FiziÄŸin temel kurallarından biri maddelerin sıcaklık deÄŸiÅŸiminden dolayı genleÅŸmesi ve büzülmesidir. Kompansatörler boru sistemlerinde oluÅŸan genleÅŸme, büzülme ve titreÅŸimleri emerek  sistemin esnek ve kesintisiz çalışmasını saÄŸlarlar. Kompansatör körükleri müsaade edilen hareket miktarında çalışmaları halinde 5000 devir ömrüne sahiptir. Kompansatör hizmet ömrüne etki eden faktörler ÅŸunlardır;

1. Sıcaklık

2. Hareket

3. İşletme basıncının değeri

4. Ön ayarlama

5. Stres devir frekansı

6. Basınç ÅŸoku ve artan basınç

7. Isıl şok

8. Korozyon

9. Montaj kalitesi

 

Kompansatörlerin kullanım alanları çok geniÅŸtir. Isıl basınçlı kaplar, boru tesisatları, taşıma ve nakletme endüstrilerinde yaygın olarak kullanılır. Her çapta, her basınç ve sıcaklık deÄŸerinde, her cins maddeyi taşıyan borulardaki çeÅŸitli hareketi emmek için kompansatörler üretilmektedir. Bu hareketler ÅŸu ÅŸekilde özetlenebilir.

1. Eksenel Hareketler

2. Yanal Hareketler

3. Açısal Hareketler

4. Bunlara Bağlı Birleşik Hareketler

5. Sistem DinamiÄŸinin OluÅŸturduÄŸu TitreÅŸimler

 

Seçimi doÄŸru yapılmış ve montajı doÄŸru olan bir kompansatör aÅŸağıdaki özelliklere sahiptir.

• Basınç ve vakuma dayanıklı

• Sıcaklığa dirençli

• Pas tutmayan

• Bakım gerektirmeyen

• Uzun süre hizmet veren

• Hizmette güvenilir

• Ekonomik

 

Kompansatörün ana elemanı esnek ondülasyon kısmıdır. Ondülasyon malzemesinin et kalınlığı, hatvesi, yüksekliÄŸi ve diÄŸer yapısal özellikleri boru hattının iÅŸletme ÅŸartlarındaki basınç, sıcaklık, genleÅŸme, titreÅŸim ve akışkan özelliklerinin bir bütünü halinde dizayn edilirler. Ondülasyon malzemesi olarak çoÄŸunlukla 18/8 Cr-Ni östenitik paslanmaz çelik kullanılmaktadır. Bu malzemenin en büyük özelliÄŸi çalıştıkça akma noktasının yükselmesine sebep olan ‘cold working’ özelliÄŸidir.

 

Ä°ÅŸletme basınçlarının çok yüksek olduÄŸu ve belli esnekliÄŸin alınması durumunda çok katlı ondülasyon uygulamasına gidilir. Stresler, çok katlı körüklerde, tek katlı körüklere göre daha azdır. Çünkü esnek kesit tüm stresi parçalara ayırır.

Kompansatörlerin BaÄŸlantı Åžekilleri;

1. Flanşlı

2. Kaynak Boyunlu

3. Dişli Bağlantılar

Kompansatör çeÅŸidine göre yivli baÄŸlantı da rahatlıkla yapılabilir.

 

FlanÅŸlı BaÄŸlantı: Standart imalatta DIN 2501 standartlarında,16 atü basınç kategorisinde flanÅŸlar kullanılmaktadır. Ä°steÄŸe baÄŸlı olarak ANSI, BS standartlarında ve deÄŸiÅŸik basınç kademelerinde, gerekirse özel malzemeden de flanÅŸ imalatı mümkündür.

FlanÅŸların genleÅŸme parçalarına baÄŸlantıları kullanıcının talebi ve çalışma ÅŸartlarına baÄŸlı olarak; 

• Döner flanÅŸlı

• Sabit flanÅŸlı

• Kaynak boyunlu flanÅŸlı 

tarzda yapılmaktadır.

 

Kaynak Boyunlu BaÄŸlantı: Kaynaklı imalatın sorun yaratmayacağı yerlerde ve boru hattının kaynaklı olduÄŸu tesisatlarda yapılır. Dezavantajı mevcut kompansatörün sökülerek yerinden alınması esnasında ortaya çıkmaktadır.

 

DiÅŸli BaÄŸlantı: Çok katlı yüksek binaların kalorifer tesisatı kolon hatlarında boru büzülme ve genleÅŸmelerini, ses izolasyonunu ve boru eÄŸikliklerini almak için yaygın olarak kullanılan normal ve dekoratif tip kompansatörlerdir.

 

GenleÅŸme Parçalarının DiÄŸer Aksesuarları

Layner: Aşağıda belirtilen durumlarda bu elemanın kullanılması zorunludur.

• Akışkanın sürtünme kayıpları azaltılmak isteniyorsa 

• Akışkan hızı çok yüksek olup körüklerin rezonansa yakın deÄŸerlerde titreÅŸmesine neden oluyorsa

• Katalizör ya da yüksek derecede asidik bir ortam varsa, erozyon tehlikesi söz konusuysa 

• Ters akım oluÅŸuyorsa

• Akışkan sıcaklığının çok yüksek olduÄŸu durumlarda körüÄŸün direkt sıcaklıklardan korunması ve fiziksel özelliklerinin korunması gerektiÄŸinde

• Viskozitesi yüksek olan akışkanlarda layner kullanılmamalıdır. Bu tip akışkanlar katılaÅŸma nedeniyle kompansatörün erken yorulmasına neden olabilir.

 

Layner tasarımı,kompansatör nominal çapına, akışkan hızına ve laynerin kendi uzunluÄŸuna baÄŸlı olarak üretici tarafından yapılır. Akışkan yönü dikeyse laynerler altında boÅŸaltma delikleri bulunmalı ve bu ÅŸekilde laynerle boÄŸumlar arasındaki olası birikim önlenmelidir.

 

Koruyucu Kaverler: Kompansatör körüÄŸünü mekanik darbelere karşı korur. Kompansatörün de yalıtımı gerekiyorsa koruyucu kaver etrafına izolasyon malzemesi kaplanmalıdır.

 

Limit Çubuklar: Yanal kompansatörlerin kullanılması esnasında istenmeyen hareketleri önlemek için limit çubuklar kullanılabilir. Bu çubuklar kısmen yalıtım içinde kalırsa ya da hiç yalıtılmazsa ısıl streslere daha az maruz kalır. Boru içinde oluÅŸan basınç kuvvetlerini karşılamak için tespit levhaları; boru güzergahını istenen ÅŸekilde tutabilmek için kılavuzlar kullanılır. Tespit levhalarının karşılaması gereken kuvvetler;

• Basınç kuvveti

• Boru sürtünmesi

• Merkezkaç kuvveti

• Yay sabitinden doÄŸan kuvvet

 

Yukarıda sözü edilen kuvvetlere karşı kullanılan tespit levhalarının tipleri ÅŸunlardır:

1. Terminal Tespit Levhaları

2. Dirsek Tespit Levhaları

3. Ara Tespit Levhaları

4. Kayar Tespit Levhaları

 

Kılavuzlar;

Yeterli kılavuzlama yapılmadığı zaman kompansatörler burkulmaya maruz kalır. EJMA (Expansion Joint Manufacturers Association) tesisat ÅŸartlarında ilk kılavuz için kompansatörden en çok 4 çap mesafe sonrası ve bundan sonraki kılavuz için 14 çap sonrası, bundan sonra kullanılacak olan kılavuzların iÅŸletme basıncı ve çapa baÄŸlı olarak diyagramdan mesafe olarak seçilmesi gereklidir.

 

Kompansatör ÇeÅŸitleri;

Eksenel Tip Kompansatörler: Borudaki ısıl genleÅŸmeler, ondülasyon boyunun uzayıp kısalmasıyla ısıl genleÅŸme gerilimleri meydana getirmeden kompanse edilir. Ondülasyonun herhangi bir açısal harekete maruz kalmaması, bu tip kompansatörlerin homojen ve rahat bir ÅŸekilde çalışmasını saÄŸlar. Eksenel çalışma ÅŸeklinden dolayı bu kompansatörlere layner uygulaması rahatlıkla tatbik edilebilir.

 

Ön Germe (Pre-Setting): Ön gergi miktarları çevre ÅŸartları göz önüne alınarak hesaplanır. Boru çevre sıcaklığı montaj sıcaklığının altına inerse borunun boyu büzülme sonucu kısalacaktır. Boru çevre sıcaklığı montaj sıcaklığının üstüne çıktığı zaman genleÅŸme nedeniyle boru boyu uzayacaktır. Ä°lk durumda boru büzülürken kompansatör genleÅŸecek, ikinci durumda boru genleÅŸirken kompansatör sıkışacaktır. Boru sisteminin kesintisiz çalışabilmesi için kompansatör tüm genleÅŸmeyi emmek zorundadır. Bunu saÄŸlamak öngergiyi doÄŸru uygulayarak mümkün olur.

 

Dıştan Basınçlı Kompansatörler: Çok uzun boru hatlarında büyük genleÅŸmeleri almak için çok sayıda boÄŸumu olan kompansatörlere gerek vardır. Ancak boÄŸum sayısı arttıkça körüÄŸün burulma olasılığı artar. Layner kullanılarak bu olasılık azaltılırsa da, uzun laynerler kompansatör hareketini engelleyebilir. Bu nedenle burulmayı tamamen ortadan kaldıran, aynı zamanda kompansatör hareketini mümkün kılan bir tasarım olan dıştan basınçlı kompansatörler uygulanmalıdır. Dıştan basınçlı kompansatörlerde; akışkanın yönü deÄŸiÅŸtirilerek basıncın körük dışından uygulanması saÄŸlanır. Bu ÅŸekilde burulmaya mukavim bir kompansatör elde edilir. Dıştan basınçlı kompansatör de ön gergiye gerek yoktur.

 

Yanal Kompansatörler: Bir düzlemde iki boyutta meydana gelebilecek uzama, ikinci boyutta yerleÅŸtirilecek bir yanal kompansatör ile giderilir. Yanal kompansatörün önemli bir özelliÄŸi yanal hareketin yanı sıra eksenel hareketi de emebilmesidir. Yanal kompansatörlerin kullanılması sırasında istenilmeyen hareketleri önlemek için limit çubukları kullanılabilir. Bu çubuklar kısmen yalıtım içinde kalırsa,yada hiç yalıtılmazsa ısıl streslere daha az maruz kalır.

 

Açısal Kompansatörler: Üç boyutlu hareketlerin emilmesi için kullanılan kompansatör tipidir. Özellikle yanal hareketlerin çok büyük olduÄŸu durumlarda açısal kompansatörler kesin çözüm saÄŸlarlar. Kompansatörlerin montaj safhasında ve iÅŸletmede kullanımı sırasında dikkat edilecek hususlar ÅŸunlardır;

 

1. Kompansatör körüÄŸünün mekanik zedelenmelere karşı korunması (çarpma,vurma gibi)

2. Kompansatörün montajı sırasında ve iÅŸletme esnasında uygun olmayan basınçların ve burulmanın önlenmesi

3. Kaynak sırasında ark sıçramalarına karşın kompansatör körüÄŸünün kloritsiz asbest ile örtülmesi

4. FlanÅŸlı baÄŸlantı yapılacaksa contaların tam ortalanması, deliklerin hizalanması, cıvataların çaprazlama sıkıştırılması,

5. Sistem test basıncının,tespit levhaları ve kılavuzların baÄŸlanmasından önce uygulanmaması (kılavuzlamadan önce uygulandığı takdirde kompansatör plastik deformasyona uÄŸrayarak hasar görür)

6. BaÄŸlantıdan önce ve sonra körük boÄŸumlarının içinin akışkan dışı yabancı maddelerden arınması

7. Ä°ÅŸletme sırasında, yanlış baÄŸlantı veya su çarpması v.b nedenlerle oluÅŸabilecek aşırı ÅŸokların önlenmesi

8. Paslanmaz çelikten üretilmesine raÄŸmen kompansatör içine girebilecek korozif maddelerin olanaklar elverdiÄŸince önlenmesi.