Tersane Dergisi 57. Sayı (Temmuz-Ağustos 2018)

24 Tersane / Temmuz-Ağustos 2018 tersanedergisi.info MAKALE Stres mühendisinin önlemeye çalıştığı ikinci tip sorun, aşırı gerilimli bağlantılarıdır. Bir boru tekrar soğuktan sıcağa, sıcaktan soğuğa dönerken bağlantı noktasında itme ve çekme oluşturur. Bu kuvvet yüklemesinde birçok tekrar boru duvarında çatlamaya neden olabilir[1]. 2.3. İlgili Standart (Kod) Tarifleri Borulama sistemlerinin güvenlik gereksinimlerini karşılamak için belirlenen kodlara ve standartlara göre projelendirilmeli ve inşa edilmelidir. Amerika Birleşik Devletleri’nde, Makine Mühendisleri Birliği (ASME), Boru Hattı Kanunu’nu geliştiren komitelerin kurulmasına öncülük etmiştir. Boru hattı sistemi, boru tesisat sistemle- rinin doğru ve güvenli bir şekilde çalışmasını sağlayan bir takım şartlardan oluşur. ASME B31 kodu, izin verilmeyen gerilmeleri, tasarımı, imalatı, montajı, testleri, yorulma direncini ve nükleer olmayan boru sistemleri için çalışma şartlarını tanımlar. Bu çalışma için ASME B31.1 koduyla ilgileniyoruz: ASME B31.1 Güç Borusu: Buharın süreç içinde kulla- nıldığı yerlerde enerji santralleri veya rafineriler gibi buhar üretimini kullanan tesisler içindir. Kullanılan güvenlik fak- törü, borunun nihai dayanımına karşı yaklaşık 3,5’tir [10]. ASME B31.1 Güç Borusu Kodundan esneklik, ısıl gen- leşme ile ilgili temel tasarım esaslarının yer aldığı önemli kısımlara yer verilmektedir. 2.3.1. Sürekli Yükler Boru sistemlerinde sürekli gerilme, ağırlık, basınç ve herhangi bir sabit yükten kaynaklanır [6]. ASME B31.1 (2012)’ye göre sürekli yükler için (2) numaralı ifadedeki koşullar sağlanmalıdır. ısıl genleşme gerilmelerini değerlendirmek için (3) numa- ralı ifadeyi verir. S E : Termik Gerilme M C : Genleşme yüklerine bağlı olarak oluşan momentler i: Yoğunluk faktörü S h : B31.1 Kodundaki Ek A uyarınca sıcak (çalıştırma) sıcaklıkta izin verilen temel malzeme gerilmesi. S A : İzin verilen genleşme gerilmesi S C : B31.1 Kodunun Ek A’sına göre, soğuk (kurulum) sıcaklığa izin verilen temel malzeme gerilmesi S l : Sürekli gerilmeler f: Borunun ısınma ve soğuma sayısına (N) bağlı olarak müsaade edilebilir gerilimi azaltıcı yönde kullanılan faktör. 2.3.3. Ara sıra Oluşan Yükler Ara sıra meydana gelen baskılar, su çekimleri, deprem- ler ve rüzgâr gibi ani olaylardan kaynaklanır[6]. ASME B31.1 (2012)’ye göre aşağıdaki (4) numaralı denklemdeki koşullar sağlanmalıdır. S sus , S l : Sürekli gerilmeler i: Yoğunluk faktörü M A : Sürekli (birincil) yükler nedeniyle oluşan moment Z: Boru kesit modülü P: Basınç d o : Boru dış çapı t: Boru et kalınlığı 2.3.2. Isıl genleşme Termal genleşme genellikle yorulmaya neden olur, bu nedenle sistemin bütünlüğü gerilme aralığına ve çalışma çevrimlerinin sayısına bağlıdır [6]. ASME B31.1 (2012), M A : Sürekli (birincil) yükler nedeniyle oluşan moment M B : Ara sıra yükler nedeniyle oluşan moment M C : Genleşme yüklerine bağlı olarak oluşan momentler Z: Boru kesit modülü i: Yoğunluk faktörü P: Basınç d o : Boru dış çapı t: Boru et kalınlığı S occ : Ara sıra oluşan gerilmeler k: Ara sıra oluşan yüklerin faktörü S h : B31.1 Kodundaki Ek A uyarınca sıcak (çalıştırma) sıcaklıkta izin verilen temel malzeme gerilmesi. 2.3.4. Esneklik Boru hattında meydana gelen en yüksek termik geril- melerin hesabında sadece borunun düz kısımlarında mey- dana gelen gerilmeler değil aynı zamanda dirsek ve T gibi parçalardaki gerilim yoğunlaşma faktörleri de göz önüne alınmalı ve bu kısımların da emniyetli sınırlar içinde kal- masına özen gösterilmelidir. (2) (3) (4)