Devam eden yüksek katlı bir ofis binası şantiyemiz var. Bu binanın bir katında sprinkler tesisatını 14 bara getirip test etmemiz gerekiyordu. Hattın dolumunu hidroforla sadece 4-5 bara kadar yapabiliyorduk, haliyle 14 bara yükseltilmesi işi test pompasına kalıyordu. Elimizdeki elektrikli test pompası arızalanınca :
-“Elle çalışan test pompası kullanın, eskiden elektrikli test pompası mı vardı?” demiş bulundum.
-“Şefim o kadar suyu elle basa basa bitiremeyiz” dedi formenimiz.
-“Ne olacak ? Zaten hidrofor yarısına kadar basınçlandırıyor, biz sadece 14 bara yükselteceğiz, su sıkışan bir madde olmadığına ve hacmimiz de sabit olduğuna göre gitse gitse azıcık su gider” dedim.
Bizim sektörde sıvıların, gazların sıkışması konusuna pek rastlamayız. Daha çok hidrolikle, pnömatikle ilgili alanlarda karşılaşılan bir konu olduğunu sanıyorum. Ancak böyle bir hadise olunca test pompasıyla ne kadar su basmamız gerektiğini nasıl hesaplayacağımızı merak ettim.
Biraz araştırınca “Bulk Modül”ü kavramı karşıma çıktı. Bulk modülü, bir kütlenin basınç altında sıkışmasının bir ölçüsü oluyor. Maddenin sıkışmaya karşı gösterdiği direnci yani hacimde meydana gelen nispi azalmaya karşılık gelen basıncı gösterir. Birimi basınç birimi olup [Pa]dır. Bu değer maddeye has bir değer olup sıvılarda çok yüksek bir değerken gazlarda daha düşük bir değer oluyor. Yani suyu sıkıştırmak için çok yüksek basınç uygulamak gerekirken aynı basıncın 1/10.000 ‘i havayı sıkıştırmak için yeterli oluyor. Bulk modülünün formülü şudur:
K Bulk Modülü [Pa]
dP Kütle üzerindeki basınçtaki değişimi [Pa, N/m2]
P0 Kütle üzerindeki ilk basınç değeri [Pa, N/m2]
P1 Kütle üzerindeki son basınç değeri [Pa, N/m2]
dV Kütlenin hacimsel değişimi [m3]
V0 Kütlenin ilk hacmi [m3]
V1 Kütlenin son hacmi [m3]
Bulk modülü alternatif olarak şu şekilde de formülize edilebilir:
dρ Kütlenin yoğunluğunun değişimi [kg/m3]
ρ0 Kütlenin ilk yoğunluğu [kg/m3]
ρ1 Kütlenin son yoğunluğu [kg/m3]
m0 ve m1 [kg] cinsinden ilk ve son kütle değeri olmak üzere olmak üzere, bağıntımız şu hale gelir:
Bizim sistemimizde kattaki borunun hacmi sabit olduğundan (V0=V1 ), bağıntımız
halini alır.
Kattaki boruların hacimlerinini hesapladığımızda aşağı yukarı 1m3 hacmimiz olduğunu gördük. Bu da 1000kg su demekti. Hattımızı 4 bardan 14 bara basınçlandırmayı planlıyoruz. Suyun bulk modülünün 2,35×109 Pa olduğunu da biliyoruz. Bu değerleri yukarıdaki formülde yerine koyunca
değerine ulaşırız. Yani sistemimize 425 gram ağırlığında sadece 2 bardak su eklesek 4 bardan 14 bara sistemimizi basınçlandıracağız. Yani elle çalışan test pompasını kullanmak hiç de yorucu olmayacak…. gibi görünüyor.
Ama pratikte işler farklı yürüyor. Hiçbir zaman 2 bardak suyla sistemin basınçlandırıldığını görmemiz mümkün değil. Çünkü bu tür sistemlerin içinde kayda değer miktarda hava bulunur. Özellikle sprinkler sistemlerinde sistem dolumu yaparken hava alınacak noktalar olmadığından sistem içinde çok miktarda hava kalabilir.
Bizim sistemimizde de çok değil %10 oranında hava olduğunu varsaysak ve hesabımızı ona göre tekrar yapsak bakalım sonuç ne çıkacak? Böylece iyi sıkışabilen bir madde olan havanın sistemimize yaptığı etkiyi de algılayabiliriz.
Sadece sistemin içindeki havayı ele alarak hesap yapalım.
Sistemimizin %10u hava olduğuna göre 0,1m3 havamız var. Sistemdeki hava miktarı değişmediğinden m0=m1 olacaktır. (Havanın bulk modülü 1,01×105 Pa)
Yani sistemin içindeki 100litre hacmindeki hava sıkışıp 9,1 litreye kadar düşüyor. Bu durumda yaklaşık 90litre suyu test pompasıyla basmamız gerekiyor. Manuel test pompasının teknik detaylarını inceleyince ortalama büyüklükteki bir test pompasının bir kol hareketiyle ortalama 45ml su bastığını gördüm. Bu da yaklaşık 2000 kol hareketi demektir ki işte bu yorucu olacaktır.
Yani formenimiz haklı çıkmıştı. Bu olay teorik ile pratik bilgi arasındaki farkı gösteren çarpıcı bir hadise olmuştu.
Gerçekte testi yaparken de bu miktardan biraz daha az su gittiğini söyleyebilirim. Demek ki sistemin içindeki hava daha azmış. Neticede, fiyatı biraz pahalı ve sık arızalanıyor ama elektrikli test pompası her şantiye için gerekli görünüyor.
Kaynaklar
