PLUG TİPİ VANALARDA BASINÇ DEĞİŞİMİ VE KAÇAKLARIN İÇ AKSAMA ETKİSİNİN İNCELENMESİ VE TASARIM ÖNERİLERİ

Abstract

Petrol dolum tesislerinde iki farklı karakteristik gösteren akışkan olan benzin ve fuel-oil yakıtlarının aynı hat kullanılarak nakilleri yapılmaktadır. Mevcut uygulamalarda seçilen Gate tipi vanalar metaller arası temaslı sızdırmazlık ilkesine göre tasarlandığı için zamanla oluşan sürtünme kaynaklı kaçaklardan ötürü tanklarda bekleyen sıvılar birbirine karışmaktadır. Bir diğer istenilmeyen durum olarak da, vana kapatılma hızının Gate tipi vanalarda ayarlanamaması, boru hattındaki akışın aniden durdurulması veya başlatılması ile ortaya çıkan ani basınç değişimi olarak ifade edilmektedir.  Bu ve benzeri istenilmeyen durumların ortadan kaldırılması için Plug tipi vanalar, büyük basınç düşümlerini ani olarak ortaya çıkarmamaları ve kullanım esneklikleri olması sebebiyle pekçok vana gerekli montajlarda farklı sektörlerde tercih edilmektedir. Tam açık veya açıklığı belirli pozisyon konumda kullanım için tasarlanan Plug tipi vanalar petrol dolum tesisleri için de sayılan özellikleri nedeniyle önerilir bir çözüm olabilecektir.  Bu çalışmada Plug tipi vanaların ani kapatılması sonucu oluşacak basınç değişimleri ve buna etki eden parametreler analitik, sayısal ve sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmiştir. Ayrıca, Plug tipi vana mekanizmasının tasarımının basınç değişimine etkisi de ele alınmış ve olumsuzluklara karşı önleyici tedbirler önerilmiştir.

Keywords

• Plug vana
• Sonlu elemanlar analizi
• Tasarım
• Sızıntı

Investigation and Design Recommendations On The Pressure Change and Placement Of The Plug Type Valves

Abstract

In petroleum refining plants, oil is being transported using the same line of gasoline and fuel-oil fuels, which have two different characteristics. Gate valves selected in existing applications are designed according to the principle of intermolecular contact sealing, so the liquids waiting in the tanks are mixed with each other due to time-induced friction-induced escape. Another undesirable situation is that the speed of closing the valve can not be adjusted in the Gate type valve, it is expressed as the sudden pressure change caused by sudden stopping or starting of the flow in the pipeline. To remove these and other undesirable situations, plug-type valves are preferred in different industries due to the fact that many valves are not required to be installed, as they do not suddenly reveal large pressure drops and are flexible in use. Plug-type valves designed for use in full open or open position can be a recommended solution because of their features for oil filling plants. In this study, the pressure changes which occur as a result of sudden shutdown of plug type valves and the parameters affecting them are investigated by analytical, numerical and finite element method. In addition, the effect of pressure variation on the design of the plug-type valve mechanism is also described and preventive measures against the adverse effects are proposed.

Keywords

• Plug valve
• Finite element analyses
• Design
• Leakage
• Petrol

References

1. 1. Kavurmacıoğlu, L., Karadoğan, H., 2003, “Su Darbesi Projelendirme Hataları, VI.Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi ve Sergisi Bildiriler Kitabı, MMO Yayın No:E/2003/328-1, 37-45
2. 2. E.C.A. Valf Sanayii A.Ş., 2004, “Genel Mamül Kataloğu”, www.valf.com.tr.
3. 3. Kurun, S., 2006, “Küresel Vanada Oluşan Su Darbesinin Sayısal Analizi”, Lisans Tezi,Makina Müh. Böl., Müh. Fak., Ege Üniversitesi.
4. 4. K. Almeida, A. B., Ramos, H., 2002,“Parametric analysis of water-hammer effects in small hydro schemes”, Department of Civil Engineering, Instituto Superior Téchnico, 1049-001 Lisboa, Portugal.
5. 5. Almış, Ç., 2004, “Küresel Valflerde Su Darbesi Etkisi ve Giderme Yöntemleri”, Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ege Üniversitesi.
6. 6. Leon Teknik Vana Sanayi, http://www.leonteknik.com/images/resim/xomox/tuflin-plug/kpics/plug2.jpg
7. 7. Farley Vana Özellik Kataloğu, http://www.farleyriggs.com.au/media/Plug-Valve-Data-Sheet1.png
8. 8. Martin C. S., 2000, “Waterhammer potential in pumps and systems”, School of Civil and Environmental Engineering, Georgia Institute of Technology, Atlanta GA, U.S.A.

9. 9. Wylie E. B., 1993, “Fluid Transients In Systems”, Prentice Hall, Englewood Cliffs,NJ 07632.
10. 10. Khamlichi, A., Jezequel, L., Tephany, F., 1995, “Elastic-plastic water hammer analysis in piping systems”, Département de Mécanique des Solides, URA CNRS 855,Ecole Centrale de Lyon, Lyon, France.
11. 11. Padmanabhan, C., Kochupillai, J., Ganesan, N., 2004. “A new finite element formulation based on the velocity of flow for water hammer problems”, Indian Institute of Technology Madras, Chennai 600 036, India.
12. 12. Bakeer, R. M., Barber, M. E., Sever, V. F., Boyd, G. R., 2004, “Effect of close-fit sliplining on the hydraulic capacity of a pressurized pipeline”, Department of Civil and Environmental Engineering, Tulane University, New Orleans, LA 70118, U.S.A.
13. 13. Özdamar, A., Yüksel, B., “Sürgülü Vana Kayıp Katsayısının Sonlu Hacimler Yöntemiyle ve Deneysel Olarak Belirlenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir, 97 (2008).
14. 14. Salvador, G.P., Altozano, P.G., Valverde, J.A., “ThreeDimensional Modeling and Geometrical Influence on the Hydraulic Performance of a Control Valve” ASME Journal of Fluids Engineering, Vol.130: 1-9 (2008).
15. 15. Sandalcı, M., Mançuhan, E., Alpman, E., Küçükada, K., ‘‘Akış koşulları ve vana çapının kelebek vana performans katsayılarına etkisi’’, Marmara Üniversitesi, Tesisat Mühendisliği Dergisi, 109 (15): 53-61 (2009).
16. 16. Vaughan, N.D., et al., “Numerical simulation of fluid flow in poppet valves” Journal of Mechanical Engineering Science, PartC: 119-126, (1992).