Baraj Kapakları Nasıl Tasarlanır? Radyal ve Batardo İmalatı

Hidroelektrik santrallerde (HES) ve su yapılarında kullanılan baraj kapakları, yüksek su basıncına maruz kalan, aynı zamanda açma-kapama senaryolarında dinamik yük taşıyan kritik yapılardır. Özellikle radyal kapak ve batardo kapak tipleri; proje özelliklerine göre seçilir ve detaylı mühendislik hesaplarıyla tasarlanır.

Bu içerikte, baraj kapak imalatı sürecine dair en önemli teknik noktaları, yük aktarma prensiplerini, hidrolik sistem boyutlandırmasını ve uluslararası kalite standartlarını ele alıyoruz.

Radyal vs Batardo Kapak Prensipleri

Baraj kapakları genel olarak iki ana kategoriye ayrılır:

Radyal kapaklar (Radial / Tainter Gate) ve Batardo kapaklar (Stoplog / Bulkhead). Her iki sistem de su kontrolünde kullanılsa da yük aktarımı, tasarım karmaşıklığı ve bakım gereksinimleri açısından ciddi farklar barındırır.

Radyal Kapak Nedir?

Radyal kapaklar, dairesel bir geometriye sahip olup menteşe noktası genellikle kapağın üst kısmında veya arka tarafında yer alır.

Avantajları

Hidrostatik yükler kavisli yapı sayesinde menteşeye doğrudan aktarılır.
Daha hafif yapı ve düşük moment ihtiyacı sağlar.
Yüksek debili HES projelerinde tercih edilir.

Tasarım Özellikleri

Menteşe noktası, moment kolunun azaltılması için optimize edilir.
Genellikle çelik kutu profillerle takviye edilir.
Düşeyde yerleştirilen hidrolik silindirler ile tahrik edilir.

Batardo Kapak Nedir?

Batardo kapaklar, geçici veya sabit su kesme amacıyla kullanılan düz levha sistemleridir.

Avantajları

Bakım ve onarım sırasında kanal veya türbin hattının kuru kalmasını sağlar.
Modüler sistemlerle farklı yüksekliğe uyarlanabilir.

Tasarım Özellikleri

Sızdırmazlık için EPDM veya neopren conta kullanılır.
Vinç veya raylı sistemlerle kaldırılır.
Yük doğrudan gövdeye aktarılır, moment etkisi düşüktür.

Hidrolik Tahrik ve Silindir Boyutlandırması

Baraj kapaklarının güvenli ve kontrollü bir şekilde açılıp kapanabilmesi için doğru seçilmiş hidrolik silindir sistemleri gereklidir. Özellikle radyal kapak uygulamalarında bu sistem, tüm hareketin ana bileşenidir.

Silindir Seçimi İçin Ana Parametreler

Kapak Ağırlığı: Kapağın toplam kütlesi ve buna etki eden dinamik kuvvetler
Su Yükü (Basınç Alanı): Kapağın hangi seviyeden su yüküne maruz kalacağı
Açılma-Kapanma Süresi: Operasyonel hız gereksinimi
Silindir Montaj Açısı: Güç kaybını minimize edecek açı tasarımı

Hidrolik Güç Ünitesi (HPU)

Pompa tipi (aksiyel piston/dişli), akış oranı ve basınç değeri (genellikle 160-210 bar aralığı)
Redundant valf sistemleri(yedekli valf) ile güvenlik sağlanması
Filtrasyon, yağ seviye sensörleri ve uzaktan kontrol altyapısı

Sık Yapılan Hatalar

Hidrolik silindir strokunun kısa tutulması → Tam açılmama sorunu
Yanlış çap seçimi → Basınç yetersizliği ve hareket gecikmesi
Düşük yağ kalitesi → Silindir ömrünün azalması

EN 1090 Standardı ve Kaynak Kalite Süreçleri

Baraj kapak imalatı, sadece yapısal dayanım değil, aynı zamanda kalite belgelendirme açısından da titiz bir süreçtir. Avrupa Birliği standartlarında üretim yapmak isteyen firmalar için EN 1090 standardı vazgeçilmezdir.

EN 1090 Nedir?

EN 1090, çelik ve alüminyum yapıların üretim, montaj ve kalite kontrol standartlarını tanımlar. Baraj kapakları genellikle EXC3 veya EXC4 sınıfında değerlendirilir.

Zorunlu Gereklilikler

Kaynakçı sertifikalandırması (EN ISO 9606-1)
WPQR (Kaynak Prosedürü Kalifikasyon Raporu)
Üretim Kontrol Sistemi (FPC)

Tahribatsız Muayene (NDT) Süreçleri

Baraj kapaklarında yapılan kaynakların bütünlüğü, NDT yöntemleriyle kontrol edilmelidir.

Uygulanan Başlıca NDT Yöntemleri:

Görsel Muayene (VT): Kaynak bitiminde her yüzeye uygulanır
Manyetik Parçacık (MT): Yüzey hataları için
Ultrasonik Test (UT): Derin iç hatalar için
Penetrant Test (PT): Paslanmaz yüzeylerde

Test Frekansı ve Kapsamı tasarım risk seviyesine göre belirlenir. HES projelerinde genellikle %100 UT ve %100 MT uygulanması tavsiye edilir.

Baraj Kapak İmalatında Seta Çelik Farkı

Seta Çelik olarak aşağıdaki niteliklerle baraj kapak imalatı süreçlerinde çözüm ortağınız oluyoruz:

Mühendislik Tasarımı: Yapısal analiz, CFD (Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği) destekli su yükü simülasyonları
EN 1090-2 EXC3 Kalitesinde imalat ve belgelendirme
Tahribatsız muayene, mekanik testler ve boya kontrolü
Hidrolik sistem entegrasyonu ve HPU imalatı
HES projeleri için sahada devreye alma ve eğitim desteği