Amerikan Test ve Malzeme Kuruluşu (ASTM) tarafından yayınlanan “ASTM G148 Elektrokimyasal bir teknikle metallerde hidrojen alımı, geçirgenliği ve taşınımının değerlendirilmesine yönelik standart uygulama“ standardında, Devanathan ve Stachurski tarafından geliştirilen bir elektrokimyasal teknik kullanılarak metallerde hidrojen alımı, geçirgenliği ve taşınımının değerlendirilmesi için bir prosedür açıklanmaktadır. Bu uygulama öncelikle laboratuvar kullanımı için tasarlanmış olsa da bu tür ölçümler, saha veya tesis uygulamalarında da gerçekleştirilmiştir. Bu nedenle, uygun uyarlamalarla bu uygulama bu tür durumlara uygulanabilir.
Bu uygulama, bir metaldeki hidrojen atomlarının etkin difüzyonunun hesaplanmasını ve geri dönüşümlü ve geri dönüşümsüz tutulmanın ayırt edilmesini içermektedir. Bu uygulama, kararlı durum hidrojen akısına dayalı olarak metallerde hidrojen alımının değerlendirilmesi için bir yöntem belirlemektedir. Bu uygulama, numunelerin hazırlanması, çevresel değişkenlerin kontrolü ve izlenmesi, test prosedürleri ve olası sonuç analizleri konusunda rehberlik sağlar.
Bu uygulama, prensip olarak hidrojen için yüksek çözünürlüğe sahip ve hidrojen geçirgenliği ölçülebilir tüm metal ve alaşımlara uygulanabilir. Bu yöntem, açığa çıkan metalin hidrojen alımı açısından farklı ortamların göreceli saldırganlığını sıralamak için kullanılabilir.
Burada açıklanan prosedürler, bir malzemenin aşındırıcı ortamlara maruz kalması veya katodik polarizasyon sonucu oluşan hidrojen yükünün şiddetini değerlendirmek için kullanılabilir. Ayrıca, malzemelerin hidrojen difüzyonu (örneğin hidrojenin difüzyonu) açısından temel özelliklerini ve metalurjik, işleme ve çevresel değişkenlerin metallerdeki hidrojen difüzyonu üzerindeki etkilerini belirlemek için de kullanılabilir.
Hidrojen geçirgenlik testlerinden elde edilen veriler, çatlamanın meydana gelmesi için malzemedeki kritik hidrojen akışı veya hidrojen içeriği seviyelerini belirlemek amacıyla hidrojen gevrekleşmesi veya hidrojen kaynaklı çatlama ile ilgili diğer testlerle birleştirilebilir.
Malzeme bilimi ve korozyon mühendisliği dünyasında, hidrojen gevrekleşmesi metalik yapılar için en sinsi tehditlerden biri olmaya devam etmektedir. Metaller genellikle aşındırıcı ortamlardan veya elektrokimyasal işlemlerden hidrojen emdiğinde, bu durum boru hatlarından havacılık bileşenlerine kadar çeşitli uygulamalarda çatlamalara, sünekliğin azalmasına ve yıkıcı arızalara yol açabilir. Bununla mücadele etmek için standart test yöntemleri olmazsa olmazdır. ASTM G148 standardı, metallerde hidrojen alımı, geçirgenliği ve taşınımı değerlendirmek için güvenilir bir elektrokimyasal teknik sağlayan temel bir standarttır. Bu standart, hidrojen kaynaklı bozulmayı tahmin etmeyi ve azaltmayı amaçlayan araştırmacılar ve mühendisler için temel bir unsur haline gelmiştir.
Genellikle Devanathan-Stachurski hücresi veya “H hücresi“ olarak adlandırılan çift hücreli elektrokimyasal düzenekleri, metal membranlardan hidrojen akışının hassas bir şekilde ölçülmesini sağlayarak hidrojen geçirgenliği çalışmalarında devrim yaratmıştır. ASTM G148 standardı, bu yöntemi resmileştirerek dünya çapındaki laboratuvarlarda tekrarlanabilirliği garanti altına almıştır.
Hidrojenin metallerle etkileşimi her zaman tehlikeli değildir, elektrokaplama ve hidrojen depolama gibi işlemlerde kullanılır. Ancak, asidik topraklara veya petrol ve gaz altyapısındaki katodik koruma sistemlerine maruz kalma gibi beklenmedik durumlarda, hidrojen atomları metal kafese yayılabilir. Bu yayılım, yüksek iç basınçlar oluşturarak hidrojen kaynaklı çatlamaya veya gerilim korozyon çatlamasına yol açabilir.
ASTM G148 standardının önemi, bu riskleri nicel olarak belirleyebilmesinde yatmaktadır. Bu standart esas olarak şunların değerlendirilmesini sağlar:
ASTM G148 standardı, gerçek dünya maruziyetini simüle ederek zorlu ortamlar için malzeme seçimine, kaplamaların doğrulanmasına ve alaşım bileşimlerinin optimize edilmesine yardımcı olur. Örneğin nükleer, otomotiv ve enerji sektörlerinde güvenlik ve uzun ömür sağlamak için yaygın olarak kullanılmaktadır.
ASTM G148 standardı, özünde ince bir metal numunede (genellikle 0,5-2 mm kalınlığında) bir hidrojen konsantrasyon gradyanı oluşturmak için çift bölmeli bir elektrokimyasal hücre kullanır. Bu düzenek, hidrojenin bir tarafta üretildiği ve diğer tarafta tespit edildiği bir sandviçi taklit eder.
Cihaz kurulumu sürecinde,
Bu standart, yüzey hazırlığını vurgular. Metal, çıkış tarafında ayna parlaklığına ulaşana kadar cilalanmalı ve yüzey oksitlerinin hidrojen oksidasyonunu engellemesini önlemek için ince bir paladyum tabakasıyla (elektriksiz kaplama yoluyla) kaplanmalıdır.
Hidrojen yükleme aşamasında, giriş tarafına katodik potansiyel veya akım yoğunluğu uygulanır. Yüzeyde atomik hidrojen üretilir. Bu, Fick difüzyon yasalarına göre, hidrojen difüzyonunu kafes boyunca çıkış tarafına doğru yönlendirir.
Geçirgenlik ölçümü yapılırken, çıkış tarafında, geçirgen hidrojenin anında oksitlendiği bir anodik potansiyel korunur. Elde edilen anodik akım, hidrojen geçirgenlik akısı ile orantılıdır. Geçiş analizi, difüzyon katsayısını verir.
Veri analizi ve raporlama sürecinde, anahtar parametreleri çıkarmak için geçirgenlik geçişleri çizilir: geçirgenlik, alım verimliliği ve tutma noktaları. Bu standart, kenar sızıntısı veya yüzey rekombinasyonu gibi hata kaynakları için kılavuzlar sağlar ve istatistiksel güvenilirlik için üçlü tekrarlamalar önerir.
Bu tekniğin hassasiyeti, çok düşük geçirgenlik oranlarının tespit edilmesine olanak tanıyarak, gravimetrik veya gaz fazı yöntemlerini çok geride bırakır.
ASTM G148 standardının çok yönlülüğü çeşitli alanlarda kendini göstermektedir:
Kuruluşumuz, yıllardır yetkin ve deneyimli bir kadro ile müşterilerinin ihtiyaçlarını anlamakta, ihtiyaç duydukları ileri test hizmetlerini vermekte ve yönetim sistemlerinin kurulması, uygulanması ve iyileştirilmesi konusunda yardımcı olmaktadır. Bu çerçevede işletmelere ASTM G148 standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.
Randevu almak, daha detaylı bilgi edinmek yada değerlendirme talep etmek için formumuzu doldurarak size ulaşmamızı isteyebilirsiniz.
EUROLAB , raporlama ve belgelendirme faaliyetlerini, United Accreditation Foundation (UAF), Türk Akreditasyon Kurumu (TÜRKAK), Enterprise Accreditation Foundation (EAF) kuruluşundan sağladığı akreditasyona dayanarak sürdürmektedir. Enterprise Accreditation Foundation (EAF), aynı zamanda Birleşmiş Milletler (UN GLOBAL COMPACT) imzacısıdır.
