Mannesmann dikişsiz bağlantı elemanları, ileri düzey her borulama sisteminin hayati bileşenlerindendir; yekpare yapıları ve kaynak dikişinin tamamen ortadan kalkması sayesinde akışkan hatlarının güvenlik ve verimini kayda değer ölçüde artırırlar. Yüksek basınç ve sıcaklıktaki akışkan iletim ağlarının tasarım ve işletmesinde, ASME B16.9 ve ASTM A234 gibi uluslararası standartlara uygun dikişsiz bağlantılar yalnızca bir mühendislik gereği değil, sistemin uzun vadeli kararlılığının teminatıdır. Mannesmann bağlantıları, ham petrol hatları için özel API dereceleri de dâhil olmak üzere Schedule 20, 40, 80, 160 sınıflarında üretilir ve endüstriyel sınıfta ½″–24″, ultra ağır projelerde 36″ NPS aralığında sunulur. Doğru schedule ve çap seçimi; akışkan türü, tasarım basıncı, işletme sıcaklığı, akış hızı ve izin verilen basınç düşümüyle doğrudan ilişkilidir; bu nedenle borulama mühendisleri en uygun sınıfı belirlemek için daima basınç–sıcaklık (P–T) diyagramlarını kullanır.
Metalurji ve Kimyasal Bileşim
Mannesmann bağlantılarının ana malzemeleri çoğunlukla A234 WPB karbon çelikleri, (yüksek sıcaklıklar için) A335 P11/P22 gibi düşük alaşımlı Cr–Mo çelikleri ve 304/316 paslanmaz çeliklerdir. Asidik H₂S içeren uygulamalarda NACE MR0175, parçanın sertliğinin sınırı aşmaması için bileşimin ve ısıl işlemin buna göre seçilmesini şart koşar; böylece hidrojen çatlağı riski azalır. Klorürlü ortamlarda 2205 dubleks veya 904L süper östenitik alaşımlar çukurlaşma ve gerilme korozyonu çatlağına (SCC) karşı üstün dayanım sunar. Kontrollü Ni ve Mo ilavesi maliyeti artırsa da şiddetli korozyon koşullarında sistem ömrünü katlayabilir.
Kalite Kontrol ve Tahribatsız Muayene
Her dikişsiz bağlantı için, Kalite Kontrol Planı’na (QCP) göre aşağıdaki testler uygulanır:
- İç boşluk veya radyal çatlak olmadığının teyidi için ultrasonik muayene.
- Kritik bölgelerde et kalınlığı birörnekliğinin doğrulanması için kesitsel radyografi.
- Genellikle tasarım basıncının 1.5 katına kadar hidrostatik test.
- Malzeme sertifikasıyla alaşım derecesi uyumunun doğrulanması için PMI.
- LNG hatları veya soğuk iklimlerdeki ihracat hatları için sıfır altı sıcaklıklarda Charpy darbe deneyi.
Kritik hatlarda, üçüncü taraf onaylı EN 10204 3.2 sertifikası düzenlenir ve proje doküman bankasında saklanır.
Üretim Yöntemleri ve Teknik Karşılaştırma
| Üretim yöntemi | Ekonomik azami çap (inç) | Boyutsal doğruluk | Mikroyapı birörnekliği | Üretim verimi | Tipik uygulamalar |
|---|---|---|---|---|---|
| Santrifüj döküm | 30 | Orta | Çok yüksek | Orta | Yüksek basınçlı kazanlar; fırın boruları |
| Sıcak ekstrüzyon | 14 | Yüksek | Yüksek | Yüksek | Endüstriyel soğutma; hidrolik hatlar |
| Sprey döküm (spray forming) | 18 | Orta | İyi | Düşük | Özel alaşımlı parçalar; asit transferi |
| Halka dövme & talaşlı imalat | 8 | Çok yüksek | Çok yüksek | Düşük | Enstrümantasyon bağlantıları; süperalaşımlı enstrümantasyon hatları |
Hidrolik Performans ve Tasarım Kriterleri
Dirsekler, teeler ve redüksiyonlar için kayıp katsayısı (K) boru hattı tasarımında kritiktir. Bükme yarıçapı büyüdükçe K azalır ve pompa/kompresör enerji tüketimi düşer. R/D = 1.5 oranlı uzun yarıçaplı (LR) bir dirsek, R/D = 1 olan kısa yarıçaplı (SR) dirseğe göre tipik olarak ~%30 daha düşük basınç kaybı sağlar. 60 °C’de düşük viskoziteli hafif petrol hatlarında LR dirsek kullanımı K’yı azaltmanın yanı sıra emiş pompalarında kavitasyon riskini de düşürür. Buna karşılık, brown-field rafinerilerinin dar alanlarında tek seçenek SR dirsek olabilir ve tasarımcı ilave basınç kaybını telafi için pompa gücünü artırmak zorundadır.
Kaplamalar ve Korozyondan Koruma
Açık alan sistemlerinde yaygın kaplamalar: sıcak daldırma galvaniz, üç katmanlı epoksi (3LPE) ve saha ek yeri (field joint) kaplamasıdır. Galvanizli bağlantılar yalnızca 200 °C’ye kadar güvenilirdir; daha yüksek sıcaklıklarda çinko eriyerek hidrojen gevrekliği riski yaratabilir. Deniz suyu soğutma hatlarında, kaynak bölgesinde çimento astarı veya poliüretan kılıf daha etkilidir. Asidik gaz hatlarında, boru içine sürekli korozyon inhibitörü dozajı ve ER probuyla korozyon hızının izlenmesi, demir sülfür aşındırıcılarının bağlantıları aşındırmasını önlemek için şarttır.
Schedule–Et Kalınlığı–İzin Verilen Basınç Korelasyonu
| Schedule | NPS 4″ et kalınlığı (mm) | A106 Gr.B için 38 °C’de izin verilen basınç (bar) | 400 °C’de izin verilen basınç (bar) |
|---|---|---|---|
| STD (40) | 6.02 | 120 | 61 |
| XS (80) | 8.56 | 164 | 83 |
| 160 | 14.27 | 259 | 131 |
| XXS | 18.26 | 312 | 158 |
(Hesaplamalar, kaynak dikişi katsayısı = 1 kabulüyle ASME B31.3’e dayanmaktadır.)
Montaj Hususları, Ön Isıtma ve PWHT
Karbon çeliği dikişsiz bağlantıların kaynağı SMAW veya GTAW ile yapılır; daha yüksek hız için GMAW de kabul görür. 19 mm’nin üzerindeki et kalınlıklarında, 150 °C’ye kadar ön ısıtma ve kaynak süresince bunun sürdürülmesi soğuk çatlakların önlenmesi için zorunludur. Kök paso ve birkaç kapak pasodan sonra, QC müfettişi kök onayı için gama film radyografisi talep edebilir; bu, nihai katmanlarda tekrar işçilik riskini en aza indirir. Cr–Mo çeliklerinde, 650–700 °C aralığında ve her 25 mm kalınlık için bir saat bekletmeyle PWHT uygulanması, artık gerilmeleri düşürmek ve tokluğu geri kazandırmak açısından önemlidir.
Sektörde Uygulama Örnekleri
Arak Rafinerisi’nde, 1402 revizyonunda fırın radyant sırasında 3.700 m bağlantının WP9 dikişsiz elemanlarla değiştirilmesi, tasarım ömrünü iki işletme döngüsü uzatmıştır. Güney Pars ihracat hattında, 8″ Schedule 80 dikişsiz bağlantılar 3LPE kaplama ile 140 bar ve 85 °C koşullarında 9 yıl boyunca sızdırmazlığını korumuştur. Denizcilikte, Tidewater şirketi OSV yakıt dağıtım şebekeleri için 316L paslanmaz bağlantılar kullanarak deniz suyu klorürlerinin neden olduğu çukurlaşma riskini azaltmıştır; periyodik kontroller korozyon hızının 0.01 mm/yıl’ın altında olduğunu göstermektedir.
Bakım ve Kalan Ömrün İzlenmesi
Yüksek sıcaklıklı ortamlarda, periyodik UT et kalınlığı ölçümleri ve incelme hızının hesaplanmasıyla MTTF’nin belirlenmesi kritiktir. Korozyon hızı 0.4 mm/yıl’ı aşarsa, bir sonraki duruş dönemi için malzeme seçimi veya et kalınlığı gözden geçirilmelidir. Buhar hatlarında kondensat kabı (Condensate Pot) kullanımı, aşındırıcı parçacıkları uzaklaştırmanın yanında bağlantıların termal yorulmasını da azaltır.
Ekonomik Göstergeler ve Pazar
Küresel hurda çelik fiyatları ve demir cevheri oranları, ham çelik fiyatını belirleyen temel etkenlerdir; İran pazarında ise NIMA dolar kuru ve slab ithalat vergileri en çok etki eder. Ortalama olarak, bir bağlantının nihai maliyetinde malzeme payı ~%65, enerji %10, işçilik %8 ve vergi/lojistik %17’dir. 1404 yılının ilk yarısında, güneydeki deniz suyu arıtma hatları ve ürün transfer projelerinden gelen talep artışı, 6–12″ Mannesmann bağlantıların ortalama fiyatlarını %18 yükseltmiştir; ancak yeni çelik üretim ünitelerinin devreye girmesiyle yıl sonuna kadar artış eğrisinin dengelenmesi beklenmektedir.
Güvenlik Gereklilikleri ve Ulusal Mevzuat
İran Ulusal Bina Yönetmeliği’nin 16. bölümü uyarınca, şehir gazı ana yükselen hatlarında ve Dry/Wet yangın söndürme hatlarında dikişsiz bağlantıların kullanımı yasal bir zorunluluktur. Petrol Bakanlığı HSE yönetmeliği 7-1 maddesi de 40 bar üzeri ve 200 °C üzerindeki proses hatlarında dikişsiz alın kaynaklı bağlantıların veya ring joint flanşların takılmasını açıkça zorunlu kılar. Uyulmaması, A seviyesi risk sınıflandırmasına ve operasyonların durdurulmasına yol açabilir.
Bağlantı Elemanlarının Tam Seti ve Doğru Seçim
- Akış yönünü hızlı değiştirmek için 45° ve 90° LR/SR dirsekler.
- Dallanma için minimum türbülansla eşit veya redüksiyon teeler.
- Pompa istasyonlarında su darbesini azaltmak için eksantrik veya konsantrik redüksiyonlar.
- Hatların geçici veya kalıcı körlenmesi için kapaklar (cap).
- Enstrümantasyon hatlarında kaynaklı sistemden dişliye geçiş için dişli kaplin ve swage nipel.
- Yangın söndürme şebekelerinde akış dağıtımı için dörtyol (cross) ve nipel.
Bu parçaların tümü, halka dövme yöntemiyle üretilip nihai işleme tabi tutulduğunda, azami ±0.25 mm boyutsal toleransa sahip olur; bu da sahada montajı kolaylaştırır.
Satın Alma Sırasında Teknik Öneriler
- Malzeme sertifikasının, parça gövdesindeki ısı numarası (Heat No.) ile uyumu kontrol edilmelidir.
- Üretici QC biriminin mühür ve imzalı hidrostatik test sertifikası alınmalıdır.
- Soğuk iklimlerde, B31.3 Kategori 2’ye göre −46 °C’de Charpy testi talep edilmelidir.
- Sökülebilirlik için spool numaralandırması erişilebilir olacak şekilde yapılmalıdır.
- 24″ üzeri ve orta schedule siparişlerde dikişsiz üretim sınırlı olabilir; bu durumda daha küçük parçaların kaynatılması veya API 5L spesine uygun boyuna dikişli (long-seam) bağlantı sipariş edilmelidir.
“Tamam Baha”, İran iç pazarında Mannesmann bağlantı elemanlarının saygın tedarikçilerinden biri olarak, Benkan ve çeşitli Avrupa markaları dâhil geniş yerli-yabancı üretici ağıyla; petrol, gaz, petrokimya ve inşaat projelerinin ihtiyaçlarını en kısa sürede karşılamaya çalışır. Tek tedarikçi olmamakla birlikte, satış öncesi teknik destek, özel ölçü temini ve Heat Number ile 3.1 sertifikalarının eksiksiz dokümantasyonu üzerinden ürün orijinalliği güvencesi gibi rekabet avantajlarıyla, İran ve bölge ülkelerindeki işverenler için gecikme veya uyumsuzluk riskini en aza indirir.
