BİZ KİMİZ

Genleşme kompansatörü, bir veya birden fazla esnek eleman içeren herhangi bir cihazdır. Genleşme kompansatörleri, esnekliğin gerekli olduğu boru sistemleri veya kaplarda boyutsal değişimleri absorbe etmek için kullanılır. En yaygın olarak termal genleşme/büzülme, titreşim, mekanik hareketler ve zemin oturmalarını karşılamak amacıyla kullanılır.

Genleşme kompansatörleri; körük, aksesuarlar ve uç bağlantılardan oluşur. Körükler esnek elemanlardır. Konvolüsyonlar (dalga kıvrımları) körüğü oluşturan parçalardır. Katmanlar (ply), körüğü oluşturan sac tabakalardır.

Genleşme kompansatörü kullanmanın birçok avantajı vardır:

Küçük bir alanda büyük hareketleri absorbe edebilirler.
Oldukça esnektirler; boru sistemi veya kap duvarlarına (basınç kuvveti hariç) daha düşük kuvvet uygularlar.
Bakım gerektirmezler.
Doğru tasarlandıklarında uzun ömürlüdürler.
Torsiyon (burulma) hariç tüm yönlerdeki hareketleri absorbe edebilirler.

Genleşme kompansatörü kapakları, körüğün dış yüzeyine sınırlı koruma sağlamak amacıyla kullanılır. Kapak kullanımı; taşıma, elleçleme ve montaj sırasında oluşabilecek mekanik hasarlara karşı körüğü korumak için nispeten ekonomik bir yöntemdir ve kritik genleşme kompansatörleri için şiddetle tavsiye edilir.

Standart uygulama, sökülebilir muhafazaların talep edilmesidir. Sökülebilir muhafazalar, montaj öncesinde müşterilerin körüğü incelemesine olanak tanır.

Genleşme kompansatörleri, körük kıvrım (konvolüsyon) duvarlarının bükülmesiyle hareketleri absorbe eder. Her bir kıvrım esnektir ve tasarlandığı hareketi karşılar.

Genleşme kompansatörleri eksenel, yanal ve açısal hareketleri absorbe etmek için kullanılır. Genleşme kompansatörlerine burulma uygulanmamalıdır.

Çok katlı genleşme kompansatörlerinin avantajları; daha düşük yay katsayısı (boru gerilmeleri açısından daha avantajlı) ve daha yüksek çevrim ömrüdür.

Genleşme kompansatörleri; boru sistemlerine esneklik kazandırmak, titreşimi ortadan kaldırmak, gürültüyü azaltmak, zemin oturmalarını veya deprem ve rüzgâr kaynaklı yer değiştirmeleri absorbe etmek ve ekipman nozullarındaki gerilmeleri azaltmak için gereklidir.

Metal körüklerde en yaygın kullanılan malzemeler 304 / 304L, 316 / 316L, 321 kalite gibi östenitik paslanmaz çeliklerdir. Bununla birlikte birçok farklı paslanmaz çelik ve nikel alaşımı da kullanılabilir. Yaygın olarak kullanılan diğer malzemeler; 309S, 310S, süper dupleks 2507, dupleks 2205, alaşım 625, alaşım 600, alaşım 800H, alaşım C22, alaşım C276, SMO254 ve 904L’dir. Teorik olarak yeterli uzama değerine sahip kaynaklanabilir herhangi bir malzeme körük üretiminde kullanılabilir.

Genleşme kompansatörünün diğer parçalarında ise S235, P265, P355, A36, A516-70 gibi karbon çelikler, nikel alaşımları, paslanmaz çelikler ve P11, P12, P22, 16Mo3 gibi yüksek alaşımlı çelikler kullanılabilir.

Bir genleşme kompansatörünün üretiminde birkaç aşama bulunmaktadır:

Kesme:
Karbon çelikler için kullanılan makas ve merdaneler, çapraz kontaminasyonu önlemek amacıyla paslanmaz çelik malzemeler için kullanılmamalıdır.

Körük Borusu Kaynağı:
Körük sacları kesildikten sonra rulo haline getirilir ve otomatik kaynak prosesi ile boyuna kaynak yapılır. Bu işlem her bir katman (ply) için tekrarlanır.

Körük Şekillendirme:
Körük şekillendirmede farklı yöntemler kullanılmaktadır: zımba ile şekillendirme (punch forming), hidroform (hydroforming) ve merdane ile şekillendirme (roll forming).

• Zımba ile şekillendirme: Konvolüsyonlar, genişleyen bir mandrel yardımıyla tek tek oluşturulur. En yaygın kullanılan yöntemdir ve körüğe iyi derecede soğuk şekillendirme etkisi kazandırır. Geniş takım ve form seçenekleri sayesinde üretimde esneklik sağlar. Özel tasarımlar ve düşük adetli siparişler için uygundur.

• Hidroform yöntemi: Konvolüsyonlar, boru içine uygulanan sıvı basıncı ile oluşturulur. Boru uçları kapatılır ve dıştan takımlar ile sabitlenir. Ardından sıvı basıncı uygulanarak boru her iki taraftan bastırılır ve konvolüsyonlar şekillendirilir. Bu yöntem körüğe daha az soğuk şekillendirme etkisi verir ve takım esnekliği sınırlıdır. Genellikle çok küçük çaplar ve yüksek adetli üretimler için uygundur. İşlem sonrasında yeniden merdaneleme (re-rolling) gerekmez. Standart tip körükler için uygundur. Katmanlar arasındaki nemi gidermek için körük ısıtılabilir.

• Merdane ile şekillendirme: Konvolüsyonlar, borunun iç ve dışına yerleştirilen merdane diskleri arasında şekillendirilir. Diskler hareket ettirilerek konvolüsyonlar oluşturulur. Bu yöntem körüğe iyi derecede soğuk şekillendirme kazandırır ve geniş takım/form çeşitliliği sayesinde üretimde esneklik sağlar. Çok küçük ve çok büyük çaplar için uygundur. Bu yöntemde de işlem sonrası yeniden merdaneleme gerekmez.

Körük Yeniden Merdaneleme (Re-rolling):
Zımba ile şekillendirme sonrasında konvolüsyon şekilleri nihai formunda değildir. Yeniden merdaneleme işlemi konvolüsyonlara son şeklini verir.

Uç Bağlantıların Kaynağı:
Son olarak uç bağlantılar kaynaklanır.

Genleşme kompansatörlerinin test edilmesinde çeşitli yöntemler kullanılmaktadır:

Hidrostatik Test: Genleşme kompansatörünün bütünlüğünü ve sızıntıları test eder.
Pnömatik Test: Genleşme kompansatörünün bütünlüğünü ve sızıntıları test eder.
Su Altında Test: Sızıntı kontrolü için uygulanır.
Sıvı Penetrant Testi: Kaynak kusurlarını test eder ve sızıntıları tespit edebilir.
Radyografik (X-Ray) Test: Kaynak kusurlarını test eder ve sızıntıları tespit edebilir.
Hava Jeti Sızıntı Testi: Sızıntıları tespit eder.

Körük, genleşme kompansatörünün esnek kısmıdır.

Genleşme kompansatörü ise körüğe ek olarak uç bağlantılar ve iç kovan, dış kaplama, gergi çubukları, menteşeler veya gimbal gibi donanım bileşenlerini içerir.

Körük tip genleşme kompansatörü, körük tipi (U şekilli, EJMA tipi) esnek elemana sahip bir genleşme kompansatörüdür.

Diğer genleşme kompansatörü tipleri ise; mercek tip genleşme kompansatörleri, kauçuk genleşme kompansatörleri, kumaş genleşme kompansatörleri ve kayar tip genleşme kompansatörleridir.

Metal genleşme kompansatörleri çoğunlukla müşterinin ihtiyaçlarına göre özel olarak tasarlanır.

Bir genleşme kompansatörünün fiyatını etkileyen diğer faktörler ise; kullanılan malzeme çeşitliliği, geniş çap aralığı, çeşitli aksesuarlar ve hareket, basınç ile sıcaklık gibi tasarım koşullarıdır.

Metal genleşme kompansatörlerindeki körük arızalarının birçok olası nedeni vardır.

Boru hattındaki aşırı titreşim körüğün çevrim ömrünü aşmış olabilir, genleşme kompansatörünün tasarlandığından daha yüksek hareketlere maruz kalması, hatalı taşıma veya montaj, yanlış malzeme seçimi, sistemde klorür bulunması, yüksek sıcaklıklara maruz kalma, sistemdeki aşırı hareketler veya hatalı tasarım ya da montaj körükte çatlak oluşumuna neden olabilir.

Çatlakların çözümü her duruma göre farklılık göstermektedir.

Aşırı titreşim varsa öncelikle boru hattı sistemi kontrol edilmeli ve titreşim olup olmadığı doğrulanmalıdır.

Titreşim mevcutsa, körüğün çok katlı (multi-ply) olup olmadığı kontrol edilmelidir. Körük montajlı ise üretim çizimleri incelenmelidir. Körük demonte ise, iç ve dış boyuna kaynaklar kontrol edilmelidir. Kaynaklar farklı konumlarda ise körük en az iki katlıdır.

Körük tek katlı ise, daha iyi titreşim sönümleme için çok katlı körük önerilmelidir. Körük çift katlı ise daha fazla katman önerilebilir ve sistemin titreşim frekansı öğrenilmeye çalışılmalıdır.

Körüğün çevrim ömrü aşılmışsa, yeni körük önerilmelidir.

Genleşme kompansatörü tasarlandığından daha yüksek hareketlere maruz kalıyorsa, konvolüsyonlar birbirine temas etmiş veya aşırı hareket nedeniyle formunu kaybetmiş olabilir. Bu durumda genleşme kompansatörünün yeniden tasarlanması önerilmelidir.

İnce cidarlı körüklerin tamir edilemeyeceği unutulmamalıdır.

Çatlama, hatalı taşıma veya montajdan kaynaklanabilir. Körükler, yanlış elleçleme sonucu aletler, zincirler, forkliftler ve diğer yakın yapılar gibi sert cisimlerin çarpmasıyla sıklıkla zarar görür. Körük üzerindeki herhangi bir ezik veya oyuk, körüğün performansını ciddi şekilde etkileyebilir ve erken arızaya yol açabilir. Kaynak sıçramaları da ince körük malzemesine zarar verebilir. Bu durumda körük ömrünün ne kadar etkilendiği belirlenemez. Bu tür hasarlar tamir edilemeyeceğinden körüğün değiştirilmesi gerekir.

Genleşme kompansatörlerinde pas görülmesi durumunda, çatlamanın muhtemel nedeni yanlış malzeme seçimi veya sistemde klorür bulunması olabilir.

Körükler, iç ve dış ortama uygun doğru malzeme ile yeniden üretilmelidir. Malzeme seçimi proses mühendisleri veya müşterinin mühendisleri tarafından yapılmalıdır.

Sistemde klorür bulunması durumunda, gerilme korozyonu çatlağı riski nedeniyle paslanmaz çelik körük kullanımı önerilmez. Bu durumda körüklerin uygun malzeme ile yeniden üretilmesi gerekir.

Körüklerde renk değişimi görülmesi durumunda muhtemel neden yüksek sıcaklığa maruz kalmadır. Büyük olasılıkla körük, malzemenin uygun olmadığı yüksek sıcaklıklara doğrudan maruz kalmaktadır. İç kovan (inner sleeve) kullanımı ve daha da iyisi, körük ile iç kovan arasında yalıtım önerilmelidir. Ayrıca yüksek sıcaklığa dayanıklı bir malzeme de önerilebilir.

Körük performansının ne ölçüde etkilendiği belirlenemez. Bu durumda körükler doğru malzeme ile yeniden üretilmeli ve/veya genleşme kompansatörü iç kovan ve yalıtım ile yeniden tasarlanmalıdır.

İç kovan akış yönünün tersine monte edilmişse, genleşme kompansatörü derhal iç kovan akış yönünde olacak şekilde doğru yönde monte edilmelidir.

Aksi halde felaket boyutunda arıza oluşabilir ve sistemin diğer bileşenlerinde hasara yol açabilir.

Dış kaplama, çubuklar veya menteşeler gibi donanım parçaları körüğe temas ediyorsa, çatlamanın muhtemel nedeni sistemdeki aşırı hareketler veya hatalı tasarım ya da montajdır. Sistemin, tasarlandığından daha fazla harekete maruz kalması mümkündür. Ayrıca montajcıların, montaj toleranslarını aşacak şekilde genleşme kompansatörünü tasarlanmadığı bir harekete zorlamış olması da mümkündür. Bir diğer ihtimal ise üreticinin tasarım aşamasında tüm hareketleri dikkate almamış olmasıdır.

Körük performansının ne ölçüde etkilendiği belirlenemez. Bu durumda mevcut tüm verileri sağlayarak üreticiyle iletişime geçilmeli ve görüşü alınmalıdır.

Körükte aşırı hareket varsa ve/veya konvolüsyonlar aşırı uzamış ya da birbirine temas ediyorsa, çatlamanın muhtemel nedeni sistemdeki aşırı hareketler veya hatalı tasarım ya da montajdır. Sistemin tasarlandığından daha fazla harekete maruz kalması mümkündür. Ayrıca montajcıların, montaj toleranslarını aşacak şekilde genleşme kompansatörünü tasarlanmadığı bir harekete zorlamış olması da mümkündür. Bir diğer ihtimal ise üreticinin tasarım aşamasında tüm hareketleri dikkate almamış olmasıdır.

Bunun yanı sıra boru hattı sisteminin kılavuzlama (guiding) ve ankrajlamasının doğru yapılmamış olması da mümkündür. İlk kılavuz, boru çapının (ND) 4 katı mesafede; ikinci kılavuz ise boru çapının (ND) 14 katı mesafede olmalıdır. Bu kılavuzlar doğru şekilde tasarlanıp monte edilmezse genleşme kompansatörünün arızalanmasına neden olabilir. Ayrıca sistemdeki sabit ankrajların (fixed anchors) doğru konumlandırılması ve doğru tasarlanması gerekir. Bunlar borulama tasarımcısının sorumluluğundadır.

Büyük olasılıkla körüğün derhal değiştirilmesi gerekir.