Basit Basınçlı Kap Nedir? Malzeme Şartları ve Kapsam Dışı Kaplar

Ders notu: Basit Basınçlı Kap Nedir? Malzeme Şartları ve Kapsam Dışı Kaplar

Basit basınçlı kap hangi kap?

Önce kabı tanıyalım. Yönetmelik seri olarak imal edilen, kaynaklı kapları kapsıyor. Bu kaplar sıfır virgül beş bardan yüksek iç basınca tabi tutulmak üzere yapılıyor, yönetmeliğin ifadesiyle hava ve azot gazı içeriyor, yani içinde hava ya da azot var, ve yakma amacı dışında kullanılıyor. Yani içinde yanma olan bir kazan bu tarife uymuyor; basınçlı hava tankı ise tam örneği.

Basınç ve sıcaklıkta kapsam sınırları

Her basınçlı kap bu yönetmeliğe girmiyor; üst sınırlar var. Azami çalışma basıncı, yani PS, en çok otuz bar. PS ile litre cinsinden kapasitenin çarpımı en çok on bin bar çarpı litre. Sıcaklıkta da sınır var: asgari çalışma sıcaklığı eksi elli derecenin altına inmiyor; azami sıcaklık çelikte en çok üç yüz, alüminyumda en çok yüz derece. Son satıra da dikkat: birazdan göreceğimiz malzeme ve et kalınlığı şartları, PS çarpı V'si elli bar çarpı litreyi geçen kaplar için. Daha küçük kaplar genel kabul görmüş mühendislik ilkelerine göre tasarlanıp imal ediliyor.

Alaşımsız çelikte üç sayı: 0,25 – 0,05 – 580

Gelelim malzemeye. Hatırlatayım, bu şartlar PS çarpı V'si elli bar çarpı litreyi geçen kaplar için. Önce tüm basınçlı parça malzemelerinin üç genel şartı: kaynak yapılabilir olur, asgari çalışma sıcaklığında şekil verilebilir süneklik ve toklukta olur, yaşlanmadan olumsuz etkilenmez. Çelik kaplarda alaşımsız çelik kullanılıyor ve üç sayı var. Karbon yüzde sıfır virgül yirmi beşten az. Kükürt ve fosfor yüzde sıfır virgül sıfır beşten az. Azami çekme mukavemeti beş yüz seksen newton bölü milimetrekareden az. Ayrıca çelik normalleştirme işleminden geçmiş ya da eşdeğer durumda temin edilmeli.

Alaşımsız alüminyumda %99,5 ve 350

Alüminyum kaplarda alaşımsız alüminyumdaki alüminyum miktarı en az yüzde doksan dokuz virgül beş. Azami gerilme direnci en çok üç yüz elli newton bölü milimetrekare. Malzeme tavlanmış durumda temin ediliyor. Dikkat: beş yüz seksen çeliğin, üç yüz elli alüminyumun sayısı. Bu iki sayıyı birbirine karıştırmayın; bir de çelikte 'den az', alüminyumda 'en çok' ifadesine dikkat edin.

Çelikte 2 mm, alüminyumda 3 mm

Et kalınlığında kural basit: silindirik bölümün ve uçların gerçek et kalınlığı çelik kaplarda iki milimetreden, alüminyum ya da alüminyum alaşımlı kaplarda üç milimetreden az olamaz. Deneysel yöntemle belirlenirken de et kalınlığı, ortam sıcaklığında azami çalışma basıncının en az beş katı basınca dayanacak şekilde seçiliyor; bu sırada kalıcı çevresel deformasyon yüzde biri geçmemeli.

Bu üç kap yönetmeliğe girmez

Son olarak yönetmeliğin hiç kapsamadığı üç kap. Bir: arıza durumunda radyoaktif yayılıma neden olabilecek, özellikle nükleer amaçlı kaplar. İki: özellikle gemi ve uçakların çalıştırılması ya da içine yerleştirilmesi için yapılan kaplar. Üç: yangın söndürücüler. Kısaca nükleer, gemi-uçak, yangın söndürücü.

Sınavda sorulabilecek ayrıntılar

• Dayanak: Basit Basınçlı Kaplar Yönetmeliği (2014/29/AB), Bilim, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı, RG 03.11.2016/29877; 2014/29/AB Direktifi dikkate alınarak hazırlanmıştır (m.4). Dayanak (m.3): 4703 s. Kanun. 4703, 7223 s. Ürün Güvenliği ve Teknik Düzenlemeler Kanunu (RG 12.03.2020/31066) m.25 ile 12.03.2021'de yürürlükten kalktı (m.26: yayımdan bir yıl sonra yürürlük); atıflar 7223'e yapılmış sayılır (m.25/2), yönetmeliğin 7223'e aykırı olmayan hükümleri geçici m.1 ile uygulanmaya devam ediyor.
• Kapsam (m.2/1): seri olarak imal edilen ve şu özellikleri taşıyan kaplar: (a) kaynaklı, 0,5 bar'dan daha yüksek iç basınca tabi tutulması amaçlanan, hava ve azot gazı içeren ve yakma amacı dışında kullanılan kaplar (Direktif m.1/1(a): "to contain air or nitrogen", yani hava ya da azot); (b) basınç altında dirence katkı sağlayan parçalar alaşımsız çelik, alaşımsız alüminyum veya yaşlandıkça sertleşmeyen alüminyum alaşımından; (c) dışa bombeli ve/veya düz uçlarla kapatılmış, dairesel kesitli silindirik bölümden ya da aynı eksen etrafında dönen iki bombeli uçtan oluşan kap; (ç) PS en çok 30 bar, PS × V en çok 10.000 bar × litre; (d) Tmin –50 °C'nin altında değil, Tmax çelikte 300 °C'yi, alüminyum veya alüminyum alaşımlı kaplarda 100 °C'yi geçmez. RG metnindeki (ç) ve (d) bentlerinin cümle yapısı karışıktır; anlamı Direktif m.1/1(d)-(e) ile aynıdır.
• Kapsam dışı (m.2/2): nükleer amaçlı kaplar, gemi-uçak kapları, yangın söndürücüler.
• PS × V eşiği (m.7): 50 bar × litreyi geçen kaplar Ek-I temel güvenlik gerekliliklerini karşılar; 50 bar × litre veya altı kaplar genel kabul görmüş mühendislik ilkelerine göre tasarlanır ve imal edilir.
• Basınçlı parça malzemesi (Ek-I 1.1): kaynak yapılabilir; asgari çalışma sıcaklığında kırılgan kırılmaya yol açmayacak şekil verilebilir süneklik ve toklukta; yaşlanmadan olumsuz etkilenmez.
• Çelik (Ek-I 1.1.1): kopma uzaması: haddeleme yönüne paralel test parçasında kalınlık ≥ 3 mm için A ≥ %22, < 3 mm için A80mm ≥ %17; dik yönde ≥ 3 mm için A ≥ %20, < 3 mm için A80mm ≥ %15. Asgari çalışma sıcaklığında üç boylamasına test parçasının ortalama çentik darbe enerjisi KCV 35 J/cm²'den az olmaz; üçünden en çok biri 35'in altına inebilir ama 25 J/cm²'den az olamaz. Bu özellik, Tmin –10 °C'nin altında ve et kalınlığı 5 mm'den fazla kaplarda kontrol edilir.
• Alüminyum (Ek-I 1.1.2): kırılmadan sonraki uzama A ≥ %16 (haddeleme yönüne paralel), A ≥ %14 (dik).
• Et kalınlığı yöntemi (Ek-I 2.1): PS × V en çok 3000 bar × litre ise imalatçı hesaplama (2.1.1) veya deneysel (2.1.2) yöntemden birini seçer; 3000 bar × litreyi aşan veya Tmax 100 °C'yi geçen kaplarda hesaplama yöntemi zorunludur. Hesaplamada genel membran gerilmesi 0,6 ReT veya 0,3 Rm'den düşük olanı geçmez; otomatik olmayan kaynakla yapılmış boylamasına kaynakta hesaplanan kalınlık 1,15 ile çarpılır.

Sık sorulan sorular

Basit basınçlı kap hangi iç basınçtan yüksek basınca tabi tutulur?

0,5 bar'dan yüksek iç basınca

Basit basınçlı kabın içinde hangi gazlar bulunur?

Hava ve azot gazı (hava ya da azot); yakma amacı dışında kullanılır

Azami çalışma basıncı ve PS × V sınırı nedir?

PS en çok 30 bar; PS × V en çok 10.000 bar × litre

Alaşımsız çelikte karbon ile kükürt-fosfor sınırı nedir?

Karbon %0,25'ten az; kükürt ve fosfor %0,05'ten az

Çelik ve alüminyum kapta dayanım sınırı nedir?

Çelik: çekme mukavemeti 580 N/mm²'den az. Alüminyum: en çok 350 N/mm²

Alaşımsız alüminyumda alüminyum miktarı en az ne olmalı?

En az %99,5

Silindirik bölüm ve uçlarda asgari et kalınlığı nedir?

Çelik kapta 2 mm, alüminyum veya alüminyum alaşımlı kapta 3 mm

Yönetmeliğin kapsamadığı üç kap hangileri?

Nükleer amaçlı kaplar, gemi-uçak kapları ve yangın söndürücüler

Kaynaklar

• Basit Basınçlı Kaplar Yön. başlık, m.3, m.4
• 7223 s. Ürün Güvenliği ve Teknik Düzenlemeler Kanunu m.25/1-2, m.26, geçici m.1/1
• Basit Basınçlı Kaplar Yön. Ek-I 1.1-a, b, c