Endüstride, akışkanların borular aracılığıyla taşınmasını sağlayan borular ile kurulan tesisat sistemine borulama denilmektedir. Borulama tasarımı da esas olarak boru gerilme analizlerine bağlıdır. Boruların güzergâhları belirlenirken boru boyutları, boru destek aralıkları, taşınacak akışkanın termal koşulları ve basıncı tasarıma doğrudan etki eder. Özellikle basınçlı akışkanlar, dirsekler üzerinde, boru üzerinde ve bu bölgelerde bulunan askı sistemleri üzerinde kritik yükler oluşturur ve yüksek zorlamaların oluşmasına sebep olurlar. Ayrıca, yüksek sıcaklıklar altında çalışan uzun boru hatları tesisat sistemini etkileyecek şekilde genleşme eğilimindedir. Bu nedenle tasarımı gerçekleştiren tasarımcılar ve mühendisler, boru üzerinde oluşan zorlama etkisini azaltmak amacıyla çeşitli yöntemler kullanırlar. Bu yöntemlerin en çok kullanılanlarından biri omega tipi tasarımlardır. Ancak omega tipi tasarımlar, maliyetleri olumsuz etkileyecek ekstra alana, askı elemanlarına, dirseklere, ek çelik yapı tasarımına ve montaj zorluklarına sebep olabilir. Bu nedenle boru hattının geometrisini, omega sayısını, omega boyutlarını, boru destek sayısını ve askı sistemlerini optimize etmek gereklidir. Çözüm olarak genellikle boru hattının güvenli gerilme sınırları içerisinde olacak şekilde sistemdeki omega sayısını ve uzunluğunu azaltmak tercih edilmektedir. Bu önlemler sonucunda boru hattının üzerinde oluşan gerilmenin izin verilen gerilme değerleri aralığında kalması amaçlanır. Endüstride omegalar tasarlanırken genellikle ampirik modeller kullanılmaktadır. Bu çalışmada endüstride yaygın olarak kullanılmakta olan farklı omega tasarımları karşılaştırılmıştır. Tasarım yapılırken ASME B31.3(Proses Borulama) koduna ait yönergeler takip edilmiş ve gerilme hesaplamaları için CAESAR II ticari yazılımı kullanılmıştır. Boruların dayanımından ödün vermeden hattın uzaması, yanal ve düşey hareketleri, gerilme değerleri, omega boyutları ve askı sisteminde kullanılan destek sayısı ile ilgili bir karşılaştırma yapılmış ve sonuçlar yorumlanmıştır.
Anahtar Kelimeler: Boru Gerilme Analizi, CAESAR II, Omega, Boru destekleri, Mekanik tesisat
|
