Plastiklerin kaynağında kullanılan bu yöntemlerin her birinin bir diğerine göre üstünlükleri ve zayıf yönleri mevcuttur. Polietilen (PE) Doğalgaz borularının birleştirilmesinde sıcak elaman (alın) kaynak yöntemi ve elektrofüzyon (elektro ergitme) kaynak yöntemi yoğun kullanılan boru kaynak yöntemleridir. Uygulanan PE kaynak yöntemler arasında en ucuz ve en kolay uygulanan yöntem olmasından dolayı yoğun kullanımı söz konusudur. Genel olarak söylenebilir ki, alın birleştirme yapılırken kötü işçilikten kaynaklanan hata oluşması riski, diğer yoğun kullanılan elektrofüzyon kaynak yönteminde olduğundan daha yüksektir. Kötü işçilik olasılığı, boruların uzun dönem performansında büyük sorunlar yaratabilir. Tranşe içinde iyi bir alın kaynak yapmak çok zordur. Normal ve kötü hava koşullarındaki alın kaynak kalitesi arasında büyük bir fark vardır. Kirli ve yıpranmış borular üzerinde iyi bir alın kaynağı yapmak çok zordur. Ayrıca, çalışanlar iyi eğitilmiş olmalıdır. Yağmurlu havalar tehlikelidir, küçük hatalar kullanım sırasında ölümcül etkiler yaratabilir. Ayrıca, işçilik ve malzeme, alın kaynak yapılmış boruların basınca dayanıklılığı üzerinde büyük etki yaratabilir. 1.2. Alın Kaynağı Alın Kaynak Problemleri ve Muhtemel Nedenleri [2] [3] PE boru uygulamaları diğer malzemelere göre önemli avantajları bulunmaktadır. Anacak PE boruların kullanımında NOT yönteminin eksikliği uygulanan kaynakların güvenirliliğini kısıtlamaktadır. Çelik boruların kaynaklı birleştirmelerinde radyografik ve ultrasonik muayene yöntemleri kullanılarak testleri en ideal şekilde yapılabilmektedir. Plastik malzemelerin düşük ses hızına sahip olması ve akustik özelliklerinde yüksek zayıflama sebebi ile incelenebilirliği zor olan malzemelerdir. PE boru malzemelerde güvenilir NOT yöntemlerinin geliştirilmesi için elektrofüzyon (EF) ve alın kaynağı (BF) birleştirmelerinde pek çok çalışmalar yapılmıştır. Son yıllarda, phased array ultrasonik teknolojisi (PAUl), EF ve BF kaynak bütünlüğünü değerlendirmek için uygulanan NOT yöntemi olarak kabul görmüştür. Bu çalışmada min 160 mm dış çaplı (OD) borular ile sınırlandırılmıştır. Alın kaynakları (BF) geleneksel ultrasonik problarla değişik teknikler kullanılarak incelenmeye çalışılmıştır; pulse-echo, tandem, tofd ve phased array (pulse-echo) ile taramalar yapılmıştır, ayrıca diğer yöntemlerle kontrolü kapsamayan kaynak bölgesi sürünen dalgalar ile kontrolü hedeflenmektedir. Son yıllarda time-of-flight diffraction (TOFD) ve phased array (PA) yöntemleri kullanılarak kaynak kontrollerinin güvenirliliği ve hassasiyetinin arttırılması sağlanmıştır. Amerika ve Güney Kore'de ultrasonik sistemleri bu doğrultuda geliştirilmeye çalışılmıştır. 90 mm -1 m çaplı PE boruların kaynaklı birleştirilmelerinde,kaynak kontrollerinin hacimsel bir NOT yöntemi ile incelenebilmesi için phased array tekniği ve ekipmanları geliştirilmiştir. 2. Malzeme ve Kaynak Konfigürasyonu [4] İncelemede en önemli aşama PE malzemelerin ultrasonik özelliklerinin belirlenmesi. PE, düşük hız ve yüksek ■ DOĞAL GAZ. DERGİSİ 188 ■ ■ MAKALE ■• ■ hızı PE derecesine ve hata farklı parti malzeme üretimine görede değişim göstermektedir. PE kristal yapısı sayesinde hızın boru cidarı kalınlığı ve tarama açısı değiştikçe değiştiği gözlemlenmiştir. Buda doğru kontrol yapılabilmesi için her kalınlık aralığı, parti imalatı ve PE derecesine göre akustik özelliklerin belirlenmesi ve kalibrasyon yapılmasını gerektirmektedir. PE malzemelerin özelliklerinden dolayı yüksek frekansa bağlı zayıflamanı fazla olduğu görüldüğünden düşük frekansla çalışma gerekliliği zorunlulk olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu çalışmada PESO ve PE100 malzemeler kullanılmıştır. Phased array cihazında ses hızı kalibrasyonu uygulaması ile PE len borunu değişik bölgelerinde kalibrasyon işlemi gerçekleştirilmiş olup PESO malzemeli borularda ortalama hız 2349 m/s, PE100 borularda 2385 m/s olarak belirlenmiştir. PE malzemede zayıflama çok fazla olup 2 MHz de o, 7 dB/mm lik zayıflama bulunmaktadır. [5] Phased array yöntemini üstünlüğü;çoklu açıları kullanarak büyük ölçüde hata tespit imkanını arttırmaktadır.2 boyutlu görüntü sunarak kusurların analiz edilmesini sağlamaktadır. Birincil derece kusurlar füzyon eksikliği (lack-of-fusion-LOF) ve soğuk füzyon (cold fusion-CF) zayıflama nedeniyle incelemek için dır. Phased array yöntemiyle düşük karmaşık bir malzemedir, Malzeme özellikleri nedeni ile HDPE malzemeler içinde enine dalga yayınımını desteklememektedir. Boyuna dalga frekenslı prob kullanarak bu hataları tespit etme yeteneğini arttırmıştır. Verilerin elde edilmesinde malzeme kalınlığı, malzeme sıcaklığı, prob, takoz Fazla dudak genişliği Aşırı ısıtma; fazla birleştirme kuweti Dudak orta kısmında oluşan Fazla birleştirme kuweti; Yetersiz ısıtma; ısıtma boşluk yüksekliği çok fazla esnasında basınç Dudak üst kısmı düz Fazla birleştirme kuweti; Aşırı ısıtma Boru etrafında üniform olmayan Hatalı yerleştirme (merkezleme); Arızalı ısıtma dudak aparatı; Yanlış ekipman; Yetersiz tıraşlama Dudaklar çok küçük Yetersiz ısıtma; Yetersiz birleştirme kuweti Dudak orta kısmında oluşan boşluk az: Yetersiz Dudaklar boru dış yüzeyi ısıtma ve yetersiz birleştirme basıncı üzerine Dudak orta kısmında oluşan boşluk çok: Yetersiz dönmemiş (overlap) ısıtma ve fazla birleştirme kuweti Dudaklar çok büyük Fazla ısıtma süresi Dudak dış kenarı kare şeklinde ısıtma esnasında basınç uygulanmış Pürüzlü dudak yüzeyi Alın kaynak bölgesine alın kaynak esnasında hidrokarbon bulaşmış Doğal Gaz Dergisi Ocak - Şubat/ January - February 2015
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=