Boru hatlarında hasar oluşumu ve hasarların çeşitli kaynak teknikleri kullanılarak tamir edilme usulleri

Abstract

Yüksek lisans tezi olarak sunulan bu çalışma genel olarak boru hatlarında hasar oluşum sebeplerini ve hasarların kaynaklı teknikler kullanılarak tamirat esaslarım içermektedir. Ülkeler arası boru hatları; diğer taşıma şekillerine göre daha ucuz, hızlı ve güvenli transport tekniği olması sebebiyle çok daha kullanışlıdırlar. Boru hatları endüstrisinin gelişmesinde kaynak uygulamalarının hatırı sayılır önemi mevcuttur. Doğal gaz, ham petrol ve işlenmiş petrol ürünlerinin taşınması için kullanılan yeraltı şebekeleri, dünyanın her kıtasında ve milyonlarca kilometre uzunluğunda hatların oluşmasına neden oluşmuştur. Bu boru hatlarının büyük çoğunluğu, kaynaklı teknikler kullanılarak imal edilmiştir. Günümüzde ise tüm boru hatları tamamen kaynaklı konstrüksiyondur. Boru hatları; mekanik hasarlar; sertleşmiş bölgelerde gerilmeli hidrojen kırılması, dıştan gerilmeli korozyon kırılması, içten gerilmeli sülfit kırılması ve hidrojen saldırganlığı gibi ortamın neden olduğu sebeplerden; ikincil yükler, eğilme, buruşma ve bükülme, iç yanma, sabotaj ve boylamasına kaynak hataları gibi diğer sebepler dolayısıyla hasara uğrayabilir. Gerek korozyonlu bölgelere kaynak metal yığılması, hot-top tekniği ve astarlama tekniği gibi servis sırasında tamirat yöntemleri ve gerekse bağlantı tekniği gibi servis dışı kalmış boru hatlarında tamirat yöntemleri araştırılmıştır. Korozyon veya mekanik hasar neticesinde zayıflayan bölgelere astar montelenip güçlendirilmesi ve branjman alarak sistem düzenlemeleri incelenmiştir. Deniz altı boru hatlarının tamir teknikleri, kuru ortamda ve ıslak ortamda kaynak olmak üzere iki gruba ayrılabilir. Deniz altı hat borularının yenilenmesi veya tamir edilmesi genellikle hiper basınçlı kuru kaynak odalarında yapılmaktadır. Heme kadar ıslak ortamda astarlamayla yapılan tamirat işlemleri başardı sonuçlar verse bile, günümüzde pek kullanılmamaktadır. Basınçlı kaynak odaları ise deniz altı bağlantıları ve hasarların onarılması amacıyla yaygın olarak kullanılmaktadır. Servisteki boru hatları ve boru sistemlerinde iki temel tehlike mevcuttur. Kaynak ısısının boru duvarına tam nufuziyeti sonucu, içteki akışkanın dışarı kaçması riski vardır, ikinci risk ise kaynak metalinde çekme gerilmesi, hassas mikroyapı ve hidrojen içeriği gibi üç faktöre bağlı hidrojen kırılganlığıdır. Diğer kaynak metotlarına kıyasla örtülü elektrottu ark kaynak ve gaz metal ark kaynak yöntemleri, hem servisteki hem de servis dışı kalmış olan hatların tamiratında daha başardı şekilde uygulanmaktadır.

This study which is presented as a master of the science thesis is conclude generally that the causes failures of the pipelines and various repair techniques by using welding processes. Cross-country pipelines are much more usefiill compairing with other transportation ways because of being the fastest, cheapest and safest transport. Welding assumes considerable impartance in the growth of the pipeline industry. The underground network for transporting natural gas, crude oil and refined petroleum products extends to all section of the World and billions km. of pipelines. Most of this pipelines were built-up by using welding methods. Nowadays, all pipelines are completely welded. Pipelines failures because various factor such mechanical damage, environmental causes such hydrogen-stress cracking in hard areas, external stress-corrosion cracking, internal sulfide-stress cracking and hydrogen blistering, fatigue cracks and miscellaneous failures such secondary loads; wrinkles, bends and buckles; internal combustion; sabotage and longituodinal weld defects. Both welding techniques onto in-service pipelines such hot-topping, tie-in and depositing weld metal on corroded area, and welding techniques onto off-service pipelines investigated. Repair sleeves are installed to reinforce areas of corrosion or mechanical demage, and branch connection are made for system modifications. Undersea pipelines repair techniques can be subdivided into two major categories; welding in dry environment and welding in wet environment. The repair or replacement of undersea pipelines is usually conducted in hyperbaric dry chamber. Although sleeve repairs using wet weld have been tested succesfully, their use has not been reported to date. Hyperbaric chambers are used regularly for underwater tie-in and for repair of defects. There are two primary concern with welding onto in-service pipeline and piping systems. There is a risk of the welding are causing the pipe wall to be penetrated allowing the contents to escape. The second concern is hydrogen cracking caused three factors as hydrogen in the weld metal, susceptible weld metal microstructure and tensile stress acting on the weld. Shilded metal arc welding and gas metal arc welding processes can be applied succesfully for repairing both in-service and off-service pipelines compairing with other welding processes.