ERW (Elektrik Direnç Kaynağı) Metodu ile Kazan Borusu İmalatı

GİRİŞ

Buhar, sıcak su kazanları, eşanjör ve kızgın buhar üreteçlerinde (süper heater) kullanılan boruların üretim yöntemi, boruların çalışma şartlarından dolayı diğer akışkan taşıyan su borularının imalatları farklıdır, dünyada  temelde imalat yöntemine göre iki farklı kazan borusu mevcuttur: 

1-  Dikişsiz Kazan Borular (Seamless Boiler Tubes)

2-  Dikişli Kazan Boruları (ERW Boiler Tubes)

ERW kaynak teknolojisindeki gelişmeler, kaynak parametrelerinin (akım, upset, voltaj, hız) daha hassas bir şekilde kontrol edilebiliyor olması ERW kaynaklı boruların kullanım alanlarını gün geçtikçe artırmaktadır ve seri üretimde de prodüktivite sürekli bir gelişim içindedir. Her geçen gün ERW kaynaklı kazan boruları dikişsiz kazan borularının yerini almaktadır. BORUSAN Gemlik Fabrikasında yirmi yıla yakın bir süredir ERW kaynaklı kazan borusu üretilmektedir. Uzun bir süre sadece TSE normunda ve dolayısıyla sadece iç pazara yönelik kazan borusu üretimi yapılmıştır. Ancak son yıllarda BORUSAN'da Araştırma Geliştirme (AR-GE) faaliyetlerinin önem kazanması ve üst düzeyde aşamalar kaydetmesi sonucunda yeni ürün geliştirme çalışmaları sonuçlarını vermiş ve DİN 17177 Standardında Almanya'ya, BS 3059 standardında İngiltere'ye, ASTM A178 standardında Amerika'ya Kazan Borusu ihraç eder düzeye gelinmiştir. BORUSAN'da üretilen Kazan Borularına ait üretilebilirlik matriksi ekte verilmiştir (Tablo 1).

KAZAN BORULARI ÜRETİM PROSESİ

Kazan Boruları Orta ve Yüksek sıcaklıklarda (300°C ve üzeri) kullanılan borular olduğu için kullanılan boru yüksek sıcaklıklarda çeşitli gerilmelere ve korozyonlara maruz kalmaktadır. Bu nedenle kullanılan malzemenin ve uygulanan üretim prosesinin kazanın işletme şartlarına uygun dizayn edilmesi gerekir. BORUSAN'da kazan boruları ERW Yüksek Frenkans Kaynağı ardından sıcak haddeleme yöntemi (SRM) ile üretilmektedir. Ekte verilen üretim akış şemasında görüldüğü gibi üretim sıcak haddelenmiş rulo çelik bantların belirli genişliklerde dilin-mesiyle başlar. Dilinen bantlar akü-mülasyonda biriktirilerek üretimin sürekliliği sağlanır ve böylece bant besleme ile üretimin senkronize olarak çalışması sağlanmış olur. Akü-mülasyondan gelen dilinmiş banta makaralar yardımıyla boru formu verildikten sonra Boyuna ERW Yüksek Frekans kaynağı yapılır. Aynı üretim hattında boru in-line bağlı olan SRM fırınına girer ve burada İn-düksiyon yardımıyla 900-1100 °C'ye ısıtıldıktan sonra yine in-line olarak hadde makaraları arasında istenen ebata haddelenir. Haddeden çıkan boru Uçan Testere (flying-cutter) yardımıyla istenen boyda kesilir ve sonra yavaş soğumayı (normalizasyon amaçlı) sağlamak amacıyla soğutma yatağına girer. Soğutma yatağından çıkan borular havşalanarak finishing hattına alınırlar. Finishing hattında boruların testleri yapılır, borular dekape edilir, verniklenir, markalama yapılır, hassas boy kesmeye tabi tutulur ve son göz kontrolleri yapılarak paketlenirler.

Gerek DİN 17177 gerekse BS 3059 standartlarında kazan borusu çeliği olarak St 37.8, St 42.8 ve 15 Mo 3 malzemeleri verilmiştir. BORUSAN ürün geliştirme çalışmalarını St 37.8 ile yapmış ve diğer malzemelerde de kazan borusu üretebilir düzeye gelmiştir. Ayrıca yurt dışından gelen talepler üzerine düşük alaşımla başka malzemeler ile de proje bazında üretim yapılabilmektedir. BORUSAN ayrıca Kalite Güvence Sisteminin bir parçası olarak ISO 9001 Belgesine sahip ilk Türk boru imalatçısı olmuş, yurt içi ve yurt dışında kalitesini kanıtlamıştır.

KALİTE KONTROL YÖNTEMLERİ

BORUSAN'da Kalite Kontrol hammaddenin fabrikaya girişi ile başlar ve üretimde standardın gerektirdiği tüm testler uygulanmaktadır. Örneğin BS 3059 standardında üretilen kazan borularına aşağıdaki testler uygulanmaktadır:

A) Tahribatlı Testler :

-  Yassıltma Testi (Flattening Test') : Borulardan belirli frekansta alınan (200 boruda bir) numuneler borunun kaynak bölgesi yana ve üste gelecek şekilde yassıltılır ve kaynakta ve

malzemede herhangi bir açma olup olmadığı araştırılır.

-Genişletme Testi (Expanding Tesf): Borulardan belirli frekansta alınan (200 boruda bir) numumeler kısa boylarda kesilir ve bir konik malafa yardımıyla pres altında genişletilerek kaynak ve malzemede verilen sınırlar içinde herhangi bir açılma olup olmadığı gözlenir.

-  Çekme Testi (Tensile Test) : Boruların çekme ve akma mukavemetleri ile uzama değerleri ölçülerek norm sınırları içinde kalınıp kalınmadığı tespit edilir.

-  Yüksek Sıcaklıkta Çekme Testi : Boru ve malzemeden alınan numuneler 450°C'de çekme testine tabi tutulur ve akma mukavemeti ölçülerek norm sınırları içinde kalınıp kalınmadığı takip edilir.

-  Kimyasal Analiz : Hem borudan hem de malzemeden alınan numuneler üzerinde kimyasal analiz yapılır.

-  Hidrostatik Test : Borular müşteri isteğine göre Hidrotest ve/veya ı-yetik Test'den (Eddy Current *»«.t) geçirilir.

B) Tahribatsız Testler :

-  Manyetik Test (Eddv Current): Borunun kaynak bölgesi ve malzemesinde olabilecek tüm hatalar Elektromanyetik bir cihaz olan Eddy Current makinasıyla test edilir ve hatalı borular red edilir.

-  Son Göz Kontrol : Borular müşteriye gönderilmeden önce son olarak bir kez daha gözle kontrol edilir.

SONUÇ

Yazının giriş kısmında ifade edildiği gibi dünyada kazan borusu sektörde dikişsiz boru kullanımından dikişli (ERW) boru kullanımına doğru hızlı bir geçiş vardır. Bu sürecin oluşumunda dikişsiz boruların dikişli borular karşısında ekonomik olmayışları, üretim yöntemlerinin   seri   üretime daha   az uygun oluşu   ve ERW   boru üretim yönteminin son yıllarda büyük gelişmeler göstermiş olması   etkili olmuştur. Kazan borularının üretimi, kullanımı, kullanım esnasında dikkat edilmesi gerekli hususlar ve bu makalede kısaca sunulan bilgilerin tüm detayları ile ilgili olarak BORUSAN'a danışılabilir.  

Mak. Müh. Vedat ŞALGAM

Mak. Yük. Müh. Hayati YARKADAŞ