Levent Kavurmacıoğlu
Boru hatlarında su darbesi olayı çeşitli nedenlerle oraya çıkabilir. Bunlara örnek olarak pompa motorunun enerjisinin aniden kesilmesi, hat üzerindeki vanaların kapatma/açma manevraları ve pompaya yol verilmesi gibi kaçınılamayacak nedenler sıralanabilir. Su darbesi sonucu boru hattında belirli periyotlarla aşırı basınç (süpresyon) ve düşük basınç (depresyon) değerleri oluşur. Bu basınçlar altında boru veya hat üzerindeki diğer elemanlar zarar görebilir. Bu nedenlerle boru hatların tasarımı sırasında mutlaka su darbesi hesabı da yapılmalı ve tehlikeye darbe önleyici elemanlar hat üzerine monte edilmelidir.
Su darbesi hesabı, boru içerisindeki zamana bağlı hareket ve süreklilik denklemlerinin çözülmesi ile yapılabilir. Bu denklemler iki yöntemle çözülebilmektedir. Bunlar grafik çözüm yöntemi ve sayısal çözüm yöntemidir. Basitliği ve pratikliği nedeniyle uzun zaman grafik yöntemler kullanılmıştır. Fakat grafik limitleri dışında bulunan bölgelerin hesaplanması ve boru hattı boyunca basıncın zamana göre değişiminin görülmesi bu yöntem ile mümkün olamamaktadır.
Günümüz bilgisayarlarının yüksek bellek kapasitesi ve işlem hızı sayesinde sayısal yöntem ile çok daha ayrıntılı ve hassas hesap yapılabilmektedir. Her türlü hidrolik eleman (pompa, basınç regülasyon vanası, çek valf, hava kazanı vs.) matematik olarak modellenebilmekte ve su darbesi denklemlerinin çözümünde sınır şartı olarak kullanılabilmektedir.
Bu çalışmada boru hatlarında su darbesi basınçlarının sayısal olarak hesabı ve hava kazanı, tek yönlü denge bacası ve regülasyon vanaları gibi su darbesi önleyici cihazların kullanılmasının bu basınçla üzerindeki etkileri anlatılacaktır.