Boru Makaraları İmalatı

Bağlantı, iki flanşın birbirine cıvatalanması ve çeşitli contalar kullanılarak sızdırmaz hale getirilmesiyle oluşturulur. Flanşlar genellikle alüminyum, bronz, pirinç veya karbon çeliğinden yapılır. Genel flanş uygulamalarında en çok tercih edilen malzeme dövme karbon çeliğidir. Ayrıca flanşlar farklı tipte astarlarla içten kaplanabilir. Genellikle flanş malzemesi boru malzemesi ile aynı malzeme olarak seçilir. Bu malzeme seçimi olası galvanik korozyon risklerini önlemek amacıyla yapılmaktadır. Flanşlar için uygun malzeme seçimine ASTM A-182 standartlarına göre karar verilmektedir.

Flanş tiplerinin spesifikasyonu ASME B16.5 standartları üzerinden yapılmaktadır. Buna göre flanşlar; kaynak boynu, geçmeli, soket kaynağı, bindirmeli bağlantı, dişli kör. Kaynak boyunlu flanşların tanınması kolaydır. Ana içi boş kısma, yarıçapı giderek artan silindirik bir çıkıntı bağlanır.

Dirsekler genellikle akışın yönünü değiştirmek için kullanılır. Yaygın dirsek sistemleri akış açısını 180¡a, 90¡a veya 45¡a'da değiştirebilir. 180¡a dirsek sistemine aynı zamanda ¡®geri dönüş dirseği¡¯ de denir. Dirsek sistemleri alın kaynak dirsekleri ve redüksiyon dirsekleri olarak iki gruba ayrılabilir. Alın kaynaklı dirsekler en yaygın ve istenen bileşenlerdir.

Bu nedenle geçmeli flanşların sabitlenmesi daha kolaydır. Ancak kaymalı flanşların mukavemeti, akıştan kaynaklanan iç gerilimler altında kaynak boyunlu flanşların üçte ikisi kadardır. Geçmeli flanşların diğer bir dezavantajı, geçmeli bağlantı parçalarının uç yüzeyi düz olmadığı için dirseğe bir flanş sabitlemenin veya tişörte bir flanş sabitlemenin imkansız olmasıdır. Üçüncü flanş grubu ise soket kaynaklı flanşlardır. Bu flanşlar, yüksek basınç sağlaması gereken küçük borular için kullanılır. Soket kaynak flanşlarının iç gerilmelere karşı mukavemeti geçmeli flanşların mukavemetine eşittir.

Ancak yorulma mukavemetleri geçmeli flanşlara göre daha yüksektir. Soket kaynaklı flanşların en büyük sorunu korozyon riskidir. Kaynaktan önce flanş ile bağlantı parçası veya boru arasında bir boşluk bırakılmalıdır. Bu barınaklarda aşındırıcı sıvılar veya nem bulunabilir. Dolayısıyla bu katı-sıvı arayüzü gövdede korozyona neden olabilir.

Günümüz dünyasında, herhangi bir sıvı veya gaz halindeki maddeyi taşıyan hemen hemen her uygulama için boru hatları çok yaygındır. Sıvı veya gaz halindeki bu maddeler boru sistemi içerisinde farklı basınç ve sıcaklıklarla akar. Bu nedenle boru hattı sistemleri basınç ve sıcaklığın neden olduğu aşırı gerilimlere maruz kalır.

Bindirmeli flanşlar, kaynak aralığı dışında soket kaynak flanşlarıyla hemen hemen aynı şekle sahiptir. Bu nedenle korozyona neden olabilecek uygulamalarda kullanımları avantajlıdır. Bir diğer flanş tipi ise dişli flanşlardır. Dişli flanşlar, sabitleme için kaynak gerektirmediğinden belirli uygulamalarda çok kullanışlıdır.

Flanşlar, ana borular, vanalar veya pompalar arasında bağlantı elemanı görevi gören bileşenlerdir. Flanş kullanımının en belirgin avantajı, flanşların bağlandığı alanın temizliğinin ve denetiminin kolay olmasıdır. Flanşlar genellikle kaynak veya vidalama yöntemleri kullanılarak üretilir. Flanş sistemleri farklı bileşenler arasında bağlantı sağlar.

Kör flanşlar, flanş sınıflandırmasının son bölümüdür. Boru vanaları veya pompalar için uç kapatıcı olarak kullanılırlar. Kör flanşlar akışkan akışına engel olarak kullanıldığından flanş sistemlerinin en fazla gerilime maruz kalan parçalarıdır.

Boru hattı sistemi tesis sahasından uzakta üretilmeli ve monte edilmelidir. Bu karmaşık tesislerde farklı ölçülere ve çeşitli bileşenlere sahip boru makaraları kullanılmaktadır. Boru makaraları, boruları, flanşları ve bağlantı parçalarını içeren prefabrik bölümlerdir. Boru bağlantı parçaları, karmaşık boru ağını birbirine bağlayan bileşenlerdir. Ayrıca boru bağlantı parçaları boru sistemlerinin boyutlarını veya boyutlarını değiştirir. Bağlantı parçalarının çeşitli türleri vardır ancak bunlar kısaca dirsek teleri ve flanşlar olmak üzere üç gruba ayrılabilir.

Boru makaralarının üretim süreci birkaç aşamadan oluşmaktadır. Tüm aşamalar belirli amaçlara yönelik olarak uygulanır ve aşamalar arasındaki dizilim oldukça geniştir. Bu nedenle üretim adımları markalama, kesme, montaj, kaynak ve boyama olarak ayrılabilir.

Alın kaynaklı T parçaları, sipariş edilen boru hattı sistemine bağlı olarak düz bir akışı veya azaltılmış akışı koruyabilir. İndirgeyici dallar (indirgeyici T'ler) ana hat ile dikey bir bağlantı kurar. Tee'lerin yarıçapları genellikle ana akış hattından daha küçüktür. Düz teelerin yarıçapları ana akış hattına benzer yarıçaplara sahip olacak şekilde üretilir.

T'ler aynı zamanda akış açısının değiştirilmesi ve akan maddenin bir veya daha fazla kanala dağıtılması için de kullanılır. T'ler alın kaynaklı T'ler ve soket kaynaklı T'ler olmak üzere iki ana gruba ayrılabilir. Alın kaynaklı te'ler, akışın dik bir dağılımını gerçekleştirmek için kullanılır. Boru hattının bağlantısıyla 90¡x branşman yaparak ana hattan gelen maddeyi dağıtıyorlar.

Alın kaynak sisteminin tamamı pahlı olarak üretilmelidir. 90¡'lik alın kaynaklı dirsekler her yöne dik açı yapacak şekilde üretilir. Kısa ve uzun yarıçaplı olarak temin edilebilirler. İstenilen sabitleme ve bileşenler arasında doğru merkezleme, gerçek anlamda hesaplanmış bir yarıçap kullanılarak sağlanabilir.

Üretimin başlangıcında, malzemelerin izlenebilirliğini arttırmak için tüm bileşenlerin işaretlenmesi gerekir. İlgili bileşen sayısına bağlı olarak markalama çalışması gerçekleştirilebilir. Ayrıca boru makaralarının tüm boyutlarının üzerlerine işaretlenmesi gerekmektedir. Bileşenler üzerindeki izler malzemeyi kirletmemelidir, aksi takdirde izler malzeme ile reaksiyona girebilir ve bu da sağlığa zararlı sorunlara neden olabilir.

Silindirik çıkıntı, flanşın aşağıdaki gibi ekstrem durumlarda kullanımını kolaylaştırır; yüksek sıcaklıklar veya yüksek basınçlı atmosferler. Bu flanşlar, gövdenin tamamen sabitlenmesini sağlayan alın kaynağı kullanılarak borulara veya bağlantı parçalarına kaynaklanır. Geçmeli flanşlar da düşük maliyetleri nedeniyle kullanımda çok yaygındır. Kaynak boyunlu flanşlar gibi aşırı yüzey işlemi gerektirmezler.

Bu nedenle boru hattı sisteminin, sıvı veya gaz halindeki maddelerin taşınması sırasında oluşan gerilimleri kaldırabilecek şekilde tasarlanması ve üretilmesi gerekmektedir. Bazı tesisler (enerji santralleri, petrol rafinerileri vb.) uzun ve karmaşık boru hattı sistemleri gerektirir. Üstelik bu tür tesisler, sınırlı çalışma alanı nedeniyle sorunlarla karşılaşmaktadır.

Bu nedenle dirseğin seçilen yarıçapı çok önemli olabilir. Diğer dirsek tipi ise azaltıcı dirseklerdir. Bu tip dirseklerde merkez hattı yarıçapının boyutu, daha büyük olan ucun nominal boyutunun yarısına eşittir. Dirseklerin azaltılması yine boru hattı sisteminde 90¡a'lık bir akış değişimini korur. Ayrıca, 180¡'lik bir akış değişimi, geri dönüş bükümleri adı verilen özel tipte bir indirgeme dirseği kullanılarak da sağlanabilir.