BASINÇLI KAP İMALATI TEKNİK REHBERİ

Basınçlı kap imalatı; içinde gaz, buhar veya sıvı halde bulunan akışkanları belirli bir basınç altında güvenli şekilde muhafaza eden kapların mühendislik kurallarına göre tasarlanması ve üretilmesi sürecidir. Kimya, petrokimya, gıda, enerji, ilaç, su arıtma ve proses endüstrilerinde kullanılan bu ekipmanlar; yüksek mekanik dayanım, sızdırmazlık ve uzun servis ömrü gerektirir. Basınçlı kaplar, taşıdıkları enerjinin büyüklüğü nedeniyle en yüksek güvenlik sınıfına girer ve uluslararası yönetmeliklere tabi tutulur.

Rhino Tank, paslanmaz reaktörler, proses tankları ve lojistik ekipmanlarında edindiği üretim tecrübesini basınçlı kap imalatına da taşımakta ve mühendislik temelli çözümler sunmaktadır. Aşağıdaki teknik rehber, basınçlı kapların tasarımından üretimine, testlerinden devreye alınmasına kadar tüm kritik aşamaları ayrıntılı olarak açıklar.

Basınçlı Kap Nedir

Basınçlı kap; iç basıncı atmosfer basıncının üzerinde olan ve bu basıncı güvenli biçimde muhafaza edecek şekilde tasarlanmış kapalı hacimli ekipmandır. Bu kaplar; gaz, buhar veya sıvı haldeki maddeleri yüksek basınç ve sıcaklık altında barındırabilir.

Basınçlı kaplara örnekler:

• Kimyasal reaktörler

• Buhar kazanları

• Eşanjör gövdeleri

• Akümülatörler

• Gaz tankları

• Otoklavlar

• Basınçlı depolama tankları

Bu ekipmanların her biri, ciddi enerji içerdiğinden mühendislik hesaplarıyla tasarlanır ve yasal olarak belgelendirilir.

Basınçlı Kap Standartları Karşılaştırması

Basınçlı Kapların Endüstrideki Rolü

Basınçlı kaplar, modern endüstrinin temel taşıdır. Kimyasal reaksiyonlar, ısı transferi, gaz sıkıştırma ve sıvı depolama gibi işlemler, çoğunlukla basınç altında gerçekleşir.

Kullanım alanları:

• Kimya ve petrokimya tesisleri

• Enerji santralleri

• Gıda ve içecek endüstrisi

• İlaç üretimi

• Su arıtma tesisleri

• Kompresör sistemleri

• LPG ve endüstriyel gaz depolama

Her sektörün basınç, sıcaklık ve kimyasal uyumluluk gereksinimi farklıdır. Bu nedenle her basınçlı kap özel mühendislik ister.

Basınçlı Kap Tasarımında Temel Mühendislik İlkeleri

Basınçlı kap tasarımı, aşağıdaki temel mühendislik disiplinlerini birleştirir:

• Mekanik dayanım

• Termal genleşme

• Akışkanlar mekaniği

• Malzeme bilimi

• Kaynak teknolojisi

• Güvenlik mühendisliği

Tasarım Parametreleri

Bir basınçlı kap tasarlanırken şu veriler belirlenir:

• Çalışma basıncı

• Tasarım basıncı

• Çalışma sıcaklığı

• Tasarım sıcaklığı

• Akışkan türü

• Kimyasal korozyon riski

• Kap hacmi

• Çalışma çevrimi

Bu parametreler; cidar kalınlığı, malzeme seçimi, flanş tipi ve emniyet donanımlarını doğrudan etkiler.

Basınçlı Kaplarda Kullanılan Çelik Türleri

Basınçlı Kap Standartları

Basınçlı kap imalatı dünya genelinde belirli kodlara göre yapılır. En yaygın kullanılanlar:

• PED 2014/68/EU

• EN 13445

• ASME Section VIII Div.1 & Div.2

• AD 2000 Merkblatt

• ISO 15649

Avrupa’da üretilen tüm basınçlı kaplar PED yönetmeliğine tabidir. Bu, tasarım doğrulaması, malzeme sertifikasyonu, üretim gözetimi ve son testleri zorunlu kılar.

Basınçlı Kaplarda Kullanılan Malzemeler

Malzeme seçimi, basınçlı kap imalatının en kritik aşamasıdır.

Kullanılan başlıca çelik türleri:

• Karbon çelik (P265GH, P355NH)

• Düşük alaşımlı çelikler

• AISI 304 paslanmaz çelik

• AISI 316L paslanmaz çelik

• Duplex ve Super Duplex çelikler

Kimyasal dayanım, sıcaklık ve basınç değerleri hangi çeliğin kullanılacağını belirler.

Basınçlı Kap İmalat Süreci

1) Mühendislik ve Hesaplama

Basınçlı kabın cidar kalınlığı, bombe yarıçapları ve flanşlar ASME veya EN formüllerine göre hesaplanır. Gerekirse FEA analizi yapılır.

2) Malzeme Tedariki

Malzemeler EN 10204 3.1 sertifikalı olarak tedarik edilir. Kimyasal ve mekanik özellikleri doğrulanır.

3) Şekillendirme

Silindirik gövdeler rulo büküm makineleriyle, bombeler preslerle şekillendirilir.

4) Kaynak

TIG, MIG veya tozaltı kaynak yöntemleri kullanılır. Tüm kaynakçılar sertifikalıdır. WPS ve PQR uygulanır.

5) Tahribatsız Muayene

Radyografik test, ultrasonik test, penetrant ve manyetik parçacık testleri uygulanır.

6) Isıl İşlem

Gerekirse gerilim giderme tavlaması yapılır.

7) Basınç Testleri

Hidrostatik test genellikle tasarım basıncının 1.3 katında yapılır.

Emniyet Donanımları

Basınçlı kaplarda güvenlik elemanları zorunludur:

• Emniyet ventilleri

• Patlama diskleri

• Basınç sensörleri

• Sıcaklık sensörleri

• Seviye göstergeleri

Bu donanımlar, kabın tehlikeli basınçlara ulaşmasını engeller.

Basınçlı Kapların Test ve Sertifikasyonu

Her basınçlı kap:

• Görsel muayene

• Boyutsal kontrol

• Kaynak muayenesi

• Hidrostatik test

• Sızdırmazlık testi

aşamalarından geçer. Sonrasında PED uygunluk belgesi düzenlenir.

Rhino Tank Basınçlı Kap İmalatında Neden Öne Çıkar

Rhino Tank; reaktör, mikser, stok tankı ve lojistik ekipman üretimindeki mühendislik altyapısını basınçlı kap projelerine taşır. Bu, proses ve mekanik güvenliğin aynı tasarım diliyle üretilmesini sağlar.

Avantajlar:

• Proses bilgisi ile mekanik mühendisliğin birleşmesi

• FEA ve termal analiz altyapısı

• Uluslararası standartlara tam uyum

• Yüksek yüzey kalitesi

• Uzun ömürlü, güvenli tasarımlar

Basınçlı Kaplarda Hesaplama Metodolojileri

Basınçlı kap imalatında en kritik mühendislik faaliyeti, kabın iç basınca ve termal yüklere karşı güvenli kalmasını sağlayacak hesaplama yöntemlerinin doğru uygulanmasıdır.

EN 13445 ve ASME VIII standartları, kabın cidar kalınlığını aşağıdaki parametrelere göre belirler:

• İç basınç

• Tasarım sıcaklığı

• Akışkan türü

• Emniyet katsayısı

• Kaynak verimlilik faktörü

• Malzeme akma ve kopma dayanımı

Silindirik gövde için kullanılan temel yaklaşım, ince cidarlı veya kalın cidarlı kap teorilerine dayanır. Bombe bölgelerinde ise elliptik, torisferik veya küresel geometriye göre ayrı katsayılar kullanılır.

Bu hesaplar yalnızca güvenliği değil, gereksiz malzeme kullanımını önleyerek maliyet optimizasyonunu da belirler.

Basınçlı Kap ile Normal Tank Karşılaştırması

Basınçlı Kaplarda Termal Gerilme ve Yorulma Analizi

Basınçlı kaplar yalnızca basınç değil, aynı zamanda sıcaklık farkları nedeniyle de zorlanır. Özellikle:

• Isıtmalı reaktör gövdeleri

• Buhar kazanları

• Termal şoklara maruz kalan eşanjörler

gibi ekipmanlarda termal genleşme ciddi gerilmelere neden olur.

Rhino Tank mühendisliği kapsamında:

• Lineer termal genleşme

• Kaynak bölgelerinde gerilme yoğunlaşması

• Soğuma-ısınma döngülerine bağlı yorulma

hesaplanarak, uzun ömürlü tasarımlar oluşturulur.

Basınçlı Kaplarda Kaynak Teknolojisinin Kritik Rolü

Basınçlı kapların mekanik dayanımının büyük bölümü kaynak dikişlerinden gelir. Yanlış bir kaynak uygulaması, en yüksek kaliteli çeliği bile riskli hâle getirir.

Bu nedenle:

• Kaynakçı sertifikasyonu

• WPS ve PQR belgeleri

• Kaynak sonrası ısıl işlem

• Radyografik ve ultrasonik muayeneler zorunludur.

Rhino Tank üretimlerinde otomatik TIG ve tozaltı kaynak teknikleri kullanılarak hem tekrarlanabilir kalite hem de homojen nüfuziyet sağlanır.

Basınçlı Kaplarda Korozyon Payı ve Malzeme Ömrü

Kimyasal proseslerde çalışan basınçlı kaplar, sürekli olarak korozyona maruz kalır. Bu nedenle tasarım aşamasında korozyon payı bırakılır.

Örneğin:
Bir AISI 316L basınçlı kap için 2–3 mm korozyon payı hesaplanabilir. Bu, kabın teorik olarak 20–25 yıl boyunca güvenli şekilde çalışmasını sağlar.

Ayrıca:

• Yüzey pasivasyonu

• Asit banyosu

• Elektropolisaj

gibi işlemler ile yüzey direnci artırılır.

Basınçlı Kapların Tesis Entegrasyonundaki Rolü

Basınçlı kaplar genellikle tek başına çalışmaz. Şu sistemlerle entegre edilir:

• Reaktör sistemleri

• Eşanjör hatları

• Pompalar ve vanalar

• PLC ve SCADA kontrolü

• Güvenlik kilitlemeleri

Yanlış entegrasyon, doğru tasarlanmış bir basınçlı kabı bile riskli hâle getirebilir. Bu nedenle Rhino Tank anahtar teslim tesis projelerinde basınçlı kapları tüm proses mimarisiyle birlikte planlar.

Basınçlı Kaplarda Yaşam Döngüsü Yönetimi

Bir basınçlı kabın değeri yalnızca imalatıyla değil, ömür boyu güvenli çalışmasıyla ölçülür. Bu nedenle:

• Periyodik basınç testleri

• İç yüzey muayeneleri

• Kaynak dikişi kontrolleri

• Emniyet ventili kalibrasyonları

düzenli olarak yapılmalıdır.

Bu yaklaşım, hem yasal uyum hem de tesis güvenliği açısından kritik öneme sahiptir.

Basınçlı Kap Hakkında Sıkça Sorulan Sorular (SSS)