Petrol ve enerji hatları  uygulamaları için geyt vana tasarımı üretimi ve simülasyonu
Gate valve design production and simulation for oil and energy line applications
Yazar: SONER ENEKÇİ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ KADİR YILMAZ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Akış analizi = Flow analysis

Özet:
Endüstriyel tesislerde farklı karakteristik gösteren akışkanların ana hat üzerinden tanklara nakilleri yapılmaktadır.Vana sızdırmazlık yüzeylerinde sürtünme kaynaklı oluşan iç kaçaklar tanklardaki sıvılarda karışma riski oluşturmaktadır. Ayrıca vana kapama sürelerinin kısa olması, boru hattında basınç dalgalanması oluşturabilir.  Bu koşullarda iç kaçak risklerini ve aniden gerçekleşen basınç düşümlerini daha optimum seviyeler için hat üzerinde ayarlanması hat nakillerinin sorunsuz çalışmasını sağlar. Bu çalışma içeriğinde belirli pozisyonlarda optimum koşulları belirleyerek modernize edilen geyt tipi dolum vanası petrol dolum tesisleri için de ergonomik açıdan alternatif bir çözüm olmuştur. Yapılan tasarım önerisi ile üretimden önce hesaplamalı akışkanlar dinamiği analizleri yapılarak basınç ve dayanım çalışmaları yapılmıştır. Yapılan analizlerden sonra tasarımı en uygun olan vana üretilerek testleri gerçekleştirilmiştir. Deneysel ve analiz sonuçları karşılaştırılarak önerilen geyt vananın gerçekte sızdırmazlığı test edilmiştir. Geyt vananın en kritik basınç olan 12 bar basıncında krtik eşiğe ulaştığı için bu basıncın üzerinde çalıştırılması sızdırmazlık elemanlarını zorlamıştır. Burda ki yeni tasarımdaki avantajlar kritik basınç değerlerine kadar dayanım göstermiştir ve dezavantaj olarak sadece düşük basınçlarda farklılıklar gözlemlenmemiş ayrıca deneysel ve analiz çalışması sonuçlarından elde edilen verilere göre hat üzerinde oluşacak maksimum basınç değerinde herhangi bir kaçak oluşmayacağı testlerle gözlemlenmiştir.

Abstract:
In industrial facilities, fluids with different characteristics are transferred to tanks using the same line. Since the gate type valves selected in current applications are designed according to the principle of sealing with contact between metals, the waiting liquids in the tanks carry the risk of mixing with each other due to frictional leaks that occur over time. Another undesirable situation is that the gate valve closing speed cannot be adjusted and it is expressed as an instant pressure change that occurs when the flow in the pipeline is stopped or started suddenly. In order to eliminate those situations under instant conditions, it is required that they do not cause large pressure drops and that they are flexible to use on the line. In this study, the double-sealed gate type filling valve, designed for use in full open or in a certain position position, has been a recommended solution for oil filling facilities due to its these features. With this design, computational fluid dynamics analyzes were made before production and pressure and strength studies were carried out. After the analysis, the valve with the most suitable design was produced and the tests were carried out. The actual tightness of the proposed gate valve was tested by comparing the experimental and analysis results. Since the gate valve has reached the critical threshold at the most critical pressure of 12 bar, operating above this pressure has forced the sealing elements. The advantages in the new design here showed resistance up to critical pressure values and as a disadvantage, differences were not observed only at low pressures. In addition, according to the data obtained from the results of the experimental and analysis studies, it has been observed that no leakage will occur at the maximum pressure value that will occur on the line.