Boru Gerilme Analizi: Güvenli ve Verimli Borulama Sistemleri İçin Temel Yaklaşım

Boru Gerilme Analizi Nedir?

Boru gerilme analizi, bir boru sisteminin iç basınç, sıcaklık değişimleri, ağırlık ve dış kuvvetler gibi çeşitli yükler altındaki davranışını değerlendiren mühendislik disiplinidir. Bu analiz, sistemin güvenliğini, dayanıklılığını ve ilgili standartlara uygunluğunu sağlamayı hedefler.

Neden Önemlidir?

– Yapısal Bütünlük: Aşırı gerilme, yorulma veya deformasyon nedeniyle oluşabilecek arızaları önler.

– Tasarım Optimizasyonu: Malzeme ve montaj maliyetlerini minimize ederken, sistemin verimli çalışmasını sağlar.

– Standartlara Uygunluk: ASME B31.3, API, EN 13480 gibi ulusal ve uluslararası standartlara uyumu garanti eder.

– Ekipman Koruması: Pompa, türbin, basınçlı kap gibi bağlı ekipmanlara gelen yüklerin kabul edilebilir sınırlar içinde kalmasını sağlar.

Hangi Durumlarda Gerekli?

– Yüksek Sıcaklık veya Basınç: 150°C üzeri sıcaklıklar veya yüksek basınçlı sistemler.

– Kritik Ekipman Bağlantıları: Pompa, ısı değiştirici, basınçlı kap gibi ekipmanlarla bağlantılı hatlar.

– Büyük Çaplı Borular: Dış çap/et kalınlığı oranı yüksek olan borular.

– Çevresel Etkiler: Yer altı/yer üstü geçişleri, rüzgar, deprem gibi dış etkenlerin olduğu sistemler.

– Titreşimli Sistemler: Akustik veya mekanik titreşimlerin bulunduğu hatlar.

Hangi Yükler Analiz Edilir?

– Birincil Yükler: Boru, akışkan, yalıtım ve ekipman ağırlıkları ile iç basınç.

– İkincil Yükler: Sıcaklık değişimlerinden kaynaklanan termal genleşmeler.

– Olağanüstü Yükler: Rüzgar, deprem, titreşim, su darbesi gibi nadir fakat etkili yükler.

Analiz Süreci

1. Veri Toplama: Boru geometrisi, malzeme özellikleri, çalışma koşulları ve destek noktaları belirlenir.

2. Modelleme: CAESAR II, AutoPIPE, ANSYS gibi yazılımlar kullanılarak 3D model oluşturulur.

3. Analiz: Statik ve dinamik yükler altında sistemin davranışı simüle edilir.

4. Değerlendirme: Hesaplanan gerilmeler, standartlara göre değerlendirilir.

5. Optimizasyon: Destek yerleri, genleşme döngüleri gibi tasarım unsurları optimize edilir.

6. Dokümantasyon: Analiz sonuçları ve öneriler raporlanır.

Kullanılan Standartlar ve Yazılımlar

– Standartlar: ASME B31.1, B31.3, EN 13480, API 610, API 617.

– Yazılımlar: CAESAR II, AutoPIPE, ANSYS, ROHR2.

Sonuç

Boru gerilme analizi, endüstriyel tesislerin güvenli, verimli ve uzun ömürlü çalışmasını sağlamak için vazgeçilmez bir mühendislik uygulamasıdır. Doğru analiz ve tasarım ile sistem arızaları önlenir, bakım maliyetleri düşer ve operasyonel süreklilik sağlanır.