API borularının gazaltı kaynak yöntemiyle kaynaklanabilirliği ve mikroyapı-mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of weldability and microstructure-mechanical properties of the API pipes by gas metal arc welding method
Yazar: MURAT SEZGİN
Danışman: PROF. DR. CEMİL ÇETİNKAYA
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Dünyada enerji tüketimi teknolojinin ve sanayinin gelişmesiyle birlikte her geçen yıl artmaktadır. Enerji ihtiyacını karşılamak için kullanılan kaynakların başında petrol ve doğalgaz gelmektedir. Türkiye de petrol ve doğalgaz zengini Ortadoğu ve Kafkas coğrafyası ile Avrupa arasındadır. Bu konumundan dolayı güçlü bir enerji nakil hattında bulunmaktadır. Doğalgaz transferinde boru hattı ile taşımacılık her geçen gün artmaktadır. Türkiye de son yıllarda yaptığı projeler ile doğalgaz transferinde kendini göstermektedir. Gelişen teknoloji ile beraber boru hatlarının saha birleştirme işlemlerinde kullanılan kaynak yöntemleri de gelişmektedir. Bu gelişmelere rağmen ülkemizde doğalgaz boru hatları ile ilgili bilimsel çalışmaların azlığı dikkat çekmektedir. Bu çalışmada bu eksiklik dikkate alınarak doğalgaz boru hatlarında kullanılan API X70M malzemesinin saha birleştirmelerinde kullanılan Orbital kaynak sistemi incelenmiştir. API X70M 56" boru kök ve kapak paso işlemleri örtülü elektrot ile ark kaynak yöntemi kullanılarak kaynatılmıştır. Sıcak ve dolgu paso kaynakları ise Orbital-MAG kaynak yöntemi ile kaynatılmıştır. Kaynak işlemleri saat yönünde ve saat yönün tersine 6'dan 12'ye doğru gerçekleştirilmiştir. Yapılan kaynak işlemleri sonunda yapının incelenmesi için saat yönünde 12-3, 3-6, 6-9 ve 9-12 şeklinde numune 4 bölgeye ayrılmıştır. Her bölgenin ısı girdisi mikroyapı görüntüleri üzerinde incelenmiştir. Ayrıca bu bölgelerin mekanik özelliklerini incelemek için tahribatlı testlere tabi tutulmuştur. Tüm bu testlerin sonucunda ısı dağılımın mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi değerlendirilmiştir. Kaynaklı birleştirmeden alınan test sonuçlarına göre istenen kaynak kabiliyeti sağlanmıştır.

Abstract:
Energy consumption in the world increases every year with the development of technology and industry. Oil and natural gas are the main sources used to meet the energy needs. Turkey is between the Middle East and Caucasus geography, rich in oil and natural gas, and Europe. Because of its position, Turkey is located in a powerful transmission line. Pipeline transmission in natural gas transfer is increasing day by day. Especially with the projects in recent years, Turkey shows itself in natural gas transfer. Welding methods used in field joining of pipelines are developing with the developing technology. Despite these developments, the scarcity studies on natural gas pipelines in Turkey is remarkable. In this study, the Orbital Welding System used in field joints of API X70 material used in natural gas pipelines was examined considering this deficiency. Root and cover pass welding processes are done by using arc welding method with covered electrode for API X70 quality 56" pipe. Hot and fill pass welds were done by Orbital-MAG Welding Method. The welding was carried out clockwise and counterclockwise from 6 to 12. At the end of the welding process, samples were divided into 4 zones as 12-3, 3-6, 6-9, and 9-12 in order to examine the structure. The heat input of each zone was examined on microstructure images. They were also subjected to destructive tests to examine the mechanical properties of these zones. As a result of these tests, the effect of heat distribution on microstructure and mechanical properties was evaluated. According to the test results obtained from the welded joint, the desired welding capability is achieved.