Teknisten alojen perustyöt

Transkriptio

1 Pentti Harju Teknisten alojen perustyöt Sähkö-, metalli- ja auto-osastoille

2 Sisältö Työsuojelu ja turvallisuus 1. Työterveyshuolto Laki nuorista työntekijöistä Työturvallisuus 9 2. Henkilökohtaiset suojaimet Suojainten käyttö Henkilönsuojaimet Työilman epäpuhtauksia Hengityksen suojaimet Suodattimet Hiukkassuodattimen toiminta Kaasut Suojajalkineet Käsien suojaimet Putoamissuojaimet, suojavaljaat Sähkön turvallinen käyttö Sähköä kannattaa varoa Sähkön turvallinen käyttö Sähkölaitteiden tulipalot Ihminen ja sähkövirta Sähköisku Onnettomuuksia Valokaari-ilmiö Ensiapu sähkötapaturmassa Työkalujen työturvallisuutta Turvallisuusajattelua 22 5 Työtelineet, tikapuut Työteline Työpukit Nojatikkaat A-tikkaath Henkilönostimet Tavaranostimet 27 Materiaaleja 6. Materiaalit yleisesti Metallien yleisiä ominaisuuksia Rauta Erilaisia teräsjalosteita Karkaisu yleisesti Terästen kauppamuodot Metalleja teräksen seostukseen Valurauta Korroosio Metallipinnoitus Maali metallipinnan suojana Kuparimetallit Kupari Punametalli Messinki Pronssi Kevytmetallit Alumiini Magnesium Kumit ja muovit Kumituotteita Muovit Muita materiaaleja Hiilikuitu Keraamiset materiaalit Komposiitit Voiteluaineet Voiteluöljyt Rasvat Leikkuuöljy Muuta Laakerit Kiilahihna Putket Saumattomat putket Saumalliset putket Rakennusmateriaaleja Puu rakennusmateriaalina Joitakin puutavaran nimikkeitä Maalit Maalin tehtävät Maalauksen standardit Maalin aineosia ja ominaisuuksia Erilaisia maaleja Maalauksen työvaiheita Erilaisia maalausmenetelmiä Siveltimiä ja maalausteloja Välineiden puhdistus 43

3 Kiinnitys ja kannakointi 16. Kiinnitys Mittaus ja vaa itus Poraus ja piikkaus Suorakiinnitystekniikka, naulaimet Ruuvit ja tulpat Putkien kannatus 51 Metallityöt 17. Yleistä SI-mittayksikköjärjestelmä Mittaustarkkuus, mittalaitteen valinta Toleranssi ja toleranssin tarve Mittausvirheet Rullamitta Mittaviivain Työntömitta Mikrometri Mittakello Tulkit Metallityövälineet ja -työt Piirroitus Metallisahat ja sahaus Hionta Penkkihiomakoneen käyttö Kulmahiomakoneet Kulmahiomakoneen käyttö Nauhahiomakone Viilaus Kierteen käyttö ja kierteen muotoja Liitokset Levytyöt Käsisakset Muotorautaleikkuri Levyleikkuri Nakertaja Särmäyspuristin Pyöristyskone Vaotuskone Pistehitsaus, vastushitsaus Pop-niittaus Lastuava työstö Terämateriaaleja Teräkulmat ja -pinnat Poraus Sorvaus yleisesti Kappaleen pinnan karheus Jyrsintä 74 Hitsaus ja juotto Yleistä Hitsausmerkkien tarve Kaasuhitsaus Kaasuhitsauslaitteet toimintakunnossa Työpaineen säätö ja liekin sytytys Myötähitsaus Vastahitsaus Kaasuhitsausvirheet Polttoleikkaus Polttoleikkaustapoja Työturvallisuus Juottaminen MIG/MAG-hitsaus Lyhytkaarihitsaus Kuumakaarihitsaus Hitsauspistoolin etäisyys ja asento Hitsausvirheitä Työturvallisuus TIG-hitsaus Valokaaren sytyttäminen Hitsaus ilman lisäainetta Hitsaus lisäainelangan kanssa Puikkohitsaus, metallikaarihitsaus Hitsauspuikot Hitsausvirheet Plasmaleikkaus Laser-leikkaus Nestekaasua 99 Putket ja kanavat 19. Keskiraskas teräsputki Putkenosat Teräsputken työstäminen Teräsputkien kiinnitys Teräsputken katkaisu Teräsputken jyrsintä Teräsputken kierteitys Teräsputken taipeet Kierreliitoksen tiivistys Putkipihdit ja niiden käyttö Mapress-liitäntätekniikka Työkalut 106

4 22. Kupariputket Erilaisia putkia ja osia CU-putkien katkaisu Kupariputken kuumennus Putken pään laajennus Putken taivutus Kupariputken haaroitus Cu-putken juotokset UNIPIPE komposiittiputki Wirsbo-PEX -putket Patteriputkitus Uponor HTP -kiinteistöv Putkia ja osia Asentaminen Muhviton valurautaviemäri Viettoviemäri Viemäriputken liitin Ilmastointikanavat ja osat Kierresaumattu kanava ja osat 116 Energialähteet 28. Energia, hyvää ja pahaa Energia ja ympäristöhaitat Aurinko, elämän ylläpitäjä Vesivoima Tuuli Vastapainevoimalaitos Kaasuturbiini Ydinvoima Polttokenno 123 Kiinteistön lämmitys 29. Lämmityksen tarve Sään vaikutuksia asumiseen Vesikeskuslämmitys Lattialämmitys Kaukolämmitys Sähkölämmitys Kylmätekniikka Lämpöpumppu Aurinkolämmitys 134 Ilmastointi 30. Ilmanvaihto Huoneilman sisältö 136 Lämmön säätö 31. Lämmönsäätöautomatiikka Säätölaitteiden osat Vesijohto ja viemäri 139 Hydrauliikka ja pneumatiikka 33. Yleistä Hydraulinen tehonsiirto Joitakin hydrauliikan peruskäsitteitä Hydrauliikan etuja ja haittoja Hydraulisen järjestelmän toiminta Avoin hydraulinen järjestelmä Suljettu hydraulinen järjestelmä Pumput Venttiilit 146

5 33.9. Sylinteri Hydrauliset moottorit Suodatin Hydraulinesteen lämpeneminen Paineakku Hydrauliöljysäiliö, putket ja letkut Pneumatiikka Paineilmajärjestelmä Erilaisia kompressoreja Järjestelmän osia Toimilaitteita ja toimimoottoreita Paineilman käyttölaitteita 160 Sähkö ja talotekniikka 34. Sähkötekniikan perusteita Sähkövirta ja atomit Sähkövirta Jännite Teho Työ Resistanssi ja Ohmin laki Sähkön vaikutukset Sähköenergian tuotto ja jakelu Maadoituksen tarkoitus Kiinteistön sähköjärjestelmät Sulakkeet Sähkölaitteiden käyttöolot, tilaluokat Suojaus sähköiskulta Kiinteistön sähköpiirustukset Kiinteistön sähköjohtoja Kodin sähkölaitteet Maallikon ja opastetun henkilön sähkötyöt kiinteistössä 187

6 Työturvallisuus 9 Työsuojelu ja turvallisuus 1. Työterveyshuolto Työterveyshuollon tavoite on pelkistetysti luoda turvallinen ja terveellinen työympäristö, työperäisten sairauksien ehkäisy ja työ- ja toimintakyvyn ylläpitäminen sekä terveyden edistäminen. Tästä tavoitteesta ja sen saavuttamisesta hyötyvät kaikki asianosaiset, työntekijä, työnantaja ja yhteiskunta. Näin vältetään ennenaikaiselle sairaus- tai työkyvyttömyyseläkkeelle siirtyminen. Tavoitteen toteutumista seurataan esimerkiksi määrävälein tehtävin tarkastuksin Laki nuorista työntekijöistä, 998/1993 Työnantaja huolehtii siitä, ettei työ vahingoita nuoren henkistä tai fyysistä kehitystä. Työn vastuu tai ponnistus on suhteutettava kohtuullisesti nuoren voimiin ja ikään. Työsuojelupiiristä on tapauskohtaisesti tarkistettava nuorilta kielletyt työt. Nuorelle työntekijälle suoritetaan terveystarkastus työnantajan kustannuksella ennen työn aloittamista ja työnantaja huolehtii nuoren opastuksesta työhönsä. Työhön saadaan ottaa 15-vuotias oppivelvollisuutensa suorittanut henkilö, jonka viikoittainen työaika ei saa ylittää 48 tuntia eikä vuorokautinen 9 tuntia. Työaika sijoitetaan klo 6-22 välille ja vuorokausilevon on oltava vähintään 12 tuntia. Kun työpäivä on yli 5 tuntia, on hänelle annettava vähintään tunnin tauko. Viikkolevon on oltava yhtäjaksoisesti vähintään 38 tuntia. Ylitöitä saa teettää työntekijän suostumuksella enintään 80-tuntia kalenterivuodessa. Koulutyön aikana oppivelvollisen työaika saa olla enintään 3 tuntia päivässä. Koulutyön aikana oppivelvollisen työpäivän ja koulupäivän yhteispituus saa olla enintään 8 tuntia ja viikoittainen työaika yhteensä 12 tuntia. Koulun vapaapäivinä työpäivä saa olla enintään 7 tuntia. Työssä oppiminen ja työturvallisuus Työssäoppimisella tarkoitetaan työpaikalla järjesteävää opetussuunnitelman mukaista käytännön opetusta. Opetus perustuu oppilaitoksen, työpaikan ja opiskelijan kanssa laadiuun suunnitelmaan ja sopimukseen. Työnantaja vastaa työpaikan olosuhteista, CEmerkityistä työn edellyämistä suojaimista, koneista sekä työnopastuksen ja valvonnan järjestämisestä. Säännöllinen työaika työssäoppimisessa on 8 tuntia päivässä, 40 tuntia viikossa. Kaikkien työsalin koneiden ja laieiden käytössä on pideävä sääntönä, eä oppilas saa käyttää vain niitä koneita ja laieita, joiden käyö on hänelle opeteu Työturvallisuus Suojainten avulla pyritään suojaamaan työntekijää työn haitoilta ja vaaroilta. Ensisijaisesti pyritään poistamaan työn haitta- ja vaaratekijät. Jos tämä ei ole mahdollista, vaaratekijät minimoidaan ja suojaimia käytetään tarpeen mukaan. Valtioneuvoston päätös henkilösuojainten valinnasta ja käytöstä (1407/1993) edellyttää, että suojaimet hankitaan työpaikalla tehtävän arvioinnin perusteella. Arvioinnissa huomioidaan työpaikan olosuhteet ja vaaratekijät sekä ergonomian vaatimukset. Ongelma-alueet on jaettu kolmeen ryhmään: fysikaaliset vaarat, esimerkiksi melu, kemialliset vaarat, esimerkiksi kaasut ja biologisten tekijöiden aiheuttamat vaarat, esimerkiksi virukset. Suojainten käytöstä voi aiheutua vaaroja Kuulonsuojainten käyttö voi estää varoitusäänien kuulemisen. Suojakäsineen kömpelö tartuntaote voi aiheuttaa tapaturmia. Silmien suojainten käyttö rajoittaa näkökenttää. Suojain voi myös aiheuttaa allergiaa. Suojaimessa on oltava käyttöohjeet suomeksi ja ruotsiksi. Käyttöohjeessa on selitettävä käytön lisäksi suojaimen standardien mukaisten merkintöjen tarkoitus. Mikäli työpaikalla käytetään muita kuin valmistajan suosittamia suojainyhdistelmiä, vastuu on työnantajalla. 2. Henkilökohtaiset suojaimet Henkilönsuojain suojaa työntekijää tapaturmalta tai sairastumisen vaaralta työssä. Tavallinen työhaalari ei ole henkilönsuojain, mikäli se suojaa vain työntekijän omia vaatteita normaalilta likaantumiselta Suojainten käyttö Työnantaja määrittelee suojainten käyttötilanteet ja merkitsee työkohteet, joissa suojaimia on käytettävä. Jotkut suojaimet rasittavat käyttäjäänsä fyysisesti ja psyykkisesti. Ne saattavat vaatia erityistoimenpiteitä, kuten työn tauottamista. Pitempiaikaisessa hengityssuojaimen käytössä tulisi suosia moottoroituja hengityksensuojaimia. Suojaimen valinnassa huomioidaan työntekijän kokemus, terveydentila ja yksilölliset ominaisuudet. Myös lääkärintarkastuksista annettuja ohjeita on noudatettava. Työnantaja hankkii suojaimet ja pitää ne toimintakunnossa. Hengityssuojainten suodattimet vanhenevat käytössä ja paineilmalaitteiden säiliöt on määräajoin tarkastettava. Työntekijän on ilmoitettava suojaimissa olevista vioista ja puutteellisuuksista. Teknisten alojen perustyöt 9

7 14 Työturvallisuus 2.6. Hiukkassuodattimen toiminta Suodattimen läpi kulkevat hiukkaset kiinnittyvät kuitujen pintaan. Hiukkassuodattimen tehokkuus eli erotusaste riippuu yksittäisten kuitujen paksuudesta sekä kuitujen määrästä tilavuusyksikössä suodatinmateriaalia ja ilman virtausnopeudesta. Myös hiukkasten koko vaikuttaa erotuskykyyn. Hiukkassuodattimen toiminta-aika Suodatin ei kulu loppuun, mutta kerää hiukkasia sekä kosteutta ja hengitysvastus kasvaa. Kun hiukkassuodatin tuntuu raskaalta hengittää, on se syytä vaihtaa. Käyttöön otettu suodatin on suojattava kosteudelta ja epäpuhtauksilta. Suodattimeen kertyneet mikro-organismit saattavat aiheuttaa vaaran käyttäjälleen suojainta uudelleen käytettäessä Kaasut Kaasumaiset epäpuhtaudet voivat vaikuttaa terveyteen. Ne ärsyttävät hengitysteiden limakalvoja ja silmiä. Ne voivat kulkeutua keuhkoihin ja aiheuttaa paikallisia vaurioita. Ne voivat imeytyä vereen ja siten vaurioittaa kehon muita osia pysyvästi tai tilapäisesti. Vaarallisimmat kaasut voivat huumata, tukahduttaa tai syövyttää elimistöä. Halkaistu suodatinpatruuna Kaasunsuodattimen toiminta Kaasujen suodattamiseen hengitysilmasta käytetään huokoista aktiivihiiltä, johon hiilikerroksen läpi virtaavat kaasumaiset epäpuhtaudet sitoutuvat. Kaasunsuodattimet jaetaan EN 141 standardin mukaan eri tyyppeihin käyttöalueen (miltä aineilta suojaa) ja luokkiin suodatuskapasiteetin mukaan. Kaasunsuodattimen kestoajan laskeminen Kaasunsuodattimet testataan johtamalla testikaasu niiden läpi 30 litraa/min virtauksella, mikä vastaa keskiraskaassa työssä suodattimen läpi menevää ilmamäärää. Suodattimen karkea kestoaika voidaan laskea vertaamalla työpaikalla vallitsevaa pitoisuutta ja standardissa ilmoitettuja minimiaikoja, joita suodattimien tulee kestää. Muista, ettei ole yhtä suodatinta, joka suojaa kaikkia kaasuja tai höyryjä vastaan. Käytä paineilmaa vain, jos sopivaa suodatinta ei ole saatavilla. Lue käyttöohjeet huolellisesti. Suodatin ei suojaa hapenpuutteelta (3M:n suositus ilman happipitoisuudelle on min. 19,5 %). Säilytä käyttämätön suodatin suojassa epäpuhtauksilta. Hiukkassuodatin ei suojaa kaasuja tai höyryjä vastaan, eikä kaasusuojain suojaa hiukkasia vastaan. Kuvassa on moooroitu puhallinsuojain. 14 Tutustu omaan suojaimeesi ja säädä se itsellesi sopivaksi! Viereisen perhealbumin kuvasarjoilla muistutetaan työkohteessa käyteävästä suojaimesta. Teknisten alojen perustyöt

8 16 3. Sähkön turvallinen käyttö 3.1. Sähköä kannattaa varoa Nykyistä yhteiskuntaamme sanotaan tietoyhteiskunnaksi, mutta se on myös sähköyhteiskunta. Sähköä kulkee ilmajohdoissa, maakaapeleissa, muuntamoissa sekä sähköjunien ajojohdoissa. Vaaralliset alueet ovat aidattuja ja niissä on varoituskilpiä sähkön hengenvaarallisuudesta. Kilvet kannattaa ottaa todesta, elämästäsi on kysymys. Jos kaveriporukkasi lähtee hölmöilemään varoituskilpien alueelle, mukaan lähtemäömyys ei ole pelkuruua vaan terveen järjen käyöä. Sähkötapaturmat johtuvat tietämäömyydestä, huolimaomuudesta joskus uhkarohkeudesta sekä järjen puueesta, joka monesti johtuu kunnon kännistä. Vuosittain maassamme kuolee sähkötapaturmiin 2-3 ihmistä, jonka lisäksi on lukuisia läheltä piti -tilanteita. Lisäksi virheelliset/huonot sähköasennukset sekä sähkölaitteiden asiaton käyttö aiheuttavat tulipaloja ja huomattavia omaisuusvahinkoja. Sähkön maltillinen ja riittävän kunnioittava käyttö tekevät siitä turvallisen rengin. Työturvallisuus Sähköturvallisuusosion tietoina on käytey TUKESin tietoja sekä ajatuksia kirjasta Sähkö- ja työturvallisuus, MJJ Mäkinen. Esimerkkejä jännieistä Tavallinen sauvaparisto 1,5 V Auton akku 12 V Kodin verkkojännite 230 V Tavallinen ilmajohto, muuntamo V Junien ajojohdot V Alueelliset voimansiirtolinjat V Valtakunnalliset voimansiirtolinjat V 3.2. Sähkön turvallinen käyttö Sähkön käytön turvallisuutta maksimoidaan kaikin mahdollisin tavoin. Esimerkiksi leikkisähköjunanradan kiskojen jännite saa olla korkeintaan 24 V. Tämä jännite on riittävän vaaraton käyttäjälleen. Vikavirtasuojakytkimiä on käytettävä ulkopistorasioiden ja kosteiden tilojen pistorasioiden yhteydessä. Vikavirtasuojakytkin ei vikatapauksessa estä henkilöä saamasta sähköiskua. Kytkin katkaisee virran tulon 0,04 sekunnissa 0,03 A virralla. Näin iskun kesto sekä kehon läpi kulkeva virta on rajattu turvallisen pieneksi. Yleistä turvallisuutta Korjauta viallinen sähkölaite tai -johto välittömästi. Sähköjohtoa ei saa paikata teipillä, eristysnauhalla tai laastarilla. Irrota pistotulppa aina pistotulpasta vetämällä, ei johdosta vetäisten. Älä liitä useita jatkojohtoja peräkkäin, äläkä säilytä johtoja kuumien pintojen, esimerkiksi patterin päällä. Kunnossa olevat sähkölaitteet ovat oikein käytettyinä turvallisia. Kun havaitset jotain poikkeavaa laitteen toiminnassa, irrota se välittömästi pistorasiasta. Yleistä pistotulpista Liitä huoneen pistorasiaan vain sellainen laite, esimerkiksi valaisin, jonka pistotulppa mahtuu siihen. Pistotulppaa ei saa ruveta muuttelemaan, loveamaan, viereisen varoittavan esimerkin osoittamalla tavalla. Jos pistotulppa ei sovi pistorasiaan, älä rupea tekemään omia viritelmiä, laite on väärässä käyttöpaikassa. Vanhanmallista pyöreällä pistotulpalla varusteua laitea ei voida liiää suojamaadoitettuun pistorasiaan. Älä muotoile pistotulppaa! Kosteissa tiloissa ja ulkona käytettävien sähkölaitteiden rakenne poikkeaa kuivien sisätilojen laitteiden rakenteesta. Ulkotilojen sähkölaitteen sähkön saa ottaa vain ulkopistorasiasta, ei koskaan sisätilojen pistorasiasta. Akkukäyttöiset sähkötyökalut ovat ulkokäytössä turvallisimpia sähkötyökaluja. Ulkotilojen sähköturvallisuutta parannetaan pistorasian ja -tulpan väliin liitettävällä vikavirtasuojakytkimellä. Ongelmatilanteessa se katkaisee virran nopeammin kuin tavallinen sulake ja estää hengenvaaran muodostumisen. Nykyisin ulos ja kosteisiin tiloihin asennetaan vikavirtasuojakytkimellä varustetut pistorasiat. Jatkojohdon käytössä voit ensin purkaa johdon auki kiepiltä, levittää sen käyttöön ja tämän jälkeen saat yhdistää johtoon virran. Samoin työn jälkeen, kelaa vain virraton johto kiepille. Näin johdossa mahdollisesti olevat huomaamattomat, ongelmaa aiheuttamattomat, murtumat tai viillot eivät aiheuta kelaajalle sähköiskua. Pesutilat Sähkö ja vesi ovat yhdessä tappava yhdistelmä. Pistorasiaan liitetty ja käyttämätönkin sähkölaite on jännitteellinen, vaarallinen. Suihkutilassa olevat sähkölaitteet kannattaa irrottaa pistorasiasta, muutoin lopputulos voi olla tappava. Älä käytä tai edes koske sähkölaitteisiin kylvyssä tai suihkussa ollessasi. Kuivaa pesutilan lattia ennen hiustenkuivaajan käyttöä. Sähkölaite ei saa missään tapauksessa pudota veteen. Keittiössä sähkölaitteet pidetään pois roiskuvan veden läheltä. Kuvassa on erillinen pistorasiaan liitey vikavirtasuojakytkin. Sähköpatterit ja kiukaat voivat houkutella vaatteiden kuivatukseen. Vaatteella peitetty patteri tai kiukaalle pudonnut vaate voivat aiheuttaa koko talon tuhoavan tulipalon. 16 Teknisten alojen perustyöt

9 Työturvallisuus 19 Kolme nuorta oli oikaissut ratapihan poikki radan takana olevalla asuntoalueelle. Yksi pojista kiipesi jostain syystä raiteille pysäköidyn junavaunun katolle ja koskei päällään 25 kv ajojohdinta. Syntyneen valokaaren vaikutuksesta uhri oli palanut pahoin ja pudonnut katolta maahan saaden väliömästi surmansa. Kuva, TUKES, kodin sähköturvallisuusopas Leija Myös leijan lennätykseen kannattaa etsiä avoin paikka, jossa ei ole sähkölinjoja lähellä. Leijan lennätinnaruksi ei koskaan saa valita sähköä johtavaa materiaalia. Kuva, TUKES, kodin sähköturvallisuusopas Omat laittomat tai virheelliset viritelmät Koululainen oli avojaloin poimimassa marjoja kasvimaan ympäri rakennetun aidan vieressä, kun hän sai kuolemaan johtaneen sähköiskun koskeaessaan aitaa. Aita oli omatekoinen sähköpaimen, jonka rautajohtimiin oli kytkey 220 V jännite. Emäntä oli pesemässä pyykkiä saunan pesuhuoneeseen sijoitetulla pesukoneella, kun hän sai kuolemaan johtaneen sähköiskun koskiessaan yhtä aikaa koneen runkoon ja vesijohtoon. Koneen runkoon tuli jännite pistotulpassa tehdyn virheellisen kytkennän takia. 16-vuotias nuori sai kuolemaan johtaneen sähköiskun kytkiessään kuivauskaappia verkkoon. Syynä onneomuuteen oli kuivauskaapin pistotulpan sisäisessä kytkennässä saunut virhe: kelta-vihreäraitainen suojajohdin oli kytkey pistotulpan kosketintappiin ja ruskea vaihejohdin maadoitusliiimeen. Käyttövirhe Mies oli kylpemässä ammeessa, kun pistorasiaan kytkey hiustenkuivaaja tippui veteen. Kuivaimen käyökytkin oli 0-asennossa. Mies lienee saanut sähköiskun, joka johti kuolemaan elvytysyrityksistä huolimaa. Pistorasiassa oli teksti Käyö kielley kylvyn ja suihkun aikana. Teknisten alojen perustyöt 19

10 26 Työturvallisuus Pyörällisen telineen kokoontaio kuljetusta varten Nojatikkaita saa käyttää vain kertaluontoisiin, lyhytaikaisiin töihin. Tällaisia ovat esimerkiksi tilapäinen kulkutie ja nostoapuvälineiden kiinnittäminen ja irrotus. Käytössä tikkaat asetetaan kaatumattomasti tukevalle alustalle. Tikkaat asetetaan oikeaan nojakulmaan tikkaiden liukumisen estämiseksi. Tarvittaessa tikkaiden alapäässä käytetään liukuesteitä ja yläpäässä kaatumisen estäviä laitteita tai kiinnityksiä. Tikkaat voidaan erottaa kulkuväylästä lippusiimalla tai kulkuesteellä. Tikapuita ei saa käyää työalustana. Kuva on vieressä. Kaoturmasta sakot: Kouvolan hovioikeus on vahvistanut Hämeen työsuojelupiirin tulkinnan, jonka mukaan nojatikas ei ole työtaso. Työntekijä putosi tikkailta verannan katolta kolmen metrin korkeudesta. Hän oli uusimassa vesikaoa ja kiinnii reunapeltiä paikalleen. Hän joutui vakavien vammojen takia pitkälle sairaslomalle. Kouvolan hovioikeus toteaa perusteluissaan, eei työnantajalle ollut taloudellisesti kohtuutonta hankkia paikalle asianmukaisin suojauksin varusteua työtasoa tai henkilönostinta. Urakointiliikkeen toimitusjohtaja sai 135 euron sakot työturvallisuusrikoksesta ja vammantuoamuksesta (syksy 2004) A-tikkaita saa käyttää työalustana lyhytkestoisissa töissä, kun työtelineiden kasausta ei voida työn lyhykäisyyden vuoksi kohtuudella edellyttää. Tikkaita saa käyttää vain normaalin huonekorkeuden omaavissa tiloissa, kun alusta on tasainen ja painumaton. Kuva on alla. Nojatikkaat A-tikkaat. Esimerkiksi standardien SFS-EN ja SFS-EN mukaiset tikkaat ovat asianmukaiset. 26 Teknisten alojen perustyöt

11 Kiinnitys ja kannakointi 51 Lyöntiankkuri Alapäästään lyöntituurnalla laajeneva ankkuri puristuu kiinni betonissa olevan reiän seinämiin. Ankku rin sisällä olevaan kierteeseen kiinnitetään koneruuvilla haluttu osa. Porataan oikeankokoinen ja sopivansyvyinen reikä. Reiän on oltava n. 2 mm ankkuria suurempi, koska siinä on oltava leviämisvaraa ankkurin alapäälle. Pora uspöly poistetaan hyvin ja lyöntiankkuri laitetaan rei kään. Lyöntityökalu lyödään olakettaan myöten ankkuriin. Ankkurin sisällä oleva liikkuva kartio laajentaa ank kurin. Viereinen putkikannatus on toteutettu lyöntiankkurilla. Allaolevassa kuvassa on lyöntiankkurin asennus. 4 A E F H= K I = F H= K I F O F EI J E = = L K = 6 K K H = = = A EA HHA = HJE = O JEJK K H = = = A J= = O JE= K HE Kemialliset ankkurit Jos seinä on hyvin hankalaa materiaalia, esim. reikätiiltä, voidaan joutua käyttämään kemiallista ankkuria. Kemialliselle kapselille porataan sopivankokoinen ja -syvyinen reikä sekä porausjäte poistetaan. Kemiallinen kapseli sijoitetaan reikään ja ankkuri lai tetaan reikään iskuporakoneella poraten. Työn annetaan kovettua asennusohjeiden mukaisesti ja sen jälkeen tehdään kiinnitys. Esimerkki on vieressä Putkien kannatus Putket ja kanavat kiinnitetään rakennuksen seiniin tai kattoon tukevasti ja siististi. Kannakkeet ovat yksittäisiä kannakkeita tai erilaisia kannakejärjestelmiä. Niiden avulla voidaan myös jo asennetun kanavan tai putken korkeusasemaa säätää. Kannakkeen ja putken välissä oleva kumi estää äänen johtumista putkesta rakenteisiin. Kupariputken ja sinkityn kannakkeen välissä oleva kumi estää myös korroosion. Kylmän kupariputken pintaan kondensoituva vesi, kupariputki ja sinkitty kannake muodostavat sähköparin, jossa sinkki epäjaloimpana metallina syöpyy. Putkien keskinäinen etäisyys Kun suunnitellaan putkiston kannakointia, on tiedettä vä putkiston eristyspaksuus, eristeen vaatima tila. Ensin kannattaa miettiä paksuimpien putkien reititys ja kannakointi. Näitä ovat ilmastointikanavat, viemärit ja isot teräsputket. Pienemmät putket on helppo sovittaa paikalleen näiden jälkeen. Asentajan kannattaa hahmottaa itselleen kokonaisnä kemys putkilinjojen paikoista. Kun putkilinjojen pai kat on mietitty valmiiksi, ne merkitään rakenteisiin. Merkitseminen käy vaikkapa liitulinjalla. Sillä saadaan rakenteeseen näkyvä värillinen viiva. Tälle viivalle voidaan nyt tehdä kannakejako, porata reiät ja kiinnittää kannakkeet. Putkisto kannattaa aina asentaa kerralla valmiiksi kannakkeilleen. Putkiasentajan ammattitaito näkyy myös kanna koinnin suunnittelussa. Viereisessä kuvassa putkien väli valmiin pinnoitetun eristeen kohdalta voisi olla mm. 8 E 2 K J E = = A - HEI JA = JJ Erilaisia putkikannakkeita on suuri määrä ja tässä esitetään vain joitakin pääperiaaeita. Kannake voi olla yksiäinen kannake tai kannatuskiskoon tuleva kannake, joka on osa isompaa kannatuskokonaisuua. Seuraavan sivun kuvissa on joitakin esimerkkejä kannatuksesta. Teknisten alojen perustyöt 51

12 Metallityöt Metallityövälineet ja -työt Asentajan käytössä olevat työvälineet ovat yleensä käsikäyttöisiä. Ne ovat asentajan kuittaamia, hänen vastuullaan ja hänen on pidettävä niiden kunnosta hyvää huolta. - I E A H E I EF K J A = J = EI K D J= A H EJ E - E E Piirroituksessa levyyn piirretään leikkaus- tai taivutuskohdan viiva. Aseteltavaa vastetta vasten tapahtuvassa leikkauksessa tai taivutuksessa ei viivaa välttämättä tarvita. Pysyvä naarmu Kuuma- ja kylmävalssatut levyt voidaan piirroittaa pysyvällä naarmulla, kovametallikärkisillä piirtopuikoilla. Pysyvää naarmua ei saa vetää pehmeisiin materiaaleihin, koska piirroitusviiva voi olla murtuman alku. Piirroitusnaarmu voi olla myös ulkonäöllinen virhe. Tällaisia materiaaleja ovat kupari, messinki, alumiini, ruostumaton ja haponkestävä teräs. Sinkityssä ja muovipinnoitetussa levyssä pinnan rikkoontuminen voi aiheuttaa korroosiota. Piirrotukseen käytetään kyniä, liitua ja tussia. Joissakin näkyviin jäävissä töissä myös tussijälki poistetaan. Piirroituksen työasento ja valaistus tehdään mahdollisimman hyväksi. Piirtopuikolla piirretään kuvan osoittamalla tavalla, viiva piirtyy aivan viivaimen reunaan. Pistepuikon päähän lyödään vasaralla napakka, kevyt isku ja ote harpista on kuvanmukainen. Viivan piirtoja, janan ja kulmien jakoja tai puolituksia käydään läpi geometrian oppitunnilla. Vieressä on piirroituksen työvälineitä. Piirroituksessa työsteävään kappaleeseen merkitään haluu taipeen tai poraavan reiän paikka. Piirroitukseen käytetään viivaimia, piirtopuikkoja, suorakulmia, kulmaviivaimia, pistepuikkoja sekä harppeja. Mallinetta käytetään mutkikkaiden ja toistuvasti valmistettavien kappaleiden piirroitukseen. IV-käyrien valmistus voidaan tehdä valmiiden mallineiden avulla. Malline valmistetaan pahvista, vanerista, muovista tai ohuesta teräslevystä piirustuksen mittojen mukaan. Malline laitetaan levyn päälle, johon piirretään mallineen kuva, halutun kappaleen kuva. Teknisten alojen perustyöt 57

13 60 Metallityöt Laikka oikaistaan ja teroitetaan silloin, kun se on soikea, kun sen pintaan kuluu ura tai laikka tukkeutuu kiinnitaruneesta metallista tai se tulee pinnaltaan lasimaiseksi ja sen hiomajyvät tylsyvät. Oikaisurissaa painetaan laikkaa vasten ja liikutetaan sivusuunnassa koko laikan paksuuden verran. Varo, eet lipsauta rissaa laikan ohi ja työnnä käsiäsi laikkaan Kulmahiomakoneissa on nimensä mukaisesti moottorin akseli 90 kulmassa laikan akseliin nähden. Koneiden pyörimisnopeus on jopa /min mallin ja suurimman sallitun laikkakoon mukaan. Kulmahiomakoneeseen voidaan kiinnittää katkaisulaikka, napalaikka tai erilaisia kiillotuslaikkoja. Laikat kiinnitetään koneeseen molemminpuolisten tukilaippojen väliin Kulmahiomakoneen käyttö Hionta tapahtuu napalaikan otsapinnalla konetta kallistaen noin 45. Älä hio katkaisulaikan avulla, sillä se taipuu sivuttaishionnassa ja jossakin vaiheessa myös murtuu. Laikan suojaa ei saa poistaa ja kipinäsuihkun suuntaa kannattaa seurata. Laske työtasolle, pois käsistäsi vain pysähtynyt kone. Alakuvassa olisi hioma-asennon takia parempi käyttää pienempää, kevyempää konetta. Hiomakoneeseen laiteava laikka on maksimissaan laikan suojaimeen mahtuvan suuruinen. Pidä koneesta kiinni tukevasti. Pidä työtila puhtaana. Roskaisella alustalla voit kaatua käynnissä olevan koneen kanssa. Yläkuvassa on paineilmakäyöinen hiomakone. Koneeseen menevään paineilmaan sekoitetaan voitelyöljy koneen pyörivien osien voitelemiseksi. 60 Vieressä on laikan vaihto Teknisten alojen perustyöt

14 72 Metallityöt Sorvaus yleisesti Sorvaus on poraukseen jälkeen yleisin koneistusmuoto ja sillä valmistetaan pyörähdyskappaleita. Yleisin sorvi on nimeltään kärkisorvi. Siinä sorvattava kappale pyörii pakan ja kärjen välissä tai lyhyt kappale pakassa. Sorvattavaan kappaleeseen syötettävä terä poistaa kappaleesta lastua halutulla tavalla. Sorvin suuruus ja laitevarustelu valitaan käyttötarpeen mukaan. Pieni sorvi on pöydälle mahtuva metrin mittainen tarkkuussorvi, iso sorvi on työpajan lattialla oleva kymmenen metrin mittainen laite. Sorvin suuruus ilmoitetaan kärkikorkeuden ja kärkivälin avulla. Sorvi voi olla myös tietokoneen ohjaama niin, että kappaleen kiinnitys ja poisto ovat täysin automaattisia. Usean tällaisen sorvin rypäs työllistää muutaman valvontahenkilön. Työstökoneet asennetaan huolellisesti vaakasuoraan ja niin, ettei runkoon jää jännityksiä. Koneiden alle tuleva kumijalus estää koneen äänen siirtymisen rakennuksen runkoon. Sorvin rungon on oltava jäykkä, koska sen on kestettävä työstön aiheuttamat rasitukset. Sen materiaali on yleensä suomugrafiittivalurautaa. Siirtopylkkä liikkuu sorvin sisimmillä pituusjohteilla ja se voidaan lukita paikoilleen. Siirtopylkän työnnin liikkuu käsipyörän avulla pituussuunnassa ja sen pinnassa on mm-asteikko. Poraistukka tai keskiökärki voidaan kiinniää työntimen päähän. Sorvissa olevien mia-asteikkojen avulla voidaan sorvata mittatarkkoja kappaleita ilman ulkopuolisen mialaieen käyöä.! " - 1 Pakka 2 Pakan leuat, kolme kappalea 3 Kiristys, kolme kohtaa 4 Sorvaava kappale A Sorvaus, vasenkätinen terä B Katkaisu C Teräkelkka ja siinä oleva terä ovat vinossa D Päätypinnan sorvaus E Kierre tehdään paksuun akseliin sorvin terällä ja ohueen akseliin kierrepakalla F Pitkä akseli tuetaan siirtopylkän avulla, siirtopylkässä voi olla myös poranterä tai kierretappi 72 ) Karapylkkä sijaitsee rungon päällä, vasemmalla puolella. Sen läpi menevän onton pääkaran oikeaan päähän kiinnitetään esimerkiksi kolmileukaistukka, johon työkappale kiinnitetään. Karapylkän alla, rungossa on käyttömoottori ja vaihteisto. Syöttövaihteistolla saadaan johtoruuville ja syöttökaralle halutunsuuruinen syöttö. * +., 5 EL K I H 4 E J= F E J= 2 I H 2 I J F E J= EH Teknisten alojen perustyöt

15 92 Hitsaus ja juotto TIG-hitsaus on suojakaasukaarihitsausmenetelmä, missä hitsautumiseen tarvittava lämpöenergia saadaan kulumattoman volframelektrodin ja työkappaleen välissä palavasta valokaaresta. Hitsauspaikkaan johdetaan suojaava kaasu. Hitsaus suoritetaan lisäaineen avulla tai ilman. Lisäaine tuodaan hitsiin samaan tapaan kuin kaasuhitsauksessa. Hitsausmenetelmän nimi on lyhennys englanninkielisestä nimityksestä Tungsten Arc Inert Gas Welding. Tungsten arc = volframikaari. Valokaari palaa lähes kulumattoman volframipuikon ja työkappaleen välissä. Inert-Gas = Inerttinen kaasu. Jalokaasut, kuten argon ja helium ovat inerttisiä eli passiivisia kaasuja. Hitsausta käytetään erikoisempien metallien, kuten ruostumattoman ja haponkestävän teräksen sekä titaanin ja sen seosten hitsaukseen. Menetelmä soveltuu myös seostamattomien ja niukkaseosteisten terästen hitsaukseen. Yleensä tavanomaiset hitsausmenetelmät ovat TIG-hitsausta taloudellisempia ja nopeampia. TIG-hitsaus soveltuu ohuille, 0,5-6,0 mm ainepaksuuksille. 5 K = = = I K 6 1/ L EHJ= A = C A A JJEL A JJEEE 6 = I = J= EL = ED J L EHJ= 5 K = = = I K 0 EJI = K I F EI J E EEF = EI E A = I A J Virtalähde - A E $ TIG-hitsauksen etuja Hitsisula ja sen muotoutuminen ovat hitsauksen aikana vapaasti nähtävissä. Häiritseviä savukaasuja ja kuonaa ei esiinny. Hitsauksen suoritustekniikka vastaa lähinnä kaasuhitsausta. Hitsin jälkipuhdistusta ei ole. Lisäainetta ei syötetä valokaaren kautta, joten seosainehäviöt ovat vähäisiä. Menetelmällä saadaan aikaan hyvä hitsilaatu, joka soveltuu monille materiaaleille. TIG-hitsauslaitteistot koostuvat erilaisista rakenneosista hitsaustarpeen mukaan. Ne ovat tasa- tai vaihtovirtahitsaukseen sopivia tai yhdistelmälaitteita molemmista hitsauksen koko käyttöaluetta varten. Hitsaus on mahdollista suorittaa yksinkertaisella laitteistolla, johon kuuluu vain virtalähde, pistooli, suojakaasuvirtauslaitteet ja suurtaajuuslaite kaukosäädöllä. TIG-hitsaus voidaan suorittaa tasavirralla käyttäen tasasuuntaajaa pistooli kytkettynä miinus/plus-napaan tai vaihtovirralla käyttäen virtalähteenä hitsausmuuntajaa. Valinta vaikuttaa lämmön jakaantumiseen perusaineen ja volframi-puikon kesken, tunkeuman muodostamiseen sekä valokaaren ominaisuuksiin rikkoa perusaineen pintaoksidia. Koska volframipuikkojen sulamislämpötila on C, suoritetaan tasavirtahitsaus lähes poikkeuksetta poltin kytkettynä miinus-napaan. F! F! 1 EJ 6 = I = L EHJ= A # ) 2 EA E D EJI = K I L EHH E= = H JE $! - A JH EJ 5 K K HE JK A K = Elektrodi ja lämpötilojen jakaantuminen TIG-hitsauksen suojakaasut suojaavat hitsisulaa, volframelektrodia ja jäähtyvää hitsisulaa ilman hapettavalta vaikutukselta. Sen lisäksi muodostuu valokaarelle ionisoitunut kulkuväylä. TIG-hitsauksen yleisin suojakaasu on argon. Se on hinnaltaan edullista, ionisoituu hyvin ja valokaari muodostuu vakaaksi. Se soveltuu hyvin ohutlevyhitsaukseen, koska tunkeuma on suhteellisen pieni. Kun argon on vielä 1,4 kertaa ilmaa raskaampaa, sen suojausominaisuus on hyvä. Argon soveltuu erilaisten terästen hitsaukseen. Muita suojakaasuja ovat helium, vedyllä seostettu argon sekä argonin ja heliumin seos. Joillakin seosteilla voidaan estää haitallisen otsonin muodostumista. 92 Hitsausvirran kaukosäädin Teknisten alojen perustyöt

16 Putket ja kanavat Teräsputken jyrsintä Putken pää jyrsitään aina leikkurin jäljiltä. Vain kuroutuma jyrsitään pois, koska se aiheuttaa vedelle ylimääräisiä virtausvastuksia. Jyrsintä painetaan kehon avulla putkeen kahvasta samanaikaisesti kiertäen. Jyrsimessä on räikkävarsi työtä helpottamassa. Kuvat ovat alla. Yläkuvissa on yksiteräinen putkileikkuri ja sen käyö Teräsputken kierteitys Kaksivartinen kiinteä putkikierresorkka Tässä putkikierresorkassa yhdessä kojeessa on kolme eri kierrekokoa: 3/8-1/2-3/4 tai 1/2-3/4-1. Kierrekoje laitetaan putkeen siinä oleva ohjainreikä edellä. Aloituksessa kojetta painetaan kämmenellä ja keholla varresta samalla kiertäen. Laitteen alkaessa vetää, käännetään molemmilla käsillä varsista. Putkikierteen pituus on kierreterien leveys. Kun kierteitys on valmis, kierresorkka pyöräytetään varresta aukipäin pyörimään. Varo pyörivää kierresorkkaa. Kierteityksessä käytetään öljyä. Kuva on vieressä. Yksivartisessa räikällisessä putkikierresorkassa on jokaista kierrekokoa varten oma vaihdettava kierrepäänsä. Kun kojeen kierrepää vetää varresta kääntäen, painaen, kierre tehdään valmiiksi. Kojeen räikän ansiosta vartta ei tarvitse kiertää ympäri. Kierrepituus on terien leveyden mitta. Käytä öljyä kierteitykseen, muuten kierteen harjat saattavat murtua. Vieressä on iso sähköinen putkenkierteityskone. Koneilla tehdään putken katkaisu, jyrsintä ja kierteitys. Öljyä käytetään vain kierteitykseen. Putki kiristetään istukkaan ja työkalut valitaan toimintaan yksi kerrallaan. Kierteityksen alussa työkalukelkkaa syötetään putken päähän, kunnes koje alkaa vetää itse teräpakkaa putkeen. Varo jäämästä kiinni pyörivään putkeen. On myös olemassa sähkökäyöisiä käsikierresorkkia. Laite on periaaeessa kulmahiomakone, jonka laikan tilalle laitetaan kierteityspää. Jotkut koneet vaativat 16 A sulakekoon, joka löytyy pienkiinteistössä esimerkiksi pesukoneiden pistorasiasta. Teknisten alojen perustyöt 103

17 Putket ja kanavat = I J= = EI E= F K E= A L = J = I J= J = K K I JK I 0 = = H= = I E EI I = = K A H = HK F K J A = F EA A F E Nastat puristetaan putkesta ulospäin ja pihti työnnetään putken sisään, rajoiimeen asti. K J EA = J = K J EJK D = = H= F Haaroituspora T-Drill 30 Koneessa olevan vaihdettavan kaulustuskärjen avulla reiän poraus ja kaulustus tehdään samalla kertaa, peräkkäisinä työvaiheina. Kojeeseen kiinnitetään oikean kokoinen haaroituspää, jonka koko löytyy haaroituspään takaosasta. Viilapenkin leukojen välissä tehdyllä haaroituksella tuhoat ehkä muovaintapit. Varmista, että muovaintapit ja tukijalat ovat täysin sisällä ja valintavipu porausasennossa. Kuva on vieressä. 2 H= K I D = = H EJK I J= F EJI EI = K K I JK I D = = H EJK I J= F EJK = Cu-putken juotokset Juottaen tehtävät liitokset edellyttävät erikoistyökalujen käyttöä. Liitosten teossa on palovaara ja on selvitettävä, voidaanko asennuspaikalla tehdä tulitöitä. Tarvitset voimassa olevan tulityökortin. Kovajuotto Menetelmässä juote täyttää kappaleiden välisen raon kapillaarivoiman vaikutuksesta. Työlämpötila on tavallisesti C. Liitosten onnistumisen kannalta on tärkeää, ettei välys ole suurempi kuin 0,2 mm. Liitospintojen päällekkäisyyden on oltava vähintään kolme kertaa ohuimman putken seinämävahvuus. Jos välys on liian suuri, juote menee välyksen läpi tai se ei imeydy liitokseen. Kovajuotoksin tehdyissä putkiliitoksissa käytetään hopeafosforikuparijuotetta, jonka hopeapitoisuus on vähintään 2 %. Hopea parantaa juotteiden sitkeyttä. Kun kupariputkia tai -osia yhdistetään toisiinsa fosforikuparijuotteella, ei juoksutetta tarvita. Juotettaessa messinkiosa kupariputkeen tarvitaan juoksutetta. Juoksute estää vaikeasti sulavan oksidikerroksen muodostumisen juotoskohtaan. Juoksute on syövyttävää ja se on aina poistettava juottamisen jälkeen liitoksesta. Putken sisään mennyt juoksute on väärässä paikassa. Kovajuotoksen teko Putki työnnetään liitososaan ja liitoskohta kuumennetaan tasaisesti juotosaineelle sopivaan työskentelylämpötilaan, ei liian kuumaksi. Fosforikuparilankaa lisätään juotokseen, ei ihan suoraan liekin kohdalla. Liitos on valmis, kun siinä on juotoslangasta muodostunut viiste, ei terävä nurkkaus. EEJ I A F K EI JK I EEJ I A K K A K I EI = E A = = = EEJ I A A Pehmeäjuotossa käytetään valmiita kapillaariliitososia. Työskentelylämpötila on C. Kuumentamisessa käytetään usein sähköistä juookuumenninta, mua siihen sopii myös nestekaasupoltin. Happi-asetyleenipolimen liekki on liian kuuma. Jos sauma ylikuumenee, juoksute palaa, eikä juote kiinnity saumaan. Juotoksen teko Liiteävät pinnat puhdistetaan puhdistuskankaalla ja harjalla. Juoksute lisätään putken pintaan ja liitoskohta painetaan yhteen. Putki ja liitososa kuumennetaan tasaiseen työskentelylämpötilaan. Juote lisätään, kun kuumennus on lopeteu. Juote sulaa koskeaessaan kuumaa materiaalia ja imeytyy saumaan, joka täyyy kokonaan. Jos juoteavia liitoksia on lähekkäin useita, alin sauma juotetaan ensin. Lämpö nousee ylempänä oleviin saumoihin, ja niiden juoo sujuu nopeasti. Juoksute on metallia syövyävää ainea ja sen käytössä on oltava varovainen. Juoksutetta ei saa sivellä liitososien sisäpinnoille, koska tällöin osia yhdisteäessä juoksutea työntyy liitososaan sisälle. Teknisten alojen perustyöt 109

18 Energialähteet Vesivoimalla on erittäin vähän haittavaikutuksia ja se on yksi tärkeimmistä uusiutuvista energialähteistämme. Vesivoiman avulla tuotetaan sähköä. Auringon vesistöistä haihduttama vesi sataa maahan ja näin ladataan vesistöihin ja vesialtaisiin po tentiaalienergiaa. Kyseessä on eräänlainen ikiliikkuja. Suomessa on vesivoimaa käytetty eri tarkoituksiin jo 1300-luvulta alkaen. Noin puolet Suomen vesivoimapoten tiaalista on voimatalouden käy tössä. Vesivoimalaitosten käyttöikä on jopa 100 vuotta. Lisäksi voimalaitoksia pa rannetaan ja korjataan jatkuvasti. Suomi on melko tasainen maa, jolloin virtaamat useimmissa vesiputouksissa ovat pieniä verrattuna esimerkiksi maailman korkeimpaan putoukseen, Itapuun. Se sijaitsee Brasiliassa, sen pudotuskorkeus on 112 metriä ja voi malaitoksen teho lähes megawattia. Tämä on neljä kertaa suurempi kuin Suomen kaikkien noin 200 vesivoi malaitoksen teho yhteensä! Vesivoiman suurimmat edut ovat edullisuus, päästöömyys, kotimaisuus ja tuoteavan energiamäärän hyvä säädeltävyys kulloisenkin sähköntarpeen mukaan. Vesivoimaa käytetäänkin Suomessa esimerkiksi sähkön päiviäisten tai viikoaisten kulutushuippujen ta saamiseen. Viereisessä kuvassa on vesivoimalan pelkistey esitys. 20 prosenia maailman koko vesivoimavaroista on hyödynney ener giatuotantoon. 8 A F E J= ; L A I E= = I A EI J K K K J / A A H= = JJ HE 8 A I EL EHJ= = JK H> EE E F E F O HEJJ A I EJ = C A A H= = JJ HE= = JK JJ= = I D ) = L A I EF E J= 2 A EI JA JJO K L = I D L E = = EJ I A I J= 6 K H> EE E 1 K F K J E Tuuli syntyy siten, että auringon lämmittämät ilmamassat kohoavat ylöspäin ja ympärillä olevat viileämmät ilmamassat virtaavat tilalle vaakasuunnassa. Tuulen voimaa on hyödynnetty vuosituhansien ajan purjehtimiseen, veden nostoon ja viljan jauhamiseen. Tuuli on saasteeton ja uusiutuva energia. Tuulivoimalan käytön yleistymistä hankaloittavat kuitenkin maankäyttörajoitukset, maisemahaitat, laitteiden meluisuus sekä tuoton epäluotettavuus. Tuulivoiman tuotantoalueet Suomen parasta tuulialuetta ovat saaristot, rannikko ja tunturit, paikat, jossa tuulta vaimentavaa puustoa ei ole. Vuonna 1998 oli Suomessa tuulella tuotetun sähkön osuus 0,03 prosenttia. Vuotuisen tuulienergiapotentiaalimme on arvioitu olevan 10 terawattituntia. Tuulivoimala Yleisin voimala on nimellisteholtaan kw. Se on vaaka-akselinen, kolmilapainen ja tuulen suunnan mukaan kääntyvä malli. Tuulivoimalaitoksen putkirakenteisen terästornin korkeus voi olla m ja roottorin halkaisija m. Tuulivoimalan roottorin lavat muuttavat tuulen liike-energian mahdollisimman tehokkaasti pyörimisliikkeeksi, joka on rpm. Vaihteiston jälkeen generaattorin akseli pyörii rpm ja generaattori tuottaa sähköä. Tuulivoimalaitos vaatii käynnistyäkseen yleensä noin 3-5 m/s tuulennopeuden, minkä jälkeen tehontuotto kasvaa nopeasti tuulen voimistuessa. Alueella n. 15 m/s - 25 m/s tehoa rajoitetaan joko passiivisella sakkaussäädöllä tai aktiivisella lapakulman säädöllä. Tuulen yltyessä yli 25 m/s myrskyksi laitos pysähtyy automaattisesti ylikuormitusten ja laiterikkojen estämiseksi. Tuulivoimaloiden taloudellinen käyttöikä on pitkä, jopa vuotta. Laitteita hyvin huoltamalla käyttövarmuus on yli 95 %. Automatisoidut ja kauko-ohjatut laitokset ovat miehittämättömiä. Vikatilanteiden korjauskäyntikerrat voivat olla 2-4 kertaa vuodessa. Taloudellinen Tiedotustoimisto. Lapin tuntureilla tuulen keskinopeus on 7-9,5 m/s, tuulienergiapotentiaali lakialueilla on 5-6 TWh/a. Vuoteen 2010 mennessä voidaan tuoaa noin 0,5 TWh/a. Valtakunnallisesti on tuulivoimaloiden sähkön tuoo noin 0,03 % koko sähköntuotosta. Teknisten alojen perustyöt 119

19 Energialähteet Vastapainevoimalaitoksen höyrykattilassa vesi kuumennetaan kylläiseksi höyryksi. Lisäkuumentamalla höyryä se tulistuu. Tulistetun höyryn paine voi olla satoja bareja ja lämpötila esimerkiksi 300 C. Höyry pyörittää turbiinin avulla sähkögeneraattoria, joka tuottaa sähköä. Lämmönsiirtimessä höyry luovuttaa höyrystymislämmön kaukolämpöverkoston veteen, lauhtuu ja muuttuu vedeksi. Lauhdevesi pumpataan takaisin kattilaan. Käytettävä vesi on miltei tislattua vettä. Jos vedessä on mineraaleja, ne voivat muodostaa lämpöä eristävän kerroksen kattilan vesitilaan ja kattila voi räjähtää. 0 O HO = JJE= I J= JK H> EE EA 0 O HO = JJE= 6 K EJ HL E EA E L A J 2 H I A I I ED O HO L E JJ JA D J= = J E E J ED E 5 D C A A H= = JJ HE Lauhdevoimalaitos on vastapainevoimalaitoksen kaltainen, mua lämmönsiirrin jäähdytetään esimerkiksi järvivedellä ja näin tuhlataan lämpöä. 0 O HO JK H> EE E! = K A L A I O JJ J= = EI E = JJE= = 8 A I E I EEHJE A O I = I I = D O HO = = = I = I I = = K A L A JA I EEHHE = K F D J = K K K JJ= = J = K F D J Kaasuturbiinissa voidaan polttaa maakaasua tai nestemäisiä polttoaineita. Palamistavasta johtuen polttoaine saa olla heikompilaatuista kuin mäntämoottorisissa lämpövoimakoneissa. Ilma puristetaan polttokammioon, jossa siihen ruiskutetaan esimerkiksi polttoöjyä, lentopetroolia tai teollisuusbensiiniä. Palamisessa laajenevat kaasut johdetaan turbiiniin, joka ahtaa ilman polttokammioon. Generaattorilla voi olla oma erillinen juoksupyörästö. Laitteiston normaalisti huonoa hyötysuhdetta (alle 30 %) parannetaan kuvassa olevalla pakokaasujen lämmöntalteenotolla. Laitteistoa voidaan käyttää verkoston kuormitushuippujen tasauksessa, koska sen käynnistys on melko nopeaa. EE JA J D J I EEL A J F HA I I HE= F O HEJJ L JK H> EE E 2 EI J = = I K A J= JA A JJ - I E A H E I E ' + 5 D C A A H= = JJ HE 2 = = E - I E A H E I E ' E 2 = = E 1 = F K HEI JK K F = E A = I L = = 2 JJ = E A / A A H= = JJ HE= F O HEJJ L JK H> EE E! F HA I I HE 2 = = E F JE= A I E A H E I E $ + Kuvassa olevat kiinteät johtosiivet suuntaavat kaasun virtauksen oikeassa kulmassa pyörivän turbiinin siipiin. Teknisten alojen perustyöt 121

20 124 Kiinteistön lämmitys 29. Lämmityksen tarve Asuinalueemme sää täällä Suomessa on oikeastaan se ainoa tekijä, minkä tähden opiskelet lämmitystekniikkaa, tai minkä takia lämmitysjärjestelmiä joudutaan rakentamaan ja käyttämään. Parituhatta kilometriä etelämpänä meillä ei olisi koko lämmitysriesaa. Riesanahan lämmitystä voidaan ajatella ja pitää, jos sitä ilmankin selviäisi. Nykyiseen elintasoomme sisältyy jo itsestäänselvyytenä se, että asuinhuoneen sisälämpötila on C ulkolämpötilasta riippumatta. Elintasoomme ei kuitenkaan vielä sisälly se, että asuinhuoneiston ilma jäähdytetään kesäaikana lämpötilaan 20 C Sään vaikutuksia asumiseen Säällä on monta rakennusten lämmöntarpeeseen vaikuttavaa osa-aluetta. Auringon rakennusta lämmittävä vaikutus on hyvin ymmärrettävissä. Kun rakennuksen jokin osa lämpenee auringon lämmittämänä muita rakennuksen osia tehokkaammin, voidaan tähän osaan johtaa viileämpää patterivettä. Jos rakennus on sijaintinsa takia alttiina voimakkaalle tuulelle, tuuli jäähdyttää rakennusta, rakennuksen vaippaa. Tuulen jäähdyttävä vaikutus kompensoidaan siten, että jäähtyneempään rakennuksen osaan, siipeen, johdetaan lämpimämpää patterivettä kuin muualle. Ilman tai maaperän runsas kosteus voi myös vaikuttaa lämmitystarvetta lisäävästi. Kiinteistön lämmitys Ulkolämpötila vaikuaa lämmityskauden aloitukseen ja lopetukseen. Lämmityskausi alkaa syksyllä, kun keskilämpötila aliaa 12 C ja loppuu keväällä, kun keskilämpötila yliää 10 C Vesikeskuslämmitys Alakuvassa on kaksiputkinen, alajakoinen vesikeskuslämmitys. Järjestelmässä on kaksi kattilaa ja öljypoltin. Kattilassa lämmennyt vesi kierrätetään pumpun avulla pattereihin huonetta lämmittämään. 2 = JJA HE 2 = JJA HE K1 Kaila no 1 K2 Kaila no 2 ÖP1 Öljypoltin no 1 ÖP2 Öljypoltin no 2 TV Lämmityksen 3-tiemoooriveniili TC Lämmityksen säätökeskus KIS Vuorokausi-viikkokello TEI Menovesitermostaai TE2 Ulkoilmatermostaai PI Vedenkorkeusmiari TI Lämpömiari PS Paisuntasäiliö P1 Lämmityksen kiertopumppu P2 Lämmityksen kiertopumppu ES1, Öljypolimen käyntiaikalaskuri ES2 Öljypolimen käyntiaikalaskuri Teknisten alojen perustyöt

21 128 Kiinteistön lämmitys Kattolämmityksessä huoneen kattopinta-alan on oltava kyllin suuri tarvittavien elementien asentamiseksi. Kattolämmitys soveltuu huonetiloihin, joissa on hyvin eristetty alapohja sekä kaksikerroksisten rakennusten yläkerran huonetiloihin. Lattialämmitytyksen avulla saadaan varsinkin laattalattioista miellyttävän lämpöisiä ja kosteiden tilojen lattiat kuivuvat nopeasti. Lattialämmityskaapelit voidaan asentaa betoni-, puu- ja levyrakenteisiin lattioihin. Kun lämmitykseen käytettävässä sähkössä on kaksitariffijärjestelmä, voidaan lämmityksen pääkytkimellä valita huokeampi yösähkö tai jatkuvan käytön kalliimpi sähkö. Jos valitaan yösähkö, laitteen kellokytkin sallii lämmityksen vain huokeamman tariffin aikana. Anturi mittaa laatan lämpötilaa ja lämmityskaapeleihin ohjataan säätimen avulla virtaa tarpeen mukaisesti. Paksun laialaatan lämmönvarauskyky on hyvä ja sen säädettävyys huono, koska se reagoi hitaasti säädön muutoksiin. Ohuen laialaatan lämmönvarauskyky on huono ja sen säädettävyys hyvä, koska se reagoi nopeasti säädön muutoksiin. Esimerkiksi pesutilojen uutena saneeraussovelluksena on 3 mm paksuinen 230 V verkkojännieeseen kytkeävä lämmityskaapelimao, joka kasvaaa laian pintaa päällysteineen vain noin 1,5-2 cm ja sen teho on W/m2. Laialämmityksen periaate sähkölämmityskaapelin avulla toteuteuna Todellinen laialämmitysasennus sähkölämmityskaapelin avulla toteuteuna Ikkunalämmitys Sähkölämmitteisen ikkunan avulla huonetilan ulkovaipan pinnat ovat samanlämpöisiä. Jo 20 C pintalämpötila ikkunassa poistaa vedon tunteen. Ikkunan tehot ovat W/m² ja pintalämpötilat noin C. 128 Teknisten alojen perustyöt

22 130 Kiinteistön lämmitys Kylmätekniikka Vain nykyaikainen kylmätekniikka mahdollistaa elintarvikehuollon tämänhetkisessä muodossaan. Elintarvikkeet on saatava tuotannosta kulutukseen pilaantumattomina. Jäähdytyslaitteita käytetään myös lääketieteessä, ilmastoinnissa ilman jäähdytykseen ja jäähalleissa ilman jäähdytykseen ja jään jäädyttämiseen sekä monessa muussa asiassa. Kylmyyden tuoaminen Jäähdytysprosessin toiminta kylmyyden tuottamisessa perustuu nesteen höyrystymiseen ja lauhtumiseen. Neste sitoo höyrystyessään lämpöä ympäristöstään jäähdyttäen sitä ja vastaavasti lauhtuessaan, nesteytyessään, luovuttaa sitomansa lämmön toisaalle lämmittäen tätä ympäristöä. Nesteen höyrystyminen riippuu nesteen kiehumispisteestä ja vallitsevasta paineesta. Kun painetta pienennetään, kiehumispiste laskee. Näin painetta alentamalla nesteet kiehuvat jopa -20 C pakkasessa. Jäähdytyslaitteissa jäähdykeneste höyrystyy höyrystimen matalammassa paineessa, joka on kompressorin imun aiheuttamaa. Höyrystyvä jäähdyke ottaa höyrystymislämpönsä ympäristöstä sitä samalla jäähdyttäen. Kompressorissa lisää kuumeneva jäähdykehöyry siirtyy lauhduttimeen, jossa se saadaan jäähdyttämällä nesteytymään. Nesteeksi muuttuessaan se luovuttaa pois kompressorissa saamansa lämmön sekä höyrystymislämpönsä olomuotoa muuttaessaan. Lauhduttimen avulla voidaan lämmittää esimerkiksi ilmastointikanavassa kulkevaa ilmaa. Alla on kaaviokuva kylmälaitoksesta. 0 2 = E A + = K K JE Jos paine on kyllin alhainen, vesi kiehuu huoneen lämpötilassa. " > = H = = I K F JE= = F = E A = I L = L = J F HA I I HEI I = F HA I I HE $ + " > = H O A A I JA A " > = H 2 = EI K J= L A JJEEE " > = H 0 O HO I JE A I I O A D O HO I JO O # + " > = H " > = H 0 O HO I JE Jääkaapin toiminnallisia osia Jääkaapissa lämpöä poistetaan kaapin sisällä olevista ruuista höyrystimen avulla kaapin taakse lauhduttimeen. Näin ruuat pidetään viileinä. Yleisimpiä kylmäaineita ovat metaanin ja etaanin fluori-, bromi- ja kloorijohdannaiset. Höyrystin näkyy kaapin seinämässä olevina alumiiniin puristettuina putkina, jotka joskus voivat olla huurteen peitossa. Alakuvassa on pakastimen höyrystin. 130 Teknisten alojen perustyöt