BAKIM TEKNOLOJİLERİ KONGRESİ ve SERGİSİ. Bildiriler Kitabı

Transkript

1 tmmob makina mühendisleri odası BAKIM TEKNOLOJİLERİ KONGRESİ ve SERGİSİ Bildiriler Kitabı 6-9 EKİM 2003/DENİZLİ Yayın No E/2003/334

2 tmmob makina mühendisleri odası 4 Sümer Sok. 36/-A Demirtepe / ANKARA Tel: (032) Faks: (032) e-posta: mmo@mmo.org.tr http: / / Yayın No: E/2003/334 ISBN: Bu yapıtın yayın hakkı Makina Mühendisleri Odası'na aittir. Kitabın hiçbir bölümü değiştirilemez. MMO'nın izni olmadan kitabın hiçbir bölümü elektronik, mekanik vb. yollarla kopya edilip kullanılamaz. Kaynak gösterilmek kaydı ile alıntı yapılabilir. Ekim 2003 / Ankara Baskı: Özkan Matbaacılık (32) I

3 " o o -, UZAY ÇATI ELEMANLARINDA KOROZYON VE ALINABİLECEK ÖNLEMLER YRD.DOÇ.DR. CEMAL MERAN ARAŞ.GÖR. VOLKAN KOVAN PROF.DR. MEHMET YÜKSEL PAMUKKALE ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI BİLDİRİ MMO, bu bildirideki ifadelerden, fikirlerden, toplantıda ortaya çıkan sonuçlardan ve basım hatalarından sorumlu değildir. 7

4 B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i UZAY ÇATI ELEMANLARINDA KOROZYON VE ALINABİLECEK ÖNLEMLER Cemal MERAN, Volkan KOVAN, Mehmet YÜKSEL. GİRİŞ Uzay çatı sistemleri son zamanlarda Türkiye'de geniş alanların kapatılmasında yaygın olarak uygulanmaktadır. Uzay çatı sistemleri çok geniş alanlarda desteksiz çatı kurulmasında avantajlı, sağlam, ekonomik ve estetiktir. Uzay sistemler, bir yönde büyük açıkhklı fabrika, hangar, depo vs. gibi yapılarda uzay kiriş şeklinde tertiplenebildiği gibi, iki yönlü büyük açıklıklarda da uzay kafes şeklinde düzenlenebilmektedir. Ayrıca silindirik ve küresel kabuk şeklinde de tertiplenebilmektedir. Dolayısıyla, uzay sistemler, bir veya iki yönde büyük açıkhklı çelik çatı tasarım ve konstrüksiyonunda büyük imkanlar yaratmaktadır. Bugün bütün dünyada geniş açıklıkların geçilmesinde, betonarme, ön gerilmeli beton, klasik çelik çatı konstrüksiyonları veya bunlara benzer sistemlerin kullanımı gittikçe azalmış ve yerini prefabrik uzay sistem çelik çatı konstrüksiyonuna bırakmıştır. Uzay çatı elemanlarının özellikle atmosfer korozyonuna karşı dayanıklı olması gerekir. Uygulamada genellikle çatı elemanları daldırma yolu ile galvanizlenir. Daha sonrada yüzeyleri uygun boya ile boyanır. Boya tabakasının çinko yüzeyle tam bir uyumluluk içinde olabilmesi için boya öncesi yüzeyin çok iyi bir şekilde hazırlanmış olması gerekir. Bu çalışmada korozyona uğramış bir uzay çatı sistemi ele alınmış, korozyona uğrama sebepleri tespit edilmeye çalışılmış, bu tür hasarların ortaya çıkmaması için dikkat edilmesi gereken hususlar vurgulanmış ve bu tesisi kullanılabilir hale getirebilmek için neler çözüm önerileri geliştirilmiştir. 2. KOROZYONA UĞRAYAN BİR UZAY ÇATI SİSTEMİ Akdeniz sahil kenarında inşa edilmiş ve daha teslimi yapılmadan korozyona uğramış bir uzay çatı Şekil la'da görülmektedir. Dikkatli bakılacak olursa kırmızımsı renge boyanmış uzay çatı elamanlarının üzerlerinin pul pul beyazlaştığı Şekil lb'de görülmektedir. Şekil : Deniz kenarında inşa edilen uzay çatı konstrüksiyonu 73

5 Bakım Teknolojileri Kongresi ve Sergisi 6-9 Ekim 2003-Denizli Usulüne uygun yapılan çinko kaplama ve uyumlu bir boya ile çatı elemanlarının iyi şekilde en azından 20 sene korunabilmiş olması gerekirken, iki seneden az bir zamanda bu derece hasarların belirmesi olağan değildir. Söz konusu hasarın neden kaynaklandığının tespiti amacıyla bir dizi incelemeler yapılmıştır. 2. Tespitler Uzay çatının çelik boru elemanları imalatı kapsamında, öngörüldüğü şekilde çinko kaplanmış ve bilahare de kırmızı renge boyanmışlardır. Boru elemanların pek çoğu güzel görünüm özelliklerini kaybetmiş, parlak kırmızı boyalar, çinko kaplamadan çıkan kül rengindeki korozyon ürünleri ile kabarmış, matlaşmış, ve hatta çelik boru üzerlerinden dökülmüşlerdir, Şekil 2. Şekil 2: Boru üzerinden boya tabakasının dökülmesi Çatı elemanlarında meydana gelen korozyon beş ay gibi bir sürede hızla artmıştır, Şekil 3. Boru elemanların Ocak 2003 tarihinde yapılan incelemede önemli bir kısmı güzel görünüm özelliklerini kaybetmiş iken (Şekil 3a), Mayıs 2003 tarihinde yapılan incelemede boru elemanlarının tamamının güzel görünüm özelliklerini kaybettikleri tespit edilmiştir(şekil 3b). Yani parlak kırmızı boyalar, çinko kaplamadan çıkan kül rengindeki korozyon ürünleri ile kabarmış, matlaşmış, ve çelik boru üzerlerinden dökülmüşlerdir. i a (Ocak 2003) b (Mayıs 2003) Şekil 3: Uzay çatı elemanlarında oluşan korozyonun ilerlemesi 74

6 B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i Korozyonun etkisi kendini deniz tarafında daha çok göstermiştir. Boru elemanlar arasındaki bağlantıları sağlayan kürelerdeki deliklere giren eleman uçlarının büyük bir kısmı çinko kaplama özelliklerini tamamen kaybetmiş ve kürelerle birlikte paslanmışlardır, Şekil 4. Şekil 4: Boru bağlantı yerlerinde (aşıklarda) meydana gelen korozyon Çelik borular üzerinden maket bıçağı ile boya tabakasının kazınmasının çok kolay bir şekilde gerçekleştiği tespit edilmiştir, Şekil 5a. Kolay bir şekilde çelik boru yüzeyinden kaldırılan boya tabakalarının dış yüzey ve iç yüzey görünümleri incelendiğinde iç yüzey görümlerinde boya tabakası üzerinde ZnO kalıntıları tespit edilmiştir, Şekil 5b. a b Şekil 5: Boru bağlantı yerlerinde (aşıklarda) meydana gelen korozyon Yüzeyden kolayca kaldırılan boyalar elde katlanmaya zorlandığında gevrek bir şekilde kırılmaktadır, Şekil 6. 75

7 B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i #«* * t Şekil 6: Borular üzerinden kaldırılan boyaların gevrek kırılması Boya tabakasının kaldırılmasıyla tabaka altında oluşmuş olan çinko oksit kalıntıları tespit edilmiştir, Şekil Hasar Nedenleri Şekil 7: Boru üzerindeki boyanın kalması ile açığa çıkan ZnO Sanayi ve deniz atmosferi gibi korozyona neden olması çok kolay olan ortamlarda bina dışındaki metal malzemelerin korozyona karşı korunması gerekir. Aksi halde, özellikle alaşımsız çelik malzemelerin hızla paslanması kaçınılmaz olur. Söz konusu uzay çatı üç yönden tamamen korumasız olarak Akdeniz atmosferine muhataptır. Deniz ile yapı arasında 00 metreden daha az bir mesafededir ve denizle arasında başka bir yapı yoktur, Şekil la. 76

8 B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i Klor iyonlarıyla yüklü su zerreleri engelsiz olarak uzay çatı elemanlarına ulaşabilmekte, hava sıcaklığının da nispeten yüksek oluşu onların korozif etkisini artırmaktadır. Ayrıca rüzgarın getirmiş olduğu tuzlu su zerrecikleri sistem elemanları üzerinde, uzay çatının mimari olarak bir yönden hava akımına kapalı olarak tasarlanmış olmasının bir sonucu olarak, daha çok yoğunlaşmaktadır, Şekil 8. Şekil 8: Uzay çatı sisteminde hava akımının hatalı mimari ile engellenmesi Bu koşullardaki söz konusu metal yapının sıcak daldırma yoluyla korozyondan korunma yöntemi doğru bir seçimdir. Ama uzay çatı elemanları gibi içi boş elemanların daldırma yöntemiyle çinko kaplanması bir uzmanlık işidir. Zira, çelik malzemenin iç ve dış yüzeyinin kesintisiz çinko kabul edebilmesi için hatasız bir yağ alma ve dağlama süreçleri gerekmektedir. Çinko kaplı çelik malzemenin boyanması da tecrübe ve bilgi ister. Şart koşulan "elektrostatik toz fırın boya" olarak hangi esasta boya seçileceği de boya imalatçılarından danışılması gereken bir husustur. Çinko kaplamanın ardından iyi bir boya zemini oluşması için muhtemelen gerekebilecek bir pasifleştirme işlemi veya pürüzlendirme işlemi yapılmalıdır. Her koşulda çinko kaplama üzerine fosfatlama veya krömatlama gibi pasifleştirme işlemleri gerekmeyebilir. Ama çinko ile uygulanan boya arasında iyi bir kenetlenme sağlanması kaçınılmazdır. Uygun bir astar boyanın çinko ile örtü boyanın arasına uygulanması de mümkündür. Denize yakın tarafta çinko kaplama üzerindeki boyanın "atmış" olması söz konusu uyumun olmadığının açık bir kanıtıdır, Şekil 2. Uzay çatı elemanlarının çinko kaplamasının da uzmanca yapılmadığı, uzay çatının hemen yanı başında bulunan beton çatılarda monte edilmiş çinko kaplı yaşıt diğer çelik malzemelerin hasarsız bir şekilde korunmuş olduğundan anlaşılmaktadır, Şekil 9. 77

9 Bakım Teknolojileri Kongresi ve Sergisi 6-9 Ekim 2003-Denizli Şekil 9: Aynı tesiste bulunan galvanizli sacdan yapılmış uzay çatı ile yaşıt bir depo Uzay çatı elemanları gibi içi boş elemanların daldırma yöntemiyle çinko kaplanması bir uzmanlık işidir. Özellikle korozif ortamların bulunduğu çevre şartlarında çinko kaplaması üzerine epoksi veya epoksipolyester esaslı boyalar yerine polyester esaslı boyaların kullanılması zorunludur. i i Ayrıca boya tabakasının çinko yüzeyle tam bir uyumluluk içinde olabilmesi için boya öncesi yüzeyin çok iyi bir şekilde hazırlanmış olması gerekir. Yüzeyin iyi bir şekilde temizlenmesi (yağ ve kirlerden) ve dağlanması hatta fosfatlama, kromatlama gibi tekniklerle boyaya astar tabakası görecek iyi bir pasif tabakanın oluşturulması tercih edilmesi gereken yöntemlerdendir. Boyanın kazınmasıyla ortaya çıkan ZnO kalıntıları da boyanın çinko kaplı yüzeyi korozif dış ortamdan tam olarak soyutlayamadığının bir göstergesidir. Elektrostatik fırın boyalarda fırınlama sıcaklığı da boya kalitesini etkileyen önemli faktörlerden biridir. Fırınlama sıcaklığının 200 C olması gerekmektedir. Bu sıcaklık fırın sıcaklığı olarak düşünülmemeli boyanacak metalin sıcaklığı 200 C'ye ulaştığında süre başlamalı ve yaklaşık 0 dakika bu sıcaklıkta bekletilmelidir. j Ayrıca hava sıcaklığının artmasıyla korozyon miktarında çok hızlı bir artış olmuştur. 3. SONUÇ Uzay çatı elemanlarının çinko kaplanması, boyanması ve muhtemelen taşınması ve montaj ındaki itina olması gerektiği şekilde yapılmamıştır. Çinko kaplama üzerine uygulanan boyanın bir çok yerde yüzeyden kolayca sıyrılmış olması ve çinko kaplamaların açıkta kalması, çinko ile boya malzemesinin uyumlu seçilmediğinin işaretidir. İyi bir korozyon koruması için çinko ve boya kaplamalarının kesintisiz ve hatasız bir şekilde çatı elemanlarını örtmesi gerekmektedir. Bu sağlanamamıştır. j J Çinko kaplama üzerine uygulanan boyanın birçok yerde yüzeyden kolayca sıyrılmış olması ve çinko kaplamaların açıkta kalması, çinko ile boya malzemesinin uyumlu seçilmediğinin işaretidir. Bunun sebepleri şunlar olabilir; Boya öncesi yüzeyin iyi hazırlanmamış olması (boyanın yüzeyden kolayca sıyrılabilmesi), 78

10 B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i Polyester esaslı boya kullanılmamış olması (boya altında ZnO kalıntılarının görülmesi), Fırınlama işleminin uygun sıcaklıklarda uygun sürelerde yapılmamış olması (boyaların gevrek bir şekilde kırılmasından anlaşılıyor), Boyanın yüzeyden kalkmış olmasıyla birlikte boya altında bulunan çinko kaplaması direkt olarak dış ortamla temasa geçer olmuştur. Bunun neticesinde Şekil 7'de görülen beyaz çinko oksit korozyon ürünü ortaya çıkmıştır. Hiç bir önlem alınmazsa muhtemelen iki yıl içerisinde çinko tabakanın yarısı çinko oksit olarak ayrılacaktır. Bunun neticesinde yaklaşık 3-4 yıl içerisinde de çinko tamamen korozyona uğrayacak ve bunu takiben boruların imal edildiği çelik malzeme yüzeyi dış ortamla direkt olarak temas eder hale gelecek ve borularda paslanma olacaktır. 4. ÇÖZÜM ÖNERİLERİ Boyalı yüzeyler ve çinko kaplama Şekil 0'da görüldüğü üzere zımparalanarak temizlenir ve önce astar boya ile sonrada uygun bileşimdeki kırmızı boya ile boyanır. Tüm boruların montaj lı olarak zımparalanması ve boyanması uygulama açısından çok güçtür. Borular tamamen söküldükten sonra bu işlemin yapılması daha kolay olacaktır. Astar boya atılmış Zımparalanmış yüzey Şekil 0: Korozyona uğrayan boruların zımparalanması, astar boya ile boyanması ve ardından istenen renkte boyanması Ancak çelik borular tamamen söküldükten sonra zımparalamak yerine asit veya boya çözücü banyolarda yüzeydeki boya tabakasının ve kirlerin tamamen kaldırılması daha kolay olacaktır. Temizlenen yüzeyler fosfatlama ile pasifleştirildikten sonra dikkatli bir şekilde uygun boya ile boyanmalıdır. Korozyona uğrayan elemanlar zımparalanarak veya boya sökücülerle iyi bir şekilde temizlenir ve daha sonra elemanlar zingalanır. Zingalama bir çeşit soğuk galvanizleme ile malzemenin katodik olarak korunması demektir. Yani yüzeylere ortalama % 96 çinko içeren bir astar boya gerek püskürtme ile gerekse fırça ile sürülerek uygulanmaktadır. Daha sonra istenirse yüzey son bir boya ile istenilen renge dönüştürülür. Çelik borular tamamen sökülür ve yerine uygun şekilde işlem görmüş yeni çelik borular monte edilir. 79

11 o ev MAKİNA ARIZALARI BELİRLENMESİNDE TİTREŞİM ANALİZİ R. KUBİLAY KÖSE TOPAZ MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI BİLDİR! MMO, bu bildirideki ifadelerden, fikirlerden, toplantıda ortaya çıkan sonuçlardan ve basım hatalarından sorumlu değildir. 8

12 B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i MAKİNA ARIZALARININ BELİRLENMESİNDE TİTREŞİM ANALİZİ R. Kubilay KÖSE ÖZET Döner makinaların sağlığı ile ilgili en ayrıntılı bilgi, yataklar üzerinden alınan titreşim (vibrasyon) ölçümlerinin analizi ile edinilir. Her arıza, fiziksel özelliklerine göre farklı frekanslarda kendini göstermektedir. Titreşimin, bir rakamla nitelenmesi, bir orkestra müziğinin 85 db-a gibi bir değerle tanımlanması gibidir. Bu değer müziğin notaları yerine, ses şiddetinin alçak yada yüksek ayırımı yapılmasını sağlar. Bu şekilde rakamla verinin sürekli izlemesi ile, bir artış olduğunda uyarı alınmasını sağlanır. Ancak yükselme nedeninin, bu örnekte hangi müzik aletince üretilen hangi notadan kaynaklandığı, yaylı sazlardan kemandan mı yoksa sesli sazlardan flütten mi geldiği bilgisini vermez. Titreşim Analizi bunun ayırt edilmesini, vibrasyonun rulman arızasından mı, kaplin ayasızlığından mı, dişli sorunundan mı yoksa balanssızlıktan mı kaynaklandığının ayırt edilmesini sağlar. l.giriş Bir kerede, makina titreşimi ölçüm analizi ile, arıza kaynağı konusunda kararlı sonuca gidilmesi için deneyim ve bilgi birikimine gerek vardır. Makinenin dizaynından gelen, imalatından gelen, montajından gelen olası kronik sorunları, arıza kaynağını belirlemeyi zorlaştırır. Bu nedenle,endüstride, analizler bir kerede ölçüm yerine, belirli aralıklarda (günde bir - haftada bir gibi) alınan grafiklerin karşılaştırılması şeklinde uygulanmaktadır. Makina arızalarının belirlenmesinde, karşılaştırma yaklaşımı kurulmaktadır. Grafıklerdeki değişim, arıza frekanslarında oluşmakta, karakteristik işaretler ile arıza nedeni ile oluşan sinyaller, birbirinden karşılaştırma ile ayrılabilmektedir. Karşılaştırma, Trend. FFT Spektrum ve Dalgaformu Grafikleri kullanılarak yapılır. Makina başlangıcında sakat olabilir. Ancak sakat, çalışması amacı karşılıyordun Titreşim Analizi yapan, o makinadaki hangi soruna kendini odaklamalıdır. Arızaya mı odaklanılacaktır yoksa temel dinamik sorunlar mı belirlenecektir. İşletme, hemen arızanın belirlenip giderilmesi ile bir an önce üretime mi geçmek istemektedir, yoksa sık sık çıkan arızanın kökünden çözümünü için üretimi durdurup sonucu mu beklemelidir. Tercih işletmenin dinamik analizlere itibar etmesi ve bunun için harcama bütçesine sahip olması ile, ne olursa olsun üretimi zamanında yetiştirme kaygısı arasında yapılır. Hangi yöne gidileceği optimizasyonu, bunu ortaya koymaya yönelik veri eksikliği nedeni ile yeterince yapılamamaktadır. Karar verilmesi gereken; kronik bir sorunla periyodik olarak boğuşup yıl boyunca, örnek olarak iki ayda bir iki gün duruş mu daha ekonomiktir, yoksa bir kere beş gün uğraşıp, aynı sorunla iki yılda bir mi karşılaşmak daha ekonomiktir, arasındadır. Tabidir ki, tercihte bulunmak için öncelikle Titreşim Analizi ile bunun yapılabileceğinin bilinmesi gerekmektedir. Ancak üniversite Makina Mühendisliği Bölümlerinde konunun yeterince işlenmemesi, kimi üniversitelerde hiç işlenmemiş olması, karar verecek yetkililerin konudan uzak durmasına neden olmaktadır. Titreşim Analizi, sürekli teknik analiz yapılması gereken bir kültürdür. Hiçbir işaretin birebir bir anlam ifade ettiği söylenemez. Verilerin birbirine etkileşimi, neden sonuç ilişkisi ile analiz edilmesi gerekmektedir. 83

13 Bakım Teknolojileri Kongresi ve Sergis 6-9 Ekim 2003-DenizIi Bu iki yaklaşımı, hangi kariyerdeki çalışanlar kuracaktır. Çok konuda az şey bilen mi, az konuda çok şey bilen mi? Bakım mühendisleri çok konuda bilgili olmalıdır. Aksi takdirde bu görevi yürütemezler. Periyodik ölçümlerle alınan grafiklerin karşılaştırılarak analizi, arıza nedeni ile artış gösteren frekansların ayırt edilmesini sağlar. Bu yaklaşım, Bakım Mühendisinin ihtiyacını karşılayacak niteliktedir. İş bu nedenlerle, endüstride titreşim analizi, KESTİRİMCİ BAKIM sistemi içinde kurulan, eğilim izleme metotları ile kolaylaştırılmıştır. Ancak yönetici olarak görev yapan tecrübeli kadro, vibrasyon analizi için sabır gösterememekte ve hemen sonuç istemektedir. Bu da konunun yeterince analiz edilmeden acele edildiği için hatalı sonuç bildirimine neden olmaktadır. Öncelikle üst kadrolar yeterli zamanı analizleri yapanlara vermeli, onları boş boş oturan, boşa zaman harcayan elemanlar olarak görmemelidir. Çoğunlukla, bir arıza duruşunda, analizi yapacak olanlar farklı işlerin yapılması için görevlendirilmektedirler. Bu yaklaşım, analiz yapmak için süre kalmamasına, ve yakın zamanda işletmenin başka bir yerinde arıza çıkması neticesi yeni bir duruşla karşı karşıya kalınmasına neden olmaktadır. Kendi elemanına yeterince imkan tanımadığı için, istediği sonucu alamayan yönetici, elemanlarının bu işi yapamadığına kanaat getirerek, dışarıdan hizmet alımları ile bir yerlere erişmeyi hedefleyebilmektedir. Bu tür uygulama da, genelde bekleneni vermeyerek hüsranla sonuçlanmakta ve vibrasyon analizlerinden vazgeçilme aşamasına gelinmektedir. Sağlıklı makinaların bulunduğu işletmelerde, kaliteli ürünler zamanında üretilir. Duruş süreleri kısaltılarak, üretim kapasitesi artırılır. Gereksiz parça, enerji ve işçilik harcamasının önüne geçilir. Titreşim (Vibrasyon) ölçüm ve analizini sevmeli ve ona gereken önemi vermeliyiz. Olması gerekenden fazla titreyen makina, bunu ancak motorundan aldığı enerji ile yapar. Demek ki, enerjinin bir miktarı makinanın titremesi için harcanmaktadır. Titreşimi azaltmak, enerji tasarrufu yapılmasını sağlayacaktır. Ülkemizin kıt kaynaklarının israfının önüne geçmek hedeftir. Titreşim (Vibrasyon) Analizi her işletmede uygulanması zorunlu bir teknolojidir. i ' ' J Şekil. Veri toplama cihazı ile ölçüm 2. TİTREŞİM ÖLÇÜM ANALİZİNDE KULLANILAN DONANIM Titreşimi elektriksel sinyale çeviren bir sensör, bu sinyali algılayacak sinyal işleme özelliğine sahip bir cihaz gereklidir. Analiz için, cihaz üzerinde FFT Hızlı Fourier Çevirim özelliği bulunmalıdır. 84

14 B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i j Mekanik Vibrasyon T Sensör Elektriksel Sinyal Sinyalin İşlenmesi Grafik Gösterim Şekil 2. Sinyal çevrim akışı 2.. Titreşim Sensörleri 2... Proximity Tipi Proximity ucu mili görecek şekilde, sabitlenerek monte edilir. Ucundaki manyetik alan değişimleri, milin yaptığı hareket bilgisini verir. Türbin gibi Kritik, Kaymalı yataklı makinalarda sürekli izleme ve arıza nedeni ile yüksek hareket oluşturduğunda durdurulması için kullanılır. Deplasman birimi ile ölçüm alır [mikron-mils] Sismik Hız Sensörleri Hız birimli ölçüm alınır [mm/san - inch/san]. Ölçüm, sensör içinde yay ve damper ile modeuenmiş mıknatıs kütlenin, dokundurulduğu yerdeki titreşime bağlı olarak oluşturduğu göreceli hareketin hızının ölçümü ile yapılır. Mıknatıs etrafındaki sarım, akım cinsinden hareketliliği elektriksel sinyale dönüştürür Akselerometreler İvme birimli ölçüm alınır [g's]. Günümüzün en gelişmiş ve yaygın kullanılan titreşim ölçme sensörüdür. Titreşim hareketinin ivmesi elektrik sinyaline dönüştürülür. Patenti PCB firmasına ait ICP (Integrated Circut Piezotronics) metodu ile Voltaj çıkışı verebilmesi, kablo hareketinden oluşabilecek Tribo Elektrikten etkilenmemesini sağlar. Sensör içindeki piezo kristalin kesme kuvveti sonucu oluşturduğu tepki izlenerek titreşim modellenir. Sensör içinde hareketli parça yoktur. Couııcctor Mass Retaininv 'Ring Piezot'lectric Elemeni Fig.3 - Shear Mode Şekil 3. Kesme modu tipi akselerometre. Günümüzün en gelişmiş akselerometre tipidir. Şekil 4. Akselerometre örneği 85

15 htl B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i 6-9 E k i m D e ü i z l i 2.2 Ölçüm Yönü Makina arızalarının periyodik izlenmesinde, rulman yataklarından ölçüm alınır. Rulmanın gömülü olduğu konumlarda, erişilebilecek rulmanın monte edildiği en yakın elemana sensör dokundurulur. Detay analizlerde, çalışan makinanın dönmeyen her yerine sensör dokundurularak, örnek olarak, Zeminden, montaj noktalarından, bağlantı borularından, gövdeden, davlunbazdan v.b. ölçümler alınabilir. Periyodik izleme ölçümleri Radyal Ölçümler Mile Dik Yatay Mile Dik Dikey Eksenel Ölçümler Mile paralel yapılır. Radyal ölçümler, milin merkezini görecek şekilde alınmalıdır. teğetsel ölçümler olacaktır. Milin merkezini görmeyen ölçümler Dikey Yatay Eksenel 2.3. Sensör Dokundurma Yöntemleri Saplama ile montaj Şekil 5. Titreşim ölçüm yönleri Sürekli izleme sistemlerinde kullanılır.frekans aralığı en yüksek metottur. Sensör bir saplama ile ölçüm yüzeyine sabitlenir Yapıştırarak montaj Sürekli izleme sistemlerinde kullanılır. Yapıştırıcı ile ölçüm noktasına yapıştırılır. 4 J I laııd Dıı.il Raıl I lal Mniınlııvı AdhesJue ;,iu,j Rol* Magnet Magn»l PM Moml Mount Şekil 6. Sensör Dokundurma yöntemleri 86

16 B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i Önceden monte edilmiş bir diske montaj Sürekli izleme ya da periyodik ölçümlerde kullanılır. Makina yüzeyine saplama yuvası açılamayan yada açılması uygun olmayan ortamlarda kullanılır. Ölçüm noktalarına, üzerinde sensörün monte edileceği saplama yuvası hazır bir disk önceden yapıştırılır. Sensör saplama ile bu diske tutturularak ölçüm alınır Mıknatıs ile tutturma Periyodik ölçümlerde kullanılır. Sensör ucuna bir mıknatıs sabitlenir. Sensör mıknatıs ile ölçüm noktasına tutturulur El ile dokundurma Sensör el ile ölçüm noktasına dokundurulur. Uygulamada, sensör ucuna 5 cm uzatma çubuğu takılı olabilir. Kimi zaman bu çubuğun boyunun 30 cm'e kadar uzatıldığı görülür. Nedeni, erişilemeyen yerlere uzaktan dokunarak ölçüm almaktır. Frekans ölçüm aralığı duyarlılığı bu metotta azalır. 3. TİTREŞİM GRAFİKLERİ 3.. Titreşim Grafik Birimleri Arızalar, Periyodik (kendini tekrar eden) işaretleri oluşturur. Bu periyodik sinyaller kendi içinde harmoniklerine ayrılarak detaylandırılır. Harmonik sinyali bir sinüs eğrisi şeklinde yalınlaştırabiliriz. Bu eğriden edinilecek bilgi hareketin periyodu ve genliği olacaktır. Genlik Süre dönüş Şekil 7. Periyodu bir dönüş olan hareket 3.. Frekans T, Periyot;bir hareketin ne kadar sürede tamamladığıdır f, Frekans; bir zaman diliminde (saniye yada dakika) hareketin tekrarlama sayısıdır. Frekans f = / T Formülü ile hareketin frekansı belirlenir. Teknik olarak frekans birimi [ Hz ] = /saniye olmasına rağmen, Makina arızaları analizinde birimin [ CPM ] = / dakika olarak kullanımı tercih edilmektedir. Bunun nedeni, makine dönüş hızlarının [RPM] devir/dakika, olarak anılmasıdır. Frekans birimi olarak "CPM" kullanımı, makine devrinin bilinmesi ile arıza nedenine daha hızlı erişim sağlamaktadır. Arızaya neden sorun, makina devri frekansının harmoniklerinde kendini göstermektedir. Bu fiziksel bilgi, titreşim analizi ile Arızalarının belirlenmesine temel olmaktadır.. 87

17 btlci B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i 3..2 Genlik tipi Harmonik sinyali oluşturan sinüs eğrisinin dikey ekseni, sinyalin genliğini ifade eder. - Tepe değeri: 0 - Tp - Tepeden Tepeye değeri: -Tp + Tp - RMS değeri: Efektif Tp (RMS=kareköklerinin ortalaması) dönüş Şekil 8. Genlik ölçüm tipleri Rakama dönüştürülen titreşim değeri birimi yanında, kesinlikle genlik tipi belirtilmelidir. Saf Sinüs Eğrisinde Tepe değeri ile RMS arasındaki ilişki Tp = RMS 'dir. Deplasman birimli ölçümlerde Hız birimli ölçümlerde ivme birimli ölçümlerde "tepeden tepeye" "tepe" "RMS", tipi genelde seçilmektedir Genlik Birimi Titreşim değeri üç birimle değerlendirilir. Titreşimin deplasmanı [mikron] Titreşimin hızı [mm/san] Titreşimin ivmesi [g's] Arızalarının belirlenmesinde, önerilen genlik birimi "hız"dır. Hız birimli ölçümler hem düşük frekanslarda oluşan hem de yüksek frekanslarda oluşan sinyalleri optimum görüntüler. ivme rtckanscksem Şekil 9. Frekans eksenine göre birim hassasiyeti 3.2. Titreşim Dalgaformu Dalgaformu grafiği, analiz cihazı üzerinde set edilen frekans aralığındaki toplam titreşimin zaman eksenindeki değişimini görüntüler. Yatay eksen zamandır. Birim saniyedir. Dikey eksen genliktir. Arıza kendi kendine düzelmeyeceğinden sürekli milin her dönüşünde kendini tekrarlar. Bu nedenle her periyottaki desen birbirini andırmalıdır. Eğer bir tekrarlılık yok ise titreşime neden kaynak, makine dönüş devrinden çok, prosesten yada çevredeki başka makinalardan gelebilir. 88

18 btks B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i Bir mil üzerinde ayrı ayrı üç sorun olduğunu varsayalım. Şekil 0. Diske yapışmış bir parça Milde dört kanat Aynı mil üzerinde 2 dişi olan bir dişli çark İşaretlerin Dalgüt'orm Karşılığı ( dönüş süresinde) N S. Sim- ; fw V Şekil 0. Üç fiziksel olayın dalgaformu Her bir duruma ayrı ayrı bakıldığında; Diske yapışan parça balanssızlık üretecektir. Alınan ölçümde milin bir dönüşünde bir vuruntu olacaktır. Kanatlardan gelen sorun ise, milin bir tur attığında dört vuruntu verecektir. Dişli ise, bir turda on iki vuruntu üretecektir. Ancak ölçüm alınan noktaya, aynı mil üzerindeki sorunlar toplanarak birlikte yansır. Süre Şekil. Dalgaformların tek grafikte toplanması Gerçek hayattan alınan ölçüm,bu harmonik sinyallerin toplamı,periyodik sinyal olacaktır.. Şekil 2. Makinadan ölçülen örnek dalgaformu Şekil 2'de yer alan dalgaformu grafiği, seçilen frekans aralığında, o noktaya gelen tüm sinyalleri gösterir. Bu sinyallerin bir kısmı, harmonik tekrarı olmayan sinyaller olabilir. 89

19 B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i 3.3 FFT Spektrum Grafiği Önceki maddelerde, frekans eksenli grafik olarak tanımlanan grafiktir. Bir Periyodik fonksiyonu oluşturan harmonik fonksiyonları ayırım metoduna FFT, Hızlı Fourier Çevirimi denir. Fourier Serisi; periyodik bir sinyali meydana getiren, basit harmonik sinyallerin oluşturduğu seridir. [] Bu çevirim sonucu belirlenen harmonik sinyallerin, Frekans ekseninde dizildiği grafik FFT Spektrum grafiği olarak anılır. Şekil 3. Karmaşık dalgaformunun FFT ile harmoniklerine ayırıp, çıkan bilginin Frekans ekseninde dizilişinin 3 boyutlu görüntüsü 4. TEMEL MEKANİK ARIZALAR 4.. Balanssızlık Spektrumda: Radyal alınan ölçümlerde, lxrpm frekansında baskın, sabit değişmeyen, kökünde şişme olmayan tepecik. Dalsaformunda: lxrpm periyodunda sinüs deseni. Genelde başka arızaların türevi olarak ortaya çıkar. Dııvı Vrotur iöoıanc. Fsult) utboahd HORıJOH r*t OVERAU." İM V-OO PK - BM LOAD 00.0 RPM»I7M. (2».«THı Şekil 4. Balanssızlığa örnek spektrum Şekil 5. Balanssızlığa örnek dalgaformu 90

20 tıtlci B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i SA - YÜKSEK BASINÇ FANI KAPLIN CD-4 -FZH Fan Outboard HorUontal (05-Mar-03) Şekil 6. Fanda lxrpm frekansındaki tepeciğin, yerinde balans ile düşürüldüğü bir örnek 4.2. Kaplin Ayarsızlığı Eksen kaçıklığı, kasıntı adları ile de anılmaktadır. Spektrumda: Radyal alınan ölçümlerde, lx 2x 3x RPM frekansında tepecikler. 2x yada 3x RPM frekansındaki tepecik, lxrpm frekansı tepeciğin yarısını geçmelidir. Dalgaformunda: lxrpm periyodunda deve hörgücü deseni Kaplin ayarsızlığı bir eksenel kaçıklık sorunudur. Milden mile tutturulacak Lazerli ayar cihazları ile giderilir. Hatalı rulman montajı, eğik şaft, yalpalı montaj, milde çatlak, makine üzerindeki gerilmeler, topal ayak gibi sorunlar benzer işaretleri verir. GRR! Önce Sonra Şekil 7. Kaplin ayarı öcesi ve sonrası makine simulasyonu Şekil 8. Spektrumda kaçıklık işareti Şekil 9. Dalgaformunda kıçıklık işareti 9

21 btks Bakım Teknolojileri Kongresi ve Sergisi 6-9 Ekim 2003-Denizli 4.3. Mekanik Çözülme Spektrumda Yapı bağlantılarında çözülmeler/gevşemeler; dönüş devri katlarında 8xRPM frekansına kadar harmonikler üretir. Dönen kısımdaki çözülmeler; 0.5xRPM harmoniklerinde göreceli olarak düşük tepecikler oluşturur. Rulman iç bilezik dönmesi buna bir örnektir. Kendini 0.5xRPM frekansında gösterir. Her durdur kaldırda farklı genlik alınır MflIN BLOUER 60050B009-B2V BEflRING INBOPlRD - VERTICflL Şekil 20. Mekanik çözülmeye örnek bir makinadan alınan spektrum grafiği 4.4. Dişli Arızaları Spektrumda: GMF=Diş Sayısı x RPM = Dişli Kavrama frekansında tepecikler görülür. GMF Harmoniklerinin olması, hatalı dişli ayarını, GMF etrafında yan bantların olması kırık dişten kaynaklanabilecek sorunu gösterir. Dalpaformunda: Genlik modülasyonu görülür. OVERALL-2.9SV-OG Şekil 2. Dişli sinyali bulunan bir spektrum örneği Dişli gruplarında, hangi dişli çark üzerinde kırık var ise, o çarkın dönüş devri frekansı, GMF frekansının etrafında yan bant olarak görünür Rulman Arızaları Spektrumda: Kendi içinde harmonik ailesi bulunan, ancak dönüş devri katlarında oluşmayan tepecikler, ve/yada spektrum zemininde kabarma şeklinde görülür. Erken sinyaller yüksek frekanslarda oluşur. Önlem alınmaz ise dağılmadan önce Balanssızlık gibi görülebilir. Dönüş devri frekansının 70 katına kadar frekans aralığı spektrumda yer almalıdır. 92

22 bclts B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i Stress dalgası spektrum analizi ile detaylandırılır. Dalşaformunda: Mekanik çözülme gibi düzensiz yığıntılı vuruntular verir. İvme birimli dalgaformunda genliğin 2 g's sınırını aşması sorun işareti olarak algılanır. Melek Balığı deseni, rulman bileziklerinde çatlak olduğunu gösterir. Rulmanlar çok elemanlı olduğu için birden fazla arıza frekansı setine sahiptir. Bilgi bulunmayan dış bilezik sabit iç bilezik dönen rulmanlarla ilgili aşağıdaki formüller arıza frekansları ile ilgili yaklaşık bilgi verecektir. FTF: BPFO: BPFI: N = Kafes arıza frekansı = 0.4 x RPM Dış bilezik arıza frekansı = 0.4 x N x RPM İç bilezik arıza frekansı = 0.6 x N x RPM Bilya / Masura sayısı Şekil 22, Rulman arızasına örnek spektrum Şekil 23. Şekil 22'deki spektrumun dalgaformu Şekil 24. Rulman dış bilezik fatik arızası örneği Şekil 25. Dış bilezikte nemden kaynaklanan korozyon örneği Şekil 26. Elektrik akımı geçişinden kaynaklanan Fluting arıza örneği 93

23 flitlcs B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i 4.6. Kaymalı Yatak Arızaları Spektrumda. Gidip gelen 0.42xRPM 0.46xRPM frekansında tepecik, yağ filmi ile ilgili bir sorunun olduğunu gösterir. 4.7.Kayış Arızaları Spektrumda: KF Kayış frekansının ikinci çarpanında görünen tepecik, hasarlı kayış olduğunu gösterir. 3.l4x Kasnak Devri RPM x Kasnak Çapı KF = Kayış Uzunluğu 4.8. AC Motor Arızaları Spektrumda: Mekanik nedenli tepeciklere ek, 2xHat Frekansında keskin tepecik oluşur. Canlı izlemede, ölçüm anında elektrik kesilince birden yok olur. Mekanik sinyaler ise yavaş yavaş makinanın duruşuna bağlı azalır. Kısa devre çubuklarında olabilecek sorunlar, {Kısadevre Çubuk Sayısı x RPM frekansı}nda, 2xHF yanbandı ile görülür. HF: Hat frekansı (Normade 50 Hz = 3,000 CPM) Şekil 27. AC Motor kısa devre çubukları arızası spektrum örneği 5. SONUÇ Çağımızda Titreşim Analizi her işletmede uygulanması gereken bir kültürdür. Ancak endüstriyel uygulamalar, mühendislik derslerine henüz uygulama yönü ile yansıyamadiğı için ülkemizde yeterince popüler olamamıştır. Kestirimci Bakım içinde, makina sağlığını izlemeye yönelik olarak kullanılan cihazlar ile titreşim analizi uygulamaları çok limitli kalmaktadır. Cihazlardan istenilen tam verimler, mühendislik kadrolarının yeterince ilgi göstermemesi nedeni ile, alınamamaktadır. Bir an önce bu ilgi gösterilmeye başlanmalı, üniversiteler çok teorik yaklaşımları bir yana bırakıp, endüstrinin ihtiyacını karşılayacak düzeyde popüler titreşim analizi bilgisini yaymalıdır. Bu suret ile ülkemizin sınırlı kaynakları israf edilmeden değerlendirilebilecektir. 94

24 B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i KAYNAKÇA. TMMOB Yay in no: 69 Makine Mühendisliği El Kitabı, Cilt I, Bölüm 6, Cravvford, Arthur R., The Simplified Handbook of Vibration Analysis, Vol & 2, 992 CSI Computational Systems İne 3. Wowk, Victor, Meclıinery Vibration, Measurement and Analysis, 99 McGımv HM ISBN Emerson Process Management / CSI Division-USA, Çeşitli Teknik dokümanları 5. PCB Piezotronics-USA, Çeşitli Teknik dokümanları 6. TOPAZ LtdŞti Çeşitli teknik dokümanları 7. FAG Rolling Bearing Damage, Publ.No. WL 82 02/2 ED

25 ". O O SENTETİK YAĞLAYICILARLA BAKIM GİDERLERİNİN AZALTILMASI ALİ URAS MOBİL MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI BİLDİRİ MMO, bu bildirideki ifadelerden, fikirlerden, toplantıda ortaya çıkan sonuçlardan ve basım hatalarından sorumlu değildir.

26 B a k ı r a T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i SENTETİK YAĞLAYICILARLA BAKIM GİDERLERİNİN AZALTILMASI Ali URAS. GİRİŞ. Sentetiğin Tarihçesi Sentetik yağlayıcılar konusundaki araştırmalar yirminci yüzyıl başlarına kadar dayanır. Gerçek anlamda çalışmalar ikinci dünya savaşına doğru hızla gelişen havacılık ve harp endüstrisinin ihtiyaçlarını karşılama için yapıldı. Savaştan sonra başlayan uzay yarışında, oradaki uç şartların üstesinden gelecek yağlayıcıların araştırılmasına hız verildi. Yetmişli yıllara kadar uygulamaları havacılık, askeri teçhizat ve uzay araçları ile sınırlı olan sentetik yağlayıcılar bu tarihten başlayarak bütün endüstrilerde kullanılmaya başlandı. ExxonMobil o yıllarda özellikle polialfaolefınler üzerinde yaptığı araştırma ve geliştirmelerle ilk tam sentetik motor yağı Mobil l'i otomotiv sektörünün ve ilk tam sentetik yatak yağı Mobil SHC 600'ü diğer endüstrilerin hizmetine sundu..2. Sentetiklerin Önemi Sentetik yağlayıcıları otomotivde ve endüstride kullanıma iten nedenler veya bir başka deyişle bu sektörleri sentetik talebine zorlayan şartlar aşağıdaki şekilde özetlenebilir. Otomotivde ve tüm endüstriyel sektörlerde, özellikle motor ve makine teknolojilerinin devamlı gelişmesi, mineral yağların niteliklerinin bu gelişmenin ihtiyaçlarını karşılamaktan uzak olması. Çeşitli sektörlerdeki araç, gerev ve üretim makinelerinin dünyanın farklı iklimlerde çalışması, bu nedenle çok sıcak ve çok soğuk gibi uç veya ikisi arasında değişen sıcaklık şartlarını karşılamada mineral yağların yetersiz kalması. Dünyada giderek artan rekabet şartları nedeniyle maliyetlerin düşürülmesi için gösterilen çabalar çerçevesinde enerji, yakıt, yedek parça, işçilik giderlerini azaltmada mineral yağların başarılı olmaması. Çevre ile ilgili düzenlemelerin gittikçe katı yasalara bağlanması, yağ atıklarının azaltılması, katkı maddelerinde bulunan ağır metaller ile bazı kimyasalların yasaklanması veya sınırlanması, mineral yağlarla bu yasa ve düzenlemelere uyumluluğun sağlanamaması. İşte yukarıdaki dört ana neden, sentetik yağlayıcıların otomotivde ve tüm endüstrilerde kullanımını zorunlu hale getirdi..3. Sentetik Üretimi: Sentetik yağlayıcılar, petrolden elde edilen etilen gibi küçük hidrokarbon moleküllerin, yüksek sıcaklık ve basınç şartlarında çalışan hidrojen reaktörlerindeki kontrollü katalitik ortamda kimyasal tepkimelerle kombine edilip düzenli bir yapıya dönüştürülmeleri sonucu elde edilirler. Kimyasal proseste sentetik yapıyı meydana getirecek hidrokarbon moleküller boyut ve şekilleri bakımından birbirinin benzeri olacak biçimde tasarlanırlar. 99

27 Bakım Teknolojileri Kongresi ve Sergis 6-9 Ekim 2003-Denizli Sentetik yapı Mineral yapı Yukarıda basitleştirilerek gösterilen sentetiğin düzenlenmiş yapısı gereği kazandığı özellikler istenilen şekilde değiştirilebilir, amaca göre performans en üst düzeye çıkarılabilir. Böylece sentetik yağlayıcılar sayesinde otomotivde ve diğer endüstrilerde çok önemli fayda ve tasarruflar sağlanır. Mineral yağlar ise petrolün rafinerilerde distile edilmesi ve solventlerle arıtılması ile üretilirler. Bu proseste istenmeyen bazı maddeler yapıdan tamamen kaldırılamadığı gibi yağın özellikleri de kontrol dışı değişkenlik gösterir ve istenen performansa ulaşılamaz. Gerçi rafineri prosesine eklenen hidrojen üniteleri ile ek işleme tabi tutulan mineral yağların bazı özellikleri geliştirilmektedir, ancak bu gelişme hiçbir zaman sentetiklerin seviyesine çıkamamıştır. Gerçeğin bu olmasına karşın hidrojen işleminden geçen mineral yağların sentetik diye pazarlandığı görülmektedir..4. Sentetiklerin Özellikleri: Sentetik yağlayıcılar başlıca aşağıdaki üstün özelliklere sahiptirler. Yüksek viskozite indeksi ( 270'e kadar) Düşük akma noktası (-50 "C'a kadar) Yüksek ısıl kararlılık (80 "C'a kadar) Yüksek oksidasyon mukavemeti Düşük çekme katsayısı ve sürtünme karakteristiği Düşük uçuculuk.5. Sentetiklerin Faydaları: Sentetik yağlayıcıların yukarıdaki özellikleri otomotiv ve endüstriyel uygulamalarda aşağıdaki önemli faydaları sağlar. En zor ekipman imalatçı taleplerinin üstünde performans Her türlü koşulda çok yüksek ekipman koruyuculuğu Çok düşükten çok yükseğe değişen sıcaklık aralığında çalışma Düşük güç kullanımı ve enerji tasarrufu Arızalara neden olmayan uzun kullanım ömrü Çevre düzenlemelerine uyum 00

28 İblîıs B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i 2. ENERJİ TASARRUFU Verimlilik % Kuvvet Kuvvet F,(X<xxxXxxxxorxx)OQQQ w ' - : ' c ^ ı 00 Sentetik Sentetik Mineral Redüksiyon Oranı Sentetik yağlayıcılar düzenli yapıları, düşük çekme katsayıları ve düşük iç sürtünme özellikleri sayesinde sürtünmeleri azaltır, sıcaklıkları düşümr, enerji tasarrufu ve yüksek verimle çalışma gerçekleştirir. 2.. Geniş Sıcaklık Aralığı Kolay akış ISO VG "* v I«^ V Mineral Eşit Viskozite ^ ^ L^ Sw^ Sentetik Sıcaklık C \ Yüksek koruyuculuk Başlangıç torkuyıa sınıra Bölge r ı M mera; Sente^ K,sa SUi' i. t,; Celsius Devamlı servis W-- Sentetik yağlar wax içermeyen yüksek viskozite indeksli yapıları ile -50 "C gibi çok düşük sıcaklıklarda bile kalınlaşmayarak kolay pompalanır ve çok yüksek sıcaklıklarda incelmeyeıck üstün koruyuculuk sağlarlar. Böylece geniş sıcaklık aralığında hem ilk hem de devamlı çalışma aşınmalarını önlemede etkili olur Uzun Servis Ömrü (0 Ü o I Mineray / 0) 30 / / "N o 0 * Sentetik / Test Süresi-Saat 00 0

29 B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i Sentetik yağlar yapısal olarak yüksek oksidasyon mukavemetleri sayesinde tortu oluşumu ve kalınlaşma yapmaksızın kesintisiz uzun servis ömrü sağlarlar Bakım Giderlerini Azaltma: Sentetik yağlayıcılar yukarıda sıralanan özellikler ve bu özelliklerin getirdiği fayda ve tasarruflarla endüstrilerde arızi ve planlı bakımların daha etkili ve düzenli, daha düşük maliyetlerle yapılmasını sağlarlar. Ancak bu iş arkasına araştırma geliştirme birimlerinin ve çok uzun senelere dayanan bilgi birikimlerinin desteğini almış, dünyanın başlıca motor ve makine imalatçıları ile birlikte çalışma imkanına sahip önemli yağ üreticileri ile birlikte çalışma sayesinde olur. ExxonMobil, yukarıda belirtilen niteliklere sahip çok uluslu bir şirket olarak dünyanın iki yüzden fazla ülkesinde faaliyet göstermekte, pazarladığı petrol ürünleri ve sentetik yağlayıcılarına "Mühendislik Hizmetleri Bölümleri" ve bu bölümlerde çalışan konularında eğitimli uzman mühendisleri ile destek sağlamaktadır. Bu uzmanlar Mobil sentetik yağlayıcılarının üstün özelliklerini doğru yerde ve doğru şekilde değerlendirerek aşağıdaki konularda endüstrilerin bakım birimlerine önemli katkılarda bulunurlar. Mevcut veya olabilecek problemleri çözme Operasyona güvenirlik ve üretime devamlılık getirme Planlı ve bilgisayar destekli bakım işini kolaylaştırma İşletme ve bakım giderlerinden tasarruf sağlama Enerji tüketimini düşürme Duruşları en aza indirme Yedek parça kullanımını azaltma İşçilik giderlerini kısma 2.4. Mühendilik Hizmeti: ExxonMobil'in Mühendislik Hizmetleri bölümü ve bu bölümde yer alan uzman mühendisler bir işletmede sentetiklerle yukarıda sıralanan fayda tasarruflardan hangilerini sağlayacaklarını belirlemek için kapsamlı bir çalışmayı uygulamaya koyarlar. İşin başlangıç aşamasında mevcut durumu tespit eder, problem olan veya olabilecek yerleri ortaya çıkarırlar. Operasyonu, işletme şartlarını, ekipman imalatçı tavsiyelerini incelerler. Genelde işletmenin bakım ekipleri ile ortak yürütülen çalışmanın sonunda konuyla ilgili "Fayda ve Tasarruf Raporu" hazırlar ve bunu işletme yönetimine sunalar. İkinci aşama raporda belirtilen konuların uygulanmasına geçilmesidir. Sentetik yağlayıcıların dolumu yapılır, hem ekipmanların hem de yağlayıcıların periyodik izlemesine başlanır. Bu aşamada laboratuvar desteğine ihtiyaç vardır. ExxonMobü'in laboratuvarları, ülkemizdeki de dahil, son teknoloji cihazlarla donatılmış olup, doğruluk ve hassasiyet bakımından uluslararası düzeyde kalibrasyon değerlerine ve kalite belgelerine sahiptir. Mühendislerimiz çalışmalarında ağırlıklı olarak ülkemizdeki laboratuvarımızı kullanmakla beraber gerekirse yurt dışındaki laboratuvarımızdan da yararlanırlar. Sonuçların alınması, fayda ve tasarrufların görülmesi son aşamadır ve belli bir süreyi gerektirir. Sürenin devamında veya bitişinde bazen mütevazi bazen da şaşırtıcı fayda ve tasarruflarla karşılaşılır. Bu fayda ve tasarruflar gerekirse son bir raporla yönetime sunulur. 3. ÖRNEKLER Sentetik yağlayıcılarla bakım giderlerinin ve maliyetlerin azaltılması konusunda ExxonMobil mühendislerinin ülkemizdeki endüstriyel kuruluşlarda yaptıkları çalışmalardan bir kaçının özeti aşağıdadır. 02

30 *«-#-*r "^ B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i ve S e r g i s i Oİ.KS 6-9 Ekim D e r. i z i Bir gübre fabrikasının kurutma fırın redüktöründe sentetik yağlayıcıya geçilmesinden sonra sıcaklığın 5 ile 6 C kadar düşmesi, sürtünmelerin ve aynı zamanda aşınmaların azaldığının işareti oldu. Hassas aletler kullanarak yapılan ölçümlerde eski mineral yağa göre % 6.5' e karşılık gelen kw-saat /sene elektrik tasarruf gerçekleşti. Ayrıca sentetik yağlayıcının binlerce saat arızasız hizmet vermesi duruşları ortadan kaldırdı, işçilik giderlerini düşürdü. Bir demir çelik fabrikasının vidalı kompresörlerinde sentetik yağlayıcıya dönülmesinden sonra, önceki mineral yağa göre değişim süreleri beş kat daha uzadı, duruşlar ve işçilik giderleri azaldı. Yağ filtre ve seperatör sarfiyatı yarıya düştü. Eşanjör cidarlarında tortu birikimi kalktı, ısı iletimi kolaylaştı. Düşük enerji tüketimi ile yüksek verimlilik sağlandı. Başka bir demir çelik fabrikasının su altında ve ağır yükte çalışan hadde yataklarında sentetik özel bir grese geçilmesinden sonra, eskiden kullanılan çok amaçlı geleneksel mineral grese göre uygulama aralıkları bir haftadan üç aya çıktı, gres tüketimi üç kat azaldı, senelik rulman tüketimi yarıya düştü. Bir çimento fabrikasında çimento değirmeninin redüktör ve boyun yataklarına mineral yağlar yerine sentetik yağlayıcılar kondu. Sıcaklıkların 4 ile 5 "C arasında düşmesi sürtünmelerin dolayısı ile aşınmaların, beraberinde enerji talebinin azaldığını gösterdi. Amper çekişleri değişiklikler gösterdiğinden senelik değerler hassas alınamadı, ancak enerji tasarrufunun oranı yaklaşık yüzde üç olarak tahmin edildi. Her dört çalışmada da sentetik yağlayıcılar ve ekipmanlar periyodik laboratuvar analizleri ile izlendiler. ExxonMobil'in arşivlerinde, yukarıdaki örneklerde olduğu gibi, endüstriyel kuruluşların bakım giderlerinin azaltılmasına ve maliyetlerin düşürülmesine yönelik uzman mühendisler tarafından başanyla yürütülmüş ve sonuçlandırılmış çok sayıda fayda ve tasarruf rapor bulunmaktadır. 4. SONUÇ Günümüz teknolojisinde sentetik yağlayıcıların üstün özellikleri artık tartışılmazdır. Ancak bu ürünler doğru yerde ve doğru şekilde uygulandıkları zaman bakım işlerinde kolaylık, fayda ve tasarruf sağlarlar. Bunu gerçekleştirmek AR-GE çalışmaları ile teknolojiyi izlemeyi, engin bilgi birikimi ile desteklenen uzmanlığı gerektirir. 03

31 TOPLAM VERİMLİ İMİ BAKIM VE BAKIM YÖNETİM SİSTEMİ MUSTAFA TAVUKÇUOGLU TÜPRAŞ MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI BİLDİRİ MMO, bu bildirideki ifadelerden, fikirlerden, toplantıda ortaya çıkan sonuçlardan ve basım hatalarından sorumlu değildir. 05

32 B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i TOPLAM VERİMLİ BAKIM VE BAKIM ORGANİZASYON YÖNETİM SİSTEMİ MUSTAFA TAVUKÇUOĞLU. BAKIM NEDİR? Bakım işletmedeki ekipman ve sistemlerin fonksiyonlarını en yüksek performansta sürdürmeleri için gerçekleştirilen faaliyetler bütünüdür. 2. BAKIM FAALİYETLERİ Bu faaliyetler 4 temel amaca yönelmelidir. Üretim maliyetini düşürmek Ürün kalitesine katkıda bulunmak Tesis ömrünü artırmak Üretimin sürekliliğini sağlamak BAKIM FAALİYETLERİ ÖZE RK(ÜR ETKEN) BAKIM PLANLI BAKIM ı ACİL(ARIZA) BAKIM TAKVİM SÜRESİNE GÖRE BAKIM PERİYODİK (KORUYUCU) BAKIM KULLANIM SÜRESİNE GÖRE BAKIM ÖNLEYİCİ BAKIM KONTROL VE GÖZLEM VERİLERİNE GÖREBAKIM DURUMA DAYALI BAKIM _L KESTİR İMCİ BAKIM SÜREKLİ İZLEME OTOMATİK İZLEME PERİYODİK İZLEME YARI OTOMATİK İZLEME MANUEL İZLEME 07

33 btks B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i RAKIM İŞ AKIf> DİYAGRAMI mm tf T*yıp lift İti ti*' s t *mm.t. 9N&T «Tl UT*.-Dic sn*: Jt târ U El,» 'IJ f W*!İ n-t> İ$ l*> l iletil «MM ARIÎAN H ACtL Vf TEiTEDilMISi > ûp,-vb i, Mi, 08

34 btüîs B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i 3. EKİPMAN ARIZA-ÖMÜR İLİŞKİSİ Arıza Yapma Olasılığı KÜVET Arıza Yapma Olasılığı HIZLI BAŞLANGIÇ Ömür Ömür Arıza Yapma Olasılığı KSEK BAŞLANGIÇ Arıza Yapma Olasılığı RASTGELE Ömür Ömür Arıza Yapma Olasılığı YAVAŞ ARTAN Arıza Yapma Olasılığı GENEL Ömür Ömür 4. KESTİRİMCİ BAKIM NEDİR? Kestirimci bakım, makina ve ekipmanlardaki arızaların sorun yaratacak hale gelmeden önce, tespiti, analizi ve düzeltilmesi amacıyla, seçilen parametreleri, ölçülmesi ve önceden belirlenen sinir değerlerle grafik trendler kullanarak mukayese edilmesidir. kullanılan yaklaşım, makina ve ekipmanların güncel ve geçmişteki durumlarının gelecekteki durumlarının kestirilmesidir. izlenmesiyle, 09

35 B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i PE IFORMANS POTANSİYEL PROBLEME AİT PERFORMANS DÜŞMESİ Potansiyel Arıza Kritik Performans Kaybı Fonksiyonel Arıza ZAMAN Arıza Öncesi Mevcut Süre 5. HER EKİPMANA UYGUN BAKIM METODUNUN TESPİT EDİLMESİ Döner ekipmanların bazılarında titreşim analizi uygun olabileceği gibi bazılarında yağ analizi, termal görüntüleme gibi kestirimci bakim uygulamaları yapılabilir. Ancak bütün bu kestirimci bakim yöntemlerine rağmen bazı ekipmanlarda ise periyodik (koruyucu) bakim yapma zorunluluğu vardır. Her bir ekipmanda hangi tür bakimin uygun olacağı bir çalışmanın sonucunda tespit edilmelidir. Bu çalışmanın adı; ARIZA/HATA MODU VE ETKİLERİ ANALİZİ' dir. 6. ARIZA/HATA MODU VE ETKİLERİ ANALİZİ Ekipmanın fonksiyonları nedir? Fonksiyonlarını yerine getirmeme şekilleri nelerdir? Arıza veya sorunların temel nedenleri nelerdir? Arıza kendini nasıl gösterir? Ekipmanın arıza yapmasının önem derecesi nedir? Arızayı önlemek mümkün müdür? Arızayı öngörmek mümkün müdür? Önlemek ve/veya öngörmek mümkün değilse, ne yapılmalıdır? 0

36 btks B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i D CLA9 r-w\//fe<\ SEM im\fçnvlxlaralsaü2i MsraiBoprran D YeriB<ipman F DFMN0: F B4PÜDB* ProEesh Tarım HamPdrol Şaj Porrpsı EKEOU: 25GAB Osı Hala Hataın B<iai Kirillk Parpa Cu UJ u Yaja Yağ Acaı Hiaın Oaa Nederierl Parça'aajsına partkügrmesi sonucu hzar PROSES FBCYtJN Ya^laı ktrtrola CpaaSr torfrdü MsfoutŞaüa; o 4 7 İ RBfafMlMte I 28 DÜEKd Onlerrler Ch ailen Drienier Pompannve bse da* in tarizleri yapılrraa SOMTI. TanarlaTfl AC tain PU»Na T SATANO: CMW: Sonu;!ı (Pcrrpa) Mbrsycn Yağlama Hataa cufvetgelrresi Yank^mortaj Haa ı lire a/aı Haaıstaiu? opera>ycnu Opr. Teati Perrjcdk yağ ardizi yapılrraa birdeuredeka'ad( fdddedeğftirlmsi. Operatörün a\anya^ tardana MT AC AC HaaranQ İrfimJ-Po Değerlendıme Çek Uz* -Ota -"fite* -CAMte* L Tattrin Sl-D Onems Değalentirrre MaraiDeğl KişikMtklke OrtaKiitklkte MkseVkritklMe Ç<k>tks*KHk TaViin JS Sı-D TeprtPd Değerlenilme -"ytks* -Ota -Düjik -Ç(k D(EÜ< 'Qsı DSGJI L^ai kadir, ayacinaa ile ine ayan ya^lması Yajanaileielli ychsrrjerinincderip oeietrirnsi Tahîin S Sl0 aç HazJranQ2 MT BocLMai BdCrn 7. RtSK=İHTİMAL*ÖNEM*TESPİT Risk puanı 00'den büyük olanlar masaya yatınlarak bu sorunlarla ilgili kesin çözümler araştırılır.hata/anza'nın oluşması kaçınılmazsa arızanın büyük sorunlara yol açmadan tespit edilebilmesi ve en uygun zamanda bakıma alınabilmesi için gerekli kontrol sistemi oluşturulur. İHTİMAL DERECELENDİRME TABLOSU İhtimal Derecesi Kıstas Uzak Çok düşük Düşük Orta Yüksek Çok yüksek Hata/arızanın oluşması tahmin edilmemektedir. Bugüne kadar görülmemiştir Hata/arızanın oluşma ihtimali çok düşüktür. Hata/arızanın oluşma ihtimali düşüktür Hata/arızanın oluşma ihtimali vardır. Hata/arızanın oluşma ihtimali yüksektir. Hata/arızanın oluşması kaçınılmazdır.

37 j Ö K B j s I f c a T t - l L Î r ' j r» B a k m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i İ V İ 2 O I İ İ S ÖNEM DERECELENDİRME TABLOSU thtimal Etkisi yok Önemsiz etki Küçük etki Kısmi etki Orta etki Önemli etki Büyük etki Çok büyük etki Ciddi etki Tehlikeli etki Derece Kıstas Arızanın ekipmanın çalışmasına hiçbir etkisi yok. Arızanın ekipmanın çalışmasına önemsiz bir etkisi var. Arıza ekipmanın durmasına neden oluyor. Ama üretim kaybı yok. Anza ekipmanın durmasına neden oluyor. Çok düşük üretim kaybı var. Arıza programı aksatmayan üretim kaybına neden oluyor. Arıza programı aksatabilecek üretim kaybına neden oluyor. Arıza nedeniyle hem üretim kaybı var hem de yüksek maliyetli hasar oluşuyor. Arıza nedeniyle ciddi üretim kaybı oluşuyor. Arıza ünite duruşuna neden oluyor. Arıza nedeniyle yangın, patlama, ölümle sonuçlanabilecek iş kazası riski var. TESPİT DERECELENDİRME TABLOSU thtimal Derece Kıstas Neredeyse kesin Yüksek Orta Düşük Çok düşük Neredeyse imkansız Operatör tarafından çalışma esnasında rahatça belirlenebilir. Operatör tarafından yapılan bir kontrolle belirlenebilir. Operatör tarafından yapılan titiz bir kontrolle belirlenebilir Bakim ekibi tarafından yapılan kestirimci bakımla belirlenebilir. Bakim ekibi tarafından yapılan koruyucu bakımla belirlenebilir. Arızanın önceden belirlenebilme ihtimali neredeyse imkansızdır. 8. BU ÇALIŞMA SONUCUNDA OLUŞACAK BAKIM YÖNTEMLERİ Arıza bakım Periyodik bakım Kestirimci bakım Titreşim analizi Termal görüntüleme Yağ analizi Önleyici bakım Yağ analizi 9. TOPLAM VERİMLİ BAKIM Günümüz toplam üretim maliyetlerinin önemli bir kısmını bakım giderleri oluşturmaktadır. 2