Tersane Dergisi 57. Sayı (Temmuz-Ağustos 2018)

22 Tersane / Temmuz-Ağustos 2018 tersanedergisi.info MAKALE Buhar Devreleri BoruTasarımı ve BoruGerilme Analizi 1. GIRIŞ Boru tasarımı esas olarak gerilme analizine bağlıdır. Yüksek gerilimli boru hatlarının boru sistemlerini işletme üzerindeki etkisi dramatik ve masraflı olabilir. İyice analiz edilen bir yapı daha uzun süreli ve daha düşük maliyetli olacaktır. Borunun ağırlığının ve sıcak borunun ısıl genleş- mesinin etkisinin göz ardı edilmesi önemli bakım problem- lerine neden olabilir. Proses boruları ve güç boruları boru stres mühendisleri tarafından, rotalama, nozul yükleri, askılar ve desteklerin doğru yerleştirildiğini ve seçildiğini, izin verilen boru gerilmesinin, sürekli yükler, işletim yük- leri, basınç testi gibi farklı yükler durumunda izin verilen değerlerin aşılmadığını doğrulamak için kontrol edilir. ASME B31, EN 13480 veya diğer ilgili kodlar ve standartlar tarafından borulardaki gerilme öngörülebilir. Normal yükler (iç basınç ve termal gerilimler) altında, yüksek rüzgâr, deprem veya özel titreşim gibi ara sıra ve aralıklı yükleme durumları altında boruların mekanik davranışını değerlendirmek gerekir.[2] Bu değerlendirme genellikle hesaplama yöntemleri olsa da özel bir sonlu elemanlar boru gerilme analizi bilgisayar programı yar- dımıyla gerçekleştirilir. Sonlu elemanlar boru gerilme analizi bilgisayar prog- ramları, karmaşık sistemlerin tasarımı ve kapsamlı analizi için geliştirilen iki yönlü yazılımdır. Bu yazılım, hidros- tatik yük durumu, kalıcı yük durumu, ısıl genleşme duru- munda yük durumu, çalışma şartlarında yük durumu veya istenilen şartlardaki çalışma durumu gibi farklı durum- larda, boru düzenindeki tüm düğüm noktalarında istenilen analizleri istenilen kod standartlarına (ASME B31, EN ÖZET B oru hatları çok geniş bir alanda ve çok değişik basınç ve sıcaklıklardaki gaz ve sıvı akışkanların taşınmasında kullanılır. Boru hatları üzerinde çalışılırken, optimum boru çapının belirlenmesi, optimum yalıtım kalınlığının belirlenmesi ve gerilmelerin en eko- nomik biçimde alınmasına çözüm aranılır. Boru tasarımı da esas olarak gerilme analizine bağlıdır. Proses boruları ve güç boruları boru stres mühendisleri tarafından rota- lama, nozul yükleri, desteklerin doğru yerleştirildiğini ve seçildiğini, izin verilen boru farklı yükler durumunda izin verilen değerlerin aşılmadığını doğrulamak için kontrol edilir. Boru hatları Endüstriyel / Uluslararası Kodlar ve Standartlar tarafından yönetilir. Bu çalışmada da bu stan- dartlardan biri olan ASME B31.1 koduna istinaden, enerji gemisi üzerinde bulunan buhar türbini borulamasındaki esneklik özelliklerini, ekipman nozuluna gelen yükleri ve boru yer değiştirmelerinin nedenleri ve etkilerini incelemektedir. Aynı zamanda boru gerilmeleri hesap- lama yöntemlerini, sonlu elemanlar boru gerilme analizi programı ile enerji gemisi üzerinde bulunan buhar dev- resi borulamasının üzerindeki sürekli yüklerin, ara sıra oluşan yüklerin ve termal durumdaki yüklerin iki farklı boru tasarımı için hesaplamaları yapılmıştır. İnceleme neticesinde boru tasarımının boru gerilme analizine bağlı olduğu belirlenmiştir ve sonlu elemanlar boru gerilme analizi programları yardımıyla yapılan analizler boru üzerindeki gerilimler hakkında net bir resmin elde edil- mesini sağladığı görülmüştür. AHMET DURSUN ÇETIN DOÇ DR. İSMAIL BAYER YTÜ Gemi İnşaatı ve Denizcilik Fakültesi