de değişir. Bakır oksit bu amaç için yaygın olarak kullanılan bir madde olup etkili olması için günde 1 cm2’lik boya yüzeyinde 10 mg bakırın erimesi gerekir. Makrofouling kontrolü için 10 mikrogram/cm2/gün bakır oksit deniz ortamına bırakılırken mikrofouling için 200 mikrogram/cm2/gün bırakmak gerekir. Zehirli maddenin erime miktarı ile ilgili belirtilen bu görünüm erimeye etki eden aşağıdaki faktörlerle daha da karışık hale gelir.
1. Sıcaklık, tuzluluk ve deniz suyunun pH değeri,
2. Su akımının hızı,
3. Astar ve antikorozif boyanın tipi,
4. Slime tabakasının etkisi,
5. Zehirli boya filminin kalınlığı
Kaynaklar
1. Deniz Kuvvetleri Komutanlığı Hidrografi Yayınları
2. Usul Ali Haydar, Gölcük Tersane Komutanlığı
Deniz ortamı; deniz suyu, güneş ışınları, bitkisel ve hayvansal kalıntılar, deniz akıntısı gibi kuvvetli tahribat yapan faktörleri içerir. Bu yıpratıcı çevre içinde gemileri, denizin içinde bulunan platform ve liman gibi tesisleri, yüzer havuz, terminal ve diğer yapıları korumak için deniz boyaları ve kaplamaları denilen malzemelere ihtiyaç vardır. En önemli konu ise gemilerin deniz atmosferinin korrozif ve yıpratıcı etkisinden korunmasıdır.
Çelik teknelerin su altında kalan karina bölgeleri metalik korozyon ve çeşitli deniz canlılarının yüzeye yapışarak meydana getirdiği birikintilere maruz kalan ve bu çok ağır şartların ortadan kaldırılabilmesi için özel seçilmiş boya sistemleri uygulaması gerektiren bölgelerdir. Yukarıda belirtildiği gibi deniz boyalarının görevi gemi, liman tesisleri, yüzer havuzlar, platformlar gibi çelikten mamul yapıları deniz suyunun korrozif etkisinden korumaktır. Deniz boyalarının uygun olarak seçilebilmesi ve uygulamalarının yapılabilmesi için ihtiyaç duyulan bilgiler:
1. Boya ve kaplama maddeleri ile ilgili bilgiler,
2. Deniz korozyonu,
3. Deniz canlılarının karinada yaptığı birikintiler,
4. Boya sisteminde yer alan her bir komponentin fonksiyonu ve sonuçları,
5. Ekonomik faktörler.
Şeklinde sıralanabilir. İyi yüzey hazırlığı iyi sonuç prensibi unutulmamalıdır.
Deniz Boyalarında Kullanılan Boya Sistemleri
Deniz boya sistemlerinde özellikle karina boyalarında boya katları genellikle üç bölüme ayrılarak incelenir.
1. Metal astar boyaları
2. Antikorozif boyalar
3. Antifouling (zehirli) boyalar
Metal boya astarları genellikle metale iyi yapışan ve üstüne uygulanacak boyalar için uygun zemin hazırlayan boyalardır. Bu boyalarda antikorozif pigmentlerin kullanılmasıyla korozyona karşı direnç de sağlanabilir. Bu boyalar içerdikleri özel reçineler sayesinde temizlenmiş metal yüzeyine mekanik ve kimyasal olarak iyi bir yapışma gösterirler.
Antikorrozif veya bariyer denilen boyalar metal ile deniz suyu, tatlı su, dış etkenler vb. arasında fiziksel bir engel oluştururlar. Bu boyaların etkisi film kalınlığı ile doğrudan orantılı olmamakla birlikte genellikle su geçirgenliği ile ölçülür. Bu boyalarda çok az su geçirgenliği istenir. Karina veya su altında bulunan yapılarda elektrolitik direnç de önemlidir. Deniz suyunun korozif etkisi bir çok kimyasal, fiziksel ve biyolojik faktörlerin bir araya gelmesi ile artarak karmaşık hale gelir. Kavitasyon, kabarcıklanma, çarpma, yarılma gibi korozyon durumlarını ve özellikle galvanik bağlantı korozyonunu dikkate alınmalıdır.
Deniz suyu çok iyi bir elektrolit (iletken) olduğu için iki farklı metal deniz suyu ile temas eder etmez bir galvanik pil oluşur. Gemi inşaatında kullanılan malzemelerin çok çeşitli olması dolayısıyla bu tehlike kaçınılmazdır. Birbirinden yaklaşık 30 metre uzakta olsalar bile bronz etalden üretilmiş bir pervane ile çelik tekne arasında eğer deniz suyunda bir bağlantı meyana gelirse hemen bir galvanik pil oluşabilir ve daha aktif olan çelik yüzey korozyona uğramaya başlar.
Antifouling boyaların ana reaksiyonu, geminin karinasında kirlenme (fouling) oluşturan organizmaların çökmesini önlemektir. Fouling, saçı pürüzlendirerek suyun sürtünme etkisini hızlandırır. Dolayısıyla yakıt sarfiyatı artarken gemi hızı düşer. Denizde yaşayan canlıların bir kısmı hayatını sürdürebilmek için sert bir yüzeye tutunmak zorundadır. Gemi karinası gibi herhangi sert bir yüzey bu canlılar için uygun bir ortamdır. Bitki ve hayvanların burada yerleşmelerine fouling denir.
Bu yerleşme eğer midye ve diğer sert kabuklu hayvanlardan oluşursa bunlar boya filmini tahrip ederek çıplak metalin ortaya çıkmasına ve korozyona sebep olurlar. Eğer birikintiler yosun ve diğer bitkisel kirliliği de içeriyorsa bu durumda hem bitkisel hem de hayvansal kirlenmeden oluşan ve sakal olarak adlandırılan büyük bir tabaka oluşur. Karinadaki bu tabaka sürtünme direncini artırarak geminin hızını azaltır ve yakıt sarfiyatını artırır. Bu bakımdan zehirli boyanın fonksiyonu çok önemlidir. Denizdeki kirletici canlılar büyüklüğüne bağlı olarak makrofouling ve mikrofouling olmak üzere iki grupta sınıflandırılabilir.
Mikrofouling canlıların gemilere ve su içindeki yapılara etkisi önemlidir. Çnkü bunlar yüzey üzerinde slime adı verilen sümüğümsü bir tabaka oluştururlar. Slime bakterilerden, tek hücreli canlılardan ve protozoç gibi daha büyük mikrofouling canlılardan oluşurbakteri ve diatom karışımından oluşan bir kompleks). Sümüğümsü bu tabaka antifouling boyayı izole ederek onun çalışmasını önler ve makrofouling canlıların yapışmasını kolaylaştıran bir zemin ve onların beslenmesini sağlayan bir ortam oluşturur. Makrofouling canlılar kabuklu ve kabuksuz olarak ikiye ayrılırlar. Ot ve yosun kabuksuz yumuşak birikinti olup karina için en büyük problemdir. Midye türü canlılar ise kabuklu canlıları oluşturur. Bütün midye embriyonları serbestçe yüzen metamorfozlardan oluşur ve bunlar yüzeye yapışan safhaları doğurur (siprid). Sipridler antenleri vasıtasıyla yapışkan madde salgılar ve yüzeye yapışırlar. Sonra kabuk meydana getirirler ve bu kabuk yapışkan madde aracılığıyla büyür.
Boyadaki zehirli madde midyenin embriyosunun yüzeye yapışmasına engel olmalıdır. Foulingi kontrol altında tutmak için antifouling boyalarda deniz canlılarının gelişmesini önleyen veya onları öldüren ve bir günde birim cm2 alana miligram mertebesinde bırakılan kimyasal maddeler bulunmaktadır. Zehirli boyalar, deniz suyunda eriyebilen zehirli maddelerin kontrollü olarak suya verilmesiyle çalışırlar. Eğer verilme hızı çok yüksekse boya ömrü kısa olur, az ise boya etkili olmaz. Bu hız kullanılan zehirli maddeye göre de değişir. Bakır oksit bu amaç için yaygın olarak kullanılan bir madde olup etkili olması için günde 1 cm2’lik boya yüzeyinde 10 mg bakırın erimesi gerekir. Makrofouling kontrolü için 10 mikrogram/cm2/gün bakır oksit deniz ortamına bırakılırken mikrofouling için 200 mikrogram/cm2/gün bırakmak gerekir. Zehirli maddenin erime miktarı ile ilgili belirtilen bu görünüm erimeye etki eden aşağıdaki faktörlerle daha da karışık hale gelir.
1. Sıcaklık, tuzluluk ve deniz suyunun pH değeri,
2. Su akımının hızı,
3. Astar ve antikorozif boyanın tipi,
4. Slime tabakasının etkisi,
5. Zehirli boya filminin kalınlığı
Kaynaklar
1. Deniz Kuvvetleri Komutanlığı Hidrografi Yayınları
2. Usul Ali Haydar, Gölcük Tersane Komutanlığı
Yrd.Doç.Dr. Safiye Sarıışık
KOU Hereke Ö.İsmet Uzunyol MYO
Kimya ve Kimyasal İşleme Tek.Programı
KOU Hereke Ö.İsmet Uzunyol MYO
Kimya ve Kimyasal İşleme Tek.Programı