Gemi Makine Dairesi Isı Eşanjörleri: Titanyum Plaka ve Klas Onayı

Özet: Gemi makine dairesinde ısı eşanjörü karada olduğundan daha zor bir görev yapar: soğutucu akışkan deniz suyudur (yaklaşık 19.000 ppm klorür), ortam titreşimlidir, alan kısıtlıdır ve arıza hâlinde servise ulaşmak günler alır. Bu yüzden deniz suyu tarafında titanyum plaka standarttır, ekipman klas kuruluşu gereklerine göre belgelenir ve montaj gemi hareketlerine göre tasarlanır. Bu yazıda devre yapısı, malzeme seçimi, belgelendirme süreci ve gemide bakım pratiği ele alınıyor.

Gemide eşanjör nerelerde var?

Merkezi soğutma mantığı: deniz suyunu tek noktada tutmak

Modern gemilerde deniz suyu, makine dairesinin her yerine dağıtılmaz. Bunun yerine merkezi soğutma kurgusu uygulanır:

1. Deniz suyu, kinistinden alınır ve filtreden geçirilir
2. Merkezi soğutucu (titanyum plakalı eşanjör) üzerinden geçip tatlı su devresini soğutur ve hemen denize geri verilir
3. Kapalı tatlı su devresi, makine dairesindeki tüm tüketicileri besler — genelde düşük sıcaklık (LT) ve yüksek sıcaklık (HT) olmak üzere ikiye ayrılır

Kazancı büyüktür: korozyona ve biyofouling’e maruz kalan tek ekipman merkezi soğutucudur. Diğer bütün eşanjörler, pompalar ve borular temiz, şartlandırılmış tatlı su görür. Bu, karadaki chiller ayırıcı eşanjör mantığının denizdeki karşılığıdır.

Tropik sularda tasarım deniz suyu giriş sıcaklığı genelde 32 °C kabul edilir; sistem, en sıcak seyir bölgesinde bile makineyi soğutabilmelidir.

Neden titanyum?

Deniz suyu yaklaşık 19.000 ppm klorür içerir. Paslanmaz çeliğin yüzeyindeki koruyucu pasif film bu derişimde yerel olarak delinir ve çukurcuk korozyonu başlar. Plaka 0,4–0,6 mm kalınlığında olduğu için delinme aylar içinde gerçekleşebilir.

Titanyumun oluşturduğu titanyum dioksit filmi ise klorüre karşı pratikte geçirimsizdir; deniz suyunda 20 yıl ve üzeri servis ömrü olağandır. Bu yüzden deniz suyu tarafında titanyum bir tercih değil, sektör standardıdır.

Malzeme kararının arkasındaki mantık için 316L mi titanyum mu yazımıza bakabilirsiniz. Conta tarafında yağ ve yakıt hatlarında EPDM kullanılmaması kritik bir kuraldır — EPDM mineral yağda şişer. Bkz. conta malzemesi seçimi.

Galvanik uyum: titanyumun görünmeyen bedeli

Titanyum, galvanik seride soylu taraftadır. Karbon çelik veya bronz bir bağlantı ağzıyla doğrudan temas ettiğinde, o parça hızla yenir. Gemide bu hata pahalıya mal olur.

Korunma yolları:

• Bağlantı ağızlarının ve ara parçaların uyumlu malzemeden seçilmesi
• Gerektiğinde yalıtıcı conta ve burçlarla galvanik zincirin kırılması
• Boru hattında uygun kaplama veya katodik koruma
• Deniz suyu hattında akış hızının erozyon-korozyon sınırları içinde tutulması

Biyofouling ve filtreleme

Deniz suyu yalnızca korozif değil, aynı zamanda canlıdır. Midye larvası, yosun, kum ve deniz canlıları kinistinden içeri girer. Plaka kanalları dar olduğu için bir tutam yosun bile akışı kesebilir.

• Kaba filtre (strainer) kinisti çıkışında zorunludur; deniz suyu eşanjörünün önünde ikinci bir filtre bulundurulur
• Deniz canlısı önleme sistemi (MGPS / antifouling) larva yerleşmesini engeller
• Limanda uzun bekleme en riskli dönemdir: durgun deniz suyu hem biyofilm hem tortu altı korozyon üretir. Uzun beklemelerde deniz suyu devresinin periyodik olarak sirküle edilmesi ya da tatlı suyla yıkanıp boşaltılması önerilir

Klas onayı ve belgelendirme

Gemiye takılacak basınçlı ekipman ve ısı eşanjörleri, geminin bağlı olduğu klas kuruluşunun kurallarına uygun olmalıdır. Türkiye’de ve uluslararası sularda en sık karşılaşılanlar: Türk Loydu, DNV, Lloyd’s Register, ABS, Bureau Veritas, RINA ve ClassNK.

Süreç tipik olarak şu adımlardan oluşur:

1. Tasarım onayı. Hesap raporları, imalat resimleri ve malzeme listesi klas kuruluşuna sunulur.
2. Malzeme sertifikaları. Basınç taşıyan parçalar için EN 10204 3.1 veya klas onaylı 3.2 sertifikası istenir.
3. İmalat gözetimi. Kaynaklı konstrüksiyonlarda onaylı kaynak prosedürü (WPS/PQR) ve sertifikalı kaynakçı aranır.
4. Testler. Hidrostatik basınç testi, sızdırmazlık testi, gerektiğinde tahribatsız muayene — klas sörveyörü gözetiminde.
5. Sertifikasyon. Ekipman sertifikası düzenlenir; bazı ürün grupları için üretici tip onayı (type approval) alabilir.

Ayrıca gemi ekipmanı için titreşim ve şok dayanımı, eğim/yalpa koşullarında çalışabilme, yangın güvenliği ve malzeme yanmazlığı gibi ek şartlar gündeme gelir. Yakıt ve yağ hatlarındaki eşanjörlerde sızıntının sıcak yüzeye ulaşmasını engelleyecek önlemler (koruyucu kılıf, damlama toplama) klas kuralı olarak istenebilir.

Not: Klas gereksinimleri kuruluşa, gemi tipine ve devrenin kritikliğine göre değişir. Proje bazında hangi belgelerin gerektiği, tasarım aşamasında klas kuruluşuyla netleştirilmelidir.

Montaj ve yerleşim

• Servis boşluğu. Plaka paketinin açılabilmesi için cihazın önünde paket boyu kadar boşluk şarttır. Makine dairesinde bu alanı sonradan bulmak mümkün değildir; yerleşimde baştan ayrılmalıdır.
• Titreşim. Cihaz, gemi yapısına titreşim yalıtımlı ve yeterli rijitlikte bağlanır; boru bağlantılarında kompansatör kullanılır.
• Gemi hareketi. Eğim ve yalpa koşullarında havalıkların ve tahliyelerin işlevini koruması gerekir.
• Yedeklilik. Kritik devrelerde iki adet %50 veya %100 kapasiteli eşanjör, biri devredeyken diğerinin temizlenebilmesini sağlar. Bu, seyir hâlinde bakım yapabilmenin tek pratik yoludur.
• Ölçüm. Her eşanjörün iki tarafına manometre ve termometre konur; kirlenme yalnızca bu dört sayıyla izlenir.

Gemide bakım pratiği

Titanyum plakada kesin kural: temizlik kimyasalı hidroflorik asit içermemelidir. HF titanyumu hızla çözer. Paslanmaz plakalarda ise klorür içeren temizleyiciler yasaktır. Prosedürün tamamı için eşanjör bakım rehberine bakın.

Sık yapılan hatalar

1. Deniz suyu tarafında 316L kullanmak. Maliyet düşürme girişimi, aylar içinde plaka delinmesiyle sonuçlanır.
2. Servis boşluğu bırakmamak. Açılamayan eşanjör, temizlenemeyen eşanjördür.
3. Filtreyi ihmal etmek. En iyi malzeme bile tıkanan kanalı kurtarmaz.
4. Galvanik uyumu gözden kaçırmak. Titanyum plaka sağlam kalır, bağlantı ağzı erir.
5. Yağ hattında EPDM conta. Conta şişer, paket sızdırır.
6. Uzun liman beklemesinde deniz suyunu devrede bırakmak. Durgun deniz suyu, çalışan deniz suyundan daha zararlıdır.
7. Yedek parça bulundurmamak. Açık denizde tedarik yoktur.

İlgili içerikler

• Gemi inşada contalı plakalı eşanjör
• Havuz ısı eşanjörü seçimi ve titanyum
• Eşanjör sızdırıyor: teşhis ve çözüm
• Gemi inşa ve denizcilik için ısı eşanjörü
• Contalı plakalı eşanjör
• Borulu (Shell & Tube) eşanjör
• Eşanjör plakası — titanyum seçenekleri
• Özel imalat

Kaynaklar

• Alfa Laval — HVAC ve endüstriyel uygulama SSS: alfalaval.us
• SWEP — Plakalı eşanjör kullanım ve bakım kılavuzu (PDF): swepgroup.com
• EN 10204 — Metalik ürünler için muayene belgeleri
• TS EN 13445 — Ateşle temas etmeyen basınçlı kaplar
• PED 2014/68/EU — Basınçlı Ekipmanlar Yönetmeliği
• IACS — Uluslararası Klas Kuruluşları Birliği ortak kuralları

Bu yazıdaki malzeme ve bakım aralıkları sektörde yaygın uygulamalardır; gemi tipine, seyir bölgesine ve klas kuruluşunun kurallarına göre değişir. Gemi, devre ve kapasite bilgilerinizi gönderin, malzeme seçimi ve belgelendirme kapsamını birlikte netleştirelim — iletişim · +90 216 620 83 32