ISO 9001: 2000 REGISTERED COMPANY. New World Technology registered by ses kimya a.ş. 2004

Transkript

1 R ISO 9001: 2000 REGISTERED COMPANY New World Technology registered by ses kimya a.ş. 2004

2 İ ç e r i k Ses Kimya A.Ş. Karla mücadelede geleneksel yöntemler Geleneksel yöntemlerin avantajları dezavantajları Karayollarında kar-buz çözme mücadelesi Tuz ve diğer buz çözücü kimyasalların olumsuz etkileri Yeni bir teknoloji Snow Fighter anti ice Anti ice nedir? Nerede ve nasıl kullanılır? Sıvı Buz Çözücülerde Önemli Performans Kriterleri Snow Fighter ın özellikleri Karla mücadelede kimyasal kullanımının sürtünme üzerindeki etkileri Depolama şekli Uygulamalar Sonuç Referanslar

3 Ses Kimya A.Ş yılında 665 m² kapalı alanda toz ve likit temizlik ürünleri üretiminde faaliyet göstermek üzere kurulmuştur. Bu alanda toplam 72 çeşit ürün üretmiş ve yurt çapında Temizlik ürünleri alanında bayilik ağı oluşturmuştur yılına kadar bu alanda hizmet vermiş olup, 2002 yılından itibaren bünyesinde oluşturduğu AR GE Laboratuar çalışmaları ile çevreye duyarlı kimyasalların üretiminde çalışmaya başlamıştır. Toplam üretim alanı 2000 m² ye yükseltmiş olup, halen bu alanda hizmet vermeye devam etmektedir. Deneyimli uzman kadrosu ile daha önce Türkiye de üretilmemiş ve denenmemiş kimyasalları geliştirerek hem kimya sektörüne büyük bir yenilik getirmiş, hem de çevreye duyarlı bu kimyasallar sayesinde daha yaşanabilir bir çevreyi tamamen yerli yatırım ve mühendisler vasıtasıyla sağlamayı hedeflemiştir.

4 SES KİMYA A.Ş.; AR GE yatırımlarıyla, çevreye duyarlı kimyasalların çeşitlendirilmesini ve yüksek çevre bilincine sahip ürünlerin tamamen yerli imkanlar kullanılarak üretilmesini sağlamıştır. Yükselen çevre duyarlılığı sebebiyle bu tip yatırımlar bir sosyal sorumluluktan daha çok bir zorunluluk haline gelmiştir. Bu kimyasalların ilk örneği olarak dünyada tuzun kullanılmasının sınırlandırılması çalışmaları takip edilmiş ve ülkemizde karla mücadelede tuz kullanımı sınırlandıracak alternatif kimyasalları geliştirip, üreterek 2004 yılında piyasaya sunmuştur. Bu geliştirilen ürün denemelerde oldukça etkili sonuçlar göstermiştir. Halen havacılık sektöründe kullanılması amacıyla ve erozyonla mücadelede benzer ürünlerin üretimi için AR-GE faaliyetleri devam etmektedir. Amaç çevre dostu yüksek etkili kimyasal maddeleri üreterek, hem Türk Kimya Sanayisinin bu noktadaki hammadde ve bilgi eksikliğini gidermek, yerel yatırımlarla dışa bağımlılığı ortadan kaldırmak, daha yaşanılabilir yarınlar için yeni nesil ürünler üretmektir.

5 Geleneksel yöntemlerde karla mücadelede klasik yöntemler Klasik yöntemler, De active proseslerdir. Yol üzerinde oluşan buzu ortadan kaldırarak, yoldaki sürtünmeyi arttırmak ve güvenliği sağlamak prensibi ile çalışır. Bu tip mücadelede kaya tuzu ve abrasive (aşındırıcı) maddeler kullanılır. Avantajları Sanal düşük kimyasal madde maliyeti Dezavantajları Yüksek korozif etkisinden dolayı altyapı ve çevreye ciddi zararlar vermesi. Kısıtlı sıcaklıklarda çalışması. De active olduğu için, ancak yolda kar yağışından ve buz oluşumundan sonra müdahale edilebilmesi. Yüksek işçilik maliyetleri. Uygulamada yetersizlik, fazla zaman harcanması. Tuz ve kum yolda donmaya karşı hazırlanırken (kırma karıştırma yapılırken), taşınırken, bu karışım yola uygulanırken ve uygulandıktan sonra, atık malzemeyi yoldan kaldırırken çok fazla işgücü, zaman ve para harcanmaktadır.

6 Karayollarında Kar - Buz Çözme Mücadelesi Bugün ülkemizde karayollarında buzlanmayı engellemek amacıyla kullanılan tuz, görünüşte düşük maliyetli bir çözüm olarak yollara uygulanmaktadır. Hava derecesinin ve yol sıcaklığının çok düşük olmadığı durumlarda tuz, buzu eritebilir. Dünyada 1930 lu yılların başlarında kullanılmaya başlanan fakat, kötü etkileri hemen belli olmayan tuzun zararları 1950 lere doğru ancak anlaşılabilmiştir. Tuzun sebebiyet verdiği zarar ve korozyon nedeniyle, özellikle beton ve metal aksamda meydana getirdiği olumsuz etkiler ve yol kenarlarındaki bitkilere zarar vermesi, toprağın yapısını bozması, yer altı su kaynaklarına zarar vermesi, tuz kullanımının sınırlandırılması gerekliliğini ortaya çıkarmıştır. Bu sorunların ortaya çıkmasına müteakip, tuz a kum katılmak suretiyle kumun sürtünmeyi artırıcı etkisinden faydalanılarak, tuz kullanımının azaltılması amaçlanmıştır. Tuz un kum katılarak kullanılması, kumun aşındırıcı olması sebebiyle asfalta zarar vermiş ve yol kenarlarındaki direnajların tıkanmasına neden olmuştur. Yolda oluşturduğu tahribata bağlı olarak yol bakım maliyetleri yükselmiştir. Bu istenmeyen durumlar günümüzde kullanılan uygulamaların yerine, karayollarında buzla mücadelede farklı kimyasalların kullanılması ile ilgili çalışmaların başlamasına sebep olmuştur.

7 İlk olarak sıvı kimyasal kullanımları, eriyik (tuzun eritilmesi esası) uygulaması ile başlanmıştır. Fakat tuzun sınırlı etkisi ve aşırı korozyon oluşturması sebebiyle, kullanılan yerlerde ciddi sorunlar ortaya çıkarmıştır. Islatılan tuzun, yola uygulandıktan sonra seyreltilmiş olması, tuzun buz çözme performansını düşürmüş, bu nedenle de alternatif çözüm arayışları başlamıştır. Son olarak 1990 lı yılların başında karla mücadelede, sıvı kimyasal kullanımı ve Anti-ice uygulamaları için deneme çalışmaları başlatılmıştır. Bu çalışmalar neticesinde şu anda dünyada bir çok ülkede yaygın olarak Anti-ice teknolojisi uygulanmakta ve karla mücadele de özel yapım sıvı kimyasallar kullanılmaktadır. Ülkemizde ise ilk olarak kış sezonunda SES KİMYA A.Ş tarafında Tem Otoyolu, Molla Gorani Viyadüğü ve Boğaz Köprülerinde uygulanmaya başlanmıştır. Bu uygulama neticesinde çok etkili sonuçlar alınmıştır. Daha sonra Eskişehir Büyükşehir Belediyesinin şehir içi ana arterleri ve tramvay rayları üzerinde, İstanbul Büyükşehir Belediyesi ile birlikte şehir içi ana arter ve yollarda, Bolu Tünellerinde ve ülke genelinde pek çok ilde denenmeye ve uygulanmaya başlanmıştır.

8 Tuzlama sistemleri

9 NaCl'nin(tuz) ve Diğer Buz Çözücü Kimyasalların Olumsuz Etkileri; a. Yüzey ve yeraltı sularına etkisi b. Bitkilere etkisi : c. Toprağa etkisi : d. Araçlar ve yapısal korozyon üzerindeki etkisi e. Asfalt, beton ve kaldırımlar üzerindeki etkisi a. Yüzey ve yeraltı sularına etkisi : NaCl (Tuz) : Yollarda oluşan buz tabakasını çözmede yeterli performansı elde edebilmek için, tuzun fazla oranlarda kullanılması gerekmektedir. Fazla oranlarda kullanılan tuz, yağmur ve kar suları ile yer altı su kaynaklarına, özellikle ilkbaharda akan su ile birlikte denizlere ulaşmaktadır. Denizlere ulaşan tuz, denizdeki iyon değişimini artırarak, balıkların gelişimini olumsuz etkilemekte, doğaya zarar vermektedir. Üre : Su kaynakları için en tehlikeli ve en zararlı karla mücadele kimyasalıdır. İçeriğindeki amonyum ve fosfat bileşenleri su kaynaklarında Otrofikasyon (besin zenginleşmesine,) a sebep olur. Ürenin içerisindeki BOI (Biyolojik oksijen ihtiyacı) değerinin yüksek oluşu nedeniyle, yüzeysel sularda oksijen azalmasına ve canlı türlerinin bu durumdan etkilenmesine, bazen toplu canlı ölümlerine dahi sebep olur. Üre ayrıca yer altı su kaynaklarında Alg büyümesine sebep olur ve çevre kirlenmesine yol açar.

10 b. Bitkilere etkisi : Fazla oranlarda kullanılan tuz, yola yakın yerlerdeki çiçek, ağaç ve canlıların gelişimini olumsuz etkiler. Toprağa ulaşan tuz, topraktaki tuz oranını artırarak bitki köklerinin kurumasına ve ölmesine neden olur. Bu sebeple tuzlamanın yapıldığı yol kenarlarında bitki ekilmesine rağmen, bitkilerin gelişiminde başarı elde edilemez. Tuzun Bitkiler Üzerindeki Etkileri

11 c. Toprağa etkisi : NaCl (Tuz) : Yollara uygulanan tuz, toprağa ulaşması ile toprağın kurumasına, toprağın geçirgenliğinin azalmasına (su geçirme özelliğinin azalması) ve toprağın Ph değerinin yükselmesine neden olur. Bu durum toprağın verimliliğini düşürür. Toprağın yapısını ve stabilizesini bozar. Ph değerini negatif yönde değiştirerek, bitkilerin büyümesini olumsuz etkiler. Toprağın permabilitesini (geçirgenlik) düşürür. Erozyon potansiyelini yükseltir. İz elementlerinin yer altı suyuna geçiş hızını artırır. Topraktaki gerekli bakterilerin popülasyonunu olumsuz etkiler. Özellikle Sodyum(Na) iyonu, toprağın elektron yapısını direkt bozar. CaCl2 (Kalsiyum Klorür) : İz miktarı, toprak için gereklidir. Yüksek aşındırıcı etkisinden dolayı dikkatle uygulanmalıdır. Buz çözücü olarak kullanımında etkinlik sağlayabilmesi için fazla kullanılması gerekmektedir. Fazla kullanımı ise kanserojen etki yaratır. Üre : Toprak üzerindeki en tehlikeli etkisi, yer altı sularına karışmasıyla ortaya çıkar. Yer altı sularında bakteri üremesine ve ciddi çevre kirliliğine neden olur. Yol üzerinde buz çözücü olarak kullanılan üre, hava sıcaklığının 2 0 C nın üzerine çıkmasıyla tehlikeli miktarda bakteri oluşumuna neden olur.

12 Numune NaCl CaCL Distile su Karbon içerikli çelik Aleminyum Demir Karşılaştırmalı Korozyon tablosu Amerikan Ordu Standartlarında yapılan aşındırma deneylerinin sonuçlarına göre; NaCl dayanıklı materyalleri bile aşındırmaktadır. Asfalt Organic içerikli petrol ürünü ve çakıldan oluşmaktadır. NaCl asfaltı da dolayısıyla daha kolay aşındırır. Deneyler dayanıklı ve birim fiyatı yüksek malzemeler temel alınarak yapılır ve diğer ürünler için kıyasen kullanılır. Kaynaklar : 1. "ROAD SALT AND SNOW AND ICE CONTROL" Transportation Association of Canada 2. Transportation Association of Amerika Korozyon özellikleri geliştirilmiş MgCl 2, CaCl 2, NaCl 2,,kökenli ürünlerın karşilaştırmalı korozyon oranları Korozyon özellikleri geliştirilmiş ürünler MgCl 2 4 CaCl NaCl 2 30 Korozyon miktarı Korozyon özellikleri geliştirilmiş maddeler kullanılmasına rağmen, CaCl 2 kullanımı normal tuz kullanımına yakın korozif etki göstermektedir. Ayrıca Saf halde CaCl 2 un Korozyonu Kaya tuzundan oldukça yüksektir. (Kaynak: USA Department of Transportation Pasific Nortwest Snowfighters)

13 Buz çözücülerin toprak üzerindeki etkileri d. Araçlar ve yapısal korozyon üzerindeki etkisi: Yollara uygulanan tuz, yolda seyir halinde olan araçların, köprü ve viyadüklerin demir, alüminyum aksamlarında aşınmaya ve korozyona neden olur. Tuzun araçlar üzerindeki korozyon etkileri

14 e. Asfalt, beton ve kaldırımlar üzerindeki etkisi; NaCl : Kış mücadelesinde kullanılan tuzun donma derecesi -7 ºC dir. Bu dereceden sonra tuz etkinliğini yitirir. Kışın yağan kar ile beraber atılan tuzun erittiği kar suları, asfaltta bulunan mikro çatlaklara sızar. Bu mikro çatlaklara sızan su, hava sıcaklığı düşünce buza dönüşür. Dünyada bulunan tüm sıvıların aksine su, donunca genleşir. Dolayısıyla bu çatlaklarda donan suyun genleşmesi asfaltı çatlatır. Tuz beton alanları, kaldırımları, parke taşlarını, bitümü, regrasyon alanlarını aşındırır ve korozif etki gösterir. Asfalt üzerinde ciddi bir kimyasal etkisi olmamakla birlikte, beton malzemelerin elastikiyet modülünde kayba, permabilitesinin artmasına ve bozulmasına sebep olur. Asfalt üzerindeki donma-çözülme kaynaklı problemleri önleyemez. Ayrıca kritik konsantrasyonuda bu durumu hızlandırır. CaCl 2 : Beton ve taş malzeme üzerinde ciddi aşınmaya sebep olur. Yüksek korozif etkisinden dolayı dikkatli kullanılmalıdır. Asfaltta etkisi fiziksel kaynaklıdır. Donma-çözülme kaynaklı bozulmayı önleyemez. Kalsiyum klorürün buz çözme gücü, normal tuzun buz çözme gücünden bile düşüktür. Normal tuzun buz çözme gücüne erişebilmesi için, 1.5 katı kalsiyum klorürün kullanılması gerekir. Kalsiyum klorürün buz çözme gücü, magnezyumun buz çözme gücünden 5 kat daha düşüktür. Magnezyum klorürün buz çözme gücüne erişebilmesi için magnezyum klorürün 5 katı kalsiyum klorür kullanılması gerekir. Bunu solüsyon olarak düşünürsek, kalsiyum klorür solüsyonu kullanılırsa normalden en az 5 kat fazla solüsyon sarfiyatı gerekmekte olup, bu durum da maliyetlerin artmasına ve fazla kimyasalın kullanılmasına sebep olur.

15 Çözeltinin 1 gramının çözdüğü buzun gram olarak miktarı MgCl 2 %15 lik çözelti 34 gr CaCl 2 %32 lik çözelti 14.6 gr NaCl 2 %26.3 lik çözelti 15 gr TEHLİKELİ KİMYASAL MADDELER KALSİYUM KLORÜR (Anhidrit saf) CaCl2 Tahriş edici maddedir. Deri ve gözle temastan sakınınız. Kaynak: Fen eğitiminde güvenlik.

16 MgCl 2 : Muadilleri arasında en az zararlı kimyasaldır. Yinede tek başına kritik konsantrasyonda donma - çözünme kaynaklı bozulmaya engel olamaz. Üre : Son çalışmalara kadar, ürenin beton malzeme üzerindeki etkisi bilinmiyordu. Son çalışmalarda özellikle kritik konsantrasyonda beton, asfalt malzeme üzerinde donma - çözünme kaynaklı bozulmaya sebep olduğu, mukavemet ve yoğunluk kaybı gibi durumlara sebebiyet verdiği tespit edilmiştir. Ürenin çevre üzerindeki olumsuz etkileri bilinmekle beraber, asfalt ve beton malzeme üzerindeki etkileri hakkında yapılan çalışmalar oldukça sınırlı idi. Son yıllarda yapılan çalışmalarda ürenin, özellikle diğer buz çözücülerle kıyaslandığında kaplama malzemesinin permabilitesini artırıp, elastikiyet modülünde ve yüzey geriliminde düşmelere, diğer standart buz çözücülülerden daha fazla sebep olduğu görülmüştür. (Bu yüzden dünyada sınırlandırılıyor. En son 2003 de Kanada da hava alanlarında kullanımı sınırlandırıldı.) (Journal of Transport Engineering)

17 Karla Mücadelede Kullanılan Kimyasalların Kıyaslanması Ürün Adı Donma Noktası Buz Çözme Kapasitesi ml/ml buz çözücü - 15 o C 30dk Buz Delme Kapasitesi ml/ml buz çözücü - 15 o C Buz Altan Kaldırma Kapasitesi mm/ml buz çözücü - 15 o C de Karbon Çeliği üzerindeki Daldırma Korozyon hızı Alüminyum Alaşımı üzerindeki daldırma korozyon hızı 1 Beton ve Taş aksam üzerindeki Mukavemet kaybı(%) 5 Su Toprak ve Bitki Üzerindeki etkileri Asfalt ve Beton aksamda Donma Çözülme üstündeki Etkileri Toksitit e LD50 Değeri mg/kg 2 Etkili Çalışma Sıcaklığ ı 3 NaCl Katı Etkisiz Etkisiz Etkisiz 100 >0,2 8 Tablo 1 Tablo-2 R MgCl 2 %30 çzlt CaCl 2 %37 çzlt Üre %35 czlt 0,87 0,9 3,7 70 0,2 >5 Tablo 1 Tablo ,89 1,01 3,9 96 0,2 >5 Tablo 1 Tablo Etkisiz Etkisiz Etkisiz - - >6 Tablo 1 Tablo Snow Fighter Çözelti 1 1,11 4,4 20 0,01 0,3 Tablo 1 Tablo NACE (National Assocation of Corrosion Engineers USA) tarafından TM standardına uygun yapılan karşılaştırmalı korozyon deneyi sonuçları 2- LD50: Oral yoldan alındığında zehirlenme meydana getirecek dozaj yüksek olması güvenli anlamına gelmektedir. bu değer C vitamini için 11900mg/kg dır 3- Etkili çalışma sıcaklığı ürünün etkisinin azalarak devam ettiği sıcaklıktır bu sıcaklıktan sonra etki ortadan kalkar. 4- CaCl 2 çalışması nemle alakalıdır yeterince nemin olmadığı ortamlarda kuruyarak ortamdan uzaklaşır. 5- Yapılan bir çalışmada %2,5 tuzlu çözeltiye maruz beton asfalt kaplamaların rijitlik modülünün %35, yorulma dayanımlarının %41 düştüğü tespit edilmiştir. Numunelerin %1-1,5 tuzlu çözelti içerisinde rijitlikleri, temiz suda bekleyen numunelere göre artmıştır. Bitümlü sıcak karışımlarda düşük rijitlik ne kadar istenmez ise yüksek rijitlik de o kadar zararlıdır. Sertleşme, bitümlü karışımların gerilmelere maruz kaldığı durumda esnek davranış göstermemesine ve kaplamada çatlakların oluşmasına neden olmaktadır. Kaplamanın tuz etkisi ile sertleşmesi, kış mevsiminde kaplamanın esnekliğini kaybetmesi sonucunda oluşan düşük ısı çatlaklarının etkisini artıracaktır. Bu şekildeki her tuzlamadan sonra oluşan sertleşme periyotları kaplamada ek gerilmeler oluşturacaktır.

18 Tuzun Asfalt Üzerindeki Etkileri Tuzun Yol Üzerindeki Etkileri

19 Yeni Bir Teknoloji

20 SHRP (Strategic Highway Research Program Report) STRATEJİK OTOYOL ARAŞTIRMA PROGRAMI NEDİR? 1987 de Amerika Birleşik Devletleri Kongresi tarafından onaylanmış Stratejik otoyol araştırma programıdır. SHRP yol ve otobanlarda kullanılan buz çözücülerin, performans özelliklerini belirlemek için dünyada bu konuda uygulanan test metotlarını oluşturur. Bu program, üniversitelerden, eyaletlerin otoyol denetçilerinden, sanayi temsilcilerinden ve akademisyenlerden oluşmaktadır. Ulusal araştırma konseyine bağlı bir birim olarak çalışmaktadır. Amerika da ki ulusal otoyolların performansını, güvenliğini ve etkinliğini arttırabilmek için teknik ve teknolojiler geliştirerek, müsait olmayan koşullarda mücadeleyi amaçlayan bir programdır. Asfaltlama, yol güvenliği, yol yapımı, kaldırım yapımı, buz çözücüler üzerine araştırmalar yapmaktadırlar. Bu komitenin yayınladığı raporlarda, buz çözücülerin test edilmesi için öngördükleri standartlara dair çeşitli metotlar ve deney yöntemleri belirlenmiştir. Klasik olarak kamyonlardan tuz atılmasının yerine, SHRP planlarından sonra, hem doğaya verilen zarar azalmış, hem de kış şartlarında yapılan mücadelede büyük tasarruflar sağlanmıştır. Uluslararası akredite almış anti buzlanma laboratuarı (AMIL) ve Quebec CHIUTIMI Üniversitesi tarafından, SHRP test ve deney metotları kullanılarak, buz çözücüler üzerinde ürünün buz çözme, buz delme ve yerden buzu kaldırma özellikleri üzerinde performans raporları düzenlenmektedir. Bu raporların hazırlanmasında kullanılan metotlar aşağıda sıralanmıştır.

21 Anti-ice nedir? ANTİ-İCE kar yağışından önce, yola sıvı kimyasal ürün uygulanması sonucu, karın yola yapışmasının engellenmesi ve yolda buz oluşumunun önlenmesini amaçlayan, donmayı engelleme esasına dayalı kar ve buzla mücadele yöntemidir. Kar yağışından önce, yola uygulanan sıvı kimyasal sonucu, karın yola yapışması engellenmekte, böylece kimyasal sıvı kullanılan alanlarda, buzlanma oluşmamakta yol kolayca kar buzdan temizlenmektedir. Bu yöntem ile yol bakım düzeyi daha ekonomik olarak yükseltilmekte ve bu sayede yolda oluşan buzlanma ile daha kolay mücadele edilmektedir. Anti-freeze gibi çalışan bu sistem suyun donma sıcaklığını düşürerek buz oluşumunu engeller. Buz oluşumunu engellediği gibi yüzeyde oluşan buz tabakasını da eritebilir (Die-Ice). Klasik yöntemlerde uygulanan tuzun yerine kullanılan sıvı kimyasal buz çözücüler sayesinde, daha az ürün, daha az işçilik ve daha az bakım maliyetleri ile sonuca ulaşılır. Yolda uygulanan sıvı kimyasallar ile taşıt kazaları önemli oranda azalır. Dünyada kış şartları ile mücadelede çeşitli sıvı kimyasallar, kar - buz mücadelesinde kullanılmakta ve bu tip kimyasalların seçiminde üç ana unsur yer almaktadır. Sıvı Buz Çözücülerde Önemli Performans Kriterleri Kimyasal sıvının buz çözme kapasitesi, Kimyasal sıvının buz delme kapasitesi, Kimyasal sıvının oluşmuş buzu yerden sökme kapasitesi olarak sıralanabilir.

22 Buz çözme kapasitesi. SHRP H : MODIFIED FOR AIRPORT APPLICATIONS 17/02) Test Method for Ice Melting of Liquid Deicing Chemicals (draft April Sıvı buz çözücüler için zaman ve sıcaklığın bir fonksiyonu olarak buz çözme kapasitesi belirlenmektedir. Çözme kapasitesindeki sonuçlar ürünün buz çözmedeki etkinliğini ortaya koyar. Ayrıca sıcaklıkla uygulama miktarlarındaki değişimin belirlenmesini ve doğru uygulama miktarının tespitini sağlar. Tek başına yeterli olmamakla birlikte yağış tipi, seyrelme kapasitesi, trafik ve yağış süresi gibi unsurları da göz önüne alarak etkili mücadelenin sırlarını verir. Bu konudaki testler 7 ºC ile 18 ºC arasında yapılır. Bunlar buz çözücüler için standartta belirlenen deney sıcaklığı aralığıdır. Sıcaklık düştükçe aynı seyrelme oranında donma daha çabuk gerçekleşir. Bu sebeple buz çözücüler, düşük sıcaklıklarda daha az etki gösterirler. Bu değer düşük sıcaklık etkinliğini belirlemek içinde kullanılan oldukça önemli bir parametredir. ml buz / ml buz çözücü. saat olarak formulize edilebilir.

23 Buz delme kapasitesi. SHRP H : MODIFIED FOR AIRPORT APPLICATIONS (draft April 17/02)Test Method for Ice Penetration of Liquid Dieicing Chemicals Sıvı buz çözücülerin zaman ve sıcaklık değişkenlerine bağlı olarak çeşitli sıcaklıklarda, birim zamanda buzu dikey olarak delme kapasitesini belirler. Bu veri sıvı kimyasallar için oldukça önemli bir performans kriteridir. Buzun içine dik olarak işleyen buz çözücü, buzun kırılmasını ve çatlamasını sağlar. Böylece trafik gibi mekanik müdahalelerle yolda sürtünme kaybı olmadan, buzun yoldan parçalanarak uzaklaşmasına neden olur. Bu yolla trafik güvenliği sağlanmış olur. Bu değer buzlanma sonrası uygulamada (Die-ice), uygulamanın şeklinin ve miktarının belirlenmesinde yol, yağış ve sıcaklık parametreleri ile birlikte kullanılır. mm kırılma/ml buzçözücü.saat olarak formulize edilebilir.

24 Buzu yerden kaldırma kapasitesi. SHRP H : MODIFIED FOR AIRPORT APPLICATIONS (draft April 17/02) Test Method for Ice Undercutting By Liquid Deicing Chemicals Yol yüzeyine yapışmış olan buzun, sıvı buz çözücü tarafından yoldan koparılabilme kapasitesini belirlemektedir. Sıvı buz çözücü, buzu yolun yüzeyinden koparabilme özelliği sayesinde, buzun altına sızarak, buzu asfalttan söker (ayırır). Oluşturduğu film tabakası ile buzun yere tekrar yapışmasını engeller. Yer yüzeyinde oluşmuş olan çok miktardaki buzun, trafik gibi mekanik etkilerle yoldan parçalanarak atılır. Böylece yolda kayganlık oluşmaz. Bu test sonuçlarından elde edilen sıvı buz çözücünün; ne kadar bir birimi ile yerdeki ne kadar hacimdeki buzu kaldırmasındaki büyüklük, buz çözücünün etkinliğin belirlemede önemlidir. En az birim miktardaki buz çözücü ile, yerdeki buz tabakasını en fazla miktarda kaldıran sıvı buz çözücü, en yüksek performansı elde etmiş sayılır. Ayrıca test sonuçlarının uygulama süre ve sıklıklarının belirlenmesinde de kullanılabilir. mm buz kaldırma/ml buz çözücü.saat olarak formulize edilir. Sıvı buz çözücüler bu formülasyona göre deneye tabi tutulmakta ve elde edilen deney sonuçları diğer buz çözücülerle kıyaslanmaktadır.

25 SHRF H Sıvı Buz Çözme Kimyasalları İle Buzu Alttan Kesme Müşteri : Ses Kimya A,S. Rapor No: 2006-AB-08 Buz çözücüsü : Snow Fighter Test tarihleri : 28 Eylül Ekim 2006 Test Sonuçları Özeti : 5 testin sıcaklığı ortalamaları : -7 C (20 F) Test No: UNOOl-l, UN001-2,UN001-3 Zaman (dakika) Buzu alttan kesme (mm) ± ,9± ± ±0.7 5 testin sıcaklığı ortalamaları: -12 C (10 F) 5 testin sıcaklığı ortalamaları: -18 C (0 F) Zaman (dakika) Buzu alttan kesme (mm) Zaman (dakika) Buzu alttan kesme (mm) ± ± ± ± ± ± ± ±0.4 Deneme testleri: Testler, SHRP H Sıvı Buz Çözme Kimyasalları İle Buzu Alttan Kesme havaalanı uygulamaları için modifiye edilmiş (taslak 17 Nisan 2002)- standard test metoduna göre yürütülmüştür

26 Test SHRP H BUZU ALTTAN KESME DETAYLI TEST SONUÇLARI Ürün adı: Snow Fighter Buz kalınlığı (mm): 2.81 ±0.45 Test No: UN001-1 Test tarihi: Sıcaklık: -7 C (20 F) Süre (dakika) Alttan kesim (±0.5 mm) Boşluk # 1 Boşluk # 2 Boşluk # 3 Boşluk # 4 Boşluk # 5 Orta lama Yatay Dikey Yatay Dikey Yatay Dikey Yatay Dikey Yatay Dikey Stan dart sap ma ,

27 Test No: UNDO I-2 Test tarihi: Sıcaklık: - 12 C (10 F) Süre (dakika) Alttan kesim (± 0.5 mm) Boşluk # 1 Boşluk # 2 Boşluk # 3 Boşluk # 4 Boşluk # 5 Orta lama Yatay Dikey Yatay Dikey Yatay Dikey Yatay Dikey Yatay Dikey Stan dart sapma ,. 4, ,0 4, ,0 4,

28 Test No: UN001-3 Test tarihi: Sıcaklık: - 18 C (0 F) Süre (dakika) : Alttan kesim (±0.5 mm) Boşluk # 1 Boşluk # 2 Boşluk # 3 Boşluk # 4 Boşluk # 5 Orta lama Yatay Dikey Yatay Dikey Yatay Dikey Yatay Dikey Yatay Dikey Stan dart sapma , , AB-Q81 AMU, AB-Q81 AMU,

29 ASTM (Amecan Society For Testing And Materials) AMERİKAN MALZEME VE TESTLERİ BİRLİĞİ) NEDİR? Dünyada sıvı buz çözücüler ilk önce hava alanlarında kullanılmıştır. Hava alanlarında kullanılan buz çözücülerin standardının belirlenmesi gerekliliği ortaya çıkmış ve bu konuda tüm dünyada kullanılmak amacıyla standartlar belirlenmiştir. ASTM, (Amerikan Malzeme ve Testleri Birliği.) uluslararası standartların belirlenmesi amacıyla 1898 'de USA da kurulmuş uluslararası bir organizasyondur. Yaklaşık 125 ülke ve teknik uzmanın içinde yer aldığı bu organizasyon/birlik, tüm uluslararası kuruluşlar ve ülkeler tarafından kabul edilmekte, geçerlilik tanınmaktadır. Bu birlik "Tüketicilerin, üreticilerin, kullanıcıların endüstri temsilcilerinin, ortak bir noktada buluşturup ihtiyaçlar, araç, gereç, ürün, hizmet, sistemler v.b. konularda ortak standartların belirlenmesi amacıyla uluslararası bir konsensüs temelinde çalışmaktadır. Uluslararası teknolojilerin ve yeniliklerin gelişmesi ve standartlarının belirlenmesi amacıyla 2001 den beri 41 ülkeyle anlaşma imzalamışlardır. Bu konuda karayolu yapımı ile ilgilenen komiteleri mevcut olduğu gibi, kimyevi maddelerle ilgilenen komitelerinde de son zamanlarda doğaya zararlı tuz kullanıma karşı alternatif olarak geliştirilen sıvı buz çözücüler içinde bir standart çalışması yapılmaktadır.

30 Tüm bu konularda yapılan araştırmalar sonucunda olması gereken standartlar belirlenmektedir. Amerikan Hükümeti, Ticaret Bakanlığı ve Amerikan Standartlar Enstitüsü gibi kuruluşlarla da ortaklıkları mevcuttur. ASTM tarafından yapılan çalışmalar sonucu; AMS 1435 A test metodu geliştirilmiş ve bu konuda standart oluşturulmuştur. Dünyada uygulanan buz çözücülerin performans, korozyon, kayganlık, çevresel etkiler, kalıcılık, devamlılık gibi unsurlarını belirlemede kabul gören, standartlarını oluşturan ve uygulayan tek test metodudur. Bu test metotlarında önemli olan husus, bu metotlardan elde edilen sonuçlardır. Bu sonuçlar hem ürünlerin muadilleri ile kıyaslanmasını, hem de ürün kullanımının olası etkilerinin belirlenmesinde etkilidir. Ayrıca performans testleri ürünün kullanım miktarı, devamlılık, etkili olma durumu gibi unsurların belirlenmesinde kullanılır. Bu testler performans, korozyon, kayganlık, çevresel etkiler olarak sınıflandırılabilir. Sıvı buz çözücü, bu 4 ana başlık da en optimum ve uygun özellikleri göstermelidir.

31 Snow Fighter ın Özellikleri En önemli özelliklerinden biri Pro active olmasıdır. Snow Fighter; kar yağışından önce, kar yağışın ilk anlarında ya da kar yağışından sonra yola sıvı halde uygulanır. Bu sayede yolda buz oluşmaz. (Oysa klasik mücadelede yolda oluşan buzu çözmeye yönelik çalışma yağıştan sonra yapılmaktadır.) Snow Fighter, donma-çözülme kaynaklı bozulmaya sebep olmaz, asfalta zarar vermez. Dünyada bulunan tüm sıvıların aksine su donunca genleşir. Dolayısıyla donan suyun genleşmesi asfaltı çatlatır. Oysa Snow Fighter ın donma sıcaklığı - 70 ºC dır. Snow Fighter ın yoğunluğu sudan daha ağır olduğu için, asfalttaki mikro çatlaklara sızar ve o bölgeye yerleşir. İçerisindeki katkı maddelerinden dolayı yere yapışma özelliği ile beraber sudan daha ağır olması, seyrelme olasılığını da zorlaştırır. Bu bölgede bulunan Snow Fighter donmadığı için, asfalt donmaz, genleşmez ve böylece zarar görmez. Oluşturduğu sıvı film tabakası sayesinde yağan karın yola yapışmasını engeller. Sıvı olarak uygulandığında trafikle taşınmaz. Su buharlaşsa bile hidrofilik (nem tutucu) olduğundan yoldan taşınmaz. ( - ) 70 ºC Dereceye kadar etkilidir. Die-ice (Buz çözücü) özelliği sayesinde oluşmuş bir tabakayı kolayca eritebilir.

32 Yolda sürtünme kaybı oluşmasını engeller, sıcaklığa bağlı değişen bu değerler muadillerine karşı büyük avantaj sağlar. Sürtünme katsayısı ıslak yola göre daha yüksektir. Hava şartları, yol durumu, yağış şekli v.b. sebepler göz önünde bulundurulduğunda, yol yüzeyinde minimum 72 saat kalır. Korozif etkisi diğer kimyasallara göre yok denecek kadar azdır. Korozif Etkisi Saf Suya Eşittir. (Test; ASTM F 483 ) Asfalta, beton zemine, mermer yüzeyine, granit yüzeyine, parke taşlara, doğal ve andazit taşlara, araç metallerine, demire, çeliğe ve alüminyum v.b malzemeye zarar vermez, korozif ve aşındırıcı bir etkisi yoktur. (Test; ASTM F 483 ) Çevreye zararlı kimyasal madde kullanımını ortadan kaldırır. (Tuz, Calsium Clorür,Üre,Calsium Magnezyum vb.) Kabartma tozu ve aspirinden daha az toksittir.

33 İnsanlara, hayvanlara, bitkilere ve diğer canlılara zarar vermez. Parlayıcı ve yanıcı özelliğe sahip değildir. Yangın söndürme özelliğine sahiptir. Sıvı bir uygulama olması sebebiyle, kar - buzla mücadelede işçilik ve zamandan büyük tasarruf sağlar. Snow Fighter: Geliştirilen formülü sayesinde, toprağın yapısının korunmasına yardımcı olur. Toprağın yapısını ve stabilizesini bozmaz. Toprağın Ph dengesini düzenler. Toprağın permabilitesini (geçirgenlik) düşürmez. Bitkiler için faydalı vitamin ve mineral bileşenlerini bünyesinde taşır. Uygulama alanına çok kolay ve hızlı uygulanır. Hazırlanan çözelti rahatlıkla tanklarda stok olarak saklanabilir. Çevre dostudur.

34 Karla Mücadelede Kimyasal Kullanımının Sürtünme Üzerindeki Etkileri Yol yüzeyinde sürtünme katsayısı, karla mücadelede önemli bir etkendir. Yol yüzeyinin sürtünme katsayısının düşmesi ile yol güvenliği azalır, yol kayganlaşır ve bu durum trafik kazalarına sebep olur. Yolun ıslanmasına ve neme bağlı olarak yol yüzeyindeki sürtünme katsayısı, kuru yola göre daha düşüktür. Snow Fighter dan kaynaklanan sürtünme kaybı, sıcaklığa bağlı olarak sudan kaynaklanan sürtünme kaybına eşittir. +10 o C nin üstünde bu oran, biraz daha yükselebilir. Ama sıcaklıktaki azalma ile birlikte Snow Fighter kaynaklı sürtünme kaybı azalır, hatta -2 o C den sonra yolda sürtünmeyi pozitif yönde etkileyerek, yol tutuşunu arttırır. Karla mücadele kimyasallarının sürtünme kaybı, büyük ölçüde sıcaklık ve neme bağlıdır. Bu tip kimyasalların bir çoğu hidrofilik (nem tutucu) özellik gösterdiklerinden, nem sürtünme kayıplarında önemli bir parametredir.

35 Neden Sürtünme Kaybı; Sıvı kimyasal maddelerin, yol üzerinde neden sürtünme kaybına sebep oldukları tam olarak bilinmemektedir. Bir teoriye göre bu tip kimyasalların kullanımı sırasında, yüzey üzerinde mikro boyutta geçici bileşikler oluşturdukları ve bu bileşiklerin mermer gibi davranarak kayganlığı artırdığı varsayılmaktadır. Yapılan çalışmalarda sürtünme kaybının, maksimum düzeyde faz değişimi sırasında meydana geldiği gözlemlenmiştir. (Sıvı- Katı; Katı-Sıvı) Snow Fighter, sıvı olduğu için, faz değişimi sırasında meydana gelen sürtünme kayıpları minimum düzeydedir. Yine bu çalışma kapsamında, performansı geliştirilmiş ürünlerin ürün yapısına bağlı olarak sebep olduğu sürtünme kaybının diğer ürünlerden daha az olduğu belirlenmiştir. Snow Fighter MgCl 2 kökenli bir ürün olmasına rağmen, sebep olduğu sürtünme kaybı, saf suyun sürtünme kaybına eşittir. Sıcaklıktaki artışın, sürtünme kaybını artırdığı ve nemliliğin sürtünme kaybında önemli bir rol oynadığı yine bu çalışma kapsamında belirlenmiştir.

36 Magnezyum Klorür(MgCl 2 ): Nem % 30-50, sıcaklıkta 2-10 ºC arasında değişmiştir. Başlangıç sıcaklığı 2 ºC ve % 30 nem varken, sürtünme katsayısı 0,347, sıcaklık 10 ºC olduğunda sürtünme katsayısının 0,320 ye düştüğü tespit edilmiştir. Bu testler 15 dakika devam etmiştir. Sıcaklık 15 ºC olduğunda ise bu değer; 0,278 e kadar düşmüştür yılında yapılan bir çalışmada, Magnezyum Klorür sıvı olarak karla mücadelede kullanımının da, yoldaki sürtünmeyi azaltmak yerine, sürtünme katsayısını artırdığı tespit edilmiştir. Uygulama miktarı 100lt / km olarak uygulanmıştır. Kalsiyum Klorür (CaCl 2 ): Bu kimyasal madde ile ilgili yapılan deneylerde; belirli bir nemin altındaki değerlerde kalsiyum klorürür nemini kaybettiği ve çökeldiği anda sürtünme katsayısının a kadar düştüğü tespit edilmiştir. Ayrıca kritik çalışma aralığının, neme bağlı olduğu açıkça tespit edilmiştir. Başlangıçta olan katsayı, nem kaybıyla birlikte, yüzey üzerindeki sürtünme kaybı yükselmiştir.

37 Bu buluşun konusu olan kompozisyonun korozyon etkisi, biyolojik çözünme ve farklı hava sıcaklık derecelerinde etkisini değerlendirmek amacıyla ek testler yapılmıştır. Test sonuçları aşağıda gösterilmiştir. KOROZYON TESTLERİ Farklı konsantrasyonlardaki ıslatma suyuna yumuşak çelikten üretilmiş vida daldırılmıştır. Islatma suyunun içinde 4 ay boyunca kalan vidalarda fiiliyatta herhangi bir paslanma veya oksitlenme belirtileri tespit edilmemiştir. Laboratuar ortamında yapılan korozyon testlerinde yıllık korozyon etkisinin 13,4 mkm olduğu sonucuna varılmıştır. Buzlanmaya karşı kullanılan diğer ürünlerin korozyon etkisine göre bu oran son derece düşüktür ve temiz sudaki korozyonun küçük bir kısmını teşkil etmektedir. Yumuşak çelikten üretilmiş vidalar düzenli bir şekilde farklı konsantrasyonlardaki ıslatma suyu ile püskürtülmüştür. Püskürtme işlemi 4 ay boyunca düzenli bir şekilde tekrarlandıktan sonra vidalarda fiiliyatta herhangi bir paslanma veya oksitlenme belirtileri tespit edilmemiştir. Korozyon yerine vidaların üzeri kurumuş ıslatma suyu ile izole edildiği anlaşılmıştır, bu neden ile vidaları kaplayan tabaka zarar verici olmak yerine koruyucu rol oynamıştır. Bazı test sonuçları 2-5 Tablolarında gösterilmiştir. Yumuşak çelikten üretilmiş vidaların kıyaslanması için yukarıda anlatılan benzer testlere tabi tutulmuşlardır, fakat %5 klorlu tuz konsantrasyon oranında su solüsyonu kullanılmıştır. Bu testlerde ciddi bir korozyon gözlemlenmiş ve metalin bozulduğu tespit edilmiştir.

38 EKOLOJİK TESTLER Bu buluşun konusu olan kompozisyonun farklı karışımlarından oluşan 1 kg başına biyolojik oksijen tüketimi (kg) oranının belirlenmesi amacıyla testler yapılmıştır. Bu durumda biyolojik oksijen tüketimi, organik madde zengini ortamda aeorob mikroorganizmalarının madde dolaşımına ihtiyaç duymaları anlamına gelmektedir. Sonuçlar Tablo 3 de gösterilmiştir. Günümüzde bu kompozisyon hayvan yemlerinde düşük kaliteli bir yem olarak kullanılmaktadır. Büyükbaş hayvanlara yönelik yem üretiminde yaygın bir şekilde kullanılması ve bu yemleri kullanana hayvanlarda herhangi zararlı madde birikme vakalarına rastlanmaması sebebiyle bu buluşun konusu olan kompozisyonun doğal çevreye tamamen zararsız olduğu, ayrıca kullanma açısından güvenilir olduğu tespit edilmiştir. DONMA, BUZ GİDERME VE BUZLANMAYI ÖNLEME TESTLERİ Tablo 4 de konsantrasyon oranı % 48 olan kompozisyonun kıvamı tanımlanmıştır. Tablo 5 de donma derecesi hakkında veriler gösterilmiş ve öğütme prosesinde kullanılan örneğin % 50 oranında olan tipik ıslatma suyu hakkında daha kesin bilgiler verilmiştir. Briks, solüsyonda nispi madde oranını (%) gösteren hidrometre cetveline göre yapılan ölçümlerdir. Baume, maddenin nispi ağırlığını gösteren hidrometre cetveline göre yapılan ölçümlerdir. Tablolarda da görüldüğü gibi klorlu tuzların eritme etkilerinin sınırlandığı durumlarda (eritme etkileri -6,7 0 C de tamamen durmaktadır), bu buluşun konusu olan kompozisyonun eritme etkisi C ve 72 saat sonra,seyrelmiş halde C gibi düşük derecelerde bile devam etmektedir.

39 Elemanlar Kırı maddede (nemsiz) Kondensat içinde (%48 katı madde ve %52 nem) İşlenmemiş protein, % ,0 İşlenmemiş yağ, % 0,2 0,1 Ekşi lifli deterjan, % 0,66 0,32 Fosfor, % 2,31 1,12 Kalsiyum, % 0,02 0,01 Kükürt, % 0,56 0,27 Potasyum, % 2,74 1,32 Magnezyum, % 1,08 0,52 Tablo 1 Sodyum, % 0,13 0,06 Demir, parçacık/milyon Alüminyum, parçacık/milyon Magnezyum, parçacık/milyon Bakır, parçacık/milyon 8 4 Çinko, parçacık/milyon Toplam kül oranı, % 27 5,4 21,68 Korozyon, yılda Malzeme mkm Yumuşak çelik 12,9 Paslanmaz çelik Tespit edilmemiştir Alüminyum Tespit edilmemiştir Tablo 2

40 Konsantrasyon, % Biyolojik oksijen tüketimi, bir kg malzeme başına bir kg oksijen tüketimi %25 katı madde 0,13 0,15 Tablo 3 %48 katı madde 0,21 0,26 Sıcaklık derecesi, 0 C -6,7-12,2-17,7-28,8 Tanımı Hafif uçucu sıvı Sıvı şurup Koyu sıvı Koyu macun Tablo 5 Solüsyon konsantrasyonu Donma noktası Seybolta göre universal yapışkanlık oranı, saniye Biyolojik oksijen tüketimi ph Briks Baume 0 C 6,7 0 C de 21 0 C de Tablo ,235 4,2

41 Snowfighter:Magnezyum Klorür(MgCl 2 ) kökenli ve yükseltilen korozyon önleyici performansı sayesinde, hem korozyon önleme, hem buz çözüme, hem de sürtünme kayıplarında MgCl 2 den minimum % 70 daha yüksek performans göstermektedir. Malzeme adı Kimyasal yapısı Sürtünme Katsayısı (max./ Min) Açıklama Buz Katı 0,080 Su ile ıslatılmış Tuz Karışım 0,07 Kuru Yol (Asfalt Kaplama) Katı 0, o C Islak Yol (Asfalt Kaplama) Katı 0, o C MgCl 2 Çözelti (%30) 0,384-3 o C de MgCl 2 Çözelti (%30) 0,347 2 o C de % 30 bağıl nem MgCl 2 Çözelti (%30) 0, o C de % 50 bağıl nemde CaCl 2 Çözelti (%30) o C e % 30 bağıl nem CaCl 2 Bulamaç o C %29 bağıl nem CaCl 2 Katı (çökelek) 0, o C SONUÇ: Yukarıdaki sonuçlar göz önüne alındığında; Karla mücadelede Snow Fighter ın kullanılması sürtünme ve sürüş güvenliği açısından pozitif etkiler doğurmaktadır. Ayrıca korozif etkisi düşük ve iletken olduğu için tren yollarında da güvenle kullanılabilir.

42 SNOW FİGHTER IN TEKNİK ÖZELLİKLERİ Katı madde mgcl 2 % Karbon hidratlar % 5-10 Korozyon önleyiciler % 0, 05-1 Proteinli ürünler % 0,05-1 Çözünürlük > % 98 Yoğunluk Ph 7 AMS 1435A ya göre yapılan testlerde Snow Fighter ın korozyon özelliklerinin limit değerlerin çok altında olduğunu göstermiştir. Örnek olarak Karbon Çeliği için bu standartta göre limit değer 0,8 mg/cm 2. gün iken Snow Fighter için bu değer 0,05 mg/cm 2. gün yine Al 4041 tipi alüminyum için 0,2 mg/cm 2.gün iken Snow Fighter için bu değer 0,01 mg/cm 2. gün dür. Bu sonuçlar Snow Fighter ın üstün korozyon özelliklerini görmek için sadece küçük örneklerdir. Snow fighter ın yine bu standarda göre seyrelme dayanımı muadil ürünlerden oldukça yüksektir. Performans testlerinde gözlemlenen üstün sonuçlar etkinliğini %50 sini 5 dakika gibi bir zamanda ortaya çıkması gibi gözden kaçırılmaması gereken hususlardır. Tüm bu özellikler; gerek performans, gerek korozyon yeteneklerinin çevre dostu bir üründe birleştiğinin ve Snow Fighter ın hem anti-ice hem de die-ice olarak en iyi, en etkili karla mücadele kimyasalıdır.

43 Uygulamalar Spreyleme sistemleri, aranzözler ve itfaiye araçlarıyla kolayca uygulanabilir. Debi kontrollü üniteler daha verimli uygulama yapılmasını sağlayabilir. Temel amaç yolun tamamen kimyasalla ıslanmasını sağlamaktır. Buz çözücü olarak kullanılırken yol kürenmeli ve yolda kalan buza uygulama yapılmalıdır. Snow fighter Uygulama Öncesi Snow fighter Uygulama Sonrası Snow fighter İstanbul Boğaziçi Köprüsü Uygulaması Snow fighter uygulanmış yolda Donma meydana gelmez, kar tabakası Araçlarla kolayca erir, herhangi bir kayma riski oluşturmaz.

44 Ekipmanlar

45 Ekipmanlar