Yangın ve Güvenlik Dergisi 195.Sayı (Kasım-Aralık 2017)

KAPAK KONUSU / MAKALE 48 Yangın ve Güvenlik / Kasım-Aralık 2017 yanginguvenlik.com.tr aynı zamanda aynı oranlarda CPVC patlama basıncı değişimini de ortaya koymaktadır. Yaptığımız çalışmada α sayısının 1.26 değeri- ne eşit olduğu belirlenmiştir. Aynı şekilde, bu değerin CPVC boru- larda 1.31 değerine eşit olduğu belirlenmiştir. Elde edilen bütün patlama basıncı verilerinden yola çıkarak her bir kusur, yani bizim çalışmamızda her bir çentik için bir hasar gelişimi ortaya koyduk. HDPE ve CPVC polimer spesifikasyonlarını karşılayabilmek amacıyla patlama basıncı parametresi kullanmak suretiyle, başlangıçta metaller için oluşturulmuş olan birleşik teorik hasarı modifiye ettik. Eşitlik 2’de gösterilmekte olan hasar, ömür oranının bir fonksiyonu olarak her bir çentik derinliği için hasarın gelişimini temsil eden bir doğrusal-olmayan hasar modelidir. Şekil 2 Miner’ın doğrusal hasarına kıyasla HDPE boruların modifiye edil- miş birleşik teori hasarlarını göstermektedir. Aslında bu hasarlar, HDPE için %52’lik kalınlık azalmasına kadar ve CPVC için %53 ka- lınlık azalmasına kadar olan hasarları temsil etmektedir. Bu değer- lerin ötesinde, hasarların gelişimi stabil olmaktan çıkar ve malze- meler neredeyse bütün özelliklerini yitirirler ve bundan sonra kolay kırılır hale gelirler. Aşağıdaki eğriler dikkate alındığında, hasarlar artan şekilde doğrusal-olmayan nitelik kazanırlarken, kusurlar ise daha derin hale gelmektedir. Buna ilave olarak, ufak kusur (az çen- tik derinliği) neredeyse doğrusal olarak düşünülmektedir. Şekil 3 ve 4’e baktığımızda PPR malzemesi ile HDPE malzeme- sinin benzer davranış sergilediğini görebilmekteyiz. Aslında hasar artan şekilde doğrusal-olmayan nitelik kazanırken çentik derinliği artmaktadır. Buna ilave olarak, ufak kusurların etkisi doğrusaldır. Şekil 1. CPVC ve HDPE polimerlerin patlama basıncı testi HDPEadimensiyonalpatlama basıncı ( γ = (Pur/Pu) CPVCadimensiyonalpatlama basıncı ( γ = (Pur/Pu) HDPE Faupel adimensiyonal patlama basıncı Patlama Basıncı (Bar) Şekil 2. HDPE, CPVC ve PRR polimerler için boyutsuz (adimensiyonel) patlama basıncı. Ömür Oranı β = ∆ e/e Şekil 4 modifiye edilmiş birleşik teori hasarlarının karşılaştır- masını sunmaktadır ve burada, her ne kadar HDPE boru malze- mesi esnek davranış ve CPVC kolayca kırılır davranış sergilese de, yarı-ömür seviyesinde iki malzemenin davranışı neredeyse aynıdır. 4. DEĞERLENDIRME Mevcut çalışma, endüstriyel alanda ve özellikle su boru şebe- kelerinde yaygın olarak kullanılan iki önemli polimer türünün pat- lama davranışını değerlendirmek ve karşılaştırmayı amaçlamakta- dır. Maliyetli dinamik testleri gerçekleştirmeden kalite kontrollerini daha kolay hale getirmek amacıyla statik patlama testleri kulla- narak HDPE ve CPVC özelliklerini karşılaştıran bir çalışma gerçek- leştirmiş bulunmaktayız. Patlama basınçlarının boyutlandırılmamış analizi hasarların zararlılık seviyesini değerlendirmemizi sağlamış- tır. Aslında, boyutlandırılmamış olan eğriler, kullanılan boru uzun- lukları ve boruların çaplarından bağımsız olarak bu iki malzemenin 1 mm derinlikte çentiğe sahip HDPE borunun hasarı ( γ = 1,83) 2 mm derinlikte çentiğe sahip HDPE borunun hasarı ( γ = 1,51) 3 mm derinlikte çentiğe sahip HDPE borunun hasarı ( γ = 1,19) Miner Hasar Ömür Oranı β Şekil 3. HDPE borunun birleşik teori hasarı 1 mm derinlikte çentiğe sahip CPVC borunun hasarı ( γ = 2,27) 2 mm derinlikte çentiğe sahip CPVC borunun hasarı ( γ = 1,88) 3 mm derinlikte çentiğe sahip CPVC borunun hasarı ( γ = 1,26) Miner Hasar Ömür Oranı β Şekil 4. CPVC borunun birleşik teori hasarı Hasar Ömür Oranı β Şekil 5. CPVC borunun birleşik teori hasarının karşılaştırılması 3mmderinlikteçentiğesahip HDPEborununhasarı( γ =1,19) Miner 3 mm derinlikte çentiğe sahip CPVCborununhasarı ( γ =1,26)