Ondülasyon malzemesi / Bellows material: AISI 321, ( AISI L ) Dizayn şartları / Design conditions: 550 º C / 2.

Transkript

1 56

2 57

3 Not: DN kompansatörlerde 1 mm layner mevcuttur. Note: DN have 1 mm inner sleeves. Ondülasyon malzemesi / Bellows material: AISI 321, ( AISI L ) Kaynak boyun malzemesi / Weld-end material: Karbon Çeliği / C-Steel, ( AISI L - 321) Dizayn şartları / Design conditions: 550 º C / 2.5 Bar (20 C) 58 Tasarım no / Design no: PT-001-BAL.0

4 Not: DN kompansatörlerde 1 mm layner mevcuttur. Note: DN have 1 mm inner sleeves. Ondülasyon malzemesi / Bellows material: AISI 321, ( AISI L ) Kaynak boyun ve flanş malzemesi / Weld-end and flange material: Karbon Çeliği / C-Steel, ( AISI L - 321) Dizayn şartları / Design conditions: 550 º C / 2.5 Bar (20 C) Tasarım no / Design no: PT-007-BALF.0 59

5 Ondülasyon malzemesi / Bellows material: AISI 321, ( AISI L ) Kaynak boyun malzemesi / Weld-end material: Karbon Çeliği / C-Steel, ( AISI L - 321) Dizayn şartları / Design conditions: 550 º C / 2.5 Bar (20 C) Tasarım no / Design no: PT-002-BAL2.0 60

6 Ondülasyon malzemesi / Bellows material: AISI 321, ( AISI L ) Kaynak boyun ve flanş malzemesi / Weld-end and flange material: Karbon Çeliği / C-Steel, ( AISI L - 321) Dizayn şartları / Design conditions: 550 º C / 2.5 Bar (20 C) Tasarım no / Design no: PT-008-BAL2F.0 61

8 Ondülasyon malzemesi / Bellows material: AISI 321 ( AISI L ) Kaynak boyun ve flanş malzemesi / Weld-end and flange material: Karbon Çeliği / C-Steel,( AISI L - 321) Dizayn şartları / Design conditions: 550 º C / 2.5 Bar (20 C) Tasarım no / Design no: PT-009-BAL3F.0 63

10 Ondülasyon malzemesi / Bellows material: AISI 321, ( AISI L ) Kaynak boyun ve flanş malzemesi / Weld-end and flange material: Karbon Çeliği / C-Steel, ( AISI L - 321) Dizayn şartları / Design conditions: 550 º C / 2.5 Bar (20 C) Tasarım no / Design no: PT-010-BAL4F.0 65

11 Ondülasyon malzemesi / Bellows material: AISI 321, ( AISI L ) Kaynak boyun ve flanş malzemesi / Weld-end and flange material: Karbon Çeliği / C-Steel, ( AISI L - 321) Dizayn şartları / Design conditions: 550 º C / 2.5 Bar (20 C) Tasarım no / Design no: PT-005-BAL5.0 66

12 Ondülasyon malzemesi / Bellows material: AISI 321, ( AISI L ) Flanş malzemesi / Flange material: Karbon Çeliği / C-Steel, ( AISI L - 321) Dizayn şartları / Design conditions: 550 º C / 16 Bar Tasarım no / Design no: PT-006-BAL6.0 67

13 Ondülasyon malzemesi / Bellows material: AISI 321, ( AISI L ) Flanş malzemesi / Flange material: Karbon Çeliği / C-Steel, ( AISI L - 321) Dizayn şartları / Design conditions: 550 º C / 16 Bar Tasarım no / Design no: PT-011-RF

14 Ondülasyon malzemesi / Bellows material: AISI 321 ( AISI L ) Flanş malzemesi / Flange material: Karbon Çeliği / C-Steel, ( AISI L - 321) Dizayn şartları / Design conditions: 550 º C / 16 Bar Tasarım no / Design no: PT-012-RF

15 Ondülasyon malzemesi / Bellows material: AISI 321, ( AISI L ) Flanş malzemesi / Flange material: Karbon Çeliği / C-Steel, ( AISI L - 321) Dizayn şartları / Design conditions: 550 º C / 16 Bar Tasarım no / Design no: PT-013-FF

16 Ondülasyon malzemesi / Bellows material: AISI 321, ( AISI L ) Flanş malzemesi / Flange material: Karbon Çeliği / C-Steel, ( AISI L - 321) Dizayn şartları / Design conditions: 550 º C / 16 Bar Tasarım no / Design no: PT-014-FF

17 Ondülasyon malzemesi / Bellows material: AISI 321, ( AISI L ) Flanş malzemesi / Flange material: Karbon Çeliği / C-Steel, ( AISI L - 321) Dizayn şartları / Design conditions: 550 º C / 2,5Bar 72 Tasarım no / Design no: US1BU-03

18 Ondülasyon malzemesi / Bellows material: AISI 321, ( AISI L ) Flanş malzemesi / Flange material: Karbon Çeliği / C-Steel, ( AISI L - 321) Dizayn şartları / Design conditions: 550 º C / 2,5Bar Tasarım no / Design no: US3BU-03 73

19 74

20 75

21 METAL KOMPANSATÖR MONTAJ TALİMATI 1 - İki sabit nokta arasına yalnız bir adet eksenel kompansatör montajı yapılmalıdır. 2 - Boru hattındaki kayar mesnet ve sabit noktalar aşağıdaki şekildeki gibi düzenlenmelidir. L1= max 4 D L2= max 14 D D: Boru çapı SM: Sabit mesnet KM: Kayar mesnet 3- Kompansatörler ve boru hattı aynı eksende olmalıdır. 4- Karşıt flanşlar boru eksenine dik olmalıdır. 5- Kompansatörler sıfır yük elemanlarıdır, ilave yükler taşımazlar. Özellikle sabit flanşlı kompansatörlerin montajında; karşıt flanş deliklerinin,kompansatör flanş civata deliklerine denk gelmesi sağlanmalıdır. Kompansatörün kesinlikle burulmaması, kasıntı yaptırılmaması gerekir. 6- Kompansatöre Ön Germe verilmelidir. Ön Germe hesabı aşağıda belirtilmiş olup, pratik olarak toplam genleşme miktarının yarısı alınabilir. Boru hattında kompansatör boşluğu L + ÖG kadar bırakılmalıdır. Kompansatörün bir flanşı karşıt flanşa bağlanmalı, bir diğer flanş uzun saplamalar kullanılarak çevrede eşit miktarlarda sıkılarak, diğer karşıt flanşa öngerme verilerek bağlanmalıdır. L : Genleşme miktarı Ti : Montaj sıcaklığı T min : Minimum sıcaklık T max :Maksimum sıcaklık 7- Ondülasyonlar (körük kısmı) ince paslanmaz çelikten imal edildiğinden, anahtar, çekiç vs. ekipmanların darbelerine maruz kalmamalıdır. 76

22 8- Kaynak esnasında cürufların, ark kıvılcımlarının ondülasyonlara zarar vermesi engellenmelidir. Ondülasyon üzerinden ark alınmamalıdır. Kaynak sırasında ondülasyonlar koruyucu bir örtü ile korunmalıdır. 9- Laynerli (koruyucu kovan) kompansatörlerin montajında akışkan yönüne dikkat edilmelidir. 10- Dıştan basınçlı kompansatörlerde öngerme işlemi üretimde yapıldığından, ayrıca öngermeye ihtiyaç yoktur. Montaj sonrası; puntalanmış olan öngerme çubukları çekiç ile vurularak kırılmalıdır. 11- Dekoratif kompansatörlerde, montaj esnasında kompansatör burulmamalı, pim 1 konumuna gelecek kadar öngerme verilerek monte edilmelidir. 12- Boru hattındaki nominal basınç ve genleşme değerlerinin, seçilen kompansatör limitlerinin dahilinde olmasına dikkat edilmelidir. 13- Boru hattının yükü, sabit nokta ve kılavuzlarla güvence altına alınmadan basınç testi yapılmamalıdır. 77

23 INSTRUCTION OF METAL EXPANSION JOINTS INSTALLATION 1 - Only one expansion joints should be installed between two fixed points. 2 - Fixed points (main anchors) and guides should be located and designed as it is shown below. L1 = max 4 D L2 = max 14 D D : Pipe Dia. FP: Fixed Point G : Guide 3- Expansion joints and pipe line should be on the same axis. False False True 4- Opposite flanges should be perpendicular to pipe axis. False True 5- Expansion joints are zero loaded tools. During intallation of fixed flanged expansion joints; torsional rotation on the expansion joints should be avoided. False 6- Expansion joints should be installed with Pre-Setting (PS). It is calculated as follows: L Ti T min T max : Movement : Installation temperature : Minimum temperature : Maximum temperature 7- Care shall be exercised to prevent any damage to the thin bellows section,such as dents, scores etc. False True False 78

24 8- Care shall be exercised to prevent any damage to the thin bellows such as arc strikes,weld splatter. The bellows should be pevented with a protective cover. False True 9-The flow direction should be considered for expansion joints installations with inner sleeves. False True 10- Work-Shop pre-setting is availabe for external pressure expansion joints. Pre-setting bars should be removed after installation. 11-Torsional rotation during installation should be avoided for central heating expansion joints. Pre-setting should be applied to this type of expansion joints until the pin reaches Iocation Nominal pressure and movements of pipelines should be less (or equal) than selected expansion joints nominal pressure and movement capacity. 13- Before the pressure tests, be sure about the pipeline forces are under control by use of fixed points and guides. 79

25 LASTİK KOMPANSATÖR MONTAJ TALİMATI 1 - Politeknik lastik kompansatörleri ilave bir contaya ihtiyaç duyulmadan monte edilebilir. 2 - Karşıt flanş iç çapının standarttan daha büyük ve köşeli olması durumunda lastik kesilmesi tehlikesi ortaya çıkacağı için karşıt flanşların sivri köşe yaratmamaları çok önemlidir. 3- Flanş civatalarını aşırı sıkmamak için şu sıra takip edilmelidir: * Önce somunların boşluğu alınmalıdır. * Civatalar karşılıklı olarak 50 Nm kadar ön sıkmaya tabi tutulmalıdır. * Civatalar son olarak karşılıklı sıra ile 100 Nm değerine kadar sıkılmalıdır. Bu sıkma ile lastik basma yüzeyi 1,5-2 mm kadar sıkışır ve 16 bar basınç sızdırmazlığı elde edilir. 4- Montaj esnasında sivri uçlu aletler kullanılmamalı, kaynak yapılması halinde kaynak sıçramalarından ve ısısından korunmalıdır. 5- Montaj civataları kompansatör flanşı iç yüzeyinden çıkıntı yapmayacak şekilde seçilmelidir. Uzun civata çıkıntıları işletme deplasmanları sırasında lastiğe sürterek tahribat yaratabilir. 6- Kayar mesnetler, kompansatöre ilave yük getirmeyecek şekilde yerleştirilmelidir. 7- Eksenel ve yanal genleşme uygulamalarında boru hatlarında ortaya çıkan basınç alma kuvvetleri için tedbir alınması şarttır. Aksi takdirde kompansatör yandaki şekilde belirtildiği biçimde açılarak tahrip olur. 8- Pompa çıkışlarındaki açma kuvvetlerinin kompansatörü açmasına karşı gerekli tedbirler alınmalıdır. 80 Doğru Doğru

26 INSTRUCTION OF RUBBER EXPANSION JOINTS INSTALLATION 1-Politeknik rubber expansion joints can be installed without any extra gasket. 2- Flange to flange dimensions of the expansion joints must match in order to prevent rubber cutting. If opposite flange s inner diameter is over than required or cornered, the risk of rubber cutting is very high. True False 3- Please follow these steps correctly to avoid over tightening the bolts. * First, nuts should be squeezed by hand. * Bolts to bolts should be tighted to 50 Nm, than at the end should be tighted to 100 Nm. 4- Please avoid using sharp tools during installation and avoid welding splashes and welding heat. 5- Mounting bolts should not stick out from the inner surface of the flange. Do not use tall bolts above required standard since they will cause friction and rubber damages. 6- While installing the expansion joints, please consider that sliding guides should not give extra load to expansion joints. 7- Measurement should be taken for pressure absorption during expansion joints application for axial and lateral movements. Otherwise expansion joints will unfold and destroy as it s shown in the figure. 8- Measurement should be taken against opening force at the pump outlets. FP G True True 81

27 TİE-ROD KİTİ MONTAJ TALİMATI 1-Montaj Ekipmanları LASTİK TAKOZ LASTİK TAKOZ PUL LASTİK TAKOZ SOMUN PUL PUL BIJON LASTİK TAKOZ PUL KULAK 2- Montaj Şekli L 1 L 2 T montaj T min T max L :. (T montaj - T min ). L :. (T max - T montaj ). L : Montaj sıcaklığı : Minimum sıcaklık : Maksimum sıcaklık : Boru boyu : Isıl genleşme katsayısı 1 nolu konumda, kontralı şekilde somunlar sıkılmalı, 2 nolu konumda L 1 ve L 2 boşlukları bırakılarak montaj yapılmalıdır. 3- Kompansatör çaplarına göre, çevrede kullanılması önerilen tie - rod miktarı aşağıda belirtilmiştir. Örnek 1 : Nominal çapı 100 olan bir kompansatör için ; çevrede 2 adet ( 180 fark ile ) Örnek 2 : Nominal çapı 200 olan bir kompansatör için ; çevrede 4 adet ( 90 fark ile ) 82

28 INSTRUCTION OF TIE-ROD KITS INSTALLATION 1-Installation Equipments RUBBER BLOCK RUBBER BLOCK WASHER RUBBER BLOCK NUTS WASHER WASHER TIE-RODS RUBBER BLOCK WASHER LUG 2- Installation WASHER L 1 L 2 T inst T min T max L :. (T inst - T min ). L :. (T max - T inst ). L : Installation temperature : Minimum temperature : Maksimum temperature : Pipe length : Coefficient of thermal expansion In position 1, tighten all nuts including counter In position 2, the gaps between nuts and flanges should be L 1 and L 2 3- Tie-Rod quantities in circumference is shown on the table, releated to the diameter below: Sample 1: 2 pcs Tie-Rods should be used in 180 for DN 100 expansion joints Sample 2: 4 pcs Tie-Rods should be used in 90 for DN 200 expansion joints 83

29 ESNEK METAL HORTUM MONTAJ TALİMATI 1- Hortumu düzgün sarımlı bırakınız 2- Hortum boyunun gereğinden daha kısa olmamasına dikkat ediniz. 3- Hortumun tek yönlü hareketinden kaçınınız, merkezleyerek hareketi iki yöne dağıtınız. 4- Hortum üzerindeki eksen yönünde hareketlerden kaçınarak, yanal harekete uygun şekilde monte ediniz. 5- Hortumun aşırı bükülmesine izin vermeyecek şekilde monte ediniz, gerektiğinde dirsek kullanınız. 6- Aşırı yanal harekete yol açmadan 90º açı ile monte ediniz. 7- Hortumu tek düzlemde monte ederek, moment ve burulmalardan kaçınınız. 8- Montaj düzlemi ve hortum düzlemini paralel tutunuz, eğime izin vermeyiniz. 84

30 INSTRUCTION OF FLEXIBLE METAL HOSE INSTALLATION 1- Put the hose in regular coils. 2- Dimension the hose adequately. Take care of that the flexible length is not too short. 3- Don t allow the hose to move in one direction only. Centre it to permit absorption of half of the movement in both direction. 4- Don t permit axial movement. Install the hose verticaly to the direction of movement. 5- Avoid excessive bending of hose. Use pipe bends if necessary. 6- Avoid extreme lateral movement. Install the hose with a bend of 90º. 7- Install the hose in one plane only to avoid torsional twist and moments. 8- Keep the installation plane parallel with the hose plane to avoid inclination. 85

31 ÖN GERME HESAPLAMALARI Şekil 1 : Eksenel Genleşme ve Ön Germe Kompansatör genleşme miktarları genellikle (+, -) değerleri ile ifade edilir. Kompansatörün serbest montaj boyundan sıkışma miktarı (-) ve gerilme miktarı (+) olarak tanımlanır. Bu artı ve eksi değerlerin toplamı kompansatörün alacağı toplam genleşme miktarını tayin eder. Soğutma dışındaki genel uygulamalarda kompansatör borunun uzamasını kompanse eder. Kompansatörün toplam genleşme miktarını tam olarak değerlendirebilmek ve gereksiz gerilmelere meydan vermemek için kompansatörün montaj sırasında ön uzamaya tabi tutulması Ön-Germe olarak tanımlanmaktadır. Boru hattındaki genleşmenin uç noktaları hattın minimum ve maksimum sıcaklıklarına bağlıdır. Örneğin boru hattının minimum sıcaklığı 0ºC ve maksimum sıcaklığı ise 100ºC olsun. Bu durumda sıcaklık farkı T = 100ºC dır. Boru boyu 90 m alınırsa toplam genleşme miktarı L= 100 mm olarak bulunur. (Bkz.Sayfa:19) Toplam genleşmesi ±50 mm = 100 mm olan bir genleşme parçasının hatta takıldığını varsayalım, montaj ortam sıcaklığı olarak 20º C alalım. Bu durumda kompansatör aşağıdaki tavırları sergileyecektir. * 0ºC sıcaklıkta serbest uzunluğundan 50 mm gerilmiş * 100ºC sıcaklıkta serbest uzunluğundan 50 mm sıkışmış * 50ºC sıcaklıkta serbest uzunluğunda * 20ºC sıcaklıkta serbest uzunluğundan 30 mm gerilmiş Bu nedenle 20º C montaj sıcaklığındaki kompansatöre 30 mm tutarında Ön- Germe uygulanacaktır. Boru hattına yol verilip sıcaklık arttıkça 20º C den 50º C ye gelindiğinde 30 mm lik ön germe kalmamış olur ve kompansatör ancak bu sıcaklıkta serbest uzunluğuna döner, dolayısıyla çalışmamış gibi görünür. Sıcaklık 50º C den 100º C ye geldiğinde ise serbest durumuna göre sadece 50 mm sıkışmış olur. Ön-Germe miktarını pratik olarak hesaplamada kolaylık sağlayan Piramid Grafik ve kullanımı aşağıda izah edilmiştir. 86 Bu grafikte, yatay eksendeki maksimum ve minimum sıcaklık noktaları tepe noktası ile birleştirilerek piramit oluşturulur. Daha sonra yukarı doğru kaydırılan cetvelin birleştirme çizgileri ile kesiştiği iki nokta arasındaki mesafe toplam genleşmeye, bu mesafenin orta noktası serbest boya, yatay eksende işaretlenen montaj sıcaklığını tepe noktasına birleştiren çizginin cetvelle kesiştiği noktanın, cetvel üzerinde işaretlenen serbest boy noktasına olan mesafesi ise kompansatör ön-germesine tekabül edecektir.

32 Şekil 2 : Ön Germe için Piramit - Grafik Ön-Germe Mesafesinin Hesaplama ile Tayini Boru hattımızın uzunluğunu 33 metre, akışkanın maksimum sıcaklığını 150 ºC, minimum sıcaklığını (-20 ºC) olarak alalım. Isıl genleşme katsayısı 0,012mm/mºC olacaktır. (Bkz.Sayfa:19) Bu durumda boru hattındaki toplam genleşme olarak hesaplanacaktır. Montaj sıcaklığı T i = 20 ºC olarak kabul edilirse; olarak bulunur. Bu durumda montaj yapılırken kompansatör 18 mm açılmak suretiyle monte edilmelidir. Ön-Germe Mesafesinin Piramit-Grafik Yardımı ile Belirlenmesi Şekil-2 de yer alan Piramit-Grafik ten yararlanarak kompansatöre verilmesi gereken ön-germe bulunabilir. 87

33 Örnek Boru hattı özellikleri : Max. Sıcaklık : 150 ºC Min. Sıcaklık :-20 ºC Montaj Sıcaklığı :+20 ºC Toplam Genleşme : 67 mm Kompansatör Genleşmesi : ± = 67 mm Cetvel alt eksene paralel olarak 67 mm ölçülene kadar yükseltilir. Bu durumda; Montaj sıcaklığındaki genleşme Serbest boydaki genleşme Ön germe : 51 mm : 33,5 okunur : 51 33,5 = 17,5 mm okunur Bu durumda montaj yapılırken kompansatör 18 mm açılmak suretiyle monte edilmelidir. Hesaplanan bu değere göre kompansatörün montajı şu şekilde yapılır : 1.Kompansatörün montajı için, kompansatörün serbest boyu L ve ön-germe miktarının toplamı kadar L+ÖG boşluk bırakılır (Şekil A) 2.Önce kompansatörün bir ucu flanşlı veya kaynak boyunlu olarak boru hattına sabitlenir. (Şekil B) 3.Daha sonra diğer uç, ön-germe miktarı kadar uzaklaştırılarak boru hattına bağlanır ve montaj tamamlanır. (Şekil C) A B C Şekil 3 : Ön Germe Uygulaması 88

34 PRE-SETTING CALCULATIONS Figure 1: Axial Movement and Pre-Setting The amount of movements of the expansion joints are defined in terms of (+,-) values generally. The minus (-) value gives the compression amount on the free installation length of the expansion joints and the plus (+) value indicates the amount of elongation. The sum of these minus and plus values designates the total movement of the expansion joints. For the general application other than refrigeration they compensate the elongation of the pipes. Pre- Tensioning means subjecting the expansion joints to pre-setting during the installation process in order to fully evaluate the total movement capacity of the expansion joints and to eliminate the unnecessary stresses. The peak points of the movement of the pipelines depend on the minimum and maximum temperature values. For example let us assume that minimum temperature of the pipeline is 0 C and maximum temperature is 100 C. So the difference of the temperature is ΔT = 100 C. If the pipe length is taken as 90 m, the total movement could be calculated as ΔL= 100 mm. (see: page 19). Let us assume that an expansion joints having total expansion of ±50 mm = 100 mm is installed on the line, and let us take the environmental temperature as 20 C during installation. The expansion joints will function as follows: - At 0 C it will be elongated by 50 mm - At 100 C it will be compressed by 50 mm - At 50 C it will return back to its original free length - At 20 C it will be elongated by 30 mm A Pre-Setting of 30 mm will be applied to the expansion joints at 20 C installation temperature. When the temperature increases from 20 C to 50 C after the pipeline is put into operation, 30 mm pre-setting will be eliminated and the expansion joints will return to its original free length, hence seems as if it is not operative. When the temperature rises from 50 C to 100 C the movement from the free length will only be 50 mm. The Pyramid-Graphics in figure 2 facilitates the calculation of the required Pre- Tensioning. The pyramid is created by connecting the maximum and minimum temperature 89

35 points with the peak point in that graphic. Then a ruler will be shifted upwards paralel to the lower axis so that a distance on the ruler is observed equal to the total movement. The half point of this distance correspondes to the free length. The installation temperature will be connected from the lower axis to the peak point. The distance between the installation temperature and free length line can be read on the ruler and that distance is the Pre-Tensioning of the expansion joints. TOTAL MOVEMENT Figure 2: Pyramid Graphic for the Pre-Setting Determination of the Pre-Tensioning Distance by Calculation: Let us take the length of the pipeline as 33 meters, the maximum temperature of the fluid as 150 C and minimum temperature as -20 C. The heat expansion coefficient will be taken as = 0.012mm/m C. (See: page 19) The total movement will be calculated as follows: ΔL= x L x ΔT = x 33 x 170 = 67 mm The Pre-Tensioning is found as 18 mm. The expansion joints will be installed after extending 18 mm before installation. Determination of the Pre-Tensioning Distance by Pyramid-Graphic: The amount of pre-tensioning to be applied on the expansion joints may be determined from the Pyramid-Graphic in figure 2. 90

36 Example Pipeline characteristics : Max. Temperature : 150 C Min. Temperature : -20 C Installation Temperature : +20 C Total Movement : 67 mm Movement of the expansion joints: ± = 67 mm Ruler will be raised upwords parallel to the lower axis up to 67 mm is measured. In this position : Movement at installation temperature : 51 mm Movement at the free length : to be read as 33,5 Pre-tensioning : to be read as 51-33,5 = 17,5 mm Expansion joints will be installed as follows with a pre-setting of 18 mm 1. A space equal to the sum of the free length of the joints "L" and the presetting "L+PS" is necessary for the installation ( Figure A) 2. One end of the expansion joints will be fixed by a flange or a weld-end to the pipe-line. (Figure B) 3. Then the other end will be tensioned as much as the Pre-Setting amount and the installation will be completed after fixing the other end. (Figure C) 91

37 MESNETLER VE MESNET TİPLERİ Boru hattının projelendirilme safhasından, kompansatörlerin dizaynına, seçimine ve montajına kadar olan tüm safhalarda, sistem mesnetlerinin belirlenmesi oldukça önemli bir konu olarak karşımıza çıkmaktadır. Öncelikle ana mesnetlerin yerleşimi, boru hattının genleşme miktarlarının, uygun bir şekilde kompansatörlere paylaştırılması açısından oldukça önemlidir. Zira bir boru hattında, iki ana mesnet arasına sadece bir tek kompansatörün yerleştirilmesi gerekmektedir. Böylelikle bu iki ana mesnet arasındaki genleşme miktarı bir kompansatör ile absorbe edilebilmektedir. İki ana mesnet arasına iki ya da daha fazla kompansatörün yerleştirilmesi durumunda, hangi kompansatöre ne kadar genleşme yükünün dağılacağını hesap edebilmek mümkün olmayacaktır. Boru hatlarında, ana ve kayar mesnetlerin, sistem kuvvet ve momentlerine karşı mukavemeti önemlidir. Zira bu mesnetler kompansatörlere ekstra boru yüklerinin, kuvvetlerin ve momentlerin etki etmesini önlemede oldukça önemli rol oynamaktadır. Boru dizaynında, söz konusu mesnetlerin gerilme analizlerinin sağlıklı olarak yapılması, kaynakların bu gerilmelere mukavemetli olması, kısaca mesnet konstrüksiyonunun meydana gelen kuvvet ve momentler göz önüne alınarak düşünülmesi çok önemlidir. Kompansatör uygulamalarında bir diğer önemli husus, kayar mesnetlerin kullanılmaması sonucunda özellikle eksenel genleşme alan kompansatörlerde, boru sisteminde meydana gelen eksen kaçıklıklarının kompansatöre yanal yük bindirmesidir. Bu durumda kompansatör dizayn edilen genleşme değerinin üzerinde ekstra fiziksel hareketlere, boru ağırlığından kaynaklanan yüklere maruz kalacak ve işletme ömründen çok daha kısa sürede deforme olacaktır. Ana Mesnetler Basıncın etkisiyle kompansatörün oluşturduğu itme kuvvetine, akışa, yay kuvvetlerine ve diğer tüm boru hattı yüklerine karşı koyan mesnetlerdir. Kayar Mesnetler Boru hattı akış yönü boyunca harekete kılavuzluk etmek ve kompansatörlere radyal yüklerin etkisini önlemek amacıyla kullanılırlar. Dizayn amacına göre bir boru hizalama kılavuzu olarak da kullanılmaktadırlar. Kayar mesnet dizaynında mesnetin fonksiyonelliği açısından hareketli veya kayar kısmının sürtünmesinin minimize edilmesi gerekmektedir. 92

38 SUPPORTS AND SUPPORT TYPES The determination of the system supports starting from the design stages of the pipeline to the end of installation of the expansion joints is quite important. Replacement of more than one expansion joints between two main supports is not required since it will become impossible to calculate how much expansion load will be distributed between these joints. Therefore only one expansion joints must be replaced between two main supports. The resistances of the main and sliding supports against the system moments and forces in pipelines are important since these supports play a significant role to prevent extra pipe loads, forces and moments on the expansion joints. Briefly, it is important to think about the details of the resistance of the weldings against forces and moments and tensions analysis of the supports. The lateral load overlappes on the axial expansion joints due to misalignments of the axis. The lack of sliding supports causes misalignments on the pipeline axis and this also causes overlapping the lateral loads on top of the axial expansion joints. In this case, the expansion joints will be exposed to extra physical movements over its expansion value designed and overloading due to the piping weights and it will be deformed in a shorter time than the operating time. Main Supports: They are the supports resisting the thrust forces created by the bellows under the pressure effect, flow forces, spring forces and all other pipeline loads. Sliding Supports: They are used for the purpose of preventing the effect of the radial loads to the expansion joints and to guide the movement along the pipeline flow direction. They are also used for a pipe aligment guide according to the design purposes. The friction of the moveable or the sliding parts of the sliding supports must be minimized in respect of the functionality of the supports. 93

39 MESNET KUVVETLERİNİN HESAPLANMASI Kompansatörlerin, dizayn safhasında hesaplanmış olan ömür değerinde sağlıklı olarak çalışması için, boru hattındaki sabit ve kayar mesnetlere gelen kuvvet ve momentlerin doğru olarak hesaplanması ve bu yüklere karşı tedbirlerin alınması gerekmektedir. Sistemin çalışması esnasında mesnetlerdeki streslerin doğru analizi ve mesnetlerin söz konusu streslere karşı mukavemetinin kontrol edilmesi kompansatör açısından önemlidir. Uygulamalarda bu konu öylesine önem kazanmaktadır ki, sabit mesnetlerin mukavemetinin yeterli olmadığı durumlarda, mesnetlerdeki kaynak kopmaları sonucunda kompansatörün aşırı açılma ya da aşırı kapanma sonucu deforme olması söz konusu olabilmektedir. Aşağıda söz konusu mesnet kuvvetlerinin hesaplanmasına yönelik iki adet örnek verilmektedir. 1. Örnek : Boru hattı özellikleri ; Nominal boru çapı NÇ : 200 mm Nominal basınç NB : 16 bar Akış hızı V : 15 m/s Birim boru ağırlığı g : 55 kg/m Körük efektif alanı a : 430 cm2 Kompansatör yay katsayısı k : 14 kg/mm Max. akışkan sıcaklığı T max : 110 ºC Min. akışkan sıcaklığı T min : -10 ºC Montaj sıcaklığı Ti : 20 ºC Sıcaklık farkı T : 120 ºC Sürtünme katsayısı : 0.3 Hattın sapma açısı : 40 º Boru özgül ağırlığı : 1 gr/cm3 94

40 Basınç kuvveti Yay kuvveti Sürtünme kuvveti Toplam kuvvet = 5875 kg olarak hesaplanır. Yay Kuvveti C noktasındaki mesnetin sağında ve solunda bulunan kompansatörlerin oluşturduğu yay kuvvetleri birbirini dengeler. Böylece mesnete bir kuvvet gelmez. Ancak montaj sırasında yukarıdaki hesaplanan kuvvet oluşacaktır. Emniyet olarak bu kuvvet göz önüne alınmalıdır. 2. Örnek Bu bölümde, açısal kompansatör uygulamalarında meydana gelen mesnet kuvvetlerinin hesaplanmasına yönelik örnek verilmektedir. Nominal boru çapı NÇ : 200 mm Nominal basınç NB : 16 bar Birim boru ağırlığı g : 55 kg/m Kompansatör yay katsayısı k : 13 kg/m Max. akışkan sıcaklığı T max : 120 ºC Min. akışkan sıcaklığı T min : -10 ºC Montaj sıcaklığı T i : 20 ºC Sıcaklık farkı T : 130 ºC Sürtünme katsayısı : 0.3 Açısal genleşme miktarı : 7 º Kompansatör ara mesafesi h : 1500 mm 95

41 96

42 CALCULATION OF SUPPORT FORCES In order for the expansion joints to work sturdily in the life period calculated at the design stage, the forces and the moments coming to the fixed and sliding supports in the pipeline must be calculated correctly and the precautions against these loads must be taken. The correct analysis of the stresses in the supports during the operation of the system and the control of the supports against the said stresses is quite important in respect of expansion joints. This subject gains so much importance in applications where the resistances of the fixed supports are not sufficient, the deformation of the expansion joints due to the extreme opening or the closing upon the welding breaks the supports can also take place. Two examples are given below regarding the calculation of the support forces. Pipeline properties; Nominal pipe diameter DN : 200 mm Nominal pressure PN : 16 bar Flow rate V : 15 m/s Unit pipe weight g : 55 kg/m Bellows effective area a : 430 cm2 Expansion joints spring coefficient k : 14 kg/mm Max. flow temperature T max : 110 ºC Min. flow temperature T min : -10 ºC Installation temperature Ti : 20 ºC Temperature difference T : 120 ºC Friction coefficient : 0.3 Line deviation angle : 40 º Pipe specific weight : 1 gr/cm3 97

43 Pressure Force Spring Force Friction Force The Total Force is calculated as 5875 kg. Spring Force The spring forces created by the expansion joints on the right and left of the support in the C point compensate each other. Therefore no force will come to the support. But the above calculated force will be generated during the installation. This force should be taken into consideration as a safety. In this section an example is given to calculate the support forces for the angular expansion joints applications: Pipeline properties; Nominal pipe diameter DN : 200 mm Nominal pressure PN : 16 bar Pipe specific weight : 55 kg/m Expansion joints spring coefficient k : 13 kg/m Max. flow temperature T max : 120 ºC Min. flow temperature T min : -10 ºC Installation temperature T i : 20 ºC Temperature difference T : 130 ºC Friction coefficient : 0,3 Angular movement : 7 º Distance between bellows h : 1500 mm 98

44 99

45

46

47 102

48 103

49 104

50 MALZEME STANDARTLARI İÇİN MUKAYESE TABLOSU COMPARISON TABLE FOR MATERIAL STANDARDS 105

51 106 A: Mükemmel / Excellent B: İyi / Good C: Koşullara Bağlı / Conditional X: Tavsiye Edilmez / Not Recommended

52 107

53 108

54 109

55 110