Bir proses tesisinde boru hatları yalnız akışkan taşımakla kalmaz; basınç, sıcaklık, ağırlık, sarsıntı, rüzgâr, deprem, pompa titreşimi, valf darbesi, destek hareketi gibi sayısız etkiye aynı anda yanıt verir. Üstelik bu yanıt yalnız borunun kendisiyle sınırlı değildir: nozullar, pompa–kompresör bağlantıları, basınçlı kap–eşanjör–kolon ağızları, yaylı destekler, sürgülü destekler, genleşme kompansatörleri ve şase/tank temelleri bu yanıtın eklem ve temas düğümleridir. Gerçekte “borulama mühendisliği”, akışkan, mekanik ve inşaat disiplinlerinin, bakım/işletme kültürüyle aynı masada buluşmasıdır.
Bu yazı “Borulama Esnekliği: CAESAR–ANSYS Modelleme Yaptırma” başlığı altında, bir şirketin borulama esneklik analizini “tek seferlik bir dosya” olmaktan çıkarıp denetimde savunulabilir, izlenebilir ve tekrarlanabilir bir üretim hattına nasıl dönüştürebileceğini anlatıyor. Gelişme bölümünde; kod uyumu (ASME B31 serileri) ve ABAQ felsefesinden başlayıp CAESAR II ile ANSYS/Mechanical (veya MAPDL/Workbench) arasındaki doğru iş bölümü, nozul yüklerinin güvenli aktarımı, kompansatör–bellow davranışı, yaylı ve değişken destekler, sürtünmeli kayıcılar, şasi hareketi, pompa–kompresör nozzle limitleri, termal genleşme yolları, sismik izolatörler, slug/valf darbe (water hammer) olayı, akış kaynaklı titreşim, yorulma–ratcheting, korozyon payı–et azalımı, tolerans–montaj kaçıklığı, test–ölçüm korelasyonu ve QA–V&V–arşiv düzenine kadar her adımı uygulamalı örnekler ve vaka çalışmaları ile ele alacağız. Yazıda tablo ve formül kullanmayacağız; kararları, gerekçeleri ve sonuçları metinsel–mühendisçe bir dille kuracağız.
1) Kod Felsefesi: B31.x ile “Aklı” Kurmak
Esneklik analizinin temeli, ASME B31.1 (güç borulaması), B31.3 (proses borulaması) gibi kodlardır. Bu kodlar, gerinim–emniyet ve destek–genleşme felsefesini netleştirir: sıcak–soğuk kombine gerinimler, sürekli yükler (ağırlık, iç basınç), aralıklı/dinamik yükler (deprem, rüzgâr, darbe) için kabul ölçütleri verir. Kodun dili kural setidir; ama gerçek detaylarda sayısal model gerekir. Karar cümlesi: Kod, sınırları ve kontrol listelerini verir; sayısal model, nozul–destek–kompansatör davranışını “gerçek” yapar.
2) İş Bölümü: CAESAR Nerede Biter, ANSYS Nerede Başlar?
Pratik üretim hattında CAESAR II; hızlı hat modeli, destek kütüphanesi, kod check ve nozul yüklerinin ilk kestirimi için idealdir. ANSYS ise yerel gerilme, nozul manşon–kabuk etkileşimi, eşanjör tüp levhası, kazan–gövde–flanş bölgelerinde devreye alınır. Uygulama: 18 inç sıcak hizmet hattı CAESAR’da kod kontrolünden geçti; ancak reaktör nozuluna gelen dönme momenti sınırdaydı. Nozul–kabuk alanı ANSYS’te kabuk–katı hibrid ile doğrulandı; yerel kalınlaştırma önerisiyle nozul limit güvenle sağlandı.
3) Nozul Yükleri: Limit Neden “Tek Rakam” Değil “Bir Hikâye”dir?
Pompa ve kompresör üreticileri nozul kuvvet–moment limitleri verir; kap–eşanjör tarafında da WRC tabanlı kılavuz ve iç standart limitler kullanılır. Yükler yalnız büyüklük değil, vektörel bileşim ve işletme kombinasyonu ile anlam kazanır. Örnek olay: Pompa nozuluna gelen eksenel çekme düşükken dikey moment yüksekti; ayak–yay kombinasyonuyla boru çizgisi sehim yapmadan yeniden yönlendirildi; pompada hizalama bozulmadı.
4) Termal Genleşme Yolu: En Değerli “Görünmez” Bileşen
Bir hat genleşecek; ya boru kıvrılarak ya da kompansatör ile. Genleşme yolu “yumuşak” kurgulanmazsa nozul–destek–ankrajlar ekstra yüklenir. Uygulama: Sıcak hat üzerinde iki düz dirsek arası U-loop tasarlandı; CAESAR’da gerinim–sehim düştü. Aynı hatta kompansatör eklenmesi, bakım maliyetini artırdığından “pasif U-loop” tercih edildi.
5) Kompansatörler (Bellow): Esneklik Sihri, Bakım Yükü
Kompansatörler genleşmeyi kontrollü taşır; ancak basınç reaksiyonu, sürünme, körük stabilitesi ve yorulma ömrü gerçekçidir. Modelde eksenel–lateral–angüler yetenekler üretilmeli, anchor–guide düzeni bellow’u koruyacak şekilde yazılmalıdır. Vaka: Lateral bellow yanlış kılavuzlanınca ovalleşme raporlandı; kılavuz–anchor aralığı düzeltildi, bellow ömrü yükseldi.
6) Destek Felsefesi: Yaylı–Değişken–Konstant–Kayıcı–Kelepçe
Destek, esneklik kadar ömrün de anahtarıdır. Yaylı destek sıcak–soğuk ağırlık değişimini dengeler; konstant yay büyük deplasmanlarda sabit yük sağlar; kayıcı ve kılavuz sürtünme ile yönlendirir; kelepçe dönmeyi yasaklayabilir. Uygulama: Yüksek sehimli bir hat, iki yaylı + bir konstant ile dengelendi; sıcak–soğuk hizalama farkı pompada kabul bandına indi.
7) Sürtünme Gerçeği: “μ=0” ile Analiz Güzeldir, Gerçek Değil
Kayıcı desteklerde sürtünme ihmal edilince model fazla iyimser olur. Düşük–orta–yüksek μ senaryosu koşulmalı; özellikle sismik ve termal kombine hallerde sürtünme yük yolunu değiştirir. Karar cümlesi: En az iki sürtünme katsayısı ile sonuç duyarlılığını raporlayın; bakım–yağlama planını mühendislik kararına bağlayın.
8) Şasi/Tank Hareketi: Boru “Sabite” Değil “Hareket Edene” Bağlıdır
Eşanjör–kap–tank gibi ekipmanlar ısıl çevrim veya temel elastikiyeti ile hareket eder. Modelde bağlı düğümlere hareket–dönme atamak, boruda çekiş–itme döngülerini görünür kılar. Örnek: Eşanjör tüp levhası ısıl genleşmede 3–5 mm kayıyordu; boru hattı kılavuz–U-loop ile buna uyumlu hale getirildi; nozul yükü düştü.
9) Sismik Etki: Burkulma, Çarpışma ve İzolatörlerle Diyalog
Depremde boru hattı titreşir, kayıcı desteklerde atlamalar, askılarda vuruntular görülebilir. Spektrum veya zaman alanı temsiliyle CAESAR’da global; ANSYS’te kritik düğümlerde lokal doğrulama yapılmalıdır. İzolatör varsa global hareket ve yerel gerilme birlikte değerlendirilmelidir. Vaka: Asılı hat depremde kirişe çarpıyordu; çarpışma tamponu ve kısa bir enerji yutucu eklendi; boru–kiriş mesafesi güvenceye alındı.
10) Rüzgâr ve Açık Saha Gerçeği: Uzun Hatlarda Yatay Yük
Yüksek platformlar–kuleler–köprü geçişleri üzerindeki hatlar rüzgâr altında global ötelenme alır. Askı aralıkları ve kılavuz yönleri rüzgârla uyumlu tasarlanmalıdır. Uygulama: Vana istasyonu sonrası uzun hat, rüzgâr altında sallanıyordu; kılavuz yönleri değiştirildi, ek bir diyagonal askı eklendi.
11) Darbe Yükleri: Su Koçu (Water Hammer), Slug ve Valf Kapanması
Valf hızlı kapanınca veya iki fazlı slug ilerleyince darbesel yükler doğar. Bu yükleri zaman alanında CAESAR/Transient veya yardımcı araçlarla hesaplayıp, tepe kuvvet–moment paternlerini hıza duyarlı desteklerle yönetmek gerekir. Örnek olay: Slug darbesinde bir köşe dirsek yüksek moment aldı; kısa bir stiff leg ve kelepçe ile yerelleştirildi.
12) Akış Kaynaklı Titreşim: Sessiz Ama Yıpratıcı
Yüksek hız–düşük yoğunluk kombinasyonları, kıvrım–T-parça–kısmi kapalı vana civarında titreşim üretir. Hatta akustik rezonans da sürece katılabilir. Uygulama: Kompresör deşarj hattında 100–200 Hz bandında ivme pikleri gözlendi; kısa damping clamp ve hat rijitliği optimizasyonu ile ivme yarıya indirildi.
13) Korozyon Payı ve Et Azalımı: Kod Kabulü ≠ Gerçek Ömür
Boru korozyon ile incelir; erozyon lokal hızla birleşince beklenenden hızlı et kaybı olabilir. Modelde ömür sonu et senaryosu koşulmalı; nozul–dirsek–T bölgelerinde gerilme yeniden değerlendirilmelidir. Karar cümlesi: “Bugün–Ömür sonu” iki set raporlanmalı; bakım–kontrol aralıkları bu fark üzerinden planlanmalıdır.
14) Malzeme ve İzolasyon: Sıcak–Soğuk Çiftinin Bordrosu
Malzeme elastisite, genleşme ve sünme davranışıyla esnekliği belirler. İzolasyon ağırlığı ve su emme riski, ağırlık ve korozyon altında izolasyon (CUI) tehlikesi yaratır. Vaka: Deniz kenarı tesisinde izolasyon su alıyor, ağırlık artıyordu; dış kaplama ve damlama detayı revize edildi; CUI risk haritası çıkarıldı.
15) Flanş–Civata–Conta: Sızdırmazlığın Esneklikle İmtihanı
Termal döngüler ön germe kaybına ve sızıntı riskine yol açar. CAESAR’da global yükler; ANSYS’te flanş–conta yerel modeliyle doğrulanır. Uygulama: Yüksek sıcaklıkta conta kenarı ezilmesi raporlandı; yeniden sıkma planı ve ön germe sıralaması tanımlandı; tepe gerilmeleri güvenli bantta kaldı.
16) Montaj Kaçıklığı–Tolerans: Gerçek Sahaya Yaklaşmak
Atölye–saha birlikteliğinde kaçıklık, spinner ve offset kaçınılmazdır. Analizde küçük montaj kaçıklıkları başlangıç şartı olarak koşulmalı; nozul–flanş hizalama hedefi realistik kılınmalıdır. Örnek: 3 mm offset ile pompa hizalama toleransı sağlandı; nozul kuvvetleri artmadı.
17) İzleme–Ölçüm–Korelasyon: Analiz Dosyası “Konuşsun”
Esneklik hesabı saha verisiyle konuşursa güven verir. Strain gauge, ivme sensörü, termal kamera ve nivoket ile ölçüm–model köprüsü kurun. Vaka: Pompa yanında boru ivmeleri ölçüldü; model sönüm varsayımı güncellendi; kalan ömür hesabı netleşti.
18) Yorulma ve Ratcheting: Zamanın Mühendislik Dili
Düşük–orta gerilmelerin binlerce çevrimi çatlak başlatabilir. Termal–mekanik çevrim altında plastiğin yığılması ratcheting yaratır. Karar cümlesi: Kritik düğümler için gerinim aralığı ve çevrim sayısı üzerinden ömür değerlendirmesi yapın; küçük bir köşe yumuşatması veya kısa bir sertleştirici hayat kurtarır.
19) Nozul–Kabuk Yerel Modeli: “Gerçek” Doğrulama
CAESAR’dan gelen nozul yüklerini ANSYS’te kabuk–katı hibrid nozul bölgesine uygulayın; hot spot bölgelerini ve panel davranışını görün. Uygulama: Kolon nozulu çevresinde yerel halka eklenince pik gerilme düştü; boru hattında ek masraf yapılmadan nozul tarafında sorun çözüldü.
20) Raporlama: Karar–Kanıt–Aksiyon Üçlüsü
Rapor; yönetici özeti (hangi hat, hangi kombinasyon, hangi kabul), teknik anlatı (kodlar, modeller, destek–kompansatör felsefesi, nozul yükleri), ekler (sehim–gerilme–ivme serileri, nozul–flanş yerel çıktılar, saha ölçüleri) katmanlarıyla anlaşılır olmalı. Her görsel model/parametre sürümü–tarih–hash damgalı olmalıdır.
21) QA–V&V–Arşiv: Denetimde Savunulabilirlik
-
Girdi kapısı: Hat izometrileri, malzeme–izolasyon verileri, ekipman nozul limitleri, kompansatör katalog kartları.
-
Model kapısı: CAESAR ve ANSYS sürümleri, mesh–yakınsama notları, sürtünme–sönüm varsayımları, hareketli ankraj–kılavuzlar.
-
Çıktı kapısı: Kod check sonuçları, nozul–flanş yerel doğrulamaları, ölçüm korelasyonu, kabul/koşullu kabul.
Arşiv salt okunur, kimlik–sürüm–hash damgalı tutulur; “aynısını yeniden üret” bir görev değil, rutin olur.
22) Kapsamlı Vaka 1 – Sıcak Reboiler Hattı (B31.3)
Bağlam: 18 inç, yüksek sıcaklık, uzun menzil.
Akış: U-loop vs bellow kıyası; yaylı–konstant destek kombinasyonu; CAESAR kod check + ANSYS nozul doğrulaması.
Sonuç: U-loop ile bakım maliyeti düşürüldü; nozul piki düştü; koşulsuz kabul.
23) Kapsamlı Vaka 2 – Kompresör Deşarjı (Titreşim)
Bağlam: Yüksek hız, akustik uyarım riski.
Akış: Kıvrım bölgesinde damping clamp, hat rijitliği optimizasyonu, sensör–model korelasyonu.
Sonuç: İvme yarıya düştü; nozul gerilmesi limit altında kaldı; izleme planı yazıldı.
24) Kapsamlı Vaka 3 – Sismik Bölge Platform Hattı
Bağlam: Asılı hat, potansiyel çarpışma.
Akış: Spektrum analizi; çarpışma tamponu; izolatörlü ankraj; kılavuz yön optimizasyonu.
Sonuç: Çarpışma riski kaldırıldı; izolatör ile global deplasman yönetildi; kabul sağlandı.
25) Yol Haritası: Bugün–Yarın–Öbür Gün
-
Kısa vadede: CAESAR şablonları (destek–kılavuz–yay), bellow–nozul–pompa limit kütüphanesi, “nominal–ömür sonu et” çift seti, rapor derleyici.
-
Orta vadede: ANSYS nozul–flanş yerel doğrulama kitaplığı, sismik–rüzgâr–darbe senaryo modülleri, sürtünme–sönüm duyarlılık şablonları.
-
Uzun vadede: Dijital ikiz—sensörlü hat noktaları; eşiği aşan titreşim/ivme/ısı değişiminde mini tarama tetikleyen otomasyon; PLM’de gereksinim–kanıt bağları.
Borulama esnekliği, akışkanın sıcaklık–basınç profilini mekanik bir hareket–gerilme hikâyesine çevirme sanatıdır. CAESAR ile hızlı ve kod uyumlu global resmi kurar, ANSYS ile kritik yerel bölgeleri gerçek geometri ve temas davranışıyla doğrularsınız. Doğru genleşme yolu açıldığında, nozul yükleri kendiliğinden düşer; yaylı/konstant destek ve kılavuz düzeni doğru kurgulandığında, pompalar–kompresörler hizada ve sağlıklıdır. Kompansatörler mucize değil, doğru kılavuz–anchor ister; sürtünme yok sayılmaz, senaryolaştırılır; sismik–rüzgâr–darbe yükleri “ayrı dünyalar” değil, kombinasyon olarak ele alınır. Tüm bunlar QA–V&V–arşiv kültürüyle birleştiğinde, her hat yalnız bugün değil, yarının denetimi için de hazır olur.
Gerçek sahalar gösteriyor: bir U-loop, bir nozul kalınlaştırması ve iki yaylı desteğin akıllı yerleşimi; haftalar sürecek tartışmayı tek raporda bitirebilir. Darbe yükü bir dirseği yok edebilir; ama bir stiff leg ve kelepçe ile enerji lokalleştirilebilir. İzleme–korelasyon, analizi kağıttan çıkarır; ölçüm ile model birbirini beslediğinde, bakım planı tahminden öngörüye dönüşür. En önemlisi: bütün bu kararlar tekil bir uzmana değil, kurumsal bir öğrenen kütüphaneye yazılır. Böylece bir sonraki hat, sıfırdan değil, kanıt zincirinin omzundan başlar.
Modelleme, günümüzde yalnızca tasarım süreçlerinin bir parçası değil; aynı zamanda düşünce biçimlerini dönüştüren, analiz kabiliyetini artıran ve fikirleri görünür kılan güçlü bir araç olarak öne çıkıyor. Mimarlıktan mühendisliğe, oyun tasarımından veri görselleştirmeye kadar birçok alanda modelleme, karmaşık yapıları anlaşılır hale getirmek ve çok boyutlu düşünmek için kullanılıyor. Bireyin bir fikri somutlaştırma yolculuğunda modelleme, hem yaratıcı hem de sistematik bir yol sunuyor.
Bu platformda modellemeye tek bir açıdan yaklaşmıyoruz. Üç boyutlu (3D) modelleme elbette temel başlıklardan biri; ancak mimari modelleme, endüstriyel ürün tasarımı, karakter modelleme, veri ve sistem modelleme, parametrik tasarım gibi çok daha geniş bir çerçeveyi kapsıyoruz. Amacımız yalnızca teknik bilgi vermek değil; aynı zamanda modelleme pratiğinin arkasındaki düşünsel yapıyı, yöntemleri ve farklı disiplinlerdeki uygulama biçimlerini de görünür kılmak. Böylece bu alanla ilgilenen herkes, sadece nasıl yapılacağını değil, neden ve hangi bağlamda yapıldığını da anlayabiliyor.
Akademik bir yaklaşımla hazırlanan bu site, hem öğrenmek isteyenlere hem de bilgisini derinleştirmek isteyen profesyonellere hitap ediyor. Teknik içerikler, güncel yazılım önerileri, örnek projeler ve yöntem yazılarıyla zenginleştirilmiş bir yapı sunuyoruz. Modelleme, yalnızca bilgisayar destekli bir üretim süreci değil; aynı zamanda düşüncenin yeniden yapılandırılmasıdır. Bu doğrultuda, hem uygulamaya hem de teoriye dokunan içeriklerle, farklı alanlardaki modelleme meraklılarını ortak bir bilgi zemini etrafında buluşturmak istiyoruz.
