POLİETİLEN TEKNİĞİ HAKKINDA BİLGİLER

Genel Özellikleri

           Polietilen borular petrolden elde edilen etilen gazının polimerizasyon işleminden sonra elde edilen hammaddeden elde edilmektedir. 100 rakamı ürünün çevresel gerilme (σ) değeri olan 10.0 MPa’a işaret etmektedir. Bu değer 32’lerden başlamış olup 125 üzerinde çalışmalar devam etmektedir. Bu değerin yükselmesi dayanımının arttığını gösterdiğinden aynı basınç sınıfı için etkalınlığının incelmesi anlamına gelmektedir. Bu ise hammadde tasarrufu ile borunun iç çap değerinin artması anlamına gelmektedir. Bu değerlerdeki iyileşmeler alternatif ürünler karşısında maliyet avantajı sunduğundan pazar payını arttırmaktadır.

            Polietilen termoplastik ürün grubuna girdiğinden geri dönüşümü olan bir üründür. Hatalı üretilenlerin tekrar kullanılabilmesi maliyetlere katkı sağlamaktadır. Çevre açısından olaya bakıldığında tekrar toplandığında ise ikinci sınıf ürünlerde kullanılabilmektedir. Polietilen ürünün kaynak kabiliyeti çok yüksek olduğundan birleştirme yöntemleri çeşitlidir. Birleştirme yöntemleri; alınkaynak metodu, elektrofüzyon kaynak metodu, itme soket metodu ve ekstrüzyonlu kaynak metodudur.

            Polietilenin korozyona uğramaması, kimyasallardan etkilenmemesi, aşınma dayanımının yüksek olması ömrünü alternatif ürünlere göre avantajlı duruma getirmektedir. Asgari olarak 50 yıl servis ömrü sunmaktadır.

           Şebekeler depremler ile bir anda kullanım dışı kalabilmektedir. Yaşanan depremler göstermiştir ki polietilen borular depremden kullanılabilirken rijid borular tamamen devre dışı bırakılarak yeni hatlar döşenmiştir. Erezyonun yaşandığı yerlerde ise borunun %600 uzama kabiliyeti neticesinde uzayarak açılmayı absorbe etmektedir. Heyelan bölgelerinde sık sık değiştirilmek zorunda kalan hatlardaki sorunu çözmüştür.

           Projeye uygun olarak farklı basınçlarda üretilebilmesi hammadde tasarrufu sağladığından projelerin fizibil olmasında etkili olmuştur.

           Polietilen borular en yaygın olarak İskandinav ülkelerinde kullanılmaktadır. Bunun en önemli sebebi -40 °C’ye kadar elastik özelliklerini koruduğundan suyun buz haline dönüşmesinden etkilenmemektedir. Çelik boruların hepsi buz ile yarılır iken Polietilen genleşerek hacim artışını absorbe etmektedir.

          Polietilen borular ile nehir, göl ve deniz geçişlerindeki kolaylık ile proje maliyetleri çok düşmüştür. Hayata geçirilemeyen birçok proje bu ürünle tamamlanmıştır. Borular sudan hafif olduğundan yüzdürülerek güzergah üzerine getirilmiş ve beton bloklar ile batırılmıştır.

          Basınç kaybı hesaplarında hidrolik pürüzsüz eğrisinde olduğundan daha düşük enerjili pompa seçilerek ilk yatırım ve işletme maliyetlerinde tasarruf sağlamaktadır.

          Ø140 mm çapa kadar kangal olarak üretildiğinden fiting ve bunların kaynak maliyetinden tasarruf sunmaktadır.

          Döşeme esnasında arazi şekline uyum sağladığından hafriyat ve kanal çalışmalarında maliyetler asgari seviyelere çekilmiştir. Kanal dışarısında birleştirme yapılarak kanala salınması kolay olduğundan pratik uygulama imkanı sunar.

           Hattın hasar gören yerin iki tarafından boğma ile su hattı kesilir ve tamirat yapılır. Bu sayede şebeke suyu kesilmeden tamirat yapılabilir.

          Boru dönüşlerde kendi çapının 20-35 katı radyüs ile kıvrılabildiğinden az miktarda dirsek kullanılır.

             Karbon Siyahı katkısı ile üretildiğinde güneşten gelen ultraviyole ışınlara dayanım gösterir.

            Rijit borularda basınç sınıfının yükselmesine neden olan koç darbelerinden etkilenmez.

Üretim Özellikleri

           Borular ekstrüder denilen üretim hatlarında üretilmektedir. Ø140 mm çapa kadar kangal, üzerinde ise 11,80 m uzunluğunda üretilmektedir.

        Fitingler ise enjeksiyon yöntemi, konfeksiyon yöntemi ile ve ektrüzyon kaynağı üretilebilmektedir. Enjeksiyonda imal edilmiş kalıplar içerisine yapılan baskı ile ürüne form verilmektedir. Konfeksiyonda borular açılı olarak kesilip alın kaynağı ile birleştirilerek dirsek, TE vs, hertürlü fiting üretilebilmektedir. Patentli olarak üretilen patlatma TE’ler redüksiyon ihtiyacını ortadan kaldırarak maliyetleri önemli derecede aşağı çekmektedir. Ekstrüder kaynağı ise projeye özel fitinglerin imalinde kullanılan kaynak yöntemidir.

          Ürünlerin rengi içme suyu hattını göstermesi amacı ile mavi ya da mavi çizgili olmaktadır. Rengin ürünün mukavemetine direk katkısı olmamakla beraber karbon siyahı katıldığından UV dayanımı sağlar ve ürün siyah renk alır.

Üstünlükleri

• Elastik yapısı ile depremden etkilenmez. Heyelan bölgelerinde uzamayı sönümler.

• Sıcaklıklar -40 °C’ye düştüğünde de elastik özelliklerini korur.

• Kangal olarak şantiyede kullanılabilir.

• Kimyasallara yüksek dayanım gösterir. Korozyona uğramaz.

• Aşınma dayanımı yüksektir. Delinmez. Ayrıca akışkana molekül geçişi söz konusu olmadığından kanserojen etkisi yoktur.

• İçerideki akışkandan ve dışarıdaki toprak yapısından dolayı korozyon olmaz.

• Yoğunluğu 0,956 gr/cm3 olduğundan çelikten 8 kat hafiftir.

• Kanal dışında birleştirme işlemi yapılıp kanala sonra bırakılabilir. Hafriyat miktarını azaltır.

• Zeminin dereceli olarak hassas kazılmasına ihtiyaç göstermez.

• Nehir, Göl ve deniz geçişlerine çok uygundur.

• Esnek özelliği ile dirsek ihtiyacı olmadan boru çapının 20-35 katı radyüs ile dönüş yapabilir.

• Koç darbelerine dayanım gösterir.

• Fiting kullanmadan alın kaynak ile birleştirme yapılabilir.

Dikkat Edilmesi Gerekenler

          Kaynaklı birleştirme uygulamalarında boru yüzeyinin yağ ve kirden arındırılmış olmasına dikkat edilmelidir. Ara film katmanı oluşturan bu yapılar sağlıklı kaynağın yapılmasını engellemektedir.

          Boru yüzeyindeki okside tabaka tıraşlayıcı aparatlar ile atılmalıdır.
         Elektrofüzyon kaynağında, boru fitinge sokulmadan önce girecegi mesafe boru üzerine kalem ile isaretlenmelidir. Aksi taktirde ne kadar girip girmediği anlaşılamamaktadır. Bu ise kaynak bölge miktarının riskli seviyede kalmasına neden olabilmektedir.

          Kaynak için basınç ve sıcaklık değerleri kontrol altında tutulmalıdır.
Rüzgarlı ve soğuk havalarda çadırla kapalı ortam oluşturarak kaynak yapılmalıdır.

         Karbon siyahlı olarak üretilmeyen borular güneşe maruz ortamlarda stoklanmamalıdır. Zaruri durumlarda bu süre bir yaz dönemini geçmemelidir.

         Su sıcaklığı 20 °C’nin üzerine çıktığında işletme basıncı azaltılmalıdır. 40 °C’de bu değer 6 bar’a düşürülmelidir.

          Boru dolgusu kademeli sıkıştırma yapılarak boşluk kalması önlenmelidir.

Servis Ömrü

          20 °C kullanımında seçilen basınç altında 50 yıl garantilidir. Ömür olarak 100 kullanılabilecek vasıflara sahiptir. Sıcak su borunun dayanımını düşürmektedir. 40 °C sıcaklığa ulaşıldığında 10 barlik boru dayanımı 6 bara düşmektedir. 

Sıkça Sorulan Sorular

Plastik boru çabuk patlamaz mı?

          Plastiğin korozyona dayanımı çok yüksektir. Çelik borular gibi zamanla delinmez. Çevresel gerilme değeri (σ) borunun basınç dayanımını gösterir. Günümüzde elastik özelliklerinden dolayı çeliğin dezavantajlarını ortadan kaldırıp aynı basınca dayandığından tercih edilmektedir. Yapılan çalışmalar ile her geçen gün geliştirildiğinden aynı basınç dayanımını daha ince etkalınlığı ile sağlayabilmektedir. Seçilen basınç değerinde 50 yıl garantili olarak kullanılabilir.

Boru renklerinin anlamı var mıdır?

          Mavi renk içme suyu, anlamına gelir. Siyah renkli borular üzerine mavi şerit çekilir.

PPr içme suyu borularından farkı nedir?

          Büyük çaplarda (Ø1600 mm) üretmeye uygundur. İstenilen basınç sınıfına göre üretim tercih edilir. Sıcak suda kullanılamaz. Esnek olduğundan kangal olarak üretilebilir. Alın kaynak yapılabildiğinden fiting ihtiyacı azdır. Sonradan Bransman almaya uygun yapıdadır. -40 °C’ye kadar esnekliğini ve özelliklerini muhafaza eder, kristalize olmaz.

Birleştirme yöntemleri nelerdir?

          Alın kaynak, elektrofüzyon kaynağı, contalı olan itme soket fitingleri ve ekstrüzyon kaynağı ile birleştirilmektedir.

Birleştirme yöntemleri nerelerde tercih edilir?

          Alın kaynak metodu; Boruların ve fitinglerin birleştirilmesinde en yaygın olarak kullanılan yöntemdir. Boruların uç uca eklenmesinde fiting ihtiyacı göstermez. Açılı olarak kesilen boru parçaları alın kaynağı ile birleştirilerek fitingler elde edilebilir. Bu birleştirme yöntemi için elektrikli kaynak makinaları kullanılmaktadır. 260 °C sıcaklık ve 2 bar basınç elde edilebilen bu makinalar ile kısa sürede kaynak yapılabilmektedir. Makineler basit yapıda olduklarından kısa sürede personel yetiştirilebilmektedir.

          Elektrofüzyon yöntemi; bu yöntemde kaynak bölgesi genişliği çok fazla olduğundan emniyet gerektiren yerlerde tercih edilmektedir. Fitinglerin yapısı ve üretim yöntemi nedeni ile maliyetleri çok yüksektir. Fitinglerinin içerisine bakır tel yerleştirilmektedir. Bu bakır telden elektrikli kaynak makinası ile akım geçirerek telin ısınması ve etrafındaki Polietileni eritmesi sağlanır. Eriyen plastik karşı yüzeyi de eritir. Hacim artışı ile moleküller üzerinde basınç oluşur ve bu basınç ile moleküller elektron alışverişi ile kovalent bağ yaparlar. Maliyeti sebebi ile doğalgaz hatlarında tercih edilmektedir. Ayrıca tamiratlarda uygulanması kolay olduğundan tercih edilmektedir.

          İtme soket fitingleri ile birleştirme; Bu fitingler enjeksiyonlarda kalıplar ile üretilmektedir. Ürünler içerisine iki kanal açılmaktadır. Birisine sızdırmazlığı sağlamak için conta konulurken, diğerine borunun dışarı çıkmasını önleyecek segman takılır. Bu fitingler alın kaynağı ile boruya kaynak edilir. Şantiyede çektirme aparatları ile bu ürünler birbirine elektrik ihtiyacı kalmadan birleştirilir. Elektriğin olmadığı yerlerde bu ürün tercih edilmektedir.

          Plastik elektrodlu ekstrüzyon kaynağı ile birleştirme yöntemi; Elle taşınabilir büyüklükte sıcak hava üfleyicili ekstrüzyon cihazları vardır. Bunların içerisine ekstrüderde çekilmiş kangal halindeki polietilen elektrodlar konulur. Elektrod yerine granül konulanları da mevcut olup cihazın ağırlığı fazla olduğundan az tercih edilir. Sıcak hava, elektrodu eriyik hale getirir ve birleşecek iki parçanın yüzeyinde de 150-200 mikron kalınlığında eriyik katman oluşturur. İki parçanın arasındaki değişik formlardaki kanal eriyik elektrod malzemesi ile doldurulur. Bu kaynak tipi çok özel fiting imalatında, tank imalatında ve tamiratlarda uygulanmaktadır.