Galvanizli Çelikte Beyaz Pas (Islak Depolama Lekesi):

Nedenleri, Önlenmesi ve Standartlara Göre Değerlendirilmesi

Sıcak daldırma galvanizli çelik ürünlerde sevkiyat veya depolama sırasında sık karşılaşılan sorunlardan biri, yüzeyde beyaz, tozumsu bir tabaka şeklinde ortaya çıkan "beyaz pas" ya da doğru teknik adıyla ıslak depolama lekesi (wet storage stain)'dir. Bu leke çoğu zaman kaplamanın bozulduğu izlenimi verse de, gerçek etkisi büyük ölçüde görünümle sınırlıdır ve doğru koşullarda önlenebilir. Bu yazıda konuyu tek bir kaynağa bağlı kalmadan; AGA (ABD), GAA ve Avustralya Çelik Enstitüsü (Avustralya), GalvInfo Center (ABD, sac ürünler), UK Galvanizers Association (İngiltere), GALDER – Genel Galvanizciler Derneği (Türkiye) ve doğrudan ISO 1461 / TS EN ISO 1461 / AS-NZS 4680 standart metinleri taranarak, kapsamlı ve standartlara atıflı şekilde ele aldık.

Sorumluluk: TS EN ISO 1461'e Göre Kim Neyden Sorumlu?

Türkiye'deki ulusal galvaniz sektör kuruluşu GALDER (Genel Galvanizciler Derneği)'nin AGA kaynağından uyarlayarak yayımladığı bilgilendirme broşürüne göre, sıcak daldırma galvanizleme prosesinin kendisi beyaz pasa neden olmaz; leke, kaplamanın kaplama prosesi sırasında değil, sonrasında ortamla reaksiyona girmesiyle oluşur. Bu çerçevede sorumluluk şu şekilde ayrılır:

Galvanizci, TS EN ISO 1461 standardına uygun kaliteli bir kaplama yapmaktan ve kendi tesisinde depoladığı parçaları ıslak depolama lekesini önleyecek şekilde muhafaza etmekten sorumludur.
Gerekli önlemler galvanizci tarafından alındığı sürece, parçaların galvaniz fabrikasından çıktıktan sonra — yani nakliye sırasında veya şantiye sahasında kullanım öncesi depolama sırasında — oluşabilecek ıslak depolama lekeleri galvanizcinin sorumluluğunda değildir.

Bu ayrım, hem galvanizci firmalar hem de müşterileri açısından önemlidir: teslimattan sonraki doğru depolama, büyük ölçüde alıcının/kullanıcının sorumluluğundadır.

Kritik dönem

Daldırmadan sonraki 0–48 saat

Görünüm

Beyaz–gri, tozumsu / pul pul

Beyaz Pas Nedir? Kimyasal Mekanizma

Galvaniz kaplamanın yüzeyindeki çinko, havadaki oksijen ve nemle temas ettiğinde doğal bir koruyucu tabaka (patina) oluşturmak üzere aşamalı bir kimyasal reaksiyona girer:

Zn + ½O₂ → ZnO (çinko oksit oluşumu)
ZnO + H₂O → Zn(OH)₂ (nemle temasta çinko hidroksit oluşumu)
Zn(OH)₂ + CO₂ → ZnCO₃ + H₂O (havadaki karbondioksitle temasta, kararlı ve koruyucu çinko karbonat patinasına dönüşüm)

Sorun, üçüncü adımın gerçekleşememesinden kaynaklanır. Parçalar birbirine yakın istiflendiğinde veya nemli ortamda hava akımı olmadan bekletildiğinde, yüzeydeki nem kurumaz ve karbondioksitli hava ile temas kısıtlanır. Bu durumda reaksiyon ikinci adımda (çinko hidroksit) takılı kalır; bu kararsız ve beyaz renkli bileşik, "beyaz pas" olarak gördüğümüz tozumsu görünümü oluşturur.

Not: Bazı kaynaklar "ıslak depolama lekesi" ile "beyaz pas" terimlerini eş anlamlı kullanırken, AGA'nın bir yayını bu iki terimi tarihsel bağlamda ayırır: ıslak depolama lekesi geleneksel olarak sıkı istifleme/nemli depolamadan kaynaklanan bir sorunken, "beyaz pas" terimi özellikle 1980'lerin ortasında, çevresel düzenlemeler nedeniyle soğutma kuleleri gibi uygulamalarda galvanizleme sonrası kromat pasivasyonunun terk edilmesiyle ortaya çıkan benzer bir sorunu tanımlamak için kullanılmıştır. Günümüzde iki terim büyük ölçüde birbirinin yerine kullanılmaktadır.

Oluşumu Tetikleyen Koşullar

Parçaların iç içe geçmiş veya sıkı istiflenmiş şekilde, hava akımı olmadan depolanması
Yağmur, çiy veya yoğuşma nedeniyle yüzeyde uzun süreli nem kalması
Kapalı, nemli ve havasız ortamlarda (plastik örtü altında, konteynerde) depolama
Kıyı bölgelerinde tuz (deniz tuzu, kar/buz çözücü tuzlar) veya kaynak flaks kalıntılarının varlığı — bu kalıntılar yüzeyin elektriksel iletkenliğini artırarak reaksiyonu hızlandırır
Yeni galvanizlenmiş, doğal patinası henüz oluşmamış yüzeylerde risk daha yüksektir

Korozyon Koruma Performansına Etkisi

Beyaz pasın görsel etkisi ciddi görünse de, birçok kaynağa göre kaplamadan kaybedilen çinko miktarı görünümün ima ettiğinden çok daha azdır. Bunun nedeni, oluşan çinko hidroksit/oksit kalıntılarının hacimce metalik çinkonun yaklaşık 3-5 katı kadar yer kaplamasıdır — yani ince bir çinko kaybı bile göz önünde çok daha kalın ve belirgin bir leke tabakası oluşturabilir.

Doğal olarak oluşan çinko karbonat patinası, çıplak çeliğe kıyasla korozyon hızını yaklaşık 1/30 oranına düşürür.
Bu patinanın doğal koşullarda tam olarak gelişmesi genellikle 6-12 ay sürer.
Hafif ve orta düzey lekelenme, çoğunlukla kaplama kalınlığını asgari şartların altına düşürmez ve kaplamanın hizmet ömrünü önemli ölçüde etkilemez.
Ağır/aşırı lekelenme durumunda ise, patinanın normal gelişimini sağlamak için temizlik gerekebilir; çok ciddi vakalarda (siyah/koyu gri leke, altta çelik substratın etkilenmesi) yeniden galvanizleme gerekebilir.

ISO 1461 standardı, asgari yerel kaplama kalınlığı korunduğu sürece ıslak depolama lekesine (wet storage staining) izin vermektedir — yani standart, bu durumu estetik bir sorun olarak kabul eder, otomatik olarak bir ret/kusur nedeni saymaz.

Önleme: Sevkiyat ve Depolama Önerileri

Taranan tüm kaynaklarda (AGA, GAA, Avustralya Çelik Enstitüsü, GalvInfo Center) ortak olan temel öneriler:

Parçaların iç içe geçmiş şekilde istiflenmesinden kaçınılmalı; parçalar arasına en az 6 mm (1/4") kalınlığında ahşap (kavak, dişbudak, ladin gibi) veya benzeri ara parçalar (spacer) yerleştirilmelidir.
Su tahliyesi için parçalar hafif eğimli bir şekilde depolanmalı, gerekiyorsa bir uç yükseltilmelidir.
Kapalı, kuru ve iyi havalandırılan alanlarda depolama tercih edilmeli; mümkünse parçalar zeminden en az 30 cm (12") yukarıda tutulmalıdır.
Plastik örtü veya branda gibi nem hapseden malzemeler mümkün olduğunca hızlı kaldırılmalı; bu tür örtüler su geçirmez olsa da yoğuşan nemi içeride hapsederek sorunu şiddetlendirebilir.
Kıyı bölgelerinde veya tuzlama yapılan yollarda kullanılan/depolanan parçalarda, tuz kalıntıları düzenli olarak temizlenmelidir.
Uzun süreli depolamadan kaçınılmalı; bazı kaynaklar 2 ayı aşan depolama sürelerinde riskin belirgin arttığını belirtmektedir.
Nakliye sırasında araçların su geçirmez olması, kuru ve mevsimlik kurutulmuş ahşap takoz (dunnage) kullanılması, uzun mesafe/konteyner taşımacılığında nem alıcı (desiccant) kullanılması önerilir.
GALDER'in aktardığı ek pratik öneriler (AGA kaynaklı): galvanizli parçalar mümkünse birbiriyle çakışmayacak veya çapraz şekilde yerleştirilmeli; yoğuşma/nemlenme riski varsa nakliye sırasında istiflenmiş malzemeler arasına hava akışını sağlamak amacıyla naylon ip gibi ara malzemeler konulmalı; ıslak zeminde istiflemeden kaçınılmalı; suyla soğutulmuş küçük parçalar depolama konteynerine yerleştirilmeden önce tamamen kurutulmalı; ara parça (spacer) kalınlığının 6,35 mm'nin (1/4") üzerinde olması önerilir — bu değer diğer kaynaklardaki 6 mm eşiğiyle örtüşmektedir.
Sac/rulo ürünlerde (GalvInfo Center kaynaklı öneri): depo sıcaklığı ve bağıl nem oranına göre çiy noktası hesaplanmalı; örneğin 24°C ortam sıcaklığı ve %35 bağıl nemde çiy noktası yaklaşık 7°C'dir — ürün sıcaklığı bu noktanın altına düşerse yoğuşma riski oluşur.

Pasivasyon Uygulamaları (Özellikle Sac/Rulo Ürünlerde)

Sac ve rulo halinde galvanizlenen ürünlerde, üretim sırasında yüzeye ek bir koruyucu işlem uygulanabilir:

Kromat pasivasyonu: Geleneksel yöntemdir; ancak altı değerlikli krom (hexavalent chromium) içeriği nedeniyle çevresel kısıtlamalarla giderek terk edilmektedir.
Trivalent krom veya krom içermeyen (silan bazlı) pasivasyon: Günümüzde altı değerlikli krom yerine tercih edilen alternatiflerdir.
Yağlama (rust-inhibitive oil / vanishing oil): Nem kaynaklı pas oluşumunu geciktirir, ancak yağmur gibi yoğun su girişine karşı sınırlı koruma sağlar.
Pasivasyon testinde, altı değerlikli krom tespiti için ASTM D6492 standardı kullanılabilir.

Önemli: Pasivasyon işlemleri riski azaltır ancak ortadan kaldırmaz; kötü depolama koşullarında pasivasyonlu ürünlerde de beyaz pas oluşabilir. GALDER/AGA kaynağına göre, galvanizlenmiş yüzeyler serbestçe akan havaya tamamen maruz bırakılacak şekilde düzenlenmişse tipik olarak ek bir son işleme (pasivasyon vb.) ihtiyaç duyulmaz; bir son işlem gerekip gerekmediği büyük ölçüde imalatın konfigürasyonuna ve beklenen depolama/nakliye koşullarına bağlıdır. Tel, çelik sac ve çit gibi ince kesitli ürünlerde balmumu ve yağlar, pasivasyon uygulamaları veya dubleks/toz boya kaplama gibi seçenekler kullanılabilir. Galvanizli yüzey sonradan boyanacak veya toz boya uygulanacaksa, yapışmayı olumsuz etkileyebileceğinden pasivasyon sonrası ek işlemlerden kaçınılması önerilir.

Temizlik ve Onarım: Şiddet Seviyesine Göre Yaklaşım

Şiddet / Öneri

Hafif : Genellikle kendiliğinden düzelir; kuru ve iyi havalandırılan koşullarda bırakıldığında zamanla doğal çinko karbonat patinasına dönüşür. Gerekirse basınçlı su veya sert kıllı naylon fırça ile temizlenebilir.

Orta : Daha güçlü fırçalama gerekebilir; kaplama kalınlığı genellikle şartname sınırlarının üzerinde kalır. Görsel/boyama amaçlı temizlik için seyreltik asit çözeltileri (örn. %10 asetik asit/beyaz sirke, %2 fosforik asit veya %5 sitrik asit) kullanılabilir; ardından temiz suyla durulanıp kurutulmalıdır.

Ağır : Genellikle noktasal korozyon (pitting) ve substrat etkilenmesi eşlik edebilir. Seyreltik asitli sert kıllı fırça (naylon, tel değil) ile temizlik uygulanır; mekanik temizlikte kaplama kalınlığı sınırlarının aşılmamasına dikkat edilmelidir. Temizlik sonrası bölge tamamen kurutulmalı, gerekirse geçici hafif yağlama uygulanabilir.

Aşırı / Siyah leke : Altta çelik substratın etkilendiği en ciddi durumdur; temizlik genellikle mümkün olmayabilir. Kaplama kalınlığı standart altına düşmüşse, ASTM A780 kapsamında çinko bazlı boya/sprey ile onarım veya (gerekiyorsa) yeniden galvanizleme değerlendirilmelidir.

AGA'nın test ettiği, kaplamaya zarar vermeden etkili bulunan beş ticari/ev tipi temizlik ürünü: CLR®, limon suyu, Naval Jelly® Pas Çözücü, Picklex® 10G ve beyaz sirke. Temizlik daima temiz musluk suyuyla durulama ve kurutma ile tamamlanmalı, sonrasında kaplama kalınlığı ölçülerek standarda uygunluk teyit edilmelidir.

Önemli uyarı: Temizlikte tel fırça yerine sert kıllı naylon fırça kullanılması önerilir; tel fırça, çinko yüzeyine demir parçacıkları bulaştırarak yeni pas noktalarının oluşmasına yol açabilir.

Standartlar Arası Karşılaştırma

Standart / Kaynak Konuya Yaklaşımı

ASTM A123 / A123M (ABD) Beyaz pas/ıslak depolama lekesi için doğrudan bir hüküm içermez; yalnızca soğuma sırasında parçaların birbirine yapışmaması gerektiğini belirtir (Madde 6.4). Konuyla ilgili asıl rehberlik ayrı AGA yayınlarında yer alır.

ISO 1461 (Uluslararası/Avrupa)Asgari yerel kaplama kalınlığı korunduğu sürece ıslak depolama lekesine izin verir; bunu bir kusur/ret nedeni olarak görmez.

AS/NZS 4680 (Avustralya/Yeni Zelanda) Galvanizcinin, ürünü teslim etmeden önce mevcut ıslak depolama lekesini gidermesini şart koşar; teslimattan sonraki depolama ve olası lekelenmeden alıcı/kullanıcı sorumludur.

AS/NZS 3750.9 (Avustralya/Yeni Zelanda) Ağır vakalarda onarım için kullanılan çinko bazlı organik astarın (asgari 50 mikron kuru film kalınlığı) şartlarını tanımlar.

ASTM A780 / A780M (ABD) Hasarlı veya kaplanmamış galvaniz alanlarının çinko bazlı boya, lehim veya sprey ile onarımını tanımlar; ağır beyaz pas vakalarının onarımında referans alınır.

ASTM D6492 (ABD) Kaplı çelik sac üzerinde altı değerlikli krom tespiti için kullanılan test yöntemidir; pasivasyon kontrolünde kullanılır.

TS EN ISO 1461 (Türkiye) GALDER'in aktardığına göre, galvanizcinin sorumluluğu bu standarda uygun kaliteli kaplama üretmek ve kendi tesisindeki depolamayı doğru yönetmektir; galvanizciden çıktıktan sonra (nakliye/şantiye) oluşan ıslak depolama lekesi galvanizcinin sorumluluğu dışındadır. Aşırı/siyahlaşmış lekelenmede, çelik TSE şartname gereksinimlerini karşılamak üzere soyulup yeniden galvanizlenmelidir.

Özet

Beyaz pas (ıslak depolama lekesi), galvanizli çeliğin doğal patina oluşum sürecinin nem ve hava akımı yetersizliği nedeniyle yarım kalmasından kaynaklanan, esasen estetik bir sorundur. ISO 1461'in de kabul ettiği gibi, asgari kaplama kalınlığı korunduğu sürece bu durum kaplamanın koruma performansını ciddi şekilde tehdit etmez. Buna karşın, önlenmesi hem daha kolay hem daha ucuzdur: parçaların ara parçalarla ayrılması, eğimli ve havalandırmalı depolanması, nem hapseden örtülerden kaçınılması ve uzun süreli depolamanın sınırlandırılması, sorunu büyük ölçüde ortadan kaldırır. Oluşan lekelerin şiddetine göre doğal düzelmeye bırakma, hafif asitli temizlik veya (nadir ağır vakalarda) çinko bazlı onarım/yeniden galvanizleme seçenekleri arasından uygun yöntem seçilmelidir. Temel prensip tüm kaynaklarda ortaktır: galvaniz kuru tutulduğu sürece, ıslak depolama lekesi hiçbir zaman sorun olmaz.

Kaynaklar: