Kılavuz: Boru Malzemeleri Uyumluluk Tablosu

giriiş

Doğru boru malzemelerini seçmek, petrol ve gaz, kimyasal işleme ve madencilik gibi endüstrilerde kullanılan sistemlerin güvenliği, verimliliği ve uzun ömürlülüğü için kritik öneme sahiptir. Bu endüstrilerin her biri, boruların yüksek basınçlara, aşırı sıcaklıklara ve aşındırıcı maddelere dayanması gereken zorlu ortamlarda faaliyet göstermektedir. Uyumsuz malzemeler seçmek başarısızlığa yol açabilir ve maliyetli duruşlara, çevresel tehlikelere ve güvenlik risklerine neden olabilir. Bu kılavuz, en yaygın kullanılan boru malzemeleri olan Boru Malzemeleri Uyumluluk Tablosu'nu ve bunların bağlantı parçaları, flanşlar, vanalar ve bağlantı elemanlarıyla uyumluluğunu ele alarak çeşitli endüstriyel alanlarda sorunsuz bir şekilde çalışmasını sağlar.

1. Boru Sistemlerindeki Temel Malzemelerin Genel Görünümü

Her endüstriyel uygulama, bu koşullara dayanacak belirli özelliklere sahip malzemeler gerektiren benzersiz zorluklarla birlikte gelir. Aşağıda, temel boru malzemelerinin ve özelliklerinin bir dökümü verilmiştir:
Karbon Çelik (ASTM A106): Genellikle orta sıcaklık ve basınç uygulamaları için petrol ve gazda kullanılır. Karbon çeliği güçlü, dayanıklı ve uygun maliyetlidir, bu da onu genel boru sistemleri için uygun hale getirir. Ancak, uygun koruma veya kaplamalar olmadan korozyona eğilimlidir.
Karbon Çelik Alaşımı (ASTM A335): Yüksek sıcaklıklarda kullanıma uygun olarak tasarlanan P11, P22 ve P5 gibi karbon çelik alaşımları, yüksek sıcaklıklarda mukavemetlerini ve korozyon dirençlerini artıran krom ve molibden içerir.
Düşük Sıcaklık Karbon Çelik (ASTM A333): Kriyojenik uygulamalara uygun olan bu alaşım, son derece düşük sıcaklıklarda bile sünekliğini koruyabildiğinden LNG sistemleri, doğal gaz taşımacılığı ve soğutulmuş kimyasal depolama için idealdir.
Paslanmaz Çelik (ASTM A312): 304, 316 ve 347 gibi paslanmaz çelik kaliteleri mükemmel korozyon direnci, yüksek mukavemet ve iyi şekillendirilebilirlik sunar. Genellikle çeşitli kimyasallara karşı direncin önemli olduğu kimyasal işlemelerde kullanılırlar.
API 5L (X42-X70): X42, X52 ve X70 gibi API 5L sınıfları, özellikle yüksek basınç altında petrol, gaz ve su taşıyan boru hatları olmak üzere petrol ve gaz endüstrisinde yaygın olarak kullanılır. Bu sınıflar, mukavemetleri, toklukları ve kaynaklanabilirlikleri ile bilinir.
Dubleks ve Süper Dubleks Paslanmaz Çelik (ASTM A790): Dubleks (UNS S31803, S32205) ve süper dubleks (UNS S32750, S32760) paslanmaz çelikler, özellikle açık deniz platformları gibi klorür açısından zengin ortamlarda üstün korozyon dirençleriyle bilinir. Bu malzemeler yüksek mukavemet ve çukurlaşmaya ve gerilim korozyon çatlamasına karşı mükemmel direnç sağlar.

2. Bağlantı Parçaları, Flanşlar, Vanalar ve Bağlantı Elemanları ile Uyumluluk

Borular ve bağlantı parçaları, flanşlar, vanalar ve cıvatalar gibi diğer bileşenler arasındaki uyumluluk, güvenli, sızdırmaz ve dayanıklı bir bağlantı sağlamak için önemlidir. Aşağıda, farklı malzemelerin bu bileşenler arasında nasıl eşleştiğini inceliyoruz.

2.1 Karbon Çelik Boru Sistemleri

Borular: ASTM A106 (Gr A/B/C) yüksek sıcaklığa dayanıklı karbon çelik borular için standarttır.
Bağlantı parçaları: Karbon çelik boru bağlantı parçaları genellikle kaynaklı konfigürasyonlar için ASTM A234 Gr WPB'ye uygundur.
Flanşlar: Dövme karbon çelik flanşlar için ASTM A105 tercih edilir.
Vanalar: ASTM A216 Gr WCB vanaları karbon çelik borularla uyumludur, dayanıklılık ve yüksek basınç performansı sunar.
Bağlantı elemanları: ASTM A193 Gr B7 ve A194 Gr 2H cıvata ve somunlar genellikle karbon çelik sistemlerinde flanşları ve diğer bağlantıları sabitlemek için kullanılır.

2.2 Alaşımlı Çelik Boru Sistemleri (Yüksek Sıcaklık Hizmeti)

Borular: ASTM A335 (Gr P1, P11, P22) rafineriler ve enerji santrallerindeki yüksek sıcaklık boruları için temel bir malzemedir.
Bağlantı parçaları: ASTM A234 WP serisi alaşımlı çelik bağlantı parçaları iyi kaynaklanabilirlik sunar ve P serisi borularla uyumludur.
Flanşlar: Boru sınıfına bağlı olarak flanş malzemesi olarak ASTM A182 Gr F11 veya F22 yaygındır.
Vanalar:Yüksek sıcaklık alaşımları için ASTM A217 Gr WC6 veya WC9 vanaları güvenilir performans sağlar.
Bağlantı elemanları: ASTM A193 Gr B7 ile A194 Gr 2H somunlar alaşımlı çelik uygulamaları için tipik bir kombinasyondur.

2.3 Düşük Sıcaklık Alaşımlı Çelik

Borular: ASTM A333 (Gr 6 ve 3) -45°C'ye kadar olan uygulamalar için, genellikle kriyojenik ortamlarda kullanılır.
Bağlantı parçaları: ASTM A420 Gr WPL6 ve WPL3, A333 borularla uyumlu düşük sıcaklık bağlantı parçalarıdır.
Flanşlar: ASTM A350 Gr LF2/LF3 flanşları düşük sıcaklık borulamasıyla birlikte kullanılır.
Vanalar: ASTM A352 Gr LCB veya LC3 vanaları düşük sıcaklıklarda kullanım için tasarlanmıştır.
Bağlantı elemanları: ASTM A320 Gr L7 cıvatalar ve A194 Gr 7 somunlar düşük sıcaklıklarda dayanıklı bağlantılar sağlar.

2.4 Paslanmaz Çelik Boru Sistemleri

Borular: ASTM A312 Gr TP304 ve TP316 gibi ostenitik paslanmaz çelikler, korozyona dayanıklı sistemler için idealdir.
Bağlantı parçaları: ASTM A403 bağlantı parçaları (WP304/WP316), kimyasal ve denizcilik uygulamaları için paslanmaz çelik borularda yaygın olarak kullanılır.
Flanşlar: ASTM A182 Gr F304/F316 flanşlar boru malzemelerini tamamlar.
Vanalar: A182 Gr F304/F316 vanaları aşındırıcı ortamlara karşı yüksek direnç gösterir ve bu sayede kimyasal tesisler ve açık deniz ortamlarında kullanıma uygundur.
Bağlantı elemanları: ASTM A193 Gr B8/B8M cıvatalar ve A194 Gr 8/8M somunlar paslanmaz çelik montajlarda kullanıma uygun olup, korozyon direncini garanti eder.

Petrol ve Gaz Boru Hatları için 2.5 API 5L Sınıfları

Borular: API 5L X42, X52, X65 ve X70 sınıfları, özellikle kara ve deniz uygulamalarında petrol ve gaz boru hatları için yüksek mukavemet, esneklik ve tokluk sağlar.
Bağlantı parçaları:ASTM A860 Gr WPHY (42-70) gibi yüksek verimli bağlantı parçaları API 5L boruların mukavemetine uygundur.
Flanşlar: ASTM A694 Gr F42 ila F70 flanşlar yüksek basınçlı boru hatları için uygundur.
Vanalar: API 6D vanaları ve ASTM A216 Gr WCB/WC6 bu yüksek basınçlı ortamlarda standarttır.
Bağlantı elemanları:ASTM A193 Gr B7 standardına uygun cıvatalar ve ASTM A194 Gr 2H standardına uygun somunlar güvenli, yüksek basınçlı bağlantılar sağlar.

2.6 Dubleks ve Süper Dubleks Paslanmaz Çelik Sistemleri

Borular: Dubleks paslanmaz çelik (UNS S31803/S32205) ve süper dubleks (UNS S32750/S32760) borular, klorürlü ortamlarda hem genel hem de lokal korozyona karşı oldukça dirençlidir ve bu da onları açık deniz petrol üretimi ve tuzdan arındırma tesisleri için ideal hale getirir.
Bağlantı parçaları: ASTM A815 Gr WP31803 ve WP32750 bağlantı parçaları eşleşen korozyon direnci ve mekanik mukavemet sunar.
Flanşlar: ASTM A182 Gr F51/F53 flanşlar dubleks sistemler için standarttır.
Vanalar: ASTM A182 Gr F51/F55 gibi dubleks vanalar üstün çukurlaşma direnci sağlar.
Bağlantı elemanları:Genellikle yüksek dayanımlı ASTM A193 Gr B7/B8M cıvatalar ve ASTM A194 Gr 7/8M somunlar kullanılmaktadır.

Boru Malzemeleri Uyumluluk Tablosu

Malzeme	Borular	Bağlantı parçaları	Flanşlar	Vanalar	Cıvatalar ve Somunlar
Karbon çelik	A106 Sınıf A A106 Grubu B A106 Sınıf C	A234 WPA A234 ÇPB A234 İSKİ	A105	A216 DÇB	A193 Sınıf B7 A194 Sınıf 2H
Karbon Çelik Alaşımlı Yüksek Sıcaklık	A335 P1 A335 P11 A335 P12 A335 P22 A335 P5 A335 P9 A335 P91 A225 P92	A234 ÇP1 A234 ÇP11 A234 ÇP12 A234 ÇP22 A234 ÇP5 A234 ÇP9 A234 ÇP91 A234 ÇP92	A182 F1 A182 F11 A182 F12 A182 F22 A182 F5 A182 F9 A182 F91 A182 F92	A217 WC1 A217 WC11 A217 WC12 A217 WC22 A217 WC5 A217 WC9 A217 WC91 A217 WC92	A193 Sınıf B7 A194 Sınıf 2H
Karbon Çelik Düşük Sıcaklık	A333 Sınıf 6 A333 Sınıf 3 A333 Sınıf 1	A420 WPL6 A420 WPL3 A420 WPL1	A350 LF6 A350 LF3 A350 LF1	A352 LC6 A352 LC3 A352 LC1	A320 Gr.L7 A194 Sınıf 7
Austenitik Paslanmaz Çelik	A312 TP304 A312 TP316 A312 TP321 A312 TP347	A403 ÇP304 A403 ÇP316 A403 ÇP321 A403 ÇP347	A182 F304 A182 F316 A182 F321 A182 F347	A182 F304 A182 F316 A182 F321 A182 F347	A193 Sınıf B8 A194 Sınıf 8
API 5L Hat Borusu	API 5L X42 API 5L X46 API 5L X52 API 5L X56 API 5L X60 API 5L X65 API 5L X70	A860 WHİ 42 A860 46 WHİ A860 WHİ 52 A860 56 WHİ A860 WHİ 60 A860 WHİ 65 A860 WHİ 70	A694 F42 A694 F46 A694 F52 A694 F56 A694 F60 A694 F65 A694 F70	API 6D A216 DÇB	A193 Sınıf B7 A194 Sınıf 2H
Dubleks Paslanmaz Çelik	A790 UNS S31803 A790 UNS S32205	A815 ÇP31803 A815 ÇP32205	A182 F51 A182 F60	A182 F51 A182 F60	A193 Sınıf B7 A194 Sınıf 7
Süper Dubleks Paslanmaz Çelik	A790 UNS S32750 A790 UNS S32760	A815 WPS32750 A815 WPS32760	A182 F53 A182 F55	A182 F53 A182 F55	A193 Grubu B8M A194 Gr.8M

3. Malzeme Seçiminde Önemli Hususlar

Sıcaklık:Yüksek sıcaklık uygulamaları, çelik alaşımları için ASTM A335 veya dubleks paslanmaz çelikler için A790 gibi yüksek sıcaklıklarda mekanik özelliklerini koruyabilen malzemeler gerektirir.
Aşındırıcı Ortam: Açık deniz ve kimyasal işleme uygulamaları klorürler, asitler ve alkaliler gibi son derece aşındırıcı maddelere maruz kalmayı içerir. Paslanmaz çelik, dubleks ve süper dubleks alaşımları bu ortamlara karşı mükemmel direnç sağlar.
Basınç:Petrol ve gaz boru hatları gibi yüksek basınçlı ortamlar, yüksek verimli bağlantı parçaları, vanalar ve bağlantı elemanları ile birlikte API 5L sınıfı malzemeler gerektirir.
Düşük Sıcaklık Dayanıklılığı: LNG gibi kriyojenik veya soğutmalı sistemler, düşük sıcaklıklarda bile tokluğunu koruyan ASTM A333 gibi malzemelerin kullanılmasını gerektirir.

4. Sonuç

Petrol ve gaz, kimyasal işleme ve madencilik endüstrilerinde, boru sistemleri için uygun malzeme seçimi sistem güvenilirliği ve emniyetinin kritik bir yönüdür. Borular, bağlantı parçaları, flanşlar, vanalar ve bağlantı elemanları arasındaki uyumluluğu anlamak, tüm sistemin dayanıklılığını ve performansını garanti eder. API 5L, ASTM A106, A335, A312 ve dubleks paslanmaz çelikler gibi malzemeler kullanarak, doğru bileşenleri belirli operasyonel gereksinimlerinize göre eşleştirebilir, uzun ömürlü olmasını sağlayabilir ve korozyon veya mekanik arıza nedeniyle oluşan kesinti süresini en aza indirebilirsiniz.

Malzeme seçerken, basınç, sıcaklık, aşındırıcı etkiler ve mekanik gerilmeleri göz önünde bulundurarak uygulamanızın kesin ihtiyaçlarını değerlendirmek için her zaman malzeme uzmanlarına ve mühendislere danışın.