15 AÄŸustos 2016 | TEKNÄ°K MAKALE 45. Sayı (Temmuz-AÄŸustos 2016)

Denizcilik sektöründe kavitasyon sıklıkla hidrofil, dümen, stabilizör ve pervaneli motor sistemlerinde meydana gelir. Kavitasyon çok kompleks bir durumdur, fakat açıklamasında ve teşhisinde sıklıkla fazla karmaşık hale getirilir...

Alternatif Süreç
Belli bir donanım içinde, sınırlı düşük basınçlı alanların oluşturulması genellikle fonksiyonlarının bir parçası olarak görülür. Bir geminin pervanesinin dönüşü gemiyi suda ileri doğru sürerken kanadın arkasına yüksek basınç sağlar ve kanadın önüne düşük basınç uygular. Kavitasyon akışkanda oluşan basınç farkından meydana gelir ve ciddi aşınma sorunlarına yol açıp düzeltilmediği takdirde donanımı işlev dışı bırakabilir. Her yıl kavitasyon hasarına uğramış donanımın değiştirilmesi için milyonlar harcanmaktadır. Bu durum pahalıdır ve zaman kaybına yol açar; ayrıca değiştirme çözümleri büyük ihtimalle sorunu çözmeyecektir. Kaynak dâhil olmak üzere onarım yöntemleri sorunun tekrarlanmasını önleyemez ve uygulanan ısı, Isıdan Etkilenmiş Bölge (HAZ- Heat Affected Zones) ve gerilmeli korozyon çatlaması sorunlarına yol açabilir. Sonuç olarak uzun vadede kavitasyon gücüne karşı koyabilecek bir onarım ve koruma alternatifi gereklidir.


Kavitasyon süreci

Esnek ve Sağlam
Japonya’da bir ABD donanma üssündeki geminin aşınma ve yenim oyuğu hasarı olan dümenlerine uzun vadeli, kavitasyona karşı dayanıklı bir çözüm gerekiyordu. Yoğun bir onarım çalışmasına ihtiyaç duyulurken, toplamda 58 m2 yüzey alanına sahip donanma üssü uygulamanın mümkün olduğunca en kısa duruş süresinde yapılmasını gerektiriyordu.
Basit ve hızlı uygulama prosedürü nedeniyle hasarlı dümenlerin soğuk kürleyici Belzona polimerik sistemlerinin bir birleşimiyle onarılıp korunmasına karar verildi. Denetleme sonrası Belzona Teknik Hizmetler Mühendisi Yusuke Nishi, “Agresif denizcilik koşullarına maruz kalsa bile alt katmanın dirençli olmasını sağlayacak güç ve dayanıklılığı elde edebilmek amacıyla oyulmuş alanların seramik dolu, epoksi bazlı bir bileşim kullanılarak onarılmasına karar verildi. Tüm bunları kapsayan bir yenime dayanıklı kaplama seçildi. Sonuç olarak iki kat sıvı elastomer belirlendi. Bu elastomerik sistemin özellikleri uzun vadede gemiyi başarılı bir şekilde güçlendirerek dümenlerin ultra yüksek hızda bile kavitasyona dayanıklı olmasını sağlayacaktır” şeklinde konuştu.


Bir dizel motorunda kavitasyon hasarının klasik belirtileri (üstte)
Oyuk doldurma (altta)

Hızlı ve Basit
Öncelikle gevşek pas ve klorürü temizlemek amacıyla dümenlere yüksek basınçlı (41.4 – 68.9MPa/ 6,000-10,000psi) jetle su püskürtüldü. 75-125µm (3-5 mil) profilini sağlayarak alt katmana İsveç standardı Sa2 ½ (beyaz metal bitişe yakın) vermek amacıyla kum püskürtüldü. Yüzey profili doğru yüzey profilini sağlamak amacıyla aşağıda detayı verildiği şekilde ölçüldü.
Aşınma ve yenimden korumak üzere tasarlanmış iki bölümlü epoksi bazlı onarım bileşimi bu aşamada oyuk alanların dümenin orijinal boyutuna geri döndürülmesi amacıyla kullanıldı. Oyukların doğru şekilde doldurulmasına ve yükseltisiz düz bir yüzey bırakılmasına özen gösterildi. Daha sonra sıvıyı püskürten ve çalkantılı akışı azaltan hidrofobik teknoloji özelliği taşıyan bir kaplama kavitasyondan hasar görmüş tüm alanlara uygulandı. Uzun vadeli kavitasyon korumasını sağlamak için son kat uygulandı.


Yenim önleyici Kaplama (üstte)
Tamamlanmış Uygulama (altta)

Doğrulanmış Dayanıklılık
İki yıllık kullanım sonrası uygulama denetlendi ve sınırlı alanlarda yalnızca küçük mekanik hasarlarla birlikte mükemmel durumda olduğu tespit edildi. Seçilmiş onarım ve koruma sistemi uzun vadede malı başarılı bir şekilde koruyarak büyük aşınma ve kavitasyon sorunlarını önlemişti. Sadece on buçuk saati el işçiliğiyle uygulamanın kendisinin tamamlanması yalnızca beş gün sürdü ve tüm Belzona sistemi soğuk uygulandığı için sıcak iş gerektirmedi. Bu da asgari duruş süresiyle hızlı bir onarıma olanak sağladı.

 

---

R E K L A M