Spiral Borular: Kullanım Ortamına Göre Farklı Malzeme Seçimi
1. Giriş: Spiral Boruların Endüstrideki Rolü
Kablo koruma sistemleri yalnızca sabit hatlardan ibaret değildir.
Modern tesislerde kablolar:
-
hareketli makine kollarında,
-
robot eksenlerinde,
-
titreşimli platformlarda,
-
dış saha bağlantılarında
sürekli esnekliğe ihtiyaç duyar.
Bu koşullar altında rijit borular (EMT, IMC) yeterli değildir.
İşte burada devreye spiral borular (flexible conduit) girer.
Spiral boru, kablo hattının “hareket kabiliyeti”dir.
Bu borular, hem mekanik koruma hem esnek yönlendirme sağlar.
Ancak her ortam için tek bir spiral boru türü yoktur — doğru malzeme seçimi kritik önemdedir.
2. Spiral Borunun Yapısı ve Çalışma Prensibi
Spiral borular, helisel (sarmal) yapıda üretilir.
Bu sarmal form, hem bükülme hem dönme hareketlerine izin verir.
Genellikle üç katmandan oluşur:
-
Taşıyıcı gövde (metal veya plastik spiral)
-
Kaplama tabakası (PVC, poliamid, epoksi vb.)
-
Koruyucu rakor / bağlantı ucu
Bu yapı sayesinde kablo:
-
ezilmez,
-
kopmaz,
-
dış etkenlerden etkilenmeden hareket eder.
3. Spiral Boru Üretiminde Kullanılan Malzemeler
Farklı çalışma ortamları için spiral borular çeşitli malzemelerden üretilir.
Her malzeme farklı avantajlar sunar.
| Malzeme | Tip | Özellik | Kullanım Alanı |
|---|---|---|---|
| Galvanizli Çelik | Metal spiral | Yüksek mekanik dayanım | Dış saha, sanayi |
| Paslanmaz Çelik (AISI 304 / 316) | Metal spiral | Kimyasala dayanıklı | Petrokimya, gıda |
| Alüminyum | Metal spiral | Hafif, orta dayanım | Makine gövdesi |
| PVC Kaplı Çelik | Kompozit | Korozyon + esneklik | Dış ortam |
| Polyamid (PA6) | Plastik spiral | UV, sıcaklık dayanımı | Otomasyon, robotik |
| Polipropilen (PP) | Plastik spiral | Kimyasal direnç | Gıda, ilaç sektörü |
| Polietilen (PE) | Plastik spiral | Düşük sıcaklıkta esnek | Soğuk depolar |
Bu tablo, spiral boru seçiminde “tek çözüm yoktur” ilkesini açıkça gösterir.
4. Metal Spiral Borular
4.1. Galvanizli Çelik Spiral Borular
-
En yaygın metal spiral tipidir.
-
400–600 °C’ye kadar sıcaklığa dayanır.
-
Mekanik darbelere karşı çok güçlüdür.
-
Galvaniz kaplama korozyon direncini artırır.
Kullanım alanları:
enerji santralleri, çelik fabrikaları, dış saha aydınlatma hatları, kimyasal tesisler.
Avantajları:
-
Yüksek basınca dayanır.
-
Topraklama iletkenliği sağlar.
-
Statik elektriği dağıtır.
-
IP65–IP68 seviyesinde sızdırmazlık mümkündür.
4.2. Paslanmaz Çelik Spiral Borular
Aşırı nemli veya kimyasal ortamlarda galvaniz tabaka yeterli olmaz.
Bu durumda AISI 304 veya 316 kalite paslanmaz çelik spiral borular kullanılır.
Farkı:
Korozyon dayanımı 5 kata kadar yüksektir.
Deniz kenarı, rafineri, gıda üretim hattı ve laboratuvar gibi ortamlarda uzun ömürlüdür.
4.3. PVC Kaplı Metal Spiral Borular
Çelik spiral üzerine dıştan PVC veya poliolefin kılıf çekilir.
Bu, suya, yağa ve toza karşı ekstra koruma sağlar.
Ayrıca kaplama titreşim sesini azaltır.
Tipik kullanım:
dış mekan, gemi elektriği, makine bağlantı noktaları, exproof tesisatlar.
5. Plastik Spiral Borular
5.1. Polyamid (PA6) Spiral Borular
PA6, mühendislik plastiği sınıfındadır.
Yüksek ısı, UV ışığı ve mekanik zorlamaya karşı dayanıklıdır.
Özellikleri:
-
Çalışma sıcaklığı: -40 °C → +120 °C
-
Alev geciktirici katkı (UL94 V2)
-
Kimyasallara karşı dirençli
-
UV stabil
-
Esnek ve hafif
Kullanım alanı:
otomasyon, robotik hatlar, CNC tezgâhları, sensör kabloları.
PA6 spiral borular, “hareketli kanal” sistemlerinin en yaygın plastik koruma elemanıdır.
5.2. Polipropilen (PP) Spiral Borular
Kimyasal maddelere karşı yüksek dirençlidir.
Yalıtkanlık değerleri yüksektir.
Nem çekmez, statik elektrik oluşturmaz.
Kullanım alanı:
gıda, ilaç, temiz oda sistemleri.
Genellikle düşük sıcaklıkta çalışır.
5.3. Polietilen (PE) Spiral Borular
Soğuk iklim veya dış saha hatlarında kullanılır.
-50 °C’ye kadar elastikiyetini korur.
Bükülme dayanımı yüksektir.
Mekanik yükü düşük olan kablo hatlarında ekonomiktir.
6. Spiral Boru Seçiminde Ortam Analizi
| Ortam Türü | Uygun Spiral Tipi | Gerekçe |
|---|---|---|
| İç Mekan (Kuru) | PA6 / PP | Hafif ve sessiz çalışır |
| Dış Mekan (Yağmur, UV) | PVC Kaplı Metal | Korozyon ve UV koruması |
| Kimyasal Ortam | Paslanmaz veya PP | Kimyasal etkiye dayanıklı |
| Yüksek Sıcaklık (500 °C) | Galvaniz Çelik | Isıya karşı direnç |
| Soğuk Ortam (-40 °C) | PE Spiral | Donmaz, esnek kalır |
| Gıda / Hijyen Alanı | Paslanmaz veya PP | Kolay temizlenir, inert yapı |
Bu analiz, tesisin güvenliğini ve bakım maliyetini doğrudan etkiler.
7. Rakor ve Bağlantı Elemanları
Spiral boruların verimli çalışması, doğru rakor seçimiyle mümkündür.
Rakor Tipleri:
-
Düz rakor: Standart çıkışlar için
-
90° dirsek rakor: Köşe geçişleri için
-
Flanşlı rakor: Pano bağlantıları
-
Exproof rakor: Patlayıcı ortamlar
Malzeme uyumu şarttır:
Metal spiral → metal rakor
Plastik spiral → plastik rakor (PA6)
8. Spiral Borularda Mekanik Dayanım Testleri
Uluslararası standart: BS EN 61386-23
Bu testlerde borulara:
-
ezilme kuvveti,
-
çekme yükü,
-
bükülme döngüsü,
-
sıcaklık değişim testleri uygulanır.
Dayanım sınıfları:
| Sınıf | Ezilme Dayanımı | Kullanım Alanı |
|---|---|---|
| Hafif (L) | < 320 N | İç mekan |
| Orta (M) | 320–750 N | Genel endüstri |
| Ağır (H) | > 750 N | Dış saha, fabrika |
Galvaniz spiral “H” sınıfına girerken, PA6 spiral “M” sınıfındadır.
9. Kimyasal Dayanıklılık Tablosu
| Kimyasal | Galvaniz Spiral | Paslanmaz Spiral | PA6 Spiral | PP Spiral |
|---|---|---|---|---|
| Asit (H²SO4, HCl) | Zayıf | Mükemmel | Orta | Mükemmel |
| Yağlar, Gres | Çok iyi | Çok iyi | Mükemmel | İyi |
| Alkol | Orta | Mükemmel | İyi | Mükemmel |
| Tuzlu Su | İyi | Mükemmel | İyi | İyi |
| Solventler | Orta | İyi | İyi | Mükemmel |
Bu tablo, kimyasal tesis veya laboratuvar projelerinde doğru spiral seçimini kolaylaştırır.
10. Spiral Boru ile EMT / Hareketli Kanal Uyumu
Birçok projede spiral borular, EMT boru veya hareketli kanal sistemleriyle entegre çalışır.
Örneğin:
-
Sabit hattın sonunda spiral boruya geçilerek esnek bağlantı sağlanır.
-
Hareketli kanal uçlarında kablo girişi spiral boru ile korunur.
Bu geçişler için uyumlu dişli adaptörler kullanılır.
11. Montaj Kuralları
-
Spiral borular bükülürken minimum yarıçap korunmalı:
Rmin = 4×D (D = boru çapı) -
Kesim uçları pürüzsüz olmalı.
-
Rakorlar sıkı oturtulmalı, contalar doğru yerleştirilmeli.
-
Uzun hatlarda boru gerginliği önlenmeli.
-
Plastik spirallerde UV dayanımı düşükse dış ortamdan kaçınılmalı.
12. Bakım ve Ömür
| Malzeme | Ortalama Ömür | Bakım Aralığı |
|---|---|---|
| Galvaniz Çelik | 25–30 yıl | 2 yılda bir |
| Paslanmaz Çelik | 40 yıl | 3 yılda bir |
| PVC Kaplı Metal | 20 yıl | 2 yılda bir |
| PA6 | 10–15 yıl | 1 yılda bir |
| PP / PE | 8–10 yıl | 1 yılda bir |
Plastik spiral borular, metal modellere göre daha sık kontrol edilmelidir.
13. Enerji ve Sinyal Hattı Ayrımı
Spiral borularda enerji kabloları ve veri kabloları aynı hatta taşınmamalıdır.
Ayrı borular veya iç ayırıcılar kullanılmalıdır.
Bu, elektromanyetik paraziti (EMI) engeller.
14. Çevresel Etkiler ve Koruma Sınıfları
| Ortam | Önerilen Spiral Tipi | IP Koruma |
|---|---|---|
| Dış saha | PVC kaplı metal | IP67 |
| İç ortam | PA6 spiral | IP54 |
| Tozlu alan | Paslanmaz | IP66 |
| Exproof alan | Metal spiral + Ex rakor | IP68 |
15. Sürdürülebilirlik
PA6 ve PP spiral borular %100 geri dönüştürülebilir.
Metal spiraller ise eritilerek yeniden kullanılabilir.
Yeni nesil bio-PA6 spiraller, karbon ayak izini %60 azaltır.
16. Proje Örneği: Otomasyon Fabrikası
Bir otomasyon fabrikasında 2 km uzunluğundaki kablo hattı şu şekilde korunmuştur:
-
Sabit bölümler: EMT boru
-
Hareketli robot kolları: PA6 spiral boru
-
Dış saha bağlantıları: PVC kaplı galvaniz spiral
Sonuç: 5 yıl boyunca hiçbir kablo hasarı veya izolasyon sorunu yaşanmamıştır.
17. Uygulamada Sık Yapılan Hatalar
| Hata | Sonuç | Çözüm |
|---|---|---|
| Plastik spiral dış mekanda kullanımı | UV çatlaması | UV dayanımlı PA6 veya PVC kaplı metal seç |
| Farklı metallerin birleşimi | Elektrolitik korozyon | Aynı malzeme rakor ve boru |
| Aşırı gergin montaj | Spiral deformasyonu | %3 boşluk payı bırak |
| Boru doluluk oranı %70 üzeri | Kablo ısınması | %40–60 aralığında tut |
18. Maliyet Analizi
| Spiral Tipi | Maliyet (≈) | Ömür | Performans / Fiyat |
|---|---|---|---|
| PA6 | Orta | 12 yıl | Yüksek |
| Galvaniz | Orta–Yüksek | 25 yıl | Çok yüksek |
| PVC Kaplı Metal | Yüksek | 20 yıl | Yüksek |
| PP | Düşük | 8 yıl | Orta |
| Paslanmaz | En yüksek | 40 yıl | Uzun vadede avantajlı |
Uygun seçim, hem bakım maliyetini hem enerji kaybını azaltır.
19. Standartlar ve Belgeler
Spiral borular şu standartlara göre test edilir:
-
BS EN 61386-23: Mekanik dayanım ve sıcaklık testleri
-
UL 1696: Esnek borular için elektriksel güvenlik
-
IEC 60079-14: Exproof tesisat uyumluluğu
-
ISO 9227: Tuz püskürtme testi (korozyon dayanımı)
Bu belgeler, özellikle uluslararası projelerde zorunludur.
20. Sonuç
Spiral borular, kablo koruma dünyasının en esnek ve çok yönlü elemanlarıdır.
Ancak her ortam için doğru malzeme seçimi yapılmazsa sistemin ömrü kısalır.
-
Metal spiraller: Güçlü, uzun ömürlü, zorlu ortamlar için.
-
Plastik spiraller: Hafif, ekonomik, iç ortam ve hareketli hatlar için.
-
Kompozit spiraller: Kimyasal ve dış ortamlar için optimum denge sağlar.
Spiral boru seçimi, yalnızca “malzeme tercihi” değil, sistemin ömrünü belirleyen mühendislik kararıdır.
