Küresel vananın sonlu elemanlar analiz yöntemi kullanılarak optimize tasarımı

Vana teknolojisi, endüstriyel süreçlerin temelini oluşturan ve birçok sektörde hayatibir rol oynayan önemli bir unsurdur. 19. yüzyıldan bu yana gelişen ve çeşitlenen vana modelleri, endüstriyel tesislerde, enerji santrallerinde, su ve atık su tesislerinde, kimyasal tesislerde, petrol ve gaz endüstrisinde ve daha birçok alanda kullanılmaktadır. Bu çeşitlilik, farklı uygulamalara ve gereksinimlere uygun olarak tasarlanmış vanaların mevcut olduğunu göstermektedir. Günümüzde kelebek, iğneli, küresel, soketli, flanşlı, monoblok gibi çeşitli modellerdeki vanalar, üretimin olduğu birçok sektörde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Özellikle küresel vanalar, boru hattı sistemlerinde akış hızını ve akış yönünü kontrol etmek veya akışı tamamen kesmek için sıklıkla tercih edilen akış kontrol bileşenleridir. Küresel vana üreticileri, tasarımlarını Amerikan Petrol Enstitüsü'ne (API) bağlı olarak API 6D ve ASME 16.34 standartlarına uygun şekilde değiştirmekte ve aynı zamanda API Q1 kalite beklentilerine uyum sağlamaktadır. Bu standartlar, küresel vanaların performans, güvenlik ve dayanıklılık açısından en yüksek şartları karşılamasını garanti etmektedir. Bu çalışmada, iç çapı 100 mm olan 600 sınıfı flanşlı trunnion küresel vana, belirlenen standartlar çerçevesinde sonlu elemanlar analizi yöntemiyle optimize edilerek tasarlanacak ve vananın performansı detaylı bir şekilde incelenecektir. Tasarım için SolidWorks, analiz için ANSYS yazılımı kullanılmıştır. Belirlenen koşullar ve optimizasyon kriterleri doğrultusunda, vananın yapısal bütünlüğü, dayanıklılığı özellikleri değerlendirilecektir. Bu analizler, işletmelerin doğru vana seçimi yaparak hem maliyetlerini düşürmelerine hem de operasyonel verimliliklerini artırmalarına katkı sağlayacaktır. Tezin yapısı beş bölümden oluşmaktadır: Birinci bölüm olan giriş kısmında, tezin yapısı, vanalarla ilgili tarihi, literatür taraması, problemin tanımı, gerekçe, konu, genel ve özel hedefler, tezin katkıları, kapsamı, sınırlamaları ve tezin gerçekleştirilmesi için benimsenen araştırma yöntemi ele alınmaktadır. İkinci bölüm olan küresel vanalar kısmında, küresel tip endüstriyel vanalarla ilgili literatür taraması yapılmaktadır. Bu bölümde ilgili çalışmalar, küresel vana, küresel vana tipleri, tasarım ve standartlaşma konuları incelenmektedir. Üçüncü bölüm olan materyel ve yöntemler kısmında, küresel vanalar için kullanılan standartları, tasarlanacak parçalardaki malzemelerin seçimleri ve bu malzemelerin karakteristik özellikleri detaylı incelenmektedir. Dördüncü bölüm olan yapısal analiz bölümünde 3 parçalı trunnion tipi küresel vananın parçaları tasarlanarak analizler yapılmış ve 2 parçalı küresel vana tasarımı elde edilmiştir. Beşinci bölüm olan sonuçlar kısmında, tezin sonuçları ve tezin araştırma projesine devam edecek gelecekteki çalışmalar için öneriler sunulmaktadır. Bu yapıyla, çalışmanın bütünlüğü ve amacı net bir şekilde ortaya konacak, araştırma süreci ve bulgular detaylandırılacaktır.