Abs tract: Key Words: Prof.Dr. Haluk KARADOĞAN



Benzer belgeler
BORU HATLARI TASARIMI

VANALARIN HĐDROLĐK KARAKTERĐSTĐKLERĐ

SU DARBESİ PROJELENDİRME HATALARI

Terfi Hesapları Nasıl Yapılır?

ATIK SULARIN TERFİSİ VE TERFİ MERKEZİ

AMEX-10. Boru içten tamir elemanları

Kazısız Boru Rehabilitasyonu için Yüksek Basınçlı Esnek Boru Hatları

Hidrostatik Güç İletimi. Vedat Temiz

RMS İSTASYONLARI NEDİR?

ÇEV207 AKIŞKANLAR MEKANİĞİ KİNEMATİK-1. Y. Doç. Dr. Güray Doğan

YEREL KAYIPLAR. Borudaki yerel fiziki şekil değişimleri akımın yapısını mansaba doğru uzunca bir mesafe etkileyebilir.

3.1. Proje Okuma Bilgisi Tek Etkili Silindirin Kumandası

Terfi Hesapları Nasıl Yapılır?

Wilo EMUport Islak montaj hazır terfi istasyonu

Synergi Water. Gelişmiş Akıllı Su Şebekeleri. İçmesuyu dağıtım şebekeleri için optimizasyon ve simülasyon yazılımı ARCUMSOFT

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

ÇEV207 AKIŞKANLAR MEKANİĞİ KİNEMATİK-1. Y. Doç. Dr. Güray Doğan

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI BAŞKANLIĞI DOKTORA PROGRAMI

GÜZ YARIYILI CEV3301 SU TEMİNİ DERSİ TERFİ MERKEZİ UYGULAMA NOTU

T.C. GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK VE DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ DENEYLER II DERSİ

Terfi Hesapları Nasıl Yapılır?

İ çindekiler. xvii GİRİŞ 1 TEMEL AKIŞKANLAR DİNAMİĞİ BERNOULLİ DENKLEMİ 68 AKIŞKANLAR STATİĞİ 32. xvii

ÇÖZÜM 1) konumu mafsallı olup, buraya göre alınacak moment ile küçük pistona etkileyen kuvvet hesaplanır.

Hidroliğin Tanımı. Hidrolik, akışkanlar aracılığıyla kuvvet ve hareketlerin iletimi ve kumandası anlamında kullanılmaktadır.

HİDROLİK VE PNÖMATİK KARŞILAŞTIRMA

T.C. ONDOKUZ MAYIS ÜNĠVERSĠTESĠ MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ MAKĠNA MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ SANTRĠFÜJ POMPA DENEY FÖYÜ HAZIRLAYANLAR. Prof. Dr.

İÇERİSİ BETON İLE DOLDURULMUŞ ÇELİK BORU YAPI ELEMANLARININ DAYANIMININ ARAŞTIRILMASI ÖZET

TESĐSATTA KOMPANSATOR ve ESNEK BAĞLANTI ELEMANLARI*

Lamella Tekniği Kullanım Nedenleri

SOLENOİD KONTROL VANASI

HİDROLİK MAKİNALAR YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI

YAPI MALZEMESİ Anabilim Dalı

YTÜ Mimarlık Fakültesi Statik-Mukavemet Ders Notları

Bölüm 8: Borularda sürtünmeli Akış

Mekanik Tesisatlarda Isıl Genleşmeler ve Uygulamalar

SU DAĞITIM ŞEBEKELERİNİN MODELLENMESİ

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 9A GERİNİM ÖLÇER KULLANARAK GERİLİM ANALİZİ YAPILMASI

İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ Bölüm 1 DAİRESEL HAREKET Bölüm 2 İŞ, GÜÇ, ENERJİ ve MOMENTUM

Hidrolik Mühendisliği (CE 310) Ders Detayları

Bölüm 5 KONTROL HACİMLERİ İÇİN KÜTLE VE ENERJİ ÇÖZÜMLEMESİ

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

Akışkanların Dinamiği

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

SU ÜRÜNLERİNDE MEKANİZASYON

ÇÖZÜMLER ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) İnşaat Mühendisliği Bölümü Uygulama VII

Primus Line Basınçlı boru hatlarının kazısız onarımı için esnek boru teknolojisi. İçme suyu Yangın söndürme suyu Sanayi suyu Deniz suyu Atık su.

SORU 1) ÇÖZÜM 1) UYGULAMALI AKIŞKANLAR MEKANİĞİ 1

AKIŞKANLAR MEKANİĞİ-II

Pompa tarafından iletilen akışkanın birim ağırlığı başına verilen enerji (kg.m /kg), birim olarak uzunluk birimi (m) ile belirtilebilir.

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Hidromekanik ve Hidrolik Makinalar Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Kompresör Deneyi Çalışma Notu

PETEK BORU HAKKINDA. Petek Boru aynı 2 zamanda Borusan Mannesmann 2. Petek Boru aynı zamanda Borusan Mannesmann Boru ürünlerinin pazarlama ve satışını

MCG MÜHENDİSLİK Deniz Boru Hatları Mühendisliği ve Teknolojik Ürünler Tedariği

REZA SHIRZAD REZAEI 1

20 inch 68.6 km, 24 inch 32 km Yeraltı Doğalgaz Boru Hatları ve Hat Vanası İstasyonları Detay Mühendisliği Avrasya İnşaat A.Ş.

IN-LINE TİP YANDAN EMİŞLİ SALYANGOZLU MONOBLOK SANTRİFÜJ POMPALAR YEP

AKM 205 BÖLÜM 8 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ

2 MALZEME ÖZELLİKLERİ

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM VE ANALİZ (ANSYS)

BÜYÜK BİNALARA UZUN ÖMÜRLÜ ÇÖZÜMLER

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ AKIŞKANLAR MEKANİĞİ LABORATUVARI

tmmob makina mühendisleri odası uygulamalı eğitim merkezi Buhar Sistemleri Hatırlama Eğitimi

YAPI MALZEMELERİ DERS NOTLARI

GİRİŞ TURBO MAKİNALARIN TANIMI SINIFLANDIRMASI KULLANIM YERLERİ

Elastisite Teorisi Hooke Yasası Normal Gerilme-Şekil değiştirme

Değişimler Yaşatır...

ÇEV-220 Hidrolik. Çukurova Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü Yrd. Doç. Dr. Demet KALAT

Momentum iletimi. Kuvvetin bileşenleri (Momentum akısının bileşenleri) x y z x p + t xx t xy t xz y t yx p + t yy t yz z t zx t zy p + t zz

İZMİR İÇME SUYU SİSTEMİ KAÇAK AZALTMA PİLOT ÇALIŞMASI

PÝLSA PE 100 BORULARI

Ana Boru Çapı ve Pompa Birimi

DEN 322. Boru Donanımları ve Pompalar

P u, şekil kayıpları ise kanal şekline bağlı sürtünme katsayısı (k) ve ilgili dinamik basınç değerinden saptanır:

Enerji Verimlilik Kanunu

Malzemenin Mekanik Özellikleri

Ekstra Güvenlik ve Anti-Terör Sistemleri METAXDOOR SECURITY. Security Geçiş Sistemleri. Kayar Kapılar. Döner Kapılar.

24/30-28/35-32/40 kw Premix Sistemli Yoğuşmalı Kombiler

Kalorifer Tesisatı Proje Hazırlama Esasları. Niğde Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü

SES KAYDEDİCİ KORELATÖR AKUSTİK DİNLEME MİKROFONU. Temel Özellikler ve Çalışma Prensibi

ELEKTRİKLİ SU ISITICILARI TİCARİ TİP ELEKTRİKLİ SU ISITICISI

MMO İZMİR ŞUBE TESİSAT SEMİNERİ. Nurettin KÜÇÜKÇALI

SICAK AKIŞKAN (Kızgın Yağ, Kaynar Su) POMPALARI SAP

Zemin Suyu. Yrd.Doç.Dr. Saadet BERİLGEN

KENTSEL ALTYAPI SİSTEMLERİNİN HİDROLİĞİ 1. ÖDEVİ

Gaz Yakıtlı Sıcak Hava Üreteçleri

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GÜZ YARIYILI

Home Station. Isı İstasyonu Çözümleri

TAŞINIMIN FİZİKSEL MEKANİZMASI

Üretimi bitmiş son mamüller ambalajlanarak sevkiyata hazır hale getirilir.

2: MALZEME ÖZELLİKLERİ

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

Kalorifer Tesisatı Proje Hazırlama Esasları. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü Doç. Dr.

MÜHENDİSLİK İNŞAAT SAN. ve TİC. LTD. ŞTİ. TEKNİK DOSYASI

OTOMATİK KONTROL VANALARI KULLANILARAK TESİSATLARIN SU KAÇAKLARININ AZALTILMASI

DÜNYADAKİ ATIK SU ISI DEĞİŞTİRİCİSİ UYGULAMALARI. Doç.Dr.Hüseyin GÜNERHAN Yük.Müh.Oğuzhan ÇULHA

ELEKTRİKLİ SU ISITICILARI ENDÜSTRİYEL TİP ELEKTRİKLİ SU ISITICISI

KAYMALI YATAKLAR I: Eksenel Yataklar

Diyaframlı Vanalar İçin Sorunsuz Akış

1. Temel zemini olarak. 2. İnşaat malzemesi olarak. Zeminlerin İnşaat Mühendisliğinde Kullanımı

Malzemelerin Mekanik Özellikleri

VOSSFORM PLASTİK ŞEKİL VERME KULLANIM ALANLARI VE AVANTAJLARI

Transkript:

Haluk karadogan:sablon 21.10.2010 14:18 Page 5 Boru Hatları Tasarımı Prof.Dr. Haluk KARADOĞAN ÖZET Boru hattı taşımacılığının nedenleri, maliyet analizi, ham petrol, içme suyu, atık su, doğal gaz, hidroelektrik santral, cevher taşıma, proses hatları, endüstriyel borulama konularına değinilip, boruların fiziksel özellikleri, boru seçimi ve tasarım felsefesi, boru hidroliği, boru et kalınlığı ve ekonomik çapın saptanması, su darbeleri, hidromekanik elemanlar, konularına bilgi aktarılacaktır. Anahtar Kelimeler: boru hattı, boru hidroliği, taşıma, tasarım. Abs tract: Advantages of pipeline transporting of fluids, pipeline economics, pipe materials, piping hydraulics, design phlosphy of pipelines, water hammer, hydromechanical elements are intoduced 1. NEDEN BORU HATTI TAŞIMACILIĞI Ham petrol, ham su ve içme suyu ile doğalgazın taşınması amacıyla Türkiye nin her yöresinden geçen boru hatlarından oluşan bir ağ ortaya çıkması beklenmektedir. Buna hidroelektrik tesislerin basınçlı borularını ve cevher taşımakta kullanılan hatlarla proses hatlarını da eklemek gerekir. Tüm boru hatları düşünüldüğünde gerek tasarım, gerek üretim ve de gerekse işletme aşamalarında yurt içi mühendislik müşavirlik yüklenicilik firmalarına, kamu kuruluşlarına görev düşmektedir. Boru hattıyla taşımanın üstünlükleri: Ekonomik Taşıma fiyatları değişken değil İşletmesi kolay, bazen otomatik Gömülü hat çevreyi rahatsız etmez Gömülü hat sabotaja karşı daha güvenli Boş konteynerleri geri göndermek gibi bir sorun yok Hat kapasitesini artırmak mümkün Gömülü hat trafik ve benzer servisleri engellemez Rota seçmek karayolu ve demiryolundan kolay Kaza/ton-km oranı düşük Araçların geçemeyeceği yerden geçmesi mümkün Key Words: pipelines, hydraulics, transportation, design 5

Haluk karadogan:sablon 21.10.2010 14:18 Page 6 Boru hattıyla taşımanın zayıflıkları: İlk yatırımı yüksek Hattın doldurulma maliyeti yüksek Tıkanma, durma/kalkma sorunları var Kaçak sorunu 2. MALİYET ANALİZİ Çelik bir boru hattının maliyetinin genel olarak hangi bileşenlerden oluştuğu aşağıda gösterilmiştir: Boru %40 Kazı %20 Döşeme+kaynak %14 Mühendislik % 5 Nakliye % 6 İzolasyon % 2 Koruma % 2 Su darbesi önleme % 1 Kamulaştırma+diğer %10 3. BORU HATTI TÜRLERİ Ham petrol, içme suyu, atık su, doğal gaz, hidroelektrik santral, cevher taşıma, proses Hatları, endüstriyel borulama olarak çeşitlendirilen boru hatları, genel olarak, iletim (isale), dağıtım (şebeke) ve bina bazlı olarak üç farklı ölçekte adlandırılmaktadır. 4. BORULARIN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ Mühendisleri ilgilendiren fiziksel özellikler dayanıklılık, kırılmadan bükülebilme, darbelere karşı dayanımdır. Aşağıda listelenen bazı malzemelerin fiziksel özellikleri birbirinden farklıdır. 5. BORU SEÇİMİ / TASARIM FELSEFESİ Çelik boru : Yüksek dayanımlı / kırılma emniyetli / hafif / ekonomik ama özel koruyucu kaplama gerektirir. Font boru : Korozyona dayanıklı / orta dayanımda / uzun ömürlü / ağır / et kalınlığı fazla / darbeye hassas Düktil boru : Yüksek dayanımlı / az kırılgan ama Hüyük miktarda ithal Plastik boru : PE ve PVC ama dayanımı az / büyük çaplarda ekonomik değil. (PVC bükülmez) CTP boru : Dayanımı iyi, korozyona dayanımlı ama ekonomik değil Beton boru : Az dayanımlı / kırılgan / ağır Diğerleri : Tartışılmalı. Boru malzemesi seçilirken taşınacak akışkanın özellikleri, boru hattı güzergahı, ekonomiklik vb pek çok parametre gözden geçirilip öyle karar verilmelidir. Boru et kalınlığı seçilirken su darbelerine göre alınacak önlemler düşünülerek ve değişken et kalınlığı veya değişken çap ve de ara pompa istasyonları kullanma seçenekleri ayrıntılı olarak tartışılmalıdır. Olabilecek teknik çözümler içinde en ekonomik olanı bulup çıkarmak ciddi bir mühendislik işidir. Çelik Döküm Düktil PE PVC CPVC CTP Beton Diğer En önemli olan malzemenin gerilme altında uzama özelliğidir. Şekil 1. Çeliğin Gerilme Uzama Eğrisi 6

Haluk karadogan:sablon 21.10.2010 14:19 Page 7 6. BORU HİDROLİĞİ Süreklilik denklemi (kütlenin korunumu) r 2. V 2. A 2 = r 2. V 2. A 2 k e = Æ MOODY Diyagramı D Tablo 1. Boruların Ortalama Pürüz Yükseklikleri Momentum Denklemi (momentumun korunumu) F = r. Q. V Enerji Denklemi(Enerjinin Korunumu) F 1 V 1 1 F 2 V 2 2 z 1 + + a 1 = z 2 + + a 2 + z 1 2 rg 2g rg 2g Varsayımlar: Daimi Sıkıştırılamaz Bir boyutlu Eksendeki akım çizgisi boyunca } a = 1.05 türbülanslı akışta a = 2 z = z sürekli + z evsel LV 2 z sürekli l D2g l = f(a.re) Şekil 3. İki Pompalı ve Tek Pompalı Halde Yük Çizgisi Değişimi 7. BORU ET KALINLIĞI VE EKONOMİK ÇAPININ SAPTANMASI 2E S a 3 n x P ç = x (1 M 2 ) d a Şekil 2. Boru Hatlarında Yük Çizgileri 7

Haluk karadogan:sablon 21.10.2010 14:19 Page 8 P ç : Çökme basıncı (üstü açık boruda 1 bar, Üstü dolgulu boruda 1 bar + dolgu yükü) E : Çeliğin elastisite modülü M : Poisson oranı S a : Boru et kalınlığı N : Emniyet faktörü 8. EKONOMİK ÇAPIN SAPTANMASI Boru çapı seçilirken aşağıdaki faktörler göz önüne alınır: Taleplerdeki büyüme İşletme faktörü (q / q max. ) Kapasite faktörü (Q / Q tasarım ) Toplam yatırımın zamanla değişimi Eldeki sermaye ve faiz oranları Gerektiğinde ikinci bir hattın döşenme güçlüğü Yıllık Yatırım Maliyeti (yıllık değer kaybı maliyeti) [D]: C(i + a) D = 100 C i : ilk yatırım maliyeti i : faiz oranı a : amortisman oranı Yıllık İşletme Maliyeti [E] : E = p. b. r P : kullanılan güç b : yıllık kullanma süresi r : birim enerji maliyeti Yıllık Toplam Maliyet YTM = D + E 9. POMPA SEÇİMİ VE İŞLETİMİ Talep dalgalanmasına en uygun / ekonomik cevabı verebilmelidir. Pompalar ortalama debi değiştiğinde de verimden çok fedakârlık yapmamalı, kavitasyonsuz çalışmalı ve titreşime girmemelidir. Pompaların en verimli noktaları civarında, özgül enerji tüketimi [kwh/m 3 ] en az olacak şekilde, yıllık toplam maliyeti en küçük olan, kavitasyonsuz, titreşimsiz çalışabilen şekilde seçilmesi bir mühendislik işidir..arıza durumunda servis süresinin ve maliyetinin ne olacağı kestirilebilmelidir. Pompalarda Özgül Hız: n 2 n s = H 1/4 Özgül hız büyüdükçe en ekonomik pompalar aşağıdaki gibi değişim gösterirler: Radyal Karışık akımlı Eksenel Şekil 4. En Ekonomik Boru Çapının Bulunması 8

Haluk karadogan:sablon 21.10.2010 14:19 Page 9 Pompa tanım eğrisi Şekil 5. Pompaların Paralel ve Seri Bağlanması 10. SU DARBELERİ Elektrik kesilmeleri, ani manevralar, kısmi işletmeler, boru kırılmaları vb. durumlarda ortaya çıkan hareketli sıvının durma/kalkma momentumundaki değişmeler basınç kuvvetinde büyük değişimlere yol açarlar. Bunun sonucunda, eğer boru hattı tasarımında su darbesine karşı hava kazanı, denge bacası, volan vb. önlemler alınmamışsa borunun kırılmasına/çökmesinwe yol açabilir. Bu konu tek başına incelenebilecek bir konudur. Kapsam dışında tutulmuştur. 11. HİDROMEKANİK ELEMANLAR Boru hattının işletiminin mühendisçe ve ekonomik bir şekilde yapılabilmesi için uygun seçilmiş ve çalışır tutulabilen ölçü ve kontrol cihazlarına ihtiyaç bulunmaktadır. Kabaca sıralanacak olursa: Kontrol vanaları Akış kontrol vanaları Seviye kontrol vanaları Vantuzlar Drenaj vanaları Debi ölçerler Basınç ölçerler Seviye ölçerler Pompa istasyonu ölçü ve kontrol elemanları Genleşme parçaları Sökme takma parçaları vb. Tüm hidromekanik elemanların seçiminde bu elemanların karakteristikleri kullanılarak ve her boru hattı için ayrı hesap yapılarak karar verilmelidir. 9

Haluk karadogan:sablon 21.10.2010 14:19 Page 10 Uygun kapasitede seçilmeyen hidromekanik elemanlar hattın işlevini normal olarak yerine getirmesine engel olurlar. SONUÇ Boru hatlarının Türkiye de yapılabilirlik oranları aşağıda belirtilmiştir. boru...% 90 inşaat işçiliği...% 100 nakliye...% 80-90 proje yönetimi...% 50-60 pompalar...%10-50 vanalar...% 10-50 müşavirlik...% 30-40 izolasyon...% 100 tanklar...% 90 kontrol/haberleşme...% 70 Boru hattı toplam yatırımının % 25 i işçilik, yurt içinde kalabilecek bir katma değerdir. Boru üreten çok fabrikamız, ayrıca demir çelik fabrikalarımız vardır. mühendislik/müşavirlik hizmetleri yurt içinden karşılanabilecektir. 10