Elektrofüzyon Modülü

T.C.
MĠLLÎ EĞĠTĠM BAKANLIĞI
METAL TEKNOLOJĠSĠ
POLĠETĠLEN MALZEMELER
VE
ELEKTROFÜZYON KAYNAK YÖNTEMĠ
Elazığ, 2015



Bu modül, mesleki ve teknik eğitim okul/kurumlarında uygulanan Çerçeve Öğretim
Programında yer alan yeterlikleri kazandırmaya yönelik olarak öğrencilere rehberlik
etmek amacıyla hazırlanmıĢ bireysel öğrenme materyalidir.
Milli Eğitim Bakanlığınca ücretsiz olarak verilmiĢtir.
PARA ĠLE SATILMAZ.
ĠÇĠNDEKĠLER
ĠÇĠNDEKĠLER .......................................................................................................................... i
AÇIKLAMALAR ................................................................................................................... iv
GĠRĠġ ....................................................................................................................................... 1
ÖĞRENME FAALĠYETĠ-1 ..................................................................................................... 2
1.
POLĠETĠLEN BORU ....................................................................................................... 2
1.1.Tanım ............................................................................................................................. 2
1.2. Boru Malzemesi olarak Polimerlerin (Plastiklerin) Kullanımı...................................... 2
1.2.1 POLĠETĠLEN‟ĠN GENEL ÖZELLĠKLERĠ ............................................................ 3
1.3. ÜRETĠM ÖZELLĠKLERĠ ............................................................................................. 4
1.3.1. Polietilen borularda standart çap oranı(standard dimensional ratio) sdr olarak) .... 4
1.3.2.PE Boruların sınıflandırılması ................................................................................. 4
1.3.3.PE Boruların iĢaretlenmesi ...................................................................................... 5
1.3.4. Polietilen malzemenin özellikleri ........................................................................... 6
2. POLĠETĠLEN BORULARA UYGULANAN KAYNAK YÖNTEMLERĠ....................... 10
2.1. Tanım .......................................................................................................................... 10
2.2 Elektrofüzyon Kaynağı................................................................................................. 10
2.2.1. Elektrofüzyon kaynak yönteminde kullanılan polietilen bağlantı elemanları ...... 11
2.2.2. Elektrofüzyon manĢon ile birleĢtirme metodu için gerekli makina ve ekipmanlar
........................................................................................................................................ 12
2.2.3. Elektrofüzyon kaynağı koĢulları ve kaynak parametreleri ................................... 12
2.2.4. Elektrofüzyon kaynağının yapım aĢamaları ......................................................... 13
2.2.5. Elektrofüzyon kaynağında dikkat edilmesi gereken hususlar .............................. 13
i
2.2.6. Elektrofüzyon kaynağının uygulanması ............................................................... 14
2.3. Alın kaynağı ................................................................................................................ 15
2.3.1 Alın Kaynağının Avantajları ................................................................................. 16
2.3.2. Alın Kaynağı Yapılırken Dikkat Edilecek Hususlar ............................................ 16
2.3.3. Alın Kaynağı AĢamaları ....................................................................................... 16
2.4. Polietilen Kaynak Kriterleri ........................................................................................ 17
2.4.1. Polietilen kullanılmasının dezavantajları ............................................................. 17
2.5. Ġmalat Test ve Standartlarına iliĢkin Bilgiler............................................................... 18
2.5.1. Üretim Kontrol Testleri ........................................................................................ 18
2.5.2.Polietilende Renk Seçimi ...................................................................................... 18
2.5.3. Pe Borularda TaĢıma ............................................................................................ 19
2.5.4. Kaynak ĠĢlemine Hazırlama Ve Test .................................................................... 19
3.
POLĠETĠLEN BORU KAYNAK teknikleri .................................................................. 20
3.1. Alın Kaynağı ............................................................................................................... 20
3.2.Elektrofüzyon Kaynak Tekniği .................................................................................... 23
3.2.1. Elektrofüzyon Yönteminin Tercih Nedenleri ....................................................... 23
3.2.2. Elektrofüzyon Kaynak Yönteminin Önemi .......................................................... 24
3.2.3. Elektrofüzyon Kaynağı Çevirimi ......................................................................... 25
3.2.4. Elektrofüzyon Tekniğinin Avantajları .................................................................. 27
3.2.5. Elektrofüzyon Tekniğinin Temel Esasları ............................................................ 28
3.2.6. Elektrofüzyon Band ile Spiral Sarımlı Koruge Boru BirleĢtirme ......................... 29
3.3. Ekstrüzyon Kaynak ( KöĢe Kaynak) ........................................................................... 34
3.3.1. KöĢe Kaynak Yaparken Dikkat Edilecek Hususlar .............................................. 34
ii
3.4.Soket Füzyon Kaynağı ................................................................................................. 36
3.5. FlanĢlı BirleĢtirme Yöntemi ........................................................................................ 36
3.6. Servis Hattı Kaynakları ............................................................................................... 38
3.6.1. Pe Borularda Servis Hattı Uygulaması ................................................................. 38
ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME ..................................................................................... 42
MODÜL DEĞERLENDĠRME .............................................................................................. 44
CEVAP ANAHTARLARI ..................................................................................................... 46
KAYNAKÇA ......................................................................................................................... 47
iii
AÇIKLAMALAR
ALAN
DAL/MESLEK
MODÜLÜN ADI
MODÜLÜN TANIMI
SÜRE
ÖN KOġUL
YETERLĠLĠK
MODÜLÜN AMACI
EĞĠTĠM ÖĞRETĠM
ORTAMLARI VE
DONANIMLAR
ÖLÇME VE
DEĞERLENDĠRME
Metal Teknolojisi
Alan Ortak
Polietilen Malzemeler ve Elektrofüzyon Kaynağı
Bu modül, Polietilen malzemeleri inceleyerek bu
malzemelerde uygulanan elektrofüzyon kaynak yöntemi ile
ilgili bigi ve becerilerin kazandırıldığı öğrenme
materyalidir.
Bu modül için ön koĢul yoktur.
iv
GĠRĠġ
Sevgili Öğrenci,
Tüm malzemeler arasında, son yıllarda en büyük üretim, tüketim ve tür artıĢı gösteren
malzeme grubu olan polimerler yaygın adı ile plastikler veya daha doğru bir değim ile yapay
malzemelerdir, polietilenin ham maddesi petroldür.
Plastikler, büyük moleküllerden, kimyasal değim ile makro moleküllerden oluĢmuĢ
polimerlerdir. Bunlar doğal ve yapay olarak iki gruba ayrılırlar. Yapay polimerler genellikle,
çok sayıda tekrarlanan „monomer‟ veya kısaca „mer‟ denilen basit ünitelerden oluĢur.
Bunların adlandırılmasında çok sayıda anlamına gelen ‟poli‟ sözcüğü ile „mer‟ sözcüğü
birleĢtirilir. Bunun açıklamasını, en basit polimer olan polietilen üzerinde yaparsak; bu üç
reaksiyon sonucunda, lineer moleküller oluĢtuğu gibi sürekli ağ biçiminde dallanmıĢ
moleküllerde ortaya çıkabilmektedir.
1
ÖĞRENME FAALĠYETĠ-1
AMAÇ
Polietilen boru ve özelliklerini araĢtırarak elektrofüzyon kaynak tekniklerini öğrenmek.
ARAġTIRMA

Polietilenin tercih edilmesindeki temel sebepleri araĢtırınız.
1. POLĠETĠLEN BORU
1.1.Tanım
1980‟ li yıllarda geliĢtirilen düĢük yoğunluklu polietilen (PE 32-LDPE), ilk kez içme
suyu boruları için kullanılmıĢtır. Daha sonra PE 63 hammaddesi geliĢtirilerek yüksek basınç
gerektirmeyen sistemlerde kullanımı baĢarı ile uygulanmıĢtır. Ancak PE 63 malzemenin
teknik özelliklerinden dolayı sadece düĢük basınç gerektiren (en çok 4 bar) doğalgaz
sistemlerinde kullanılabilmiĢtir. PE üreticileri PE 63‟ten sonra 2. jenerasyon olarak PE 80
hammaddesini kullanıma sundular. Böylece PE 80 hammaddesi de içme suyu ve doğalgaz
Ģebekelerinde yüksek performans ile kullanılmaya baĢlandı. 1990 baĢlarında geliĢtirilen 3.
jenerasyon PE 100 hammaddesi ise içme, kullanma suyu ve doğalgaz Ģebekelerindeki
kulanım alanına hem yüksek performans, hem de ekonomik bir çözüm getirmiĢtir.
HDPE borularla ilk içme suyu uygulamaları 1960‟lı yıllardan itibaren Amerika ve
Kanada „da yapılmaya baĢlanmıĢtır ve o tarihte yapılan projeler halen sorunsuz olarak
çalıĢmaya devam etmektedir.
1.2. Boru Malzemesi olarak Polimerlerin (Plastiklerin) Kullanımı
Polimer hammadde olarak petrolün kimyasal bileĢenlerinden üretilir. Dünya üzerinde
tüketilen petrolün %4‟ü polimer üretimi için geri kalanı ise, taĢıma ve ısıtma sistemlerinde
kullanılır.
Doğalgazın endüstride enerji üretiminde ve evlerimizde ısıtma, piĢirme gibi çeĢitli
amaçlar ile kullanımının her geçen gün artması, tüketiciye gelinceye kadar maliyetinin daha
ekonomik olmasını zorunlu kılmaktadır. Daha önceleri doğalgazın taĢınım ve dağıtılmasında
yaygın olan dökme demir ve çelik borular yerlerini; hızlı bir Ģekilde, daha ucuz, hafif, kolay
Ģekillendirilebilen, korozyon ve aĢınmaya karĢı dirençli plastik borulara bırakmıĢtır. Plastik
2
borular özellikle gaz taĢınmasında ABD‟de 1950‟li yıllardan, Avrupa‟da ise 1960‟lı
yıllardan bu yana kullanılmaktadır.
PE boruların gaz taĢınmasında kullanılmalarının asıl nedeni bu malzemelerin taĢınan
gazda bulunan korozif maddelere karĢı yüksek kimyasal dirence sahip olasıdır. Ayrıca; kolay
taĢınmaları, yerleĢtirilebilmeleri, birleĢtirilebilmeleri dolayısıyla gaz endüstrileri ve aynı
zamanda su ve kanalizasyon ile uğraĢan kuruluĢlar da mevcut sistemlerini değiĢtirerek
yerlerine PE plastik boruları tercih etmektedir. Örneğin; son yıllarda Ġngiltere‟de ana dağıtım
borusundan alınan doğalgazın kent içine dağıtılmasında kullanılan boruların %95‟den
fazlasını ve düĢük basınçlı ana gaz borularının %80‟ini (180 mm‟nin üzerinde) PE borular
oluĢturmaktadır.
PE
YOĞUNLUK gr/
DÜġÜK YOĞUNLUKLU (LDPE)
ORTA YOĞUNLUKLU (MDPE)
YÜKSEK YOĞULUKLU (HDPE)
YÜKSEK YOĞUNLUKLU (HDPE)
0,910-0,925
0,926-0,940
0,941-0,959
0,960 ve üzeri
Tablo-1: PE boru yoğunlukları
POLĠETĠLEN BORULARDA YOĞUNLUK ARTTIKÇA;
ARTAR
AZALIR
KristalleĢme
Esneklik
Çekme gerilimi
Saydamlık
Sağlamlık
Gerilimlerin neden olduğu çatlamalar
Sertlik
Kimyasal dayanıklılık
Gaz sızdırmazlığı
Tablo-2: PE borularda yoğunluğun etkileri
1.2.1 POLĠETĠLEN’ĠN GENEL ÖZELLĠKLERĠ






Özgül ısısı: 0.45 cal/g C, Öz direnci (yalıtkanlığı): 104M-m (oda sıcaklığında)
Boyca genleĢme katsayısı 1.3x10-4 m/m C -2X10-4 m/m C (PE 100 borular
boyuna çekme deneylerinde %600 uzayabilmektedirler.
Korozyondan etkilenmez, çürümez, aĢınmaz (ömrü en az 50 yıldır.)
Toprak hareketlerinden etkilenmez.
Ġç yüzey pürüzsüz ve dolayısıyla basınç kayıpların az olması nedeniyle boru
çapı seçimi en aza indirgenmiĢ olur.
Esneme kabiliyeti yüksek olduğu için, arazinin Ģekline uyum sağlar ve daha az
dirsek kullanılmıĢ olur.
3







UV direnci, güneĢ ıĢınlarından etkilenmeme özelliği vardır.
Kullanım basıncına göre çaplarda çeĢitlilik olanağı vardır.
Ġçinde basınç varken branĢman alınabilir.
Katodik korumaya gerek yoktur.
Hafif olduğu için döĢenmesi, kangal haline getirilebildiği için nakliyesi
kolaydır.
Kaliteli bir kaynak iĢleminde kesin sızdırmazlık sağlar.
ĠĢletme sırasındaki bir problemde müdahale (boğulabilme özelliği) ve tamir
kolaylığı sağlar.
1.3. ÜRETĠM ÖZELLĠKLERĠ
Borular ekstruder denilen üretim uzunluğunda üretilmektedir
üretilmektedir. Ø140 mm çapa kadar kangal, üzerinde ise 11,80 m.
hatlarında
Fitingler ise enjeksiyon yöntemi, konfeksiyon yöntemi ile ve ektrüzyon kaynağı
üretilebilmektedir. Enjeksiyonda imal edilmiĢ kalıplar içerisine yapılan baskı ile ürüne form
verilmektedir. Konfeksiyonda borular açılı olarak kesilip alın kaynağı ile birleĢtirilerek
dirsek, TE vs. her türlü fiting üretilebilmektedir. Patentli olarak üretilen patlatma TE‟ler
redüksiyon ihtiyacını ortadan kaldırarak maliyetleri önemli derecede aĢağı çekmektedir.
Ekstruder kaynağı ise projeye özel fitinglerin imalinde kullanılan kaynak yöntemidir.
1.3.1. Polietilen borularda standart çap oranı(standard dimensional ratio) sdr
olarak)
SÇO=Nominal dıĢ çap/Nominal et kalınlığı=(DN/t)=11-17,6arasında = değiĢmektedir.
PE borular kullanım amaçlarına göre renklendirilerek kodlandırılmıĢtır;
Gaz dağıtımında kullanılan borular sarı, su dağıtımındakiler mavi ya da mavi çizgili,
kanalizasyon boruları ise siyah renkte üretilmektedir. Bu kodlandırma mevcut sistemin kolay
tanınması ve olası bir karıĢıklığı önlemede büyük kolaylıklar sağlamaktadır. Gerçekte bu
borular mekanik özellikleri bakımından farklı değillerdir.
Rengin ürünün mukavemetine direk katkısı olmamakla beraber karbon siyahı
katıldığından UV dayanımı sağlar ve ürün siyah renk alır.
1.3.2.PE Boruların sınıflandırılması




Kullanılan hammaddeye göre: PE32, PE40, PE63, PE80, PE100
Mekanik özelliklerine göre: Sınıf A, Sınıf B, Sınıf C
Standart boyut oranına (SDR) göre: Tip 1 (SDR 26), Tip 2 (SDR 17.6), Tip 3
(SDR 17), Tip 4 (SDR 11)
Piyasaya veriliĢ biçimine göre: Düz boru, kangal olarak sarılıĢ boru
4
TARĠH
1960
1980
1995
REÇĠNE
PE 63
PE 80
PE 100
P
4 Bar
5 Bar
10 Bar
T
20°C
20°C
20°C
T
50 yıl
50 yıl
50 yıl
Mpa
6,3
8
10
Mpa
7,99
9,99
11,19
Tablo-3: Tarihlere göre PE borular
1.3.3.PE Boruların iĢaretlenmesi
Polietilen borular üzerinde aĢağıdaki bilgiler, kolayca silinemeyecek, bozulmayacak
ve rahatça okunabilecek Ģekilde, boru renginden farklı bir renkte boya ile veya baskı olarak,
en fazla 5m aralıklarla tekrarlanarak yazılmıĢ olmalıdır.










Üretici Firma: Firmanın ticaret ünvanı, kısa adı veya tescilli markası,
Ġç AkıĢkan: „GAZ‟
ĠĢlem Basıncı:……(Bar cinsinden) En yüksek iĢletme basıncı
Standart Boyut Oranı: SDR
Reçine Kalitesi: PE
Lot Numarası:…(Üretim Parti No)
Sistem Standardı: TS 10827
Tolerans Sınıf: A, B veya C
Boru Çapı ve Et Kalınlığı: Anma çapı (mm)
Et Kalınlığı (mm)
Üretim Tarihi: gün/ay/yıl
Kangal Ģeklindeki borularda, kangal uzunluğu, kangal üzerindeki bir (plastik veya
metal) etikete kaydedilir. Ġhraç veya ithal ürünlerde bu yazılar yabancı bir dille yazılabilir .
5
1.3.4. Polietilen malzemenin özellikleri
1.3.4.1.Fiziksel özellikler
BaĢlıca fiziksel hacim kütle, doğrusal genleĢme katsayısı, ısıl özellikler, mekanik
özellikler üzerinde sıcaklığın etkileri, elektriksel özellikler, iklime bağlı yaĢlanma,
katalizörlük, geçirgenlik, abrazyon (aĢınma direnci), esneklik, yangında davranıĢ.

Hacim Kütle
Polietilen malzemelerin 23 °C deki nominal hacim kütlesi, alt sınırı 0.925 g/
olan
bir yoğunluk yelpazesi oluĢturur. PE‟in suya göre ortalama ağırlığı 0.95 tir; böylece özgül
ağırlığı sudan daha hafif boruların kaynak yapılmasına imkan verir. Bu da çelik ve demir
borulara göre sekiz kat daha hafif bir malzeme anlamına gelir.

Doğrusal GenleĢme Katsayısı
Polietilen yaklaĢık 0.13 veya 0.20 mm/°C‟lık bir doğrusal genleĢme katsayısına
sahiptir. KarĢılaĢtırma yapıldığında çelik malzemelerin genleĢme katsayısından 10 kat daha
iyi bir değer olduğu görülür. Bu yüksek değer bazen olumsuz sonuçlar doğurabilir.
ġebekede, ana borulara yapılan dikey dirseklerin bel vermesine ya da gömülü
vanaların kaymasına neden olabilir. Bununla birlikte, normal bir derinliğe gömülü
kanalizasyonda, ortam sıcaklığı değiĢim aralığı oldukça zayıftır ve normal Ģartlarda yalnızca
küçük oynamalara, zorlanmalara neden olabilir.
Polietilenler gerilmeleri gevĢetme kabiliyeti ona, ısıl kökenli gerilmelerin büyük bir
kısmını tekrar emme imkanı verir ki, bunlar malzeme üzerinde lokalize edilebilirler. KıĢ
aylarında bir donma riski olduğundan borulardaki büzülme de büyük olacaktır. Fakat
polietilenin elastik bir malzeme olduğu dikkate alınırsa, polietilen boru ve bağlantılarda
kırılma, çatlama söz konusu olmayacaktır. Bu özelliği onu geleneksel malzemelerden
(dökme demir, çelik boru ve bağlantıları gibi) ayırır. Sahip olduğu bu özellikle polietilen
malzemeler 0°C‟ın daha altındaki sıcaklıklarda geniĢ bir kullanım alanına sahiptir.
Sıcaklığın artması boru boyununartmasına neden olduğu gibi mekanik özelliklerini de
etkiler.

Isıl Özellikler:
Polietilen ısıl iletkenliği düĢüktür (0.4 kcal.m.h.°C‟dir); yani zayıf bir ısı ileticidir.
Ortalama özgül ısısı 0.45 kcal/°C‟dir.
6

Mekanik Özellikler Üzerinde Sıcaklığın Etkileri
Sıcaklık artıĢı, polietilenin az önce bahsettiğimiz türde önemli bir doğrusal
geniĢlemeye uğramasına yol açtığı gibi, ayrıca, onun mekanik karakteristiklerini de etkiler,
Ģöyle ki; ısının etkisiyle polietilen maddesi önce cam haline (sert ve gevrek), sonra geçiĢ
haline (plastik, yumuĢak), sonra kıvamlı-elastik hale (elastiklik yanında özlü, kıvamlı bir hal
kazanmasıyla karakterize edilen), en sonunda da sıvı hale geçer. Sıvı hali ortalama 130°C‟ta
ve kristallik halinin tüm maddeye yayılması ve onu bir sıvınınkine benzer ve tamamıyla
Ģekilsiz bir moleküler yapıya sokmasıyla ortaya çıkar. Daha yüksek sıcaklıklarda bu sıvının
kıvamı giderek azalır, böylece örneğin boru imaline, ek yapımına ya da 200°C sıcaklıklarda
kendisine polietilen kaynağı yapılmasına imkan verir.

Elektriksel Özellikler
Polietilen çok iyi bir yalıtkandır (20°C‟ta direnci
Ω.m.). Bu vasıf ona, gömülü
kanalizasyonlardan gelen ve doğal olarak toprağa akan elektrostatik yükleri biriktirme
yeteneği kazandırır. Dahası, yalıtma gücünün yüksekliği nedeniyle elektro kimyasal
korozyondan hiçbir Ģekilde etkilenmez, dolayısıyla da katodik koruma gibi bir Ģeye ihtiyaç
göstermez. Bu da yapılması gereken periyodik kontrollerin ortadan kalkması demektir.

Ġklime Bağlı YaĢlanma, Katalizör:
Polietilen, mor ötesi ıĢınlara (gün ıĢığı) ve ısıya karĢı duyarlıdır. Mor ötesi ıĢınlar ve
sıcaklık, PE moleküllerinin oksitlenme sürecini hızlandırır; ve bu süreç bazen onun mekanik
özelliklerinde de değiĢmelere sebep olur ve daha sert ve daha gevrek hale gelmesine,
dolaysıyla da boruların basınç altında ömürlerinin kısalmasına yol açar. Fakat bu olayın
polietileni etkilemesi için, polietilen boruların (ki güneĢ ıĢığı altında ve fırtınalı açık hava
koĢullarında en az bir yıl stoklanmasına imkan veren çeĢitli katalizörlerle korunmuĢ
durumdadırlar.) bir yıl ve daha fazla bu tür açık hava koĢullarına maruz kalabilmeleri
gerekir. O yüzden, bu olay fazla abartılmamalıdır, polietilen bir kere gömüldükten sonra hem
ısıdan hem de gün ıĢığından kesinlikle orunmuĢ demektir. Bu amaçla kullanılan katalizörler
Ģunlardır.
Anti-oksidan ısıl dayanıklılığı arttırıcı (ısıya karĢı koruma) katalizörler olarak, belirli
kimyasal iĢlevlere sahip çeĢitli organik moleküller; örneğin, aminler ve çok küçük oranlarda
fenol türevleri (büyük bir kısmı) gibi
Mor ötesi ıĢınlardan korumak için, %2-3 oranında (kütleye) hassas bir Ģekilde
dağıtılmıĢ karbon kömürü yada uygun renkli boyalar (bazı ülkeler, gaz dağıtım borularında
sarı rengi tercih ediyorlar.)
7

Geçirgenlik
AĢırı Ģartlar altında bütün PE sınıfları belli gazlar ve sıvılar bakımından geçirgen
olarak gösterilir. Geçirgenlik derecesi esas olarak geçirgen maddenin kendisi ve borunun et
kalınlığı ile bağlantılıdır. Doğal gazın su Ģebeke borularına geçirimi nedeniyle tat
bozulmasına neden olup olmayacağı konusu ele alınmıĢtır.
ġu zamana kadar ki bütün sonuçlar makul bir tecrit mesafesi sağlandığı takdirde böyle
bir kaygıya gerek olmadığını göstermektedir.
Polietilen‟in hidrojen karĢısındaki geçirgenliği, metan ve doğal gazlara karĢı
geçirgenliğinden (ortalama 3 kat) daha yüksektir ancak, boruda muhafaza ettiği gaz miktarı
aynı büyüklükte olduğundan, bütünüyle ihmal edilebilir.

Abrazyon Direnci
Polietilen borular sıvı ve katı maddelerin taĢınması için uygundur. Bu özellik
polietilenin düĢük elastisite modülünün sonucudur. PE boru ile çelik boru arasında içerisinde
%14 oranında kum bulunan su ile 7 m/s hızda yapılan deneyde polietilenin direnci çelik boru
direncinin 4-5 katı daha fazla tespit edilmiĢtir.

Esneklik
Polietilenin bu özelliği özellikle soğuk havalarda ve boru döĢenirken büyük yarıçaplı
eğri ile yapılan dönüĢlerde herhangi bir ek iĢleme gerek kalmaksızın kullanılabilmektedir. En
önemlisi depremlere karĢı direnci fazladır.

Yangında DavranıĢı
Polietilen ateĢte bir mum gibi eriyerek ve aynı tür bir koku ile yanar ve o yüzden gerek
depolarda gerekse sahalarda monte edildiği yerlerde tutuĢma tehlikesine karĢı önlem
alınmalıdır. Ancak, polietilen yandığında herhangi bir toksik ürün yaymaz.
1.3.4.2. Kimyasal özellikler
Polietilenin kimyasal özellikleri açısından aĢağıdaki konular üzerinde durmak
mümkündür. Gaz bileĢimine karĢı kimyasal direnci ve aktif gerilim barındıran ortamlarda
baskı sonucu çatlak oluĢumu.
8

Gaz BileĢenlerine KarĢı Kimyasal Direnci
Polietilen oldukça inert bir maddedir ve asit, baz, vb. gibi bilinen zararlı ürünlere karĢı
(bunların büyük bir bölümü için, konsantrasyonu yüksek ve ısıtılmıĢ tozlar dahil) direnci
mükemmeldir.
Bu sebeple kimyasal direnç bakımından polietilen çeĢitli asitler, soda, organik ve
inorganik solventler, tuzlar, alkol, petrol, su, yağ taĢımacılığı için uygundur. Fakat etkili
asitler, ketonlar, aromatik ve alifatik hidrokarbonlar, deterjanlar, halojenler vs. kimyasal
direnci iyi değildir.
Toprakta bulunması muhtemel mikro-organizma ve bakterilerden etkilenmez. Henüz
dağılmamıĢ tutuĢur gazın hassaslığı konusunda yapılan araĢtırmaların sonuçları, doğalgazın
kullanıma hazır hale getirilmesi için kullanılan ısıtıcılar ve kokulandırma elementlerinin
(genel olarak buhar halinde oldukları sürece), pratik olarak, normal polietilen bölümler
üzerinde herhangi bir etkisi olmadığını kanıtlar görünmektedir. Ancak bu ürünler sıvı halde
ise, tıpkı doğalgazlarda görünen çiğlenmeler gibi, zamanla PE‟nin yaĢlanmasına yol açan
azami basınç değerine ilave bir emniyet katsayısı eklenmesinin nedeni, doğrudan, PE
borulardaki muhtemel çiğlenme tehlikesini dikkate alma kaygısıdır. Öte yandan doğalgaz,
bazı kaynaklara göre, gaz haldeyken tersi bir etki doğurmakta ve suya oranla 7 kat yüksek
bir değerde polietilenin ömrünü uzatmaktadır. O yüzden sıvılaĢtırılmıĢ petrol gazlarının
dağıtımı yalnızca ürün gaz halindeyken yapılır.

Aktif Gerilim Barındıran Ortalama Baskı Sonucu Çatlak OluĢumu
Mekanik zorlanmaların bulunduğu ortamlarda ıslatma kapasitesi yüksek (aktifgerilmeli) bazı sıvılar, polietilende birincil zorlanmaların en yüksek olduğu bölgelerde,
bölgeye dikey çatlakların zamanla malzeme çeperini yanlamasına kat ederek polietilen
kısmın zayıflamasına ve hasara uğramasına neden olur.
Belli bir polietilenin süre olarak bu olaya dayanma kabiliyeti (ki, sıcaklık artıĢı olayı
hızlandırır), „çevresel gerilimli çatlak direnci‟ (ESCR) olarak adlandırılır.
Aktif gerilme yaratıcı etmenlerin bulunduğu ortamlarda baskı altında çatlak oluĢumu
ile, borularda 80 °C sıcaklıkta yapıları hidrostatik test basıncı sırasında oluĢan mikro
çatlakların uzun dönemde geliĢmesi arasında bir paralellik bulunduğu tahmin edilmektedir.
1.3.4.3.Mekanik özellikler
Polietilenin mekanik özelliğinin incelenmesi, çeĢitli zorlamalar ile malzemede oluĢan
deformasyonlar (yani gerilmeli bir yapıya ya da belli bir mekanik zorlanmaya maruz
kaldığında verdiği tepkiler) arasındaki bağıntının tanımlanmasından oluĢur. Termoplastik
polimerler alanında elastikiyet ya da plastiklik kaybı Ģeklinde çok fazla deformasyonla
karĢılaĢılması (ki bu, bir yandan belirli kıvamlı akıĢkanların belirli akıĢ özelliklerinin masaya
9
yatırılmasını gerektirmektedir. Öte yandan deformasyonların kapsamı ve gündeme getirdiği
karmaĢık süreçler, bunlar fark edilmeden önce kullanılan mutat malzeme direncinin yetersiz
olduğunu göstermektedir.) yeni bir bilim doğmasına yol açtı.
(Reoloji „akıĢ incelemesi‟ anlamına gelen yunanca bir kökten türetilmiĢ bir kelime)
Reoloji, polimerlerde zorlama ve kısıtlamalar ile deformasyonlar arasındaki bağıntı
üzerindeki zaman faktörünün üzerindeki etkisini net bir Ģekilde ortaya koyar.
Ani Darbelere KarĢı DavranıĢ: Polietilen ani darbelere karĢı gayet dirençlidir. Yapılan
deneylerde kazma darbesinin boruyu delse bile parçalamadığı görülmüĢtür. Belirli
laboratuvar araĢtırma sonuçlarına göre, yalnızca 300 mm gibi büyük çaplarda ve 4 bar gibi
basınçlarda hızlı çatlak yayılması meydana gelebilmektedir.
ġekillendirme ve soğutma süreçlerinde özgül bir moleküler düzenleme elde etmek, iç
gerilmeleri azaltmak ve böylelikle borunun kalitesini yükseltmek için özel ekipmanlar
kullanılmalı ve hassas bir çalıĢma tarzı tutturulmalıdır.
2. POLĠETĠLEN BORULARA UYGULANAN
KAYNAK YÖNTEMLERĠ
2.1. Tanım
Polietilen plastik borular genellikle fabrikalarda üretilerek belirli uzunluklarda kesilip
(yaklaĢık 6 m) Ģantiye sahasına getirilirler. Bu tür boruların, gerçekleĢtirilmiĢ örnekleri
olmasına karĢın, Ģantiye sahasında üretilmeleri pek pratik olmamaktadır. Boruların birbirine
birleĢtirilmesinde en ideal yöntem kaynaktır. Bu amaçla uygun birçok birleĢtirilme yöntemi
geliĢtirilmiĢ olmasıyla beraber en yaygın kullanılan yöntemlerin baĢında, Elektrofüzyon
(electrofusion) ve Alın-Ergitme (butt-fusion or hot plate) kaynak yöntemleri gelmektedir.
Bunların yanı sıra özellikle köĢe birleĢtirmede Ekstrüzyon kaynağı kullanılmaktadır.
2.2 Elektrofüzyon Kaynağı
Elektrofüzyon kaynak yönteminin prensibi oldukça yeni olmasına karĢın ısıtmak için
direnç tellerinin kullanılması 1900‟lü yıllara kadar gitmektedir. 1956 yılında Mannesman
AG ilk olarak elektrofüzyon yöntemini PE basınçlı boruları birleĢtirmek amacıyla
geliĢtirilmiĢtir.
Polietilen boruların elektrofüzyon kaynak iĢlemi, DVS 2207 gibi uluslararası
standardına uygun olarak yapılmaktadır.
10
Bu yöntem günümüzde 20-200 mm çaplı boruların birleĢtirilmesinde yaygın olarak
kullanılmaktadır. Bu sistemde her bir bağlayıcı eleman (fitting yada meĢon) ergiyen yüzeye
yakın ve iç kısmı gömülü entegre bir ısıtıcı tel (elektrik direnç teli) ile donatılmıĢtır.
Tel sargılar tek veya çift sargılar olmak üzere 2 türde düzenlenebilir. Tek sargılının
çift sargılıya göre en büyük üstünlüğü özellikle ergitme iĢlemi sırasında ortaya çıkabilecek
kısa devre oluĢumunun bu yöntem ile ortadan kaldırılmıĢ olmasıdır.
Bir gerilim düzenleyici ve zamanlama ünitesi ile donatılmıĢ bir akım üretici ile akım
verildiğinde ısıtıcı elemanlar yardımıyla bağlayıcı elemanın iç kısmı ergitilir. Bağlayıcı
elemanın iç çapı birleĢtirilecek borunun dıĢ çapından yaklaĢık olarak %1 daha büyük olarak
üretilir.
Bağlayıcı eleman ısıtılmaya baĢlayınca ısıl genleĢmeden dolayı boru ile eleman
arasındaki boĢluk azalır. Ergiyen malzemenin miktarındaki artıĢ, bağlayıcı eleman ve
borunun birbirine tamamen yapıĢmalarına yardımcı olacak basıncı sağlar. Yüzeyler arası
sıcaklık, bağlantının alanına bağlı olarak bir akım üretici tarafından sağlanır ve bu enerji
sargının direncine, uygulanan gerilime ve ısıtma süresine bağlıdır. Ergime süresinin kontrolü
bu parametrelere bağlı olarak otomatik bir Ģekilde bir kontrol kutusu yardımıyla ayarlanır.
Kullanılan gerilim 35-40 V civarında olmaktadır ve ayrıca üreteçten elde edilen gücü uygun
duruma getirip kararlı bir gerilim sağlamak için bir dönüĢtürücü gerekmektedir.
Yapılan çalıĢmalarda Elektrofüzyon kaynak yöntemi ile yapılan bir bağlantının
performansının, uygun bir birleĢme yapıldığı sürece kullanılan boru malzemesininkinden
daha iyi olduğu saptanmıĢtır. Bu tür bağlantıların performansı, kullanılan sargı tellerinin
yardımıyla güçlenmekte ayrıca kaynaktan sonra bağlantının yavaĢ soğutulması da
performansı olumlu yönde etkilemektedir. Bu yöntemin etkinliğini azaltan en önemli faktör
birleĢtirme yüzeylerinin yeterince temiz olmamasıdır. Bu nedenle, çoğu zaman kaynak
öncesi borunun dıĢ çapından bir miktar malzeme rendelenerek alınır. Borunun dıĢ çapından
belirli bir uzunluk ve kalınlıkta talaĢ kaldırmak için mekanik olarak çalıĢan çeĢitli türde
aparatlar geliĢtirilmiĢtir.
2.2.1. Elektrofüzyon kaynak yönteminde kullanılan polietilen bağlantı
elemanları




ManĢon: Aynı çaptaki iki PE boruyu birleĢtirmede kullanılan parçadır.
Redüksiyon: Farklı çaptaki PE boruları birleĢtirmede kullanılır.
EĢit T: Bir PE borudan aynı çapta bağlantı alınması için kullanılır.
SeadleT (Yerel T): PE borudan, daha küçük çapta bağlantı alınması için
kullanılır.


Dirsek
(90° veya 45°): Verilen açılarda PE borunu
değiĢtirilmesinde kullanılır.
Kep: Hat sonlarında PE borunun ucunun kapatılmasında kullanılır.
11
yönünün

Vana: Yer üstünden, gaz akıĢına müdahale etmek amacıyla, iki PE boru arasına
montajı yapılır.
2.2.2. Elektrofüzyon manĢon ile birleĢtirme metodu için gerekli makina ve
ekipmanlar

Elektrofüzyon Kaynak Makinası
Kaynak iĢleri için parametrelerin girmesiyle birlikte manĢona gerekli elektrik
akımını gerektiği süre içerisinde veren cihazdır.

Boru Temizleme Aparatı
ManĢon bağlanacak olan yüzeyin oksitlerden ve kirden kazınarak temizlenmesi için
gerekli olan ekipmanlardır.

Boru Ayar Aparatı
Boru alınlarının borunun yatay eksenine dik olacak Ģekilde kesilmesini sağlayan
kesici, dikliği kontrol etmek için kullanılan 90°‟lik gönye ve metre gibi yardımcı
aparatlardır.

Klamplar
Boruların ovalliğinin giderilmesini sağlayan kelepçelerdir.

Plastik Tokmak
ManĢonun yerleĢtirilmesi için gerekli olan yardımcı ekipmanlardır.
2.2.3. Elektrofüzyon kaynağı koĢulları ve kaynak parametreleri

Elektrofüzyon kaynak iĢleminde aynı hammaddeden yapılmıĢ plastik borular
kaynak edilebilir.

Ergiyik akıĢ hızı YYPE boruların elektrofüzyon kaynağı için 0,3-1,7 g/10da‟dır.
Kaynak edilecek borular ve menĢonun ergiyik akıĢ hızlarının bu değerler
arasında olması gerekmektedir. Aynı ergiyik akıĢ hızına sahip borular kaynak
edilebilir.
12

Kaynak yapılacak bölgenin kötü hava koĢullarından etkilenmeyecek Ģekilde
korunması gerekmektedir. (örneğin, kar yağmur, rüzgar, etkili güneĢ ıĢınları
vb.)

Kaynak yapılacak ortamın sıcaklığının -5°C ile 35°C arasında olması
gerekmektedir.
Genel olarak Elektrofüzyon kaynak makinaları üzerinde barkod okuyucu ve
Elektrofüzyon ek parçaları (menĢonlar) üzerinde de kaynak parametrelerini içerir barkodlar
bulunmaktadır. Kaynak parametreleri barkod üzerinden makinaya yüklenmekle birlikte, ek
parça üzerinde yazan kaynak parametreleri el ile kaynak makinasına yüklenerek kaynak
yapılabilmektedir.
2.2.4. Elektrofüzyon kaynağının yapım aĢamaları
2.2.4.1. Elektrofüzyon kaynağı için gerekli ön hazırlıklar

-Elektrofüzyon manĢonun uygunluk kontrolünün yapılması (çap kontrolü, PN
değeri kontrolü, manĢon iç ve dıĢ sağlamlık göz kontrolü vs.)

-Kaynak iĢlemi için gerekli olan ortam ısılarının ayarlanması.

-Kaynak yapılacak ortamdan toz, nem, yağ vs. gibi uygunsuz durumların
ortamdan kaldırılması.

- Kötü hava koĢullarında kar, yağmur, rüzgâr, güneĢ ıĢığı radyasyonu vs. gibi
durumlarda ortamın kapatılması.
2.2.5. Elektrofüzyon kaynağında dikkat edilmesi gereken hususlar

-Elektrofüzyon

-Kaynatılacak olan boruların MFI (eriyik akıĢ hızı) değeri (190°C/5 kg test
değeri için) 0,2-1,3 gr/10dk arasında olmalıdır. Farklı MFI değerlerine sahip
olan borular kaynatılamaz.

-Kaynak yapılacak olan ortamın hava sıcaklığı 5°C ile 50°C arasında olmalıdır.
kaynak metodunda kaynatılacak
hammaddeden üretilmiĢ olması gerekmektedir.
olan
boruların
-Elektrofüzyon kaynağı DVS 2207 standartlarına göre yapılmalıdır.
13
aynı
2.2.6. Elektrofüzyon kaynağının uygulanması

Boruların kaynak yapılacak uçları düz ve pürüzsüz kesilerek, kaynak yapılacak
ek parçanın içerisine dayanma sınırına kadar yerleĢtirilerek, boru üzerinde giriĢ
sınırı iĢaretlenir.-

Kaynak yapılacak boru yüzeyi temizlenerek, kaynak öncesi raspa ile yüzey
oksidasyonu alınmalıdır.

-Kaynak yapılacak ek parçalar ambalajından kaynak aĢamasında çıkarılarak,
kaynak yapılacak elektrofüzyon yüzeyleri sanayi alkolü ile temizlenmeli,
borunun ve ek parçanın kaynak olacak yüzeyleri temizlendikten sonra elle
temastan korunmalıdır.

-Daha sonra kaynak yapılacak ek parça, borunun iĢaretli kısmına ek parçanın
dayanma sınırına kadar yerleĢtirilir.
ġekil 1:Elektrofüzyon kaynağı uygulanma aĢamaları

-Elektrofüzyon kaynak uçları yukarı gelecek Ģekilde boruyla birlikte düz olarak
kontrol edildikten sonra sabitlenir. Kaynak makinesi soketleri, ek parçanın
kaynak uçlarına yerleĢtirilir ve kaynağa hazır hale getirilir.

-Kaynak iĢlemi için makine hazır sinyalini verdikten sonra, barkod okutularak
veya manuel kaynak parametreleri girilerek kaynak iĢlemi baĢlatılır. Genel
14
olarak kaynak makineleri kaynak süresini ve voltajı ekranda göstererek kaynak
iĢlemini otomatik olarak sonlandırarak bitiĢ sinyali verir.
2.2.6.1. Kaynak parametreleri

Boruların kaynak yapılacak uçları düz ve pürüzsüz kesilerek, kaynak yapılacak
ek parçanın içerisine dayanma sınırına kadar yerleĢtirilerek, boru üzerinde giriĢ
sınırı iĢaretlenir.

Kaynak yapılacak boru yüzeyi temizlenerek, kaynak öncesi raspa ile yüzey
oksidasyonu alınmalıdır.

Kaynak yapılacak ek parçalar ambalajından kaynak aĢamasında çıkarılarak,
kaynak yapılacak elektrofüzyon yüzeyleri sanayi alkolü ile temizlenmeli,
borunun ve ek parçanın kaynak olacak yüzeyleri temizlendikten sonra elle
temastan korunmalıdır.

Daha sonra kaynak yapılacak ek parça, borunun iĢaretli kısmına ek parçanın
dayanma sınırına kadar yerleĢtirilir.

Elektrofüzyon kaynak uçları yukarı gelecek Ģekilde boruyla birlikte düz olarak
kontrol edildikten sonra sabitlenir. Kaynak makinesi soketleri, ek parçanın
kaynak uçlarına yerleĢtirilir ve kaynağa hazır hale getirilir.

Kaynak iĢlemi için makine hazır sinyalini verdikten sonra, barkod okutularak
veya manuel kaynak parametreleri girilerek kaynak iĢlemi baĢlatılır. Genel
olarak kaynak makineleri kaynak süresini ve voltajı ekranda göstererek kaynak
iĢlemini otomatik olarak sonlandırarak bitiĢ sinyali verir.
2.3. Alın kaynağı
Özel üretilmiĢ alın kaynak makinesi yardımıyla yapılır. Rezistanslı bir plaka
yardımıyla kaynak yapılacak boru uçlarının belirli bir basınçla ve zamanda ısıtılması ve alın
alına yapıĢtırılıp, soğutulması iĢlemidir. Kaynak iĢlemi ilave manĢon veya ek parça
gerektirmediğinden oldukça ekonomiktir. Ø63 mm'den büyük çaplar için kullanılması
uygundur.
ġekil 2: Alın kaynağı
15
2.3.1 Alın Kaynağının Avantajları

BirleĢtirme için özel ekleme parçası gerektirmez.

Alın kaynağı ile
üretilebilmektedir.

Kaynak makinası ülkemizde de üretildiğinden temin etmek kolaydır.


• Ek parçaları diğer borulara göre daha ucuzdur.
3 mm‟den büyük et kalınlıkları için kolaylıkla ve güvenle uygulama yapılabilir.

Sağlıklı ve emniyetli bir yöntemdir.

Tekniğine uygun bir kaynak bağlantısı yapıldığında elde edilen kaynak
bölgesinin mukavemeti ana borunun mukavemeti ile eĢdeğer olacaktır.
dirsek, "T",
istavroz gibi ek parçalar
kolaylıkla
2.3.2. Alın Kaynağı Yapılırken Dikkat Edilecek Hususlar

Kaynak yapılacak malzemeler aynı özellik ve ölçülerde olması gerekmektedir.
(Et kalınlığı, hammadde vb.)

Kaynak yapılırken ortam temiz olmalı, kaynak olacak yüzey ıslak, tozlu ve
yağlı olmamalıdır.

Kaynak yapılacak yüzeylere elle temas edilmemelidir.

Ġklim Ģartları uygun olmalıdır.(min. -5ºC, rüzgar, sıcak, nem, toz vb.)

Emniyet tedbirleri alınarak, kaynak eğitimi almıĢ kiĢilerce yapılmalıdır.
2.3.3. Alın Kaynağı AĢamaları

Borular alın kaynak makinesine yerleĢtirilip sağlam Ģekilde sıkıĢtırılarak
sabitlenir.

TraĢlayıcı ve aĢındırıcı aparat ile alın yüzeyleri düzeltilir.

TıraĢlanan yüzeylerin aynı eksende olmasına ve birbirlerine temas edip
etmediği kontrol edilir.
16
ġekil 3: Alın kaynağı yapımı

Boruların alın yüzeyleri, arasına ısıtıcı plaka girecek Ģekilde birbirinden
uzaklaĢtırılır.

Kaynak makinesinin teknik özelliklerine veya hesaplanan verilere göre
belirlenen ısı basınç altında, ısıtıcı plaka, boru alın yüzeylerine uygulanır.
Isıtıcı plaka aradan çıkartılarak ve borular alın alına getirilip bir süre basınç
altında tutulur.


Sürenin sonunda basınç kaldırılarak boru soğumaya bırakılır.
2.4. Polietilen Kaynak Kriterleri

Kaynak yapılacak kısımlar; Kaynak ve soğuma süresince kötü hava
koĢullarından korunmalı.

Kaynak yapılacak boru; Ġçindeki basınçlı hava- gaz akımlarından korunmalı.

Boru çevresindeki ortam sıcaklığı 0°C-35°C arasında olmalı.

Kaynak bölgesi mekanik zorlamalara maruz kalmamalı.

Kaynak yapılacak bölgeler temizlenmelidir.
2.4.1. Polietilen kullanılmasının dezavantajları

GüneĢ ıĢığına karĢı dengesizlik.

Yüksek lineer termal uzama katsayısına sahip olması. (Bu olumsuzluk, çevre
sıcaklığındaki sıcaklı değiĢimleri Ģebeke dizaynı sırasında dikkate alınıp
kompanse edilmelidir.)

GüneĢ ıĢığı polimerdeki branĢlaĢmıĢ halkaların kırılmasına yol açar. (Bu etki
%2 siyah karbon ilavesi ile ortadan kaldırılabilir.
17

Polietilen ateĢte bir mum gibi eriyerek yanar. Sıcaklığa karĢı duyarlığı
bilindiğinden depolama sırasında tutuĢma riskine karĢı önlem alınmalıdır.
2.5. Ġmalat Test ve Standartlarına iliĢkin Bilgiler
2.5.1. Üretim Kontrol Testleri
Üretim periyodik olarak kontrol edilmesi amacı ile yapılır. Bu nedenle her grup üretim
çeĢitli test parametreleri ile belirli aralıklarla kontrol edilir. Test aralıkları zaman içerisinde
değiĢiklik gösterebilir.
Bu testler;

Boyut kontrolleri,

Pigment dağılımı,

Çekme mukavemeti ve uzama,

Termal stabilite,

Kısa süreli basınç altında test,

Eski haline dönme,

Erime akıĢ hızı,

Çentikli gerilim çatlama direnci
2.5.2.Polietilende Renk Seçimi
Gaz dağıtım Ģebekelerinde kullanılan PE boruları rengi birkaç istisna haricinde, sarı
seçilmektedir. Ana amaç hafriyat vs. esnasında rengin kolaylıkla seçilmesi böylece gaz
borularının mekanik darbelerden korunmasıdır. BaĢka önemli bir faktörde siyah renkli
üretimde hammaddeye katılan hurda/kırık vs. nin karbon siyahı nedeniyle kamufle edilmesi,
bu problemin sarı renkli üretimde mümkün olmamasıdır. Doğalgazda sarı rengin yaygın
kullanımına karĢın, sarı PE‟nin çevre koĢullarına karĢı yeterli mukavemet göstermediği
yönünde haksız eleĢtiride yapılmaktadır.

Sarı ġeritli Siyah Borular
Bazı ülkelerde, baĢlangıçta siyah polietilen boru üzerine co-extrusion yoluyla sarı Ģerit
çekilmiĢtir. Kullanılan sarı kompaund yüksek erime hızına haiz DYPE olup yüksek dozda
pigment katılmıĢtır.
18
Ancak oksitlenme ve UV- bozunmalarına karĢı yeteri derecede stabilize edilmediği
için birkaç aylık açık saha depolanması sonucu sarı renk kaybolmuĢtur. Bu durum, yüksek
erime hızına sahip DYPE kompound ile düĢük erime hızına sahip OYPE malzeme arasındaki
uyumsuzluktan kaynaklanmıĢtır. Ancak ana neden UV stabilizatör olmamasıdır.

DıĢ Hava KoĢullarından Etkilenme
Bazı teknik raporlarda siyah olmayan PE borularda “weathering” testinden sonra, bazı
yüzey çizgi ve çatlakları oluĢtuğu ifade edilmektedir. Pigment ve stabilizatörler arasında
oluĢan sinerji sonucu UV rezistansının azalabileceği bilinmektedir. Ancak önemli olan,
doğru pigment ve stabilizatör kombinasyonun seçimidir. Seçimdeki yanlıĢlık düĢük
performansa neden olur.
2.5.3. Pe Borularda TaĢıma
Polietilen boruların esnek olması kangal haline getirilerek taĢınmasını kolaylaĢtırır.
Boru çaplarına uygun kablo kasnaklarına (dram) sarılarak taĢınabilirler.
Bu özellik boru çaplarına bağlı olarak uzunluk değiĢikliği göstermesine rağmen bir
dram ile 200-300 metre PE boruyu bir seferde taĢıma ve hazır tranĢeye serme olanağı verir.
Kangal ağırlıkları 50 kg. civarında olduğundan bindirme, indirme, taĢıma kolaylığı vardır.
Polietilen boruların kangal haline getirilmesi sırasında dikkat edilmesi gereken özelliklerden
biri 125 mm‟den büyük borularda bu iĢlemin gerçekleĢmeyeceği, diğeri ise kangal iç çapının
boru iç çapının 20 katından az olmaması gerektiği konusudur. Bu özellik sayesinde standart
kangal boyutları oluĢturulabilir.
Dramlara sarılan borular römork kullanılarak uygulama sahalarına transfer edilir. PE
fitting malzemeler ise kapalı ambalajlarında ve ıĢık görmeyecek Ģekilde saklanmalı,
kullanımının hemen öncesinde açılmalıdır.
2.5.4. Kaynak ĠĢlemine Hazırlama Ve Test
Polietilen boruların kaynak iĢlemine hazırlık aĢamasında üç Ģekilde sahada yer alırlar;

Kangal boru Ģeklinde

Makara üzerine sarılı Ģekilde

Boy (düz) boru Ģeklinde
Kolay taĢınmaları, yerleĢtirilebilmeleri, birleĢtirilebilmeleri dolayısıyla gaz
endüstrileri ile su ve kanalizasyon kuruluĢları da mevcut sistemlerini değiĢtirerek yerlerine
PE plastik boruları tercih etmektedirler.
19
3. POLĠETĠLEN BORU KAYNAK
TEKNĠKLERĠ
Polietilen malzemelerden üretilmiĢ boruların birleĢtirilerek dağıtım Ģebekelerinin
oluĢturulması, oluĢan Ģebekeden branĢmanlar alınması, Ģebeke üzerinde onarım iĢlemleri
yapılması, Ģebekenin büyütülmesi, bölünmesi ya da bir bölümünün iptal edilmesi gibi
iĢlemler için çeĢitli kaynak yöntemleri uygulanır.
Bu yöntemler; alın kayağı, soket kaynağı ve elektrofüzyon kaynak yöntemleridir.
3.1. Alın Kaynağı
Polietilen borular, uygulanacak projenin özelliğine göre alın kaynağı yöntemi ile
birleĢtirilmek üzere üretilebilirler. Ancak bu kaynak yöntemi ile birleĢtirmede gerek çap ve
gerekse et kalınlığı için teknik kısıtlamalar bulunmaktadır. Bu kaynak yöntemi ile
birleĢtirme, 50 mm çaptan 1600 mm çapa ve çaplara bağlı olarak minimum 5 mm et
kalınlığından 100 mm et kalınlığına kadar yapılmaktadır. Alın kaynak iĢlemi DVS 2207
standardına göre yapılmaktadır.
PE boruların alın kaynağı ile birleĢtirilmesinde dikkat edilmesi gereken hususlar:

Alın kaynağı yapılacak ortamın ısısı 5˚C‟nin altında olmamalıdır.

BirleĢtirilecek boruların et kalınlıkları eĢit olmalı, fark bulunduğu takdirde iki
borunun et kalınlığı farkı maksimum %10‟u geçmemelidir.

Kaynakta kullanılacak alın kaynak makinesi sertifikalı olmalıdır.

Kaynak iĢlemi baĢlamadan önce kaynak yüzeyleri tıraĢlanarak, oksidasyonu
alınmalı ve kaynak yüzeylerinin tamamen birbiri ile teması sağlanmalıdır.

Kaynak yapılacak yüzeyin tıraĢlanmasından sonra herhangi bir nedenle
kirlenmesi önlenmelidir. Tekrar kirlenme söz konusu ise tıraĢlama iĢlemi
yeniden yapılmalıdır.

Kaynak yapılacak yüzey, ütü ile ısıtılmadan önce saf alkol ile temizlenmelidir.

Kaynak ütü sıcaklığı 200-220 ˚C arasında olmakla birlikte, borunun üretildiği
hammaddeye ve uygulama standardına göre belirlenmelidir. Et kalınlığı az olan
borular için üst ısı değerleri, çok olan borular için alt ısı değerleri seçilmelidir.
20

Kaynak iĢlemi baĢladıktan sonra, kaynak soğuma süresince boruların birleĢme
basınç değerleri eĢit tutulmalıdır.

Boru içerisinde oluĢan hava sirkülasyonu yapılan kaynağın soğuma iĢlemini
dengesiz olarak hızlandırdığı için kaynak esnasında boruların bir ucu
kapatılmalıdır.

Kaynak iĢlemine baĢlamadan önce makinesinin ısı değerleri kontrol edilmeli ve
istenen ısı değerine ulaĢtıktan 5 dakika sonra kaynak baĢlatılmalıdır.

Makinenin ütü kısmı ve borunun kaynak yapılacak kısmı, kaynak öncesi
temizlenmelidir.
Basınçlı içmesuyu boruları için kaynak basınç testi EN 805 standardına göre
yapılmaktadır.

Resim 1: Polietilen borularda alın kaynağı aĢamaları
Alın kaynak yapılan ortamın sıcaklığı +5°C‟nin üzerinde olmalıdır. YağıĢlı ve soğuk
havalarda üstü kapalı bir yer seçilmelidir.
Alın kaynak esnasında vantilasyon nedeniyle hızlı soğumanın olmaması için boru
uçları kapatılmalıdır.
21
Kangal halindeki borularda alın kaynak yapılmadan önce, kangallaĢma esnasında
oluĢmuĢ olan ovalliklerin alınmıĢ olması gerekir.
Alın kangal bölgesi temiz ve hasarsız olmalıdır.
Sıcak eleman alın kaynağı da denilen kaynak iĢlemi, sıcak eleman kaynağı ve
bindirme dikiĢli sıcak eleman alın kaynağı olmak üzere iki yöntemle yapılır.
Sıcak eleman alın kaynağında bağlantı yüzeyleri 210°C ila 10°C sıcaklığındaki
elemana karĢılıklı olarak 0.01 N/
basınç değeriyle bastırılmak suretiyle yapılır.
Burada kullanılan sıcak elemana verilmiĢ form nedeniyle borulardan biri diğerinin
bindirilmek suretiyle kaynak iĢlemi yapılır.
ġekil 4: Polietilen borularda alın kaynağı aĢamaları
22
Kaynak iĢlemi yapılırken kullandığımız alın kaynak makinası hatasız bir kaynak
dikiĢi yapabilmektedir. Bunun için kullandığımız tertibatların bu Ģartları sağlayabilmesi
gerekir. Kaynak iĢlemine geçmeden önce polietilen borunun kaynağa hazırlanması gerekir.
Kaynak cihazına bağlanan boruların yüzeylerinin temas ettirildiklerinde aralarında açıklık
kalmaması, boru üzerindeki oksidasyon tabakasının kazıyıcı ile kazınırken kazıma iĢleminin
0.2 mm‟yi aĢmaması önemlidir. Aksi takdirde boru et kalınlığının gerilmelere karĢı dayanımı
azaltılmıĢ olacaktır.
3.2.Elektrofüzyon Kaynak Tekniği
Elektrofüzyon kaynağı soket ve alın kaynağı gibi klasik tekniklerle kıyas götürmez,
güvenilir ve yüksek performanslı bir montaj tekniğidir.
Elektrofüzyon kaynak tekniği, bir polietilen fitting içerisine yerleĢtirilen ve direnç
oluĢturulması istenen metal sargılara (rezistans) elektrik akımı verilmesiyle sağlanan
enerjinin malzemeye verdiği ısı ile erimesi prensibiyle gerçekleĢir. Gerekli enerji miktarını
alan malzeme kademeli olarak erir ve boru yüzeyinde de erime oluĢmasını sağlar. Elektro
füzyon tekniğinde esas, rezistanslara imalatçı tarafından belirlenen süre ve gerilim (voltaj)
kadar enerji yüklemektir. Bu enerjiyi alan malzemeler yüzeysel olarak eriyip basınçlanarak
karıĢır (kaynar). Bu sırada iç yüzeylerde sıcaklı 160-200°C „ye kadar yükselir. Borulardaki
karbonun ısı alıĢveriĢi sırasında havadaki oksijenle birleĢerek oluĢturduğu karbondioksit gazı
basınçlanmayı sağlar, bu basınçlanma eriyik halindeki malzemenin moleküler difüzyon
yaparak boĢlukları doldurmasını sağlar, iĢlemin sona ermesi ile birlikte soğuyarak katılaĢır.
3.2.1. Elektrofüzyon Yönteminin Tercih Nedenleri
Günümüzde elektrofüzyon kaynak tekniği baĢta gaz dağıtım Ģirketleri olmak üzere
içerisinde basınçlı sıvı ve gazların geçtiği borularda güvenilir ve uygulaması kolay bir
kaynak iĢlemi olarak kabul görmüĢtür. Bu iĢlemin üstünlükleri üç ana baĢlıkta toplanabilir;
teknik nedenler, pratik nedenler ve insan faktörü.

Teknik Nedenler
Elektrofüzyon kaynak tekniğinde montaj yapıldıktan sonra kaynak yapılacak
parçalar arasında herhangi bir kayma söz konusu değildir. Boru veya fittinglerin kaynak
iĢlemine baĢlamadan önce karĢılıklı ağızlanması; kaynak iĢlemi sırasında herhangi bir
hareket olmaması; reçinenin kaynadıktan sonra farklı noktalarda soğuma gibi problemlerin
olmaması nedeniyle yüzeyde artık gerilmeler çok küçük değerdedir. Alın veya soket
kaynağında ise;
Isıtıcı aletlerin çıkarılması ve yüzeyler arasında düzgün bir temas olup olmadığının
anlaĢılması için kaynaklanacak parçaların yerlerinden oynatılması, Soğuma safhası boyunca
yüzeylerin basınç altında temas halinde tutulması gerekmektedir.
23
Bu tip kaynak tekniklerinde zorunlu olarak yapılan bu iĢlemler kaynak noktasının
uzun vadeli davranıĢı üzerinde zararlı etkileri olan iç gerilmeler meydana getirir. Bu
gerilmeler akıĢkanlıkları farklı iki reçine arasında yapılan eklerde daha da büyür.

Pratik Nedenler
Elektrofüzyon kaynak tekniği çapı 20-315 mm arasındaki tüm boruların monte
edilmesinde kullanılabilir. Çapı 125 mm‟ye kadar olan boruların uzun mesafeler boyunca
kullanılabilmesine imkân sağlayan yegane tekniktir. ġebeke inĢasının tüm safhaları boyunca
her yerde, basınç altında yapılan bağlantılarda ve tamirat iĢlerinde kullanılabilir.
Alın ya da soket teknikleri kendi baĢlarına yeterli değil tamamlayıcı teknikler olup,
Soket füzyonu sadece 75 mm çapındaki borularda, Alın füzyonu ise et kalınlığı az olan
borularda kullanılır. Çapı 50 mm‟den altındaki boruların yatayla açı yapmayan kısımlarında
kullanılabilir.
Montajı yapılıĢ (döĢenmiĢ) borularda yapılacak tamirat iĢlemlerinde elektrofüzyon
yöntemi olmadan alın veya soket kaynakları ile tamirat iĢlemleri yapılamaz.

Ġnsan Faktörü
Soket ve alın kaynaklarında kaliteli bir ek için el mahareti nihai bir önem taĢır. Bu
nedenle kaynak iĢlemi aĢamaları boyunca gereken çeĢitli basınç ve sıcaklıkları tanımlamak
ve uygulamak için uzmanlara ihtiyaç duyulur. Yani kaynak kalitesi ve dolayısıyla da
kaynağın uzun vadeli davranıĢı doğrudan kaynak operatörüne bağlıdır. Bunun iki sonucu
vardır;
Ayrıntılı bir personel eğitim programı hazırlama gerekliliği ve kaynakçıların periyodik
olarak kontrolü,
Kaynakları gözle ya da ultrasonik cihazlarla kontrol etme gereği (ki bu tür yöntemler
ancak büyük hataların tespitine yardımcı olur ve kaynağın kalitesi konusunda ta bir güvence
veremezler.)
Elektrofüzyon kaynak tekniği, diğer yöntemlerle karĢılaĢtırıldığında el mahareti ve
kontrol gerekliliğinin en aza indirildiği tekniklerdir.
3.2.2. Elektrofüzyon Kaynak Yönteminin Önemi
Elektrofüzyonla düzgün bir ek yapmak için sadece tasarım ve uygun bir fitting
kullanmak yetmez, aynı zamanda belirli çalıĢma kurallarına da riayet etmek gerekir. Bir
elektrofüzyon fittinginin tasarımında ve montaj koĢullarının tanımlanmasında hesaba
katılması gereken konuların baĢında, kullanılan boruların çapları ve bunların
24
hazırlanmasında baĢvurulan yöntemler (kangal halindeki ya da kasnağa sarılmıĢ boruların
doğrultulması) gelir.
Diğer kaynak tekniklerinde PE parçalarının kaynayıp kaynamadığını kontrolde üç
temel parametre önem kazanır.

Kaynaklanacak yüzeylerin sıcaklığı,

Kaynak ve soğuma aĢamalarında yüzeylerindeki basma basıncı,

Zaman.
Oysa elektrofüzyon tekniğinde bu parametreler karĢılıklı olarak birbirine bağlıdır;
çünkü sıcaklık ve basınç uygulanan elektrik enerjisinin etkisiyle gerek kaynak gerekse
soğuma safhası boyunca, zamana bağlı olarak sürekli bir değiĢim gösterir.
3.2.3. Elektrofüzyon Kaynağı Çevirimi
Otomatik elektrofüzyon kaynağı yapan bir makine kullanıldığında aĢağıdaki iĢlem
adımları takip edilir;
Elektrofüzyon kaynağı öncesi yapılması gereken hazırlık aĢamalarının ardından
fitting, füzyon uygulanacak hale getirilmiĢ, malzeme pozisyoner yardımı ile stabil
yapılmıĢtır ve montaj tamamlanıĢtır.
Kontrol kutusunun çıkıĢ kabloları, fitting soket yuvalarına takılır.
Fitting üzerinde yer alan ve imalatçı bilgileri içeren „Bar-code‟, optik okuyucu aparat
ile taranır ve iĢlemin doğru olarak gerçekleĢtiğini belirten sinyal sesi duyulur.
Kontrol kutusu ekranında imalatçı verileri ile gerilim, ortam sıcaklığı ve direnç
değerleri kontrol edilir.
Ġmalatçı verilerine bağlı olarak uygun görülen gerilim ve süre değerleri makine
tarafından fittinge tatbik edilir.
Ön görülen sürenin, ortam sıcaklığına bağlı olarak otomatik olarak düzeltilmesinin
ardından gerçekleĢen sürenin sonunda elektro füzyon iĢleminin gerçekleĢtiğini belirten sinyal
sesi duyulur.
Elektrofüzyon kaynak çevrimi tamamlanmıĢtır.
25
EF Kaynak Prosedürü
1. Boruların kaynak yapılacak uçları düze
ve pürüzsüz kesilerek, kaynak yapılacak ek
parçanın içerisine dayanma sınırına kadar
yerleĢtirilerek, boru üzerinde giriĢ sınırı
iĢaretlenir.
2. Kaynak yapılacak boru yüzeyi
temizlenerek, kaynak öncesi raspa ile
yüzey oksidasyonu alınmalıdır.
3. Kaynak yapılacak ek parçalar
ambalajından kaynak aĢamasında çıkarılıp,
kaynak yapılacak elektrofüzyon yüzeyleri
sanayi alkolü ile temizlenmeli, borunun ve
ek parçanın kaynak olacak yüzeyleri
temizlendikten sonra elle temastan
korunmalıdır.
26
4. Daha sonra kaynak yapılacak ek parça,
borunun iĢaretli kısmına ek parçanın
dayanma sınırına kadar yerleĢtirilir.
5. Elektrofüzyon kaynak uçları yukarı
gelecek Ģekilde boruyla birlikte düz olarak
kontrol edildikten sonra sabitlenir. Kaynak
makinesi soketleri, ek parçanın kaynak
uçlarına yerleĢtirilir ve kaynağa hazır hale
getirilir.
6. Kaynak iĢlemi için makine hazır
sinyalini
verdikten
sonra,
barkod
okutularak
veya
manuel
kaynak
parametreleri girilerek kaynak iĢlemi
baĢlatılır. Genel olarak kaynak makineleri
kaynak süresini ve voltajı ekranda
göstererek kaynak iĢlemini otomatik olarak
sonlandırarak bitiĢ sinyali verir.
3.2.4. Elektrofüzyon Tekniğinin Avantajları

ġebekenin yapımının ardından bakım gerektirmemesi,

El becerisi yüksek ve özel yetenekli personel gerektirmemesi,

Büyük metrajlı boruların bir defada serilip kaynatılabilmesi nedeniyle iĢlem
maliyetinin düĢük olması,
27

Katodik korumaya ihtiyaç duymaması,

Ekonomik teçhizat ile süratli montaj yapılabilmesi,

BirleĢim noktalarının kalitesi ve malzemelerin uzun ömürlü olması nedeniyle
Ģebekenin güvenirliliğinin artması,

PE boru ve fitting tiplerinin, imalatçı farkına bakılmaksızın uygun olarak
kullanılabilmesi gibi.
3.2.5. Elektrofüzyon Tekniğinin Temel Esasları
Kaynak operasyonları, 4 temel kural aĢamalarının uygulanması ile gerçekleĢtirilir.

Yüzeylerin kaynak iĢlemi için hazırlanması. Bunun için okside olmuĢ yüzeyin
dikkatlice kazınması ve temizlenmesi.

Kaynatılması planlanan parçaların birbirine özel dizaynlı aletler (pozisyonerkelepçe) kullanılarak pozisyonlarının sabitlenmesi.

Elektrofüzyon kaynak iĢlemi için özel olarak imal edilmiĢ kontrol kutuları
kullanılarak gereken sürede ve gereken değerde gerilim uygulanması.

Kaynatılan parça soğuyana kadar sabitlenen pozisyonun bozulmamasının
sağlanması.
Elektrofüzyon kaynak iĢlemlerinde kullanılan fitting malzemeler, polietilen reçinenin
kalıp kullanılarak enjeksiyon yöntemi ile üretilirler.
Fittinglerin içerisine yerleĢtirilen metal direnç tellerine elektrik enerji yüklenmesi
sonucu ortaya çıkan ısı geniĢ bir alana yayılarak malzemenin erimesini sağlar.
Direnç tellerin sarım sayıları ve direnç değerleri malzemelerin erimesi için gerekli
enerji miktarına göre belirlenir.
Erime için gereken enerji ise tellere uygulanacak gerilim ve bu gerilimin uygulandığı
sürenin bir fonksiyonu olarak ortaya çıkar.
Bu noktadan hareketle, elektro füzyon kaynak iĢlemleri sırasında fittinglerin imalatçı
verilerine bağlı kalınarak kullanılması, personel hatalarını en aza indiren otomatik kaynak
makinaları ile çalıĢması gerekir.
28
3.2.6. Elektrofüzyon Band ile Spiral Sarımlı Koruge Boru BirleĢtirme

Boru uçları testere ile düzgün Ģekilde 90 derece olacak Ģekilde kesilir.

Boru içine merkezleme için kasnak hazırlanır.

Kasnak 1. Boru içine yarısı girecek Ģekilde yerleĢtirilir.
29

Ġki boru uçları bir araya gelecek Ģekilde dondurulur.

Elektrofüzyon band kaburga arasına yerleĢtirilir

Elektrofüzyon band kaburga aralarına tam olarak yerleĢtirilir.
30

Elektrofüzyon band üzerine çelik gergi bandı dolandırılır.

Gergi bandı uçları spanzet takılır.

Spanzet gerdirilir.
31

Elektrofüzyon kaynak makinası

Elektrofüzyon kaynak makinası uçları bağlanır.

Elektrofüzyon kaynak makinası ayarlanır ve çalıĢtırılır.
32

El extruderi

PE kaynak teli 4 mm

Boru birleĢme uçları el extruderi ile kapatılır.
33
3.3. Ekstrüzyon Kaynak ( KöĢe Kaynak)
PE borular muf geçme noktalarından içten ve dıĢtan köĢe kaynağı ile birleĢtirilebilir.
Mufsuz olarak yapılan düz borularda da köĢe kaynağı yapmak mümkün olmakla birlikte, bu
kaynak yöntemi genel olarak özel projelerde borulardan üretilen dirsek, çatal gibi ek
parçaların üretiminde menhol ve tank gibi özel teknik uygulamalarda kullanılan bir kaynak
yöntemidir.
KöĢe kaynağı, yüksek basınçlı hatlarda kullanılacak boruların birleĢiminde
uygulanamaz. Sadece düĢük basınçlı cazibeli hatlarda kullanılacak boru ve mentollerde
uygulanabilir. Ekstrüzyon kaynak makineleri, aynı yöntemle çalıĢmakla birlikte iki türlüdür.

Elektrotla çalıĢan sıcak hava üflemeli kaynak makineleri

Granül hammaddeyi ekstrüde eden sıcak hava üflemeli kaynak makineleri
KöĢe kaynağı (ekstrüzyon kaynak) DVS 2207 standardına göre yapılmaktadır.
Resim 2: KöĢe Kaynak
3.3.1. KöĢe Kaynak Yaparken Dikkat Edilecek Hususlar

KöĢe kaynağı yapılacak ortamın ısısı 5˚C‟nin altında olmalıdır.

KöĢe kaynağı, gaz borularında ve basınçlı içme suyu hatlarında kullanılmalıdır.

Kaynak yapılacak parçalar ile kaynak elektrotlarının malzemesi aynı sınıf
olmalı ve kullanılan kaynak elektrotlarının çapları 3 veya 4 olmalıdır.

Kaynak yapılacak yüzeyler çok temiz olmalı, kaynaktan hemen önce raspa ile
yüzey oksidasyonu alınarak kaynak yapılmalıdır.

Kaynak ekstrüderi kaynak yapılacak yüzeye 45˚ açı ile tutularak kaynak iĢlemi
gerçekleĢtirilmelidir.
34
ġekil 5: KöĢe Kaynak Yapım ġekilleri
ġekil 6: KöĢe kaynağı Çift Taraflı Yatay Parça
Kaynak ġekilleri
ġekil 7: KöĢe kaynağı Dik Parça Kaynak
ġekilleri
ġekil 8: KöĢe kaynağı Tek Taraflı Yatay Parça
Kaynak Ģekilleri
Tablo 4:. DVS 2207 KöĢe kaynağı parametreleri(Ortam ısısı 20˚C)
35

Büyük ve derin kaynaklarda bir kerede maksimum 4 mm kalınlığında kaynak
yapılmalı, soğutma iĢleminden sonra tekrar raspa ile temizlenip kaynak üzerine
bir daha kaynak yapılarak, istenilen kalınlığa ulaĢıncaya kadar iĢlem bu Ģekilde
devam ettirilmelidir.
3.4.Soket Füzyon Kaynağı
Bu metotta, yapıĢkan olmayan alüminyum kalıplarla borunun dıĢ yüzeyi ve aynı PE
malzemeden yapılmıĢ ek parçanın iç yüzeyi aynı anda ısıtılır. Yüzeyler yeterince eridikten
sonra ısıtıcı kalıplar çıkarılarak, boru ve ek parça birbirine geçirilir. ErimiĢ yüzeylerin
birbirine geçmesi sağlanır ve homojen birleĢme için soğutulur.
Prensipte sadece aynı tip malzemeler birleĢtirilebilir (PE, PE ile). Bu yöntemle küçük
çaplı boru ve ek parçalar birleĢtirilmekle birlikte genel olarak PPRC tesisat ve ek
parçalarının birleĢiminde kullanılır.
Resim 3: Soket Füzyon kaynağı
3.5. FlanĢlı BirleĢtirme Yöntemi
FlanĢlı birleĢtirme yöntemi, PE boruların çelik boru, vana, pompa, kompansatör gibi
ekipmanlarla birleĢtirilmesi gerektiğinde veya boru hattının ileriki dönemlerde belli
noktalarda demonte edilmesi gerektiği durumlarda kullanılan bir yöntemdir. FlanĢ olarak
adlandırılan çelik bir çember PE boru hattının üzerine geçirildikten sonra, boru hattının
ucuna “flanĢ adaptörü” olarak adlandırılan ve uç kısmında çelik çemberi tutacak Ģekilde bir
yakası bulunan PE parça, alın kaynağı ile kaynatılır. FlanĢ ile birleĢtirilecek olan iki boru
36
hattı karĢı karĢıya getirilir ve iki yaka arasına conta yerleĢtirildikten sonra cıvata ve somun
ile flanĢların bağlantısı yapılır. Dikkat edilmesi gereken husus, cıvataları dairesel sıra ile
değil, karıĢık sıra ile sıkmaktır. Cıvataları sıkarken, boru hatlarını çektirmemek, aĢırı
yüklemeleri önlemek açısından önemli bir husustur.
ġekil 9: FlanĢlı BirleĢtirme Yöntemi
Resim 4: FlanĢlı BirleĢtirme Yöntemi ile BirleĢtirilmiĢ Borular
37
3.6. Servis Hattı Kaynakları
63-110 ve 125mm çaplı PE dağıtım hatlarından tüketime sunulmak üzere servis
kutularına çekilen 20 mm, 32 mm ve ender olarak 40 mm çaplı PE hatlara „servis hatları‟
denir. Servis hatları aracılığı ile gaz tüketim değerlerine uygun servis kutuları, binaların
uygun noktalarına monte edilir.
Servis hattı ile 4 bar basınçta taĢınan gaz, servis kutuları içerisine yerleĢtirilen servis
regülatörleri ile 21 ya da 300 mbar değerine düĢürülerek kullanıma sunulur. Bina iç tesisatı
ile tüketim noktalarına (gaz yakıcı cihazlar) ulaĢır. YanlıĢ bir uygula olduğu kabul edilmekle
beraber bölge regülatör çıkıĢlarındaki P0 (P sıfır) hattı dediğimiz 6‟‟ lik çelik hatlardan
servis hattı alındığı olmaktadır.
Fakat bu tip servis hatlarında meydana gelebilecek bir hasar durumunda boruya ulaĢıp
boğma imkanı olamıyorsa regülatör çıkıĢ vanasını kapatmak gerekeceğinden bu kaynak
yöntemi tavsiye edilmemekle beraber bir kaynak yöntemi olarak bahsedilecektir. Gazsız
dağıtım hatları üzerinde yapılabileceği gibi daha ziyade gazlı hatlardan bağlanılarak çalıĢılır.
Ġstanbul gaz projesinde kullanılan S-200 ve S-300 duvar tipleri ile CES-200 gömülü
tiplerle S-2300 olmak üzere dört değiĢik servis kutuları mevcut olmakla beraber S-2300
tiplerin kullanımı nadirdir. Saddle T adı verilen ve semer Ģeklinde imal edilmiĢ PE fittings
malzemelerinin ilgili çaplarda dağıtım hattı borularının PE manĢonlar yardımıyla eklenmesi
sonucu servis hatları inĢa edilmiĢ olur. Yapılan kaynak bağlantılarının pnömatik testlerinin
ardından semerler yardımıyla boruların delinmesi suretiyle doğalgaz servis kutularına gaz
verilmiĢ olur.
3.6.1. Pe Borularda Servis Hattı Uygulaması
Polietilen borulardaki servis hattı uygulamaları kaynak yöntemleri değiĢmemekle
beraber gazlı hatlarda ve gazsız hatlarda servis hattı uygulamaları olmak üzere iki baĢlık
altında incelenebilir. Gazlı hatlardaki servis hattı uygulamaları ilave bir emniyet tertibatı
gerektirir, bunun dıĢında bir farklılık göstermez.
Bu nedenle gazlı hatlardaki servis hattı uygulamaları anlatılacaktır. Gazlı hatlar
üzerinde yapılacak tüm çalıĢmalarda olduğu gibi önce emniyet faktörlerine dikkat
edilmelidir. Emniyet faktörleri açılacak tranĢenin kaynak yapmaya yeterli olması, çevre
emniyetinin alınmıĢ olması, kaynak iĢlemi sırasında yangına karĢı dayanıklı iĢ tulularının
giyilmesi, herhangi bir gaz kaçağını önceden haber verebilecek cep dedektörünün emme
kısmı örtülmeyecek Ģekilde elbiseye takılı bulunması, topraklanmanın yapılmıĢ olması ve
yangın söndürme tüplerinin kullanıma hazır olarak rüzgarın yönü de dikkate alınarak
konumlandırılmıĢ olması gerekmektedir.
Emniyet tedbirlerinin eksiksiz olarak alındığından emin olduktan sonra tranĢenin
uygunluğu kontrol edilerek istenilen değerleri sağlandığı görüldükten sonra servis hattı
38
kaynağı için ön iĢlemlere geçilebilir. Boru üzeri herhangi bir çizilmeye, toz, pislik gibi
maddelerin transferini önlemek amacıyla temiz bir bez parçasıyla silinerek temizlendikten
sonra semer diye tabir ettiğimiz saddle‟ın üst parçası boru üzerine konularak çizilmek
suretiyle kazıma yapacağımız kısım iĢaretlenir. Böylelikle sadece kaynak yapılacak bölge
kazınmıĢ olacaktır.
Kazıma iĢleminin daha geniĢ bir alana yayılması boru üzerindeki oksidasyon
tabakasının alınması ve et kalınlığının düĢürülmesi nedeniyle malzeme ömrünü azaltacaktır.
Boru üzerindeki 0.2 mm‟yi aĢmayacak Ģekilde yapılacak kazıma iĢlemi yapılır. Daha sonra
tranĢeye serilen servis borusunun kutu tarafında kalan kısmının vana bağlantısı ve tespiti
yapıldıktan sonra dağıtım hattı üzerine konulan saddle yardımıyla ölçüsü alınan servis
borusu PE kesme makasıyla yüzeye dik olarak kesilir.
Bu iĢlemden sonra saddle‟ın branĢman alınacak kısmı ile servis borusu manĢon
takılmak suretiyle çizilerek kazıma iĢlemi yapılır. Bu iĢlemden önce servis borusunun saddle
bağlantısıyla ağızlatılması sırasında arada açıklık kalmadığına dikkat edilmelidir. Kaynak
hatalarının oluĢumuna neden olabilecek bu açıklık çoğunlukla servis borusunun uygun
kesilmemesinden ve aĢağıda değineceğimiz pozisyoner kullanım hatalarından oluĢtuğu göz
önünde bulundurulmalıdır.
Kaynak yapılacak noktalar liflenmeyen temiz bir bezi solvent ile ıslatılarak silindikten
sonra, önce semer ve saddle montajı yapılır. Saddle montajında yani servis borusuyla
saddle‟ın manĢon yardımıyla birleĢtirilmesi iĢleminde parçaların ağızladığından emin
olduktan sonra servis hattı pozisyoneri yardımıyla bağlantı sabitlenir. Kaynak iĢlemine
geçmeden önce servis semerinin kapağı sökülerek delici tij, diĢler ve bıçak bölümleri fiziksel
olarak incelenmelidir. Aksi halde tij de bulunan bir çatlak; basınç etkisiyle dıĢarı fırlayabilir
veya diĢlerdeki bir hata kapak üzerinde basınçlanma meydana getirebilir. Bu ve bunun gibi
imalatçı hataları kaynak personeli ve çevre açısından çeĢitli tehlikeler yaratabilir. Fittinglerde
olabilecek imalat hataları bunlarla sınırlı değildir. Gerek semer gerekse de manĢon
rezistanslarında kopukluk, soket yerlerinde teması sağlayan parçalar olmayabilir. Bu nedenle
kaynak iĢlemine geçmeden önce kullanılacak manĢon ve semer sırasıyla elektrofüzyon
kaynak makinasına bağlanarak direnç değerleri okunmalıdır. Okuduğumuz direnç değeri
sıfırı gösteriyorsa rezistans teli kopuk veya temas noktasında problem var demektir.
Pozisyoner yardımıyla stabilitesi sağlanan saddle T nin kontrolü yapıldıktan sonra bağlantı
üzerinde herhangi bir Ģeyin kuvvet oluĢturmaması önemlidir.
(Servis borusu üzerine basma, kum vs. dökülmesi) bu kontrollerin ardından jeneratör
veya Ģebeke gerilimine bağlanan elektrofüzyon kaynak makinası çalıĢtırılarak voltaj değeri
okunur. ġebeke geriliminin yeterli olmadığı mahallerde jeneratör kullanılmak suretiyle iĢlem
yapılabilir.
39
UYGULAMA FAALĠYETĠ
AĢağıda verilen iĢlem sırasını takip ederek 250 mm boyunda 2 Adet ᴓ32 mm PE
boruyu elektro füzyon kaynak yöntemiyle birleĢtiriniz.
1. Boruların kaynak yapılacak uçları düz ve
pürüzsüz kesip, kaynak yapılacak ek
parçanın içerisine dayanma sınırına kadar
yerleĢtirip, boru üzerinde giriĢ sınırı
iĢaretleyiniz.
2. Kaynak yapılacak boru yüzeyini
temizleyip, kaynak öncesi raspa ile yüzey
oksidasyonunu alınız.
3. Kaynak yapılacak ek parçaları
ambalajından kaynak aĢamasında çıkartıp,
kaynak yapılacak elektrofüzyon yüzeyleri
sanayi alkolü ile temizleyiniz. Borunun ve
ek parçanın kaynak olacak yüzeylerini
temizledikten sonra elle temas etmeyiniz.
40
4. Daha sonra kaynak yapılacak ek parçayı,
borunun iĢaretli kısmına ek parçanın
dayanma sınırına kadar yerleĢtiriniz.
5. Elektrofüzyon kaynak uçları yukarı
gelecek Ģekilde boruyla birlikte düz olarak
kontrol edildikten sonra sabitleyiniz.
Kaynak makinesi soketleri, ek parçanın
kaynak uçlarına yerleĢtirilip ve kaynağa
hazır hale getiriniz.
6. Kaynak iĢlemi için makine hazır
sinyalini
verdikten
sonra,
barkod
okutularak
veya
manuel
kaynak
parametreleri girilerek kaynak iĢlemi
baĢlatınız. Genel olarak kaynak makineleri
kaynak süresini ve voltajı ekranda
göstererek kaynak iĢlemini otomatik olarak
sonlandırarak bitiĢ sinyali verir.
41
ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME
AĢağıdaki soruları dikkatlice okuyunuz ve doğru seçeneği iĢaretleyiniz.
1.
PE boruların gaz taĢınmasında kullanılmalarının asıl nedeni nedir?
A) YumuĢak olmaları
B) Sert olmaları
C) Renkli olmaları
D) TaĢınan gazda bulunan korozif maddelere karĢı yüksek kimyasal dirence sahip
olması.
2.
PE Boruların sınıflandırılması
yapılmaktadır.
A) Kullanılan hammaddeye göre
aĢağıdakilerden
hangisine
göre
B) Mekanik özelliklerine göre
C) Standart boyut oranına (SDR) göre
D) Hepsi
3.
Elektrofüzyon kaynak yöntemini ilk olarak kim geliĢtirilmiĢtir.
A) Fittings
B) Siemens
C) James Watt
D) Mannesman AG
4.
Aynı çaptaki iki PE boruyu birleĢtirmede kullanılan parçanın isim nedir?
A) Redüksiyon
B) ManĢon
C) EĢit T
D Nipel
5.
Kep ne amaçla kullanılır.
A) Farklı çaptaki PE boruları birleĢtirmede kullanılır.
B) Bir PE borudan aynı çapta bağlantı alınması için kullanılır
C) Hat sonlarında PE borunun ucunun kapatılmasında kullanılır
D) Verilen açılarda PE borunu yönünün değiĢtirilmesinde kullanılır
6.
ManĢon bağlanacak olan yüzeyin oksitlerden ve kirden kazınarak temizlenmesi
için gerekli olan ekipmanın adı nedir?
A) Elektrofüzyon kaynak makinası
B) Boru temizleme aparatı
C) Boru ayar aparatı
D) Klamplar
42
7.
Elektrofüzyon kaynağında kullanılan standart aĢağıdakilerden hangisidir?
A) DVS 2207
B) DIN 6225
C) TSE 5265
D) TS 4298
8.
Rezistanslı bir plaka yardımıyla kaynak yapılacak boru uçlarının belirli bir
basınçla ve zamanda ısıtılması ve alın alına yapıĢtırılıp, soğutulması iĢlemine
verilen isim?
A) Elektrik Ark kaynağı
B) Elektrofüzyon kaynağı
C) Soket kaynağı
D) Alın kaynağı
9.
Alın kaynağının avantajları aĢağıdakilerden hangisidir?
A) BirleĢtirme için özel ekleme parçası gerektirmez.
B) Ek parçaları diğer borulara göre daha ucuzdur.
C) 3 mm‟den büyük et kalınlıkları için kolaylıkla ve güvenle uygulama yapılabilir.
D) Hepsi
10.
AĢağıdakilerden hangisi PE boruların kaynak yöntemidir.
A) Soket kaynağı
B) Alın kaynağı
C) Elektrofüzyon kaynağı
D) Hepsi
DEĞERLENDĠRME
Cevaplarınızı cevap anahtarıyla karĢılaĢtırınız. YanlıĢ cevap verdiğiniz ya da cevap
verirken tereddüt ettiğiniz sorularla ilgili konuları faaliyete geri dönerek tekrarlayınız.
Cevaplarınızın tümü doğru ise bir sonraki öğrenme faaliyetine geçiniz.
43
MODÜL DEĞERLENDĠRME
AĢağıdaki soruları dikkatlice okuyunuz ve doğru seçeneği iĢaretleyiniz.
1.
AĢağıdakilerden hangisi Polietilen Boruların kullanım alanlarından değildir?
A) Doğalgaz taĢınması ve kullanılmasında
B) Su ve kanalizasyon Ģebekelerinde
C) Tarımsal sulamada
D) Kızgın buhar devrelerinde
2.
Elektrofüzyon kaynak yönteminde erime, hangi sıcaklık değerleri arasında
meydana gelir?
A) 160ºC ile 200ºC arasında
B) 140ºC ile 160ºC arasında
C) 220ºC ile 380ºC arasında
D) -5ºC ile 35ºC arasında
3.
Doğal gaz hatlarında aĢağıdakilerden hangisi kullanılmalıdır?
A) HDPE100
B) HDPE80
C) MDPE100
D) MDPE80
4.
AĢağıdakilerden hangisi Doğal Gaz hatlarında polietilen boru kullanılmasının
avantajlarındandır?
A) Çabuk ve ekonomik döĢenmesi
B) Bakım kolaylığı
C) Korozyona maruz kalmayıĢı
D) Hepsi
5.
Elektrofüzyon kaynağının verimli yapılabilmesi için ortam sıcaklığı hangi
değerler arasında yer almalıdır?
A) -40ºC ile 40ºC arasında
B) 0ºC ile 45ºC arasında
C) -5ºC ile 35ºC arasında
D) -10ºC ile 25ºC arasında
6.
AĢağıdakilerden hangisi Polietilen malzemenin ham maddesidir?
A) Çelik
B) Alüminyum
C) Petrol
D) Bakır
44
7.
AĢağıdaki seçeneklerin hangisi kalite yönetim standardıdır?
A ) ISO 9001
B ) ISO 14001
C ) OHSAS 18001
D ) ISO 17024
8.
Elektrofüzyon kaynağında boruyu kazıma (raspalama) iĢlemi neden yapılır?
A ) Kaynak yüzeyinde ön ısıtma sağlamak için
B ) Boru uçlarının manĢona rahat geçebilmesi için
C ) Boru yüzeyindeki okside tabakayı sıyırmak için
D ) Boru uçlarını dik açıya getirmek için
9.
Polietilen boruları kesme iĢlemi aĢağıdakilerden hangisi ile gerçekleĢtirilmelidir?
A ) Elektrikli Testere
B ) Kazıma bıçağı (raspa)
C ) Delici alyen anahtar
D ) Giyotin Makas
10.
AĢağıdakilerden hangisi PE borudaki SDR kısaltmasını tanımlar?
A ) Borunun markası
B ) Boru çapının et kalınlığına oranı
C ) Borunun uzunluğunu gösterir
D ) Hepsi
11.
Boru hattı döĢemek için kazılmıĢ, belirli bir derinlik ve geniĢlikte hat boyu açılan
çukura ne ad verilir?
A ) TranĢe
B ) Hendek
C ) Çukur
D ) Sondaj
DEĞERLENDĠRME
Cevaplarınızı cevap anahtarıyla karĢılaĢtırınız. YanlıĢ cevap verdiğiniz ya da cevap
verirken tereddüt ettiğiniz sorularla ilgili konuları faaliyete geri dönerek tekrarlayınız.
Cevaplarınızın tümü doğru ise bir sonraki modüle geçiniz.
45
CEVAP ANAHTARLARI
ÖĞRENME FAALĠYETĠ-1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
D
D
B
C
B
A
D
D
D
MODÜL DEĞERLENDĠRME
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
D
C
B
A
C
C
A
C
A
D
A
46
KAYNAKÇA

Anık S., Dikicioğlu A.,Vural
M., Termoplastik Malzemelerin Kaynağı,
Kaynak Tekniği Derneği Yayın No. 2, Ġstanbul, 1994.

Kaluç, E., Taban
E., Doğalgaz Boru Hatlarında Kullanılan Polietilen
Boruların Kaynağı, MakinaTek BileĢim Yayıncılık, Ġstanbul, 2005.

Fırat boru ürün kataloğu, Ġstanbul.
47