Emniyetli Doğalgaz Ve Sağlıklı İçme Suyu Tesisatı İçin Sıvı Metal Matrisli Alüminyum Kompozit Boru Bağlantı Elemanlarının Geliştirilmesi

Abstract

Su şebeke sistemlerinde üretim kolaylığı, düşük maliyet ve ha­fifliği sebepleriyle kullanılan plastik malzemeli boru bağlantı elemanlarının araştırmalar sonucunda kanserojen etki göstermesi ve yüksek basınçlarda ge­rekli dayanımı gösterememesi su sağlığı ve güvenliğine tehdit oluşturmaktadır. Ülkemizdeki plastik malzemeli boru bağlantı elemanı üreticilerinin onda sekizi hammadde olarak hurda katkılı karışımlar kullanmaktadırlar. Kullanılan bu karı­şım, ürün üzerindeki kaliteyi olumsuz yönde etkilemekte ve hem sağlık hem de güvenlik konularında emniyetsiz bir durum oluşturmaktadır. Alternatif olarak kullanılan dökme demir malzemelerde ise ısıl ve galvaniz kaplama gibi ikincil işlemler gerekmektedir. Bu sebeplerle üretim zorluğu ve yüksek maliyet söz ko­nusu olmaktadır. Çin’den temin edilen düşük kaliteli ve düşük maliyetli boru bağlantı elemanları ekonomik sebeplerle tercih edilmektedir. Bu tercih ise su şe­beke sistemlerinde sağlıksız bir yapı sonucunu doğurmaktadır. Bir diğer taraftan da olağanüstü afet gibi durumlarda bu kalitesiz ürünler yeterli dayanımı göste­remeyerek şebeke üzerinde çatlaklara neden olmakta ve hatta kırılmaktadırlar. Bu durum sonucunda en gerekli zamanında su şebeke sistemi kullanılamaz hale gelmektedir.

Belirtilen sorunlara çözüm olacak alüminyum boru bağlantı elemanları su sağ­lığı ve güvenliğine tehdit oluşturmadığından kaplama ve benzeri ikincil işlemler gerekmeksizin kullanılabilecek ve üretim kolaylığı sağlanacaktır. İnsan sağlığını negatif etkileyecek bir unsur taşımayan alüminyum malzemeler korozyon diren­ci bakımından da yüksek emniyete sahiptir.

Alüminyum malzemeden üretilen boru bağlantı elemanları gerekli dayanım özelliklerini sağlamanın yanında ola­ğanüstü afet durumlarında da rakiplerini geride bırakmaktadır. Bu çalışmada ise taguchi yöntemi ve sonlu elemanlar metodu ile gerekli yeterliliklere sahip alüminyum boru bağlantı elemanlarının tasarım parametrelerine ait optimizas­yon yapılacaktır.

Kılavuz ömrünün azalması ve kırılması temperleme işlemi ile giderilebilir. Malzemenin sertliği azaltılarak deprem ve su basması gibi tehlikelerin önüne geçilebilir. Dökme demir fittings paslanma etkisini azaltmak için galvaniz yapılmaktadır. Bu işlemler ekstra enerji gideri ve maliyet oluşturmaktadır. Malzeme çekme dayanımı ise orantılı olarak düşmektedir. Kumda demir dökümde zararlı kum atıkları oluşur. Maça yapılması içinde çeşitli kimyasal malzemelere gerek duyulmaktadır.

Bu çalışma ile alüminyum alaşımlı boru bağlantı elemanlarının dayanım, yorulma ve korozyon özelliklerini artırarak dökme demir boru bağlantı elemanlarından daha verimli ürünler elde edilmek istenmektedir. 6061 alüminyum metal matrisli kompozit malzemelerin SiC, Al203 ve B4C eklentisi ile güçlendirilmesi ile ilgili bilimsel çalışmalar incelenmiştir. Bu literatür taramasının sonucunda alüminyum boru bağlantı elemanlarının toz metal ve farklı elementler ilavesi ile mekanik özelliklerinin iyileştirilebileceği gözlemlenmiştir