Yüksek basınç altında çalışan sızdırmazlık elemanlarının ömürlerinin belirlenmesi

Sanayide yoğun olarak kullanılan sızdırmazlık elemanlarının çoğu 250 bar basınç değerine kadar olan düşük basınçlar altında çalışmaktadır. Düşük basınç altında çalışan sızdırmazlık elemanları üreticiler tarafından verilen toleranslar içinde imal edilen konstrüksiyonlara montaj edildiğinde istenilen ömürler elde edilmektedir. Ancak ultra yüksek basınç altında çalışan sızdırmazlık elemanlarının sanayi şartlarında uzun süreli çalışma ömürleri hakkında yeterli veri yoktur. Yüksek basınçların elde edilmesinde kullanılan pompalara basınç yükseltici ismi verilmektedir. Basınç yükselticilerin görevini sağlıklı olarak yerine getirmesinde en önemli bileşen sızdırmazlık elemanlarıdır. Basınç yükselticilerin hedeflenen süre ve çevrimlerde sağlıklı olarak çalışabilmesi için sızdırmazlık elemanı ömrüne etki eden parametrelerin belirlenmesi ve buna göre sızdırmazlık sisteminin tasarlanması gerekmektedir. Bu yüksek lisans tez çalışmasında basınç yükselticilerde 4500 bar sıvı basıncı altında sızdırmazlık ömrüne etki eden parametreler araştırılmıştır. Bu kapsamda sızdırmazlık elemanının malzemesi, geometrisi, sayısı ile mil malzemesi, yüzey pürüzlülüğü ve akma boşluğunun sızdırmazlık ömrüne etkileri belirlenmiştir. Her bir parametrede iki düzeye sahip olacak şekilde ömür test sistemi kurulmuş ve iki adet 4500 bar kapasiteli basınç yükseltici karşılıklı olarak çalıştırılarak ömür deneyleri gerçekleştirilmiştir. Deneylerde Taguchi L8 deney tasarım matrisi kullanılmış ve sızdırmazlık elemanları hasarlanıncaya kadarki çevrim sayısı ölçülmüştür. Deney sonuçlarına Minitab 19 yazılımında ANOVA (varyans analizi) uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre sızdırmazlık ömrü üzerinde en etkili parametre akma boşluğu olmuş, ardından milin yüzey pürüzlülüğü gelmiştir. Diğer parametrelerin sızdırmazlık ömrü üzerine etkilerinin daha sınırlı olduğu tespit edilmiştir.