Ogün Özkan
Genel Müdür – Özimeks Paslanmaz Çelik

Deniz suyu, metaller açısından karşılaşılabilecek en zorlu çalışma ortamlarından biridir. Gemiler, offshore yapılar, liman tesisleri ve denizcilik ekipmanları; klorür, nem, sıcaklık değişimleri, mekanik yükler ve kimi uygulamalarda agresif kimyasalların aynı anda etkili olduğu koşullarda çalışır.

Bu nedenle denizcilik ve gemi inşa sektöründe doğru malzeme seçimi yalnızca ilk satın alma maliyetine bakılarak yapılamaz. Korozyon direnci, mekanik dayanım, kaynak ve imalat özellikleri, bakım aralıkları, servis ömrü ve malzemenin tedarik edilebilirliği birlikte değerlendirilmelidir.

Paslanmaz çelik de tam olarak bu noktada önem kazanıyor.

Konvansiyonel gemilerin ana gövde yapılarında paslanmaz çelik her zaman birincil malzeme olmasa da modern gemilerde ve denizcilik tesislerinde çok geniş bir kullanım alanına sahip. Boru sistemlerinden pompa ve vanalara, kimyasal tankerlerin kargo sistemlerinden egzoz hatlarına, güverte ekipmanlarından eşanjörlere ve offshore proses ekipmanlarına kadar birçok kritik noktada paslanmaz çelik kullanılıyor.

Ancak sektörün karşı karşıya kaldığı koşullar ağırlaştıkça yalnızca 304L ve 316L gibi geleneksel östenitik kaliteler yeterli olmayabiliyor. Deniz suyuyla sürekli temas, yüksek basınç, yüksek sıcaklık ve yoğun klorür etkisinin bulunduğu uygulamalarda Duplex ve Super Duplex paslanmaz çelikler giderek daha fazla gündeme geliyor.

Her Paslanmaz Çelik Deniz Suyunda Aynı Performansı Göstermez

Paslanmaz çeliğin korozyona karşı temel avantajı, yüzeyinde oluşan krom açısından zengin pasif oksit tabakasıdır. Doğru kalite seçimi ve doğru imalat yöntemleri uygulandığında bu tabaka malzemeye önemli ölçüde korozyon direnci kazandırır.

Ancak burada kritik bir nokta vardır:

“Paslanmaz çelik” tek bir malzemeyi değil, çok geniş bir alaşım ailesini ifade eder.

Dolayısıyla her paslanmaz çelik kalitesinin deniz ortamındaki performansı aynı değildir.

Özellikle klorür içeren ortamlarda çukurcuk korozyonu ve aralık korozyonu önemli riskler oluşturabilir. Conta bölgeleri, bağlantı noktaları, flanş yüzeyleri, cıvatalı birleşimler ve akışın sınırlı olduğu dar alanlar bu açıdan özellikle dikkat edilmesi gereken bölgelerdir.

Sektörde sık sık “marine grade” olarak anılan 316 kalite bile her deniz suyu uygulamasında korozyona karşı tamamen güvenli değildir.

Malzemenin gerçek performansını;

  • klorür konsantrasyonu,
  • su sıcaklığı,
  • akış hızı,
  • oksijen seviyesi,
  • yüzey kalitesi,
  • tasarım detayları,
  • kaynak kalitesi
  • ve aralık oluşumu

gibi birçok değişken birlikte belirler.

Bu nedenle mühendislik açısından doğru soru “paslanmaz çelik kullanalım mı?” değil, “hangi çalışma koşulunda hangi paslanmaz çelik kalitesini kullanmalıyız?” olmalıdır.

304L: Kontrollü Denizcilik Uygulamalarında Ekonomik Bir Seçenek

304L, dünyada en yaygın kullanılan ve işlenmesi en kolay paslanmaz çelik kalitelerinden biridir.

“L” ifadesi düşük karbon oranını belirtir. Bu özellik özellikle kaynaklı konstrüksiyonlarda sensitizasyon ve taneler arası korozyon riskinin azaltılmasına yardımcı olur.

Denizcilik sektöründe 304L;

  • gemi içi ekipmanlarda,
  • yaşam mahallerinde,
  • gıda işleme ekipmanlarında,
  • bazı tank uygulamalarında
  • ve doğrudan yoğun deniz suyu temasının bulunmadığı komponentlerde

uygun bir çözüm olabilir.

Ancak sürekli deniz suyu teması söz konusu olduğunda 304L’nin klorür kaynaklı lokal korozyona karşı direnci sınırlı kalabilir.

Dolayısıyla 304L, denizcilik sektöründe geniş kullanım alanına sahip olsa da uygulamanın gerçek çevresel koşulları değerlendirilmeden yalnızca maliyet avantajı nedeniyle tercih edilmemelidir.

316L: Denizcilik Sektörünün En Bilinen Paslanmaz Çelik Kalitelerinden Biri

316L paslanmaz çelik içerisindeki molibden ilavesi, malzemenin özellikle çukurcuk ve aralık korozyonuna karşı direncini 304L’ye kıyasla artırır.

Bu nedenle 316L uzun yıllardır denizcilik sektörünün en önemli paslanmaz çelik kalitelerinden biri olmuştur.

Tipik kullanım alanları arasında;

  • denizcilik boru sistemleri,
  • bağlantı elemanları,
  • güverte ekipmanları,
  • pompa parçaları,
  • eşanjörler,
  • enstrümantasyon sistemleri
  • ve tuzlu atmosfere maruz kalan ekipmanlar

yer alır.

Bununla birlikte deniz atmosferine maruz kalan bir ekipman ile sürekli deniz suyunun içerisinde çalışan bir komponent aynı koşullara sahip değildir.

Örneğin güvertede yıllarca problemsiz çalışan bir 316L komponent, sıcak ve durağan deniz suyunun bulunduğu bir boru hattında farklı korozyon davranışı gösterebilir.

Bu nedenle doğru drenaj tasarımı, yüzey kalitesi, kaynak sonrası işlemler ve bağlantı geometrisi en az seçilen malzeme kalitesi kadar önemlidir.

316Ti: Yüksek Sıcaklığın Devreye Girdiği Uygulamalar

316Ti, titanyum ile stabilize edilmiş bir paslanmaz çelik kalitesidir.

Titanyum ilavesi özellikle yüksek sıcaklıklarda krom karbür çökelmesine karşı stabilizasyon sağlamaya yardımcı olur.

Korozyon davranışı açısından 316 ailesinin özelliklerini taşırken yüksek sıcaklık kararlılığının önemli olduğu bazı;

  • egzoz sistemlerinde,
  • termal uygulamalarda
  • ve proses ekipmanlarında

avantaj sağlayabilir.

Normal sıcaklıklarda çalışan kaynaklı denizcilik konstrüksiyonlarında 316L daha yaygın bir seçimdir. 316Ti ise çalışma sıcaklığının ve proses koşullarının gerektirdiği özel uygulamalarda değerlendirilir.

Duplex 2205: Yüksek Mukavemet ile Korozyon Direncinin Birleşimi

Denizcilik sektöründe son yıllarda en fazla önem kazanan malzeme gruplarından biri Duplex paslanmaz çeliklerdir.

Duplex paslanmaz çelikler östenitik ve ferritik fazların birlikte bulunduğu iki fazlı bir mikroyapıya sahiptir.

En yaygın kullanılan kalitelerden biri:

Duplex 2205 – UNS S32205 / S31803 – EN 1.4462

kalitesidir.

Duplex 2205'in en önemli avantajlarından biri, geleneksel östenitik paslanmaz çeliklere kıyasla çok daha yüksek mekanik dayanım sunarken yüksek seviyede korozyon direncini korumasıdır.

Ayrıca klorür kaynaklı gerilim korozyonu çatlağına karşı direnci de birçok geleneksel östenitik kaliteye göre daha yüksektir.

Bu özellikler Duplex 2205'i;

  • kimyasal tankerlerde,
  • basınçlı kaplarda,
  • proses borulamalarında,
  • eşanjörlerde,
  • offshore ekipmanlarında
  • ve çeşitli yapısal komponentlerde

önemli bir seçenek haline getiriyor.

Duplex’in yüksek akma dayanımı, doğru mühendislik hesabı yapıldığında bazı tasarımlarda daha ince kesitlerin kullanılmasına da imkân sağlayabilir.

Bu durum gemi ve offshore yapılarında yalnızca malzeme miktarını değil, toplam ağırlığı ve kaynak operasyonlarını da etkileyebilir.

Super Duplex 2507: En Agresif Deniz Ortamları İçin Bir Üst Seviye

Duplex 2205'in korozyon dayanımının yetersiz kalabileceği daha agresif uygulamalarda Super Duplex paslanmaz çelikler devreye girer.

Bu grubun en bilinen kalitelerinden biri:

Super Duplex 2507 – UNS S32750

kalitesidir.

Yüksek krom, molibden ve azot içeriği sayesinde Super Duplex 2507 lokal korozyona karşı çok yüksek direnç gösterebilir.

Aynı zamanda yüksek mekanik mukavemeti sayesinde özellikle;

  • deniz suyu sistemlerinde,
  • desalination tesislerinde,
  • offshore ve subsea ekipmanlarında,
  • yüksek basınçlı boru sistemlerinde,
  • pompalarda,
  • vanalarda
  • ve eşanjörlerde

tercih edilmektedir.

Burada önemli olan Super Duplex’i her uygulamada kullanmak değildir.

Super Duplex’in hem malzeme hem de imalat maliyetleri daha yüksektir. Bu nedenle doğru mühendislik yaklaşımı, malzemenin sunduğu ilave performansın gerçekten gerekli olduğu çalışma koşullarını belirlemektir.

Denizcilik Projelerinde Paslanmaz Çelik Sadece Sacdan İbaret Değildir

Bir denizcilik projesinin paslanmaz çelik ihtiyacı yalnızca tank imalatında kullanılan sac veya levhadan oluşmaz.

Tersaneler ve marine ekipman üreticileri aynı proje içerisinde birçok farklı ürün grubuna ihtiyaç duyabilir:

  • Tank, kabin, bölme ve konstrüksiyonlar için sac ve levhalar
  • Deniz suyu, proses, hidrolik ve enstrümantasyon hatları için boru ve tüpler
  • Mil, bağlantı elemanı ve işlenmiş parçalar için çubuklar
  • Destekler, şaseler, platformlar ve konstrüksiyonlar için profiller
  • Boru sistemleri için fittings ve flanşlar
  • Deniz suyu ve proses sistemleri için vanalar

Aslında tedarik açısından en kritik konulardan biri de burada ortaya çıkıyor.

Bir projede doğru kaliteyi belirlemek yalnızca ilk adımdır.

Aynı kaliteyi farklı ürün gruplarında; doğru ölçü, doğru standard, doğru yüzey kalitesi ve doğru sertifikasyonla temin edebilmek ciddi bir tedarik zinciri yönetimi gerektirir.

Özimeks Paslanmaz Çelik olarak denizcilik ve ağır sanayi projelerinde gördüğümüz en önemli satın alma konularından biri de budur: müşteriler artık yalnızca kilogram fiyatını değil, aynı zamanda ürün çeşitliliğini, termin sürelerini, malzeme izlenebilirliğini, sertifikasyonu ve farklı ürün gruplarının tek bir tedarik zinciri içerisinden yönetilebilmesini değerlendiriyor.

Özellikle Duplex ve Super Duplex gibi daha özel kalitelerde bu yaklaşım çok daha fazla önem kazanıyor.

“Deniz Ortamı” Tek Bir Çalışma Koşulu Değildir

Denizcilik projelerinde yapılan en yaygın hatalardan biri, her türlü deniz ortamının aynı korozyon şartlarına sahip olduğunu varsaymaktır.

Oysa gerçekte durum oldukça farklıdır.

Deniz spreyi alan bir korkuluk ile sıcak deniz suyunu taşıyan bir boru hattı aynı koşullarda çalışmaz.

Sürekli su altında kalan bir komponent ile sıçrama bölgesinde çalışan bir ekipmanın karşı karşıya olduğu korozyon mekanizmaları da farklıdır.

Özellikle sürekli ıslanma ve kuruma döngülerinin yaşandığı sıçrama bölgelerinde yüzeydeki klorür konsantrasyonu artabilir ve ortam daha agresif hale gelebilir.

Dolayısıyla malzeme seçimi yapılırken mühendislerin;

  • sürekli daldırma mı yoksa atmosferik maruziyet mi olduğu,
  • sıçrama bölgesinde çalışma durumu,
  • deniz suyu sıcaklığı,
  • klorür konsantrasyonu,
  • akış hızı,
  • durağan su oluşma ihtimali,
  • bağlantı geometrileri,
  • basınç ve mekanik yükler,
  • kaynak ve imalat yöntemleri,
  • bakım uygulamaları,
  • farklı metallerle temas
  • ve hedeflenen servis ömrü

gibi değişkenleri birlikte değerlendirmesi gerekir.

Malzeme seçimi, bir paslanmaz çelik kalitesinin genel itibarı üzerinden değil, gerçek çalışma ortamı üzerinden yapılmalıdır.

Duplex ve Super Duplex Kullanımı Neden Artıyor?

Denizcilik sektöründe Duplex ve Super Duplex kullanımının artmasının arkasında birkaç temel faktör bulunuyor.

Bunlardan ilki servis ömrü.

Bir offshore platformunda veya gemide meydana gelen korozyon kaynaklı bakım ve onarım maliyeti çoğu zaman malzemenin ilk satın alma maliyetinden çok daha yüksek olabilir.

İkinci faktör ağırlık.

Duplex paslanmaz çeliklerin yüksek mukavemeti, uygun mühendislik tasarımlarında daha ince kesitlerin kullanılmasına imkân verebilir. Bu da toplam ağırlığı ve bazı durumlarda kaynak ihtiyacını azaltabilir.

Üçüncü faktör ise denizcilik uygulamalarının giderek daha zor şartlarda çalışmasıdır.

Offshore üretim tesisleri, subsea sistemler, desalination tesisleri, balast suyu sistemleri ve gelişmiş marine proses ekipmanları malzemeleri yüksek klorür, yüksek basınç ve agresif proses koşullarına maruz bırakabiliyor.

Bu gelişmeler, Duplex 2205 ve Super Duplex 2507 gibi kalitelerin daha fazla projede değerlendirilmesine neden oluyor.

Ancak bu durum 304L veya 316L’nin kullanımının sona ereceği anlamına gelmiyor.

Tam tersine sektör artık daha geniş bir malzeme araç setine sahip.

Doğru yaklaşım, en pahalı veya en yüksek alaşımlı malzemeyi seçmek değil, her uygulama için gerekli performansı sağlayan doğru kaliteyi seçmek olmalıdır.

Denizcilik Projelerinde Tedarik ve İzlenebilirlik En Az Malzeme Kalitesi Kadar Önemli

Malzemenin teknik performansı başarılı bir projenin yalnızca bir bölümüdür.

Bir gemi belirli bir teslim programına göre inşa edilirken veya offshore projesinde montaj takvimi işlerken malzemenin zamanında bulunabilir olması da kritik hale gelir.

304L ve 316L gibi yaygın kalitelerin standart ölçülerine ulaşmak görece kolayken Duplex ve Super Duplex tarafında işler daha karmaşık hale gelebilir.

Aynı projede;

  • sac,
  • boru,
  • fittings,
  • flanş,
  • çubuk
  • ve vana

gibi farklı ürünlerin aynı veya uyumlu malzeme kalitelerinde temin edilmesi gerekebilir.

Buna ek olarak ASTM, ASME ve EN standartları, proje şartnameleri ve sertifikasyon gereklilikleri devreye girer.

Marine, offshore ve basınçlı sistem projelerinde;

  • üretici test sertifikaları,
  • heat number izlenebilirliği,
  • inspection dokümantasyonu
  • ve proje özelindeki kalite gereklilikleri

satın alma sürecinin ayrılmaz bir parçasıdır.

Bu nedenle modern marine satın alma ekipleri yalnızca kilogram veya metre fiyatını karşılaştırmıyor.

Termin, ürünler arası kalite tutarlılığı, dokümantasyon, stok erişimi ve gerektiğinde aynı malzemenin tekrar temin edilebilmesi de projenin gerçek maliyetinin bir parçası haline geliyor.

Özimeks olarak bizim de paslanmaz çelik tedarikinde önemsediğimiz yaklaşım bu yönde: müşteriye yalnızca bir ürün satmak yerine, farklı paslanmaz çelik ürün gruplarının ve özel kalitelerin aynı proje mantığı içerisinde yönetilebildiği sürdürülebilir bir tedarik yapısı oluşturmak.

Gelecekte Daha Fazla Paslanmaz Değil, Daha Doğru Paslanmaz Kullanacağız

Denizcilik sektörünün geleceğinde paslanmaz çeliğin kullanımının yalnızca miktar olarak artmasından ziyade, daha seçici hale gelmesi bekleniyor.

Tersaneler ve ekipman üreticileri giderek daha fazla;

  • toplam yaşam döngüsü maliyetine,
  • ağırlık azaltımına,
  • enerji verimliliğine,
  • operasyonel güvenilirliğe
  • ve düşük bakım ihtiyacına

odaklanıyor.

Bunun yanında offshore yenilenebilir enerji projeleri, desalination sistemleri, gelişmiş balast suyu uygulamaları ve daha sofistike marine proses sistemleri korozyona dayanıklı malzemeler için yeni kullanım alanları yaratıyor.

Gelecekte malzeme seçiminin de bu nedenle çok daha spesifik hale gelmesi beklenebilir.

304L ve 316L uygun koşullarda önemli rollerini sürdürecek.

Duplex ve Super Duplex ise yüksek klorür konsantrasyonu, yüksek mukavemet ihtiyacı ve ağır çalışma koşullarının bulunduğu projelerde daha fazla değerlendirilecek.

Sonuçta denizcilik ve gemi inşa sektörünün paslanmaz çelik konusunda çıkarması gereken temel sonuç oldukça basit:

Paslanmaz çelik tek bir malzeme değildir.

Korozyon direnci, mekanik dayanım, imalat özellikleri, çalışma ortamı, servis ömrü ve malzemenin bulunabilirliği birlikte değerlendirildiğinde paslanmaz çelik denizcilik sektöründe gerçek değerini ortaya koyar.

Ve giderek daha karmaşık hale gelen marine projelerde rekabet avantajı yalnızca doğru malzemeyi seçmekten değil, doğru malzemeyi doğru ürün formunda, doğru sertifikasyonla ve doğru zamanda temin edebilmekten geçecektir.

Ogün Özkan
Genel Müdür – Özimeks Paslanmaz Çelik

Özimeks Paslanmaz Çelik; sac ve rulo, dikişli ve çekme borular, bağlantı elemanları, flanşlar, vanalar, çubuklar ve profiller dahil olmak üzere geniş bir paslanmaz çelik ürün portföyüyle sanayi kuruluşlarına hizmet vermektedir. Şirket; 304L, 316L ve 316Ti gibi geleneksel paslanmaz çelik kalitelerinin yanı sıra Duplex, Super Duplex ve özel alaşımlı malzemelerde de müşterilerine tedarik çözümleri sunmaktadır.