Buhar devrelerinde boru tasarımı ve boru gerilme analizi

Boru hatları çok geniş bir alanda ve çok değişik basınç ve sıcaklıklardaki gaz ve sıvı akışkanların taşınmasında kullanılır. Boru hatları üzerinde çalışılırken, üç önemli soruna çözüm bulmaya çalışılır. Bunlar; optimum boru çapının belirlenmesi, optimum yalıtım kalınlığının belirlenmesi ve gerilmelerin en ekonomik biçimde alınmasıdır. Boru tasarımı da esas olarak gerilme analizine bağlıdır. Proses boruları ve güç boruları boru stres mühendisleri tarafından rotalama, nozul yükleri, askılar ve desteklerin doğru yerleştirildiğini ve seçildiğini, izin verilen boru gerilmesinin sürekli yükler, işletim yükleri, basınç testi gibi farklı yükler durumunda izin verilen değerlerin aşılmadığını doğrulamak için kontrol edilir. Boru hatları, sıvı, buhar veya havayı endüstrilerde ve birçok fabrikada nakletmek için Endüstriyel / Uluslararası Kodlar ve Standartlar tarafından yönetilir. Boru sistemi, borular, flanşlar, contalar, dirsekler, farklı rakorlar, vanalar gibi bileşenleri içerir. ASME B31.1, elektrik enerjisi üreten istasyonlar, endüstriyel ve kurumsal tesisler, jeotermal ısıtma sistemleri ve merkezi ve bölgesel ısıtma ve soğutma sistemlerinde tipik olarak bulunan boru sistemleri tasarım, malzeme, imalat, montaj, test, kontrol, işletme ve bakım için asgari gereklilikleri öngörür. Bu yüksek lisans tezinde boru devrelerinde oluşan gerilmeler, oluşum sebepleri, bu gerilmelere boru tasarımının etkisi, boru yer değiştirmelerinin nedenleri ve etkilerini ve boru gerilmeleri için iş akışı incelenmiş olup, boru gerilme analizinde genel kriterlerin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu sayede boru tasarımında boru gerilmesini göz önüne alarak bir takım esaslar ve genel kriterler belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışmanın analiz kısmında ise buhar türbini bulunan bir enerji gemisinde türbin buhar hattının iki farklı boru tasarımında boru üzerinde oluşan gerilmeler hidrostatik yük, sürekli yükler, çalışma sırasında oluşan yükler ve ısıl genleşme durumundaki yüklerin ve türbin bağlantısındaki yük ve moment değerleri sonlu elamanlar yöntemi ile çalışan program yardımıyla hesaplanmış, model tasarım uygunluğu incelenmiş ve optimizasyonu üzerine çalışılmıştır. Hesaplama yapılırken ASME B31.1 Güç Boru Kodu standartları esas alınmıştır. Anahtar Kelimeler: Boru tasarımı, Borularda gerilme, Borularda gerilme analizi, ASME B31.1