Ruukin Teräspaalupäivä 2013 Teräspaalujen jatkaminen hitsaamalla Laatuvaatimukset ja työn toteutus Unto Kalamies Inspecta Sertifiointi Oy 1
Sisältö Hitsaus prosessina Laatuvaatimukset Hitsaajan pätevyys Hitsausohjeet Hitsauksen suoritus Hitsien tarkastukset Yhteenveto 2
Hitsaus Hitsaus on erikoisprosessi Hitsauksen jälkeen tehtävillä ainetta rikkomattomilla tarkastuksilla ei pystytä täysin osoittamaan hitsaustyön onnistumista Hitsauksen laadunvarmistus perustuu Tekijöiden todennettuihin pätevyyksiin Hitsausmenetelmän hyväksyntään ja siihen perustuviin hitsausohjeisiin Hyvään suunnitteluun ja ohjeistukseen Ohjeiden noudattamisen varmistamiseen Tarkastuksiin Paalujen jatkoshitsauksen erityispiirteitä Vaihtuvat hitsauspaikat Sääolosuhteet Maaperän kosteus Dynaamiset rasitukset 3
Ruukin teräspaalujen Suunnittelu- ja asennusohjeet 11/2012/ RIL 254-2011 Paalutusohjeet 2011 (PO-2011) Hitsausta varten laaditaan hitsaussuunnitelma Hitsaussuunnitelma Teräslaji Hitsien laatuvaatimus (hitsiluokka) Hitsausprosessi Hitsauslisäaineet Mahdollinen esilämmitys Hitsausolosuhteet Railomuodot Hitsausasennot Hitsausohjeet (WPS) Menetelmäkokeet tarvittaessa Työkokeet vaadittaessa Hitsaajien pätevyydet Mahdolliset hitsien jälkikäsittelyt Hitsien tarkastusohje 4
Putkipaalujen teräslajit Hiiliekvivalentti CEV = C +Mn/6+(Ni+Cu)/15 + (Cr+Mo+V)/5 Kuvaa teräksen karkenevuutta Liittyy martensiitin muodostumiseen (kovaa ja haurasta) 5
Hitsaajan pätevyys Hitsaajalla on oltava standardin SFS-EN 287-1 mukainen pätevyys 6
Hitsaajan pätevyys 7
8
Hitsin laatuvaatimukset Hitsin laatuvaatimukset PO- 2011:n mukaan 9
Hitsin laatuvaatimukset Hitsiluokan C vaatimukset (SFS-EN ISO 5817) Halkeama Liitosvirhe Pintahuokonen Huokoisuus juuressa Vajaa hitsautumissyvyys juuressa Sytytysjälki 10
Hitsausohjeet (WPS) Hitsaus tehdään hitsausohjeen (WPS) mukaan Hitsausohjeen sisältö ( EN 15609-1) Lämmöntuonti oleellinen osa hitsausohjetta (kj/mm) 11
Hitsaus Hitsausprosessit Puikkohisaus (111) Täytelankahitsaus (136) Hitsausaineet Hitsausaineet valitaan paalujen teräslajin lujuus- ja iskusitkeysvaatimusten perusteella Hitsauspuikkojen on oltava emäspäällysteisiä (B) 12
Hitsaus Hitsausaineet Hitsauspuikkojen ja osin myös täytelankojen täytteet ovat hygroskooppisia ja imevät herkästi kosteutta ilmasta Kosteus voi aiheuttaa Huokosia Roiskeita Vetyhalkeaman hitsiiin Urakoitsijan on huolehdittava siitä, että lisäaineet pysyvät kuivina työmaalla Säilytys lämpimässä ja kuivassa varastotilassa Säilytys hitsauspaikalla lämpimässä puikkosäiliössä 4 tunnin ajan Kostuneet hitsauspuikot voidaan kuivata uudelleen valmistajan ohjeiden mukaan, esim. +300-400 ºC, 2-3 tuntia 13
Hitsaus Hitsausolosuhteet Olosuhteet vaikuttavat oleellisesti hitsien laatuun ja hitsaajien työolosuhteisiin Hitsauspaikka on tarvittaessa suojattava tuulelta ja sateelta Riittävä valaistus Tasainen ja vakaa alusta Kunnollinen maadoitus Kylmässä ilmassa kosteus kondensoituu metallipinnoille, jolloin ne on lämmitettävä + 50-100 ºC, vaikka teräs ei vaatisikaan esilämmitystä Sähkötapaturmavaarat kosteissa ja märissä olosuhteissa 14
Hitsaus Hitsausolosuhteet Olosuhteet vaikuttavat oleellisesti hitsien laatuun ja hitsaajien työolosuhteisiin 15
Hitsaus Railot Hitsaus tehdään ulkopuolelta, jolloin railomuodon on oltava sellainen, että saavutetaan riittävä läpihitsautuminen ja tasainen juuren kupu sisäpuolelle Erityisen tärkeä on ilmaraon oikea mitta, koske se varmistaa läpihitsautumisen Standardi SFS-EN ISO 9692-1 antaa suosituksia railomuodoille Polttoleikattu pinta tulee aina hioa puhtaaksi ennen hitsausta Paalujen jatkoshitsauksessa on suositeltavaa käyttää juuritukea railon sisäpuolella 16
17
Hitsaus Esilämmitys Esilämmitys hidastaa liitoksen jäähtymisnopeutta ja vähentää karkenemista Esilämmitystarpeeseen vaikuttavat : Teräslaji Ainepaksuus Hitsauslisäaine (vetypitoisuus) Lämmöntuonti ja Hitsausolosuhteet Esim. teräslajin S355 hitsauksessa ei yleensä tarvita esilämmitystä, kun ainepaksuus on alle 20 mm, edellyttäen, että hitsauspuikot ovat emäspäällysteisiä (B) ja kuivia Hitsattaessa alle +10 ºC lämpötilassa esilämmitetään paalujen päät +50-100 ºC ennen hitsauksen aloittamista 18
Hitsaus Hitsauksen suorittaminen Paalujen päiden on oltava ulko- ja sisäpuolelta puhtaita n. 50 mm railon molemmilta puolilta Railon valmistuksen ja puhdistuksen jälkeen paalujen päät keskitetään ja sovitetaan huolellisesti. Apuna voidaan käyttää hitsattuja ohjauspaloja Vaadittava ilmarako varmistetaan esim. kiiloilla Jos juuripinnan korkeus vaihtelee, se on korjattava hiomalla ennen sovitusta Paalujen päät silloitetaan toisiinsa Käsin hitsattaessa pohjapalon hitsaukseen suositellaan 2,5 mm:n puikkoa. Täyttöpalat hitsataan yleensä 3,2 mm:n puikkoa Täytelangoilla yleisin halkaisija on 1,2 mm 19
Hitsien tarkastus (PO - 2011) Paalutustyöluokan 1 kohteissa hitsiliitokset tarkastetaan vähintään silmämääräisesti Mitat, sovitusvirheet, reunahaavat ja pintaan ulottuvat virheet Paalutustyöluokan 2 kohteissa edellytetään yleensä lisäksi, että hitsaaja tekee ennen työn käynnistämistä ns. työkokeen Paalutustyöluokan 3 kohteissa edellytetään yleensä lisäksi, että vähintään 10% hitseistä tarkastetaan ainetta rikkomattomilla menetelmillä (NDT) 20
Hitsien tarkastus (PO-2011) Ainetta rikkomattomista (NDT) menetelmistä käytetyin on ultraäänitarkastus (UT) Liitosvirhe, huokoset ja kuonasulkeumat, vajaa hitsautumissyvyys ja korkea juurikupu NDT-tarkastuksen saa tehdä ja arvostella vain standardin SFS- EN 473 mukaisen tason 2 pätevyyden omaava tarkastaja 21
Yhteenveto Hitsaaminen on erikoisprosessi Suunnittelija Määrittää vaadittavan hitsiluokan ja erityisvaatimukset kohteen vaativuuden mukaan seuraamusluokan (CC) ja paalutyöluokan (PTL) perusteella Urakoitsija Hitsaussuunnitelma, hitsaajien pätevyydet, hitsausohjeet, laitteiden kunto, hitsausaineiden käsittely, tarkastus ja tarkastettavien hitsien valinta Hitsi ei saa olla paalun heikko lenkki Valvoja Urakoitsijan dokumentaation valvonta, työn suorituksen valvonta, pistokokeet, lisätarkastukset Tilaaja Voitava luottaa, että hitsiliitokset täyttävät vaatimukset, lisäkokeet 22