RUUVILUKITUKSEN OPTIMOINTIA KÄSITTELEVÄ LEHTI WWW.BOLTED.COM # 2 2014 APUA ULKOMAILLA INSINÖÖRIT AUTTAVAT SRI LANKAN JÄLLEEN- RAKENNUKSESSA MATKA AVARUUTEEN NASAN AVARUUS- ALUS NORD-LOCKIN VARMISTAMA ÖLJYNPORAUS AVOMERELLÄ PAREMPAA TURVAL- LISUUTTA DEEPWATER HORIZONIN JÄLKEEN ALUMIINI: IHME- METALLI
Säästä aikaa laajenevilla ruuveilla Raskaissa koneissa täytyy olla ruuvielementit, jotka on helppo asentaa ja poistaa. Se pätee erityisesti isoissa ja tehokkaissa laippaliitoksissa, joissa ruuvielementit muodostavat ahdistussovitteen oikean vääntömomentin siirtoon. Skannaa ja katsele käyttöesimerkkejä: Laajenevat Superbolt-ruuvit korvaavat soviteruuvit tai ahdistussovitteiset ruuvit. Niiden ulkohalkaisijat voivat laajeta, niin että ne sopivat reiän kokoon. Helppoa: Irralliset soviteholkit on pantu helposti sisään myös reikiin, jotka eivät ole täysin kohdallaan kierron vuoksi. Asennukseen ja poistoon tarvitaan ainoastaan käsityökaluja. Nopeaa: Kiristykseen tarvitaan vain muutama minuutti liitosta kohden. Turvallista: Eliminoi erikoistyökalujen tarpeen, ruuvien jäähdyttämisen ja paineella toimivat hydraulijärjestelmät. Taloudellista: Säästää rahaa hydraulijärjestelmiin verrattuna niin ajan kuin työkalujen osalta. Lataa laajenevien ruuvien uusi esite: www.nord-lock.fi/expansion-bolt
APUA ULKOMAILLA MATKA AVARUUTEEN ÖLJYNPORAUS AVOMERELLÄ RUUVILUKITUKSEN OPTIMOINTIA KÄSITTELEVÄ LEHTI WWW.BOLTED.COM # 2 2014 bolted # 2 2014 Ruuvilukituksen optimointi Nord-Lockin asiakaslehti INSINÖÖRIT AUTTAVAT SRI LANKAN JÄLLEEN- RAKENNUKSESSA NASAN AVARUUS- ALUS NORD-LOCKIN VARMISTAMA PAREMPAA TURVAL- LISUUTTA DEEPWATER HORIZONIN JÄLKEEN ALUMIINI: IHME- METALLI Ruuvilukituksen pettäminen offshoresovelluksissa aiheuttaa vaaratilanteita joka kolmas viikko Nord-Lock julkaisee Bolted-lehteä lisäämään tietoa ruuviyhdistelmistä. Nord- Lock Group on maailman johtava yritys ruuvilukitusjärjestelmien alalla ja tarjoaa laajan tuotevalikoiman aina kiilalukituksesta Superbolt-kiristimiin. Nämä ainutlaatuiset ratkaisut kestävät tärinää ja dynaamista kuormitusta. Lisätietoja löydät osoitteesta www.nord-lock.com Bolted ilmestyy kaksi kertaa vuodessa englanniksi, saksaksi, japaniksi, ranskaksi, kiinaksi, ruotsiksi ja suomeksi. Nord- Lockin asiakkaat saavat sen ilmaiseksi koko maailmassa. Julkaisija Spoon, Göteborg, Ruotsi, www.spoon.se PÄÄTOIMITTAJA: Carin Esberg carin.esberg@nord-lock.com TOIMITTAJAT: Ewa Sewerynek ewa.sewerynek@nord-lock.com Jason Milburn jason.milburn@nord-lock.com TOIMITUSPÄÄLLIKKÖ: Susanne Magnusson susanne.magnusson@spoon.se KÄÄNNÖKSET: Språkbolaget www.sprakbolaget.se PREPRESS: Spoon Murtuneet osat ovat suuri huolenaihe öljy- ja kaasualalla. Minulla oli mahdollisuus tarkastella tilastoja vaaratilanteista, jotka olivat tapahtuneet Norjan mannerjalustalla. Käytimme alan omia tietoja sivustolta www.oljefakta. no ja arvioimme ruuvilukitukseen liittyviä murtumia viiden vuoden ajalta. Oli yllättävää havaita, että myös tällä alalla, jolla sovelletaan laajoja turvallisuusohjelmia, ruuvilukituksen pettämiseen liittyviä vaaratilanteita esiintyy niinkin usein kuin joka kolmas viikko. Työtoverini Petter Viken, joka toimii yrityskehittäjänä öljy- ja kaasualalla, sanoo tilanteen olevan erityisen merkittävä, sillä toiminnanharjoittajat käyttävät vuosittain suuren määrän aikaa ja rahaa ruuviliitosten tarkastukseen ja kiristykseen. Voit lukea koko jutun täältä: www.nord-lock.com/every-third-week. Katso myös uutisvideo, jolla muun muassa eräs pääinsinööri kertoo DNV & Transoceanin teknisen johdon mahdollisesta ratkaisusta, joka minimoi kiristyksen aiheuttamat kustannukset ja samalla parantaa ruuviliitosten turvallisuutta öljy- ja kaasualalla. Tämän numeron muita offshore-sovellusten päivityksiä ovat Superboltin käyttäjät MPO Singaporessa (sivu 12) ja Sky Access (sivu 6). Pääsemme myös lähemmäksi Aurinkoa (sivu 4), avustamme tsunamin uhreille tarkoitettua riippusiltaa Sri Lankassa (sivu 15) ja varmistamme miekkailuvälineitä Britanniassa (sivu 16). Tämän lisäksi pääaiheemme on alumiini. Siis älä jätä lukematta juttua, jos haluat hyvän yhteenvedon faktoista ja siitä, mitä on otettava huomioon tätä upeaa materiaalia ruuvattaessa (sivu 8). Toisin sanoen laaja valikoima jännittäviä juttuja ja tietoja ruuvilukituksen maailmasta toivottavasti nautit siitä! CARIN ESBERG KANSAINVÄLINEN MARKKINOINTIPÄÄLLIKKÖ KANSIKUVA: Dan Hambe Emme hyväksy tilaamatta toimitettuja artikkeleita. Tämän julkaisun materiaalia saa jäljentää vain luvalla. Lupahakemukset tulee osoittaa toimituspäällikölle sähköpostiosoitteeseen susanne.magnusson@spoon.se. Boltedissa julkaistut toimitusaineistot ja mielipiteet eivät välttämättä edusta Nord- Lockin tai julkaisijan mielipidettä. Voit lähettää meille viestin osoitteeseen: bolted@spoon.se Painettu Ruotsissa painotalossa VTT Grafiska. Painettu paperille UPM Finesse Gloss 100 g ja Maxigloss 200 g. Bolted julkaistaan tiedonvälitykseen. Annetut tiedot ovat yleisluontoisia. Niitä ei tule käsittää ohjeiksi tai käyttää ratkaisuperustana tietyissä asioissa. Käyttäjä käyttää annettuja tietoja omalla vastuullaan. Nord-Lock ei vastaa suorista, epäsuorista, tahattomista tai välillisistä vahingoista, jotka aiheutuvat Boltedissa mainittujen tietojen käytöstä. 08 12 15 SISÄLTÖ 08 Maagisen metallin käyttö Alumiinilla on monia etuja ja loputon määrä käyttömahdollisuuksia. Sen käytössä saattaa esiintyä ruuvilukitukseen liittyviä kysymyksiä. 12 Katastrofien ennaltaehkäisy MPO kehittää turvallisempia järjestelmiä avomerellä tapahtuvaan öljynporaukseen ja varmistaa, että sellaista kuin Deepwater Horizon -öljynporauslautan onnettomuus 2010 ei tapahdu enää. 15 Avustusta teknisillä taidoilla Kuinka Saksassa sijaitsevan Karlsruhen teknisen instituutin opiskelijat auttoivat Sri Lankan jälleenrakennusryössä vuoden 2004 tsunamin jälkeen. 18 Laajenemisen edut Lue, kuinka Superboltin laajennuspultit voivat säästää aikaa ja rahaa ja tarjota parhaan vaihtoehdon ruuviliitoksiin. 04 NORD-LOCK GROUP VARMISTAA 07 ASIANTUNTIJAT 17 RUUVIUUTISIA 19 VERTAILU BOLTED # 2 2014 3
Nord-Lock Group varmistaa TEKSTI: NIC TOWNSEND JA LINDA KARLSSON ELDH LÄHEMMÄKSI AURINKOA ASIAKAS: OHB SWEDEN AB PIENIN ETÄISYYS AURINKOON: 42 MILJOONAA KILOMETRIÄ MATKAN KESTO: 7 VUOTTA LÄMPÖTILAT AVARUUDESSA: 100 + 520 CELSIUSASTETTA LAUKAISUAIKA: HEINÄKUU 2017 SUURIN NOPEUS: 70 KM/S BUDJETTI: 1,1 MRD. $ VALOKUVA: SLEIPNER MIKÄÄN EI OLE TÄRKEÄMPÄÄ maanpäälliselle elämälle kuin Aurinko. Ilman sitä planeettamme olisi vain avaruudessa pomppuileva hyinen, eloton kivi. Kuitenkaan Aurinkoa ei ole juuri tutkittu tähän mennessä. Euroopan avaruusjärjestö (ESA) ja NASA laukaisevat avaruuteen Solar Orbiterin, avaruusluotaimen, jonka tehtävänä on kerätä tarkkaa tietoa Auringon vaikutuksesta aurinkokuntaamme. Se on historiassa ensimmäinen ihmisten valmistama laite, joka lentää niin lähelle Aurinkoa, jopa lähemmäksi kuin Merkurius. OHB Sweden AB toimittaa Solar Orbiteriin järjestelmät, joiden avulla se paikoittuu kiertoradalle Auringon ympärille, ja tekee täyden sarjan Maan ja Venuksen painovoimalinkoja hyödyntävää kalustoa. Yksi niistä on kemialliseen reaktioon perustuva työntövoimajärjestelmä, jossa on 18 rakettimoottoria ja kaksi tankkia, joissa on yhteensä 200 kg polttoainetta. Kun raketti laukaistaan Cape Canaveralissa, työntövoimajärjestelmän ja sitä varmistavien ruuvien täytyy kestää dynaamisia kuormituksia, jotka ovat 30-kertaisia painovoimaan verrattuna. Koska löystyviä ruuveja ei voi korjata avaruudessa, OHB ei ota riskejä. Kaikki ruuvit on varmistettu yhteensä 240:llä NL4-aluslevyllä. Tämä avaruusjärjestelmien valmistaja on ollut Nord-Lockin asiakas jo vuosikymmeniä ja tietää, että jokainen avaruusmatka alkaa turvallisella ruuviratkaisulla. POIS TÄSTÄ MAAILMASTA 240 Nord-Lockin aluslevyä on liitetty Solar Orbiteriin, jonka täytyy kestää 30-kertaisia tärinöitä painovoimaan verrattuna. TUPLARATKAISU Nord-Lockin aluslevyt varmistavat, että runko kestää suurta kuormitusta, samalla kun Superbolt-kiinnittimet mahdollistavat nopean ja varman asennuksen paikan päällä. RASKAIDEN KONEIDEN NOPEAMPI KULJETUS ASIAKAS: SLEIPNER FINLAND OY TUOTE: E550 PYÖRÄN HALKAISIJA: 2,7 METRIÄ PAINO: 80,5 TONNIA LASTAUSKAPASITEETTI: 565 TONNIA RENKAITA: 8 LEVEYS: 5,4 METRIÄ KAIVINKONEET KUULUVAT JOKA KAIVOKSEN välttämättömiin koneisiin, mutta niiden hevosvoimasta huolimatta niiden liikuttaminen on uskomattoman hidasta ja hankalaa. Niiden ajasta kuluu jopa 15 prosenttia liikuttamiseen, ja tämä tehoton työaika merkitsee tulonmenetystä. Sleipner on mullistanut kaivinkoneiden logistiikan melko yksinkertaisella, joskin ainutlaatuisella ratkaisulla, joka pienentää kuljetusaikaa 70 prosentilla. E550, Sleipnerin suurin siirtojärjestelmä, voi kuljettaa aina 565 tonnin painoisia kaivinkoneita. Sleipner on perinteisesti käyttänyt hitsattuja runkoja. Heidän täytyi kuitenkin löytää varmempi liitostapa voidakseen nostaa lastauskapasiteettia. He päättivät käyttää Nord-Lockin aluslevyjä, koska nämä pystyvät kestämään raskaita kuormia löystymättä. Kun asiakkaita on ympäri maailmaa, siirtojärjestelmiä lähetetään usein kaukaisiin paikkoihin, joissa on vain vähän keinoja käytettävissä, kuten Australian sisämaahan tai Suomen pohjoisimpaan nurkkaan. Tästä syystä Sleipner käyttää Superbolt-kiinnittimiä pyörien ja rungon välisessä liitoksessa. Näin kiinnittimen voi kiristää vakiomallisilla käsityökaluilla, mikä on suuri etu, kun työskennellään maailman perukoilla ilman sähköä. VALOKUVA: EUROOPAN AVARUUSJÄRJESTÖ 4 BOLTED # 2 2014 BOLTED # 2 2014 5
NORD-LOCK Nord-Lock varmistaa Group varmistaa TUULEN VIEMÄÄ ASIAKAS: SKY-ACCESS PAIKKA: POHJANMERI TUOTETTU SÄHKÖMÄÄRÄ: 1,4 MRD. (KW/VUOSI) KOHDE: MUUNTAJA-ASEMA TUULITURBIINEJA: 80 KORKEUS (MERENPINNAN YLÄPUOLELLA) 30 METRIÄ KORKEUS (MERENPINNAN ALAPUOLELLA) 90 METRIÄ KOKO: 41 KM 2 ASEMAN PAINO: 9 000 TONNIA JÄMÄKÄT VARRET Muuntaja-asemaa varmistaa sen pylväisiin 24 Superbolt-kiinnitintä, joista jokainen painaa 80 kiloa. GLOBAL TECH 1 ON YKSI ensimmäisistä merituulipuistoista, jotka rakennetaan Pohjanmeren saksalaiselle alueelle. Kun se on valmis, se pystyy tuottamaan ympäristöystävällistä sähköä yli 1,4 miljardia kilowattituntia vuodessa. Määrä riittää noin 450 000 kotitaloudelle. Tämänkokoisen tuulipuiston rakentaminen on vaativa projekti, kuten muutkin merellä tehtävät rakennustyöt. 80 tuuliturbiinin lisäksi merellä täytyy asentaa 9 000 tonnia painava muuntaja-asema merenpinnan yläpuolelle. Sky-Access on korkeuksissa tehtävien huolto- ja kunnossapitotöiden asiantuntija. Sky-Accessin köysitekniikka on turvallinen ja taloudellinen sekä usein myös nopeampi ja tehokkaampi kuin vaihtoehtoiset menetelmät. Sekin saavuttaa rajansa, kun kyseessä ovat raskaat koneet. Sky-Access valitsi Superbolt-kiinnittimet, kun sitä pyydettiin liittämään muuntaja-asema sen neljään pylvääseen. Toisin kuin muut kiinnittimet Superbolt-kiinnittimet voi vääntää käsin, mikä on suuri etu, kun ruuveja kiristetään 30 metrin korkeudella yläilmoissa ja keskellä valtamerta. VALOKUVA: SKY-ACCESS KORKEITA LÄMPÖTILOJA JA SUURTA PAINETTA ASIAKAS: RAYONG ENGINEERING & PLANT SERVICE CO. (REPCO) SOVELLUS: ETYLEENIN JA PROPYLEENIN TUOTANTO KÄYTTÖLÄMPÖTILA: 300 CELSIUSASTETTA KANSI PÄÄLLE Superbolt-kiinnittimet varmistavat venttiilin, johon kohdistuu 130 baarin paine ja 300 celsiusasteen lämpötila. TUOTE: DRESSER MASONEILAN -VENTTIILI PAINE: 130 BAARIA VALOKUVA: REPCO ETYLEENI JA PROPYLEENI eivät liene yleisesti tunnettuja aineita, mutta ne kuuluvat petrokemiallisen teollisuuden tärkeimpiin tuotteisiin. Molempia käytetään muun muassa polyetyleenin tuotannossa.polyetyleeni on käytetyin muovin raaka-aine. Niinpä sen kysyntä on aina suurta. Thaimaan Rayongissa SCG:n kemiantehdas tuottaa vuosittain satoja tuhansia tonneja etyleeniä ja propyleeniä, ja Rayong Engineering & Plant Service Co. (REPCO) huolehtii siitä, että tuotanto jyllää. Molempia aineita tuotetaan höyrykrakkaamalla. Tässä prosessissa hiilivetymolekyylejä pilkotaan pienemmiksi. Se aiheuttaa korkeita lämpötiloja ja suurta painetta. Nykyään REPCO kiinnittää höyryventtiilit konepeltiin Superbolt-kiinnittimillä. Liitoksen on oltava turvallinen vaativista olosuhteista huolimatta. Painevuodolla olisi huonot vaikutukset tuotantoon, ja ruuvin löystyminen aiheuttaisi vaaratilanteita. Superbolt-kiinnittimillä saadaan turvallinen ja luotettava ratkaisu. Päämääränä on vähentää ruuvien jumittumista ja kunnossapitokustannuksia. 6 BOLTED # 2 2014
ASIANTUNTIJAT Lähetä ruuvilukitusta koskevat kysymyksesi sähköpostilla osoitteeseen experts@nord-lock.com LENA KALMYKOVA KENTTÄSOVELLUS- INSINÖÖRI MARTIN SCHNEIDER KANSAINVÄLINEN MYYNTIPÄÄLLIKKÖ KYSY ASIANTUNTIJOILTA Onko sinulla ruuvilukitusta koskeva kysymys? Testaa, mitä Nord-Lockin asiantuntijat osaavat. Lämpötilan tärkeys ruuviliitoksissa RUUVIN MATERIAALI PÄÄLLYSTEEN LÄMPÖTILAN VAIHTELU LÄMPÖTILAN VAIHTELU MATERIAALI Min. t ( Celsius) Maks. t ( Celsius) Min. t ( Fahrenheit) Maks. t ( Fahrenheit ) Hiiliteräs/seosteräs Öljytty 50 120 58 248 Hiiliteräs/seosteräs Sinkkipinnoite 50 230 58 446 Hiiliteräs/seosteräs Kadmium 50 110 58 230 Hiiliteräs/seosteräs Fosfaatti 50 200 58 392 Hiiliteräs/seosteräs Suuri sinkkipitoisuus 50 200 58 392 Hiiliteräs/seosteräs Suuri fosfaattipitoisuus 50 200 58 392 Hiiliteräs/seosteräs Nikkeli 50 590 58 1 094 Hiiliteräs/seosteräs Kromi 50 650 58 1 202 Ruostumaton teräs - 120 320 248 608 Inconel - 250 650 418 1 202 Waspaloy - 250 870 418 1 598 Kiinnittimien käyttölämpötilan ylittämisellä saattaa olla vakavat seuraukset: 1. Hiiliteräs ja seosteräs haurastuvat alle 50 C:n lämpötiloissa. 2. Pinnoitteen käyttölämpötilan ylityksessä kiinnittimet voivat pettää ennenaikaisesti vetyhaurastuman ja korroosiosuojan menetyksen vuoksi. 3. Kiinnittimien lujuusominaisuudet vähenevät lämpötilan nousun myötä. 4. Kiinnitysvoima muuttuu kiinnittimen ja liitoksen eri lämpölaajenemiskertoimien vuoksi. 5. Viruminen ja jännitysrelaksaatio. K: Mikä on tavallisin lämpötilaalue ruuvien käytössä ja mitä seurauksia sen ylityksellä on? V: Ruuveja voi valmistaa monista eri materiaaleista, tavallisimmat ovat hiiliteräs, seosteräs ja ruostumaton teräs. Suurten lämpötilojen sovelluksissa käytetäään erilaisia rauta-, nikkeli- ja kromiseoksia, kuten Inconel ja Waspaloy. Hiili- ja seosteräksestä valmistettuja ruuveja voi käyttää 50 C:sta lähtien. Suurimmat arvot riippuvat pinnoitteen lämpötilarajasta. Taulukossa on lueteltu muutamia tavallisimpia esimerkkejä. Korkeam- pia käyttölämpötiloja tarvittaessa voidaan käyttää nikkeli- tai kromipinnoitteita, sillä niiden lämpötilaraja on 590 C:ssa nikkelin ja 420 650 C: ssa kromin kohdalla. Molemmat menetelmät ovat kuitenkin kalliita, eikä niitä juuri käytetä kiinnittimissä. Ruostumattomasta teräksestä valmistetut ruuvit, joita on saatavilla eri seoksina, tarvitsevat normaalisti suojapinnoitteen, ja niiden käyttölämpötila-alue on laajempi kuin pelkkien hiili- tai seosterästen. Seoksen tyypistä riippuen ruostumattoman teräksen lämpötilaraja on 120 320 C:n välillä. LK Dynaamiselle kuormitukselle altistuvien pulttien ja ruuvien käyttöikä K: Miten pulttien käyttöikää voi pidentää? V: Ruuviliitosten yleisin vioittumismekanismi on väsyminen. Sitä tapaa tavallisesti dynaamiselle kuormitukselle altistuvissa ruuveissa/pulteissa, joilla on vähäisempi murtolujuus (Rm) tai myötölujuus (Re). Väsymisen syitä ovat: Esijännitys on pienempi kuin dynaamiset kuormitukset, joille liitos altistuu. Painumien ja/tai ruuvin spontaanin irtoamisen aiheuttama esijännityksen menetys. Liitoksen huono jousto. Väsymisen aiheuttamien pettämisien estämiseksi suositellaan riittävän suurta esijännitystä, joka kestää ulkoisia dynaamisia kuormituksia. Mutta myös liian suuri esijännitys voi lyhentää ruuviliitoksen ikää, jos myötöraja tai murtolujuus ylittyy. Sen vuoksi on erittäin tärkeää kontrolloida kiristysprosessit tarkasti. Parempi jousto pidentää myös pultin käyttöikää. Yleisesti on myös tiedossa, että pitkä ja ohut ruuvi on parempi kuin lyhyt ja paksu. Nyrkkisääntönä voi pitää, että kiinnityksen pituuden jaettuna kierteen halkaisijalla tulisi olla vähintään 3, mutta mieluiten yli 5. Nord-Lockin kiilalukituslevyt ovat kustannustehokas ratkaisu pieniin ja keskikokoisiin ruuveihin. Ne parantavat ruuviliitoksen elinikää ja turvallisuutta. Koska kierteet voi voidella lukitustoimintoa vaarantamatta, voit saavuttaa WÖHLERIN KÄYRÄ Dynaaminen rasitus Pienen kuormituksen alue Mahdollisesti murtumaton alue Rajoitetun lujuuden alue Murtumaton alue Mahdollisesti murtuva alue Rajoittamattoman lujuuden alue 10 4 10 5 10 6 10 7 Kuormitusjaksot Sovellukset, jotka altistuvat pienelle määrälle kuormitusjaksoja voivat kestää suurempaa dynaamista rasitusta, mutta monien kuormitusjaksojen sovellusten täytyy olla murtumattomalla alueella. haluamasi esijännityksen ja säilyttää sen, vaikka liitos altistuukin vahvoille tärinöille ja dynaamiselle kuormitukselle. Superboltin monipulttiset kiinnittimet (MJT) ovat optimaalinen ratkaisu suurempiin kierteisiin, sillä niissä yhdistyy kiristyksen hyvä tarkkuus parempaan joustoon, sama kuin 2 3 kertaa kierteen halkaisija. MS BOLTED # 2 2014 7
13 TIESITKÖ? Tämän metallin nimestä on englannin kielessä kaksi versiota. Euroopassa ja Australiassa käytetään muotoa aluminium, ja sitä suosittelee myös Kansainvälinen puhtaan ja sovelletun kemian liitto (IUPAC). Muotoa aluminum käytetään Yhdysvalloissa ja Kanadassa, ja IUPAC pitää sitä myös hyväksyttävänä vaihtoehtona. Alumiini on kevyttä, vahvaa ja helposti työstettävissä pursotetuiksi ja muulla tavalla muotoilluiksi kappaleiksi. DAVID HARRIS, ALUMIINILIITTO (ALFED) 26,982 ALUMIINI ALUMIINI: LOPUTTOMAT MAHDOLLISUUDET Se on kevyttä, vahvaa, kierrätettävää, ja se on maankuoren yleisin metalli. Kuitenkin alumiinin käytössä on harkittavia asioita. TEKSTI: DAVID NIKEL KUVAT: DAN HAMBE, JUSTUS HULTGREN ALUMIINI ON HALLINNUT avaruusteollisuutta yli puolen vuosisadan verran. Nyt muutkin teollisuusalat löytävät tämän ihmemetallin. Ford toi hiljattain markkinoille uudistetun F-150-mallin, jonka runko on kokonaan alumiinista. 2008 Apple varusti MacBook-kannettavansa anodisoidusta alumiinista valmistetulla päällyksellä, jota pidetään muotoiluklassikkona. Vuotta myöhemmin USA:n pakkausteollisuus alkoi käyttää enemmän alumiinia kuin kuljetusala. MIKSI ALUMIINI on ihmemetallia? ALFEDin, Britannian alumiiniliiton edustaja David Harris selittää joitakin tämän metallin hyviä puolia: Alumiini on kevyttä, vahvaa ja helposti työstettävissä pursotetuiksi ja muulla tavalla muotoilluiksi kappaleiksi. Se kestää hyvin korroosiota, ja sitä voi liittää hitsaamalla, liimaamalla ja mekaanisilla menetelmillä. Sitä voi anodisoida ja maalata, mikä antaa sille monia viimeistelymahdollisuuksia. Näin sen ulkonäköä voi kohentaa ja antaa sille paremman korroosiosuojan. Alumiini johtaa hyvin sähköä, paremmin kuin kupari määrään verrattuna ja neljäsosaan sen hinnasta. Sen lämmönjohtokyky on myös hyvä. Tärkeä ominaisuus on myös se, että sen voi käyttöajan päätyttyä kierrättää yhä uudelleen sen laadusta tinkimättä. Näistä monista eduista huolimatta autoteollisuuden rahamiehet suosivat alumiinia yhdestä syystä: se on kevyttä. Huomattavasti pienempi paino (Ford sanoo, että uusi F150 painaa 700 lb, eli noin 318 kiloa vähemmän) auttaa parantamaan energiatehokkuutta ja antaa tuotteelle miellyttävän ulkonäön. Puhdasta alumiinia ei teollisuudessa juuri käytetä. Yleensä käytetään alumiiniseoksia, joihin on sekoitettu kuparia, magnesiumia, mangaania, silikonia ja sinkkiä. Pursotuksessa lämmitetty lieriömäinen alumiiniaihio puristetaan teräsaukon läpi. Näin tuotetaan profiileja, jotka työntyvät yhteen helposti. Kun pysytellään pursottimen koon asettamissa rajoissa, kappaleiden muotoilulle ei ole muita rajoja kuin muotoilijan mielikuvitus, Harris lisää. PERUSMETALLINA puhtaalla alumiinilla on hyvä korroosionkestävyys, mutta yhdistettynä johonkin jalometalliin, esimerkiksi kultaan, hopeaan tai kupariin, alumiini voi syöpyä. Erittäin happamia tai emäksisiä liuoksia (ph-arvo arvoalueen 3,5 8,5 ulkopuolella) tulee välttää, muuten korroosionesto on välttämätöntä. Tarkkoja ohjeita on vaikea antaa, sillä se riippuu käytetystä alumiinista, sanoo Nord-Lock Groupissa projektipäällikkönä työskentelevä ja materiaalitieteeseen perehtynyt Frida Cullin, kun häneltä kysyttiin, mitä ruuviluokkaa suositellaan korroosiota aiheuttavissa olosuhteissa. Niin teräksestä kuin ruostumattomasta teräksestä valmistettuja ruuveja voi käyttää alumiinin kanssa, mutta suosittelemme, että tiedustelet tavarantoimittajaltasi käyttämäsi alumiinin tyyppiä ja pyydät neuvoja, kuinka voit välttää galvaanista korroosiota, hän lisää. ALUMIINISTEN OSIEN YHDISTÄMISEEN on monia käyttökelpoisia ratkaisuja, muun muassa hitsaus, juottaminen, liimaus ja naulaus ruuviliitosten ohella. Hitsauksessa kaikki seokset menettävät lujuutta, ennen kaikkea hitsikohdan ympärillä. Lämpökäsittely voi palauttaa ominaisuuksia, mutta tällä prosessilla on se riski, että sisäiset elementit irtautuvat, joten metalliin muodostuu korroosiota sisältä päin. Seos 5083 sopii erityisesti hitsaukseen, sillä siinä on parhain lujuus hitsauksen jälkeen muihin vakioseoksiin verrattuna. Ruuviliitoksissa käytetään yleisesti vakiomallisia teräskiinnittimiä (esim. luokan 8.8 teräsruuveja), koska niissä on parempi lujuus ja ne eivät ole niin kalliita. Alumiiniruuvien käyttö voi olla hyvä valinta, kun liitokset altistuvat lämpötilan vaihteluille. Samasta materiaalista valmistettujen ruuvien käyttö kiinnitetyissä osissa vähentää riskiä, 8 BOLTED # 2 2014 BOLTED # 2 2014 9
ALUMIININ KÄYTTÖ TEOLLISUUDESSA Kuljetus Alumiinin keveys pienentää kokonaispainoa ja siten autojen, rekkojen ja junien polttoaineen kulutusta. Erittäin tärkeä seikka ilmailussa. Koneteollisuus Kaikenlaiset soveltamisalat sen lujuuden ja helpon koneistuksen ansiosta. Rakennusala Laajassa käytössä ikkunoissa, julkisivuissa ja katoissa, sillä sen hyvä korroosionkestävyys pienentää huoltokustannuksia. Elektroniikkateollisuus Johtavuus samaa luokkaa kuin kuparissa, mutta se painaa vähemmän. Pakkausteollisuus Joustavia ratkaisuja, kuten tarjottimia, elintarvikesäiliöitä ja pelkkää foliota sekä kovia ratkaisuja, kuten elintarvike- ja juomatölkkejä ja aerosolitölkkejä. Teollisuuden tulee myös miettiä, miten hylkytavaraa voisi hyödyntää paremmin, jotta kierrätystä ei tarvittaisi lainkaan. JONATHAN CULLEN, CAMBRIDGEN YLIOPISTO Urheiluvälineet Kevyttä, helposti muotoiltavissa erilaisiksi osiksi. Tietoja yleisistä alumiiniseoksista: ALFED (alfed.org.uk) Seoksen numero 6060 Ominaisuudet Monimutkaiset profiilit Keskivahva lujuus Hyvä pintaviimeistely Hyvä korroosionkesto Tyypillinen käyttöalue Rakennusala Kulutustavarat Yleinen tekniikka että osiin vaikuttava jännitys nousee, sekä riskiä, että lämpölaajeneminen pienentää kiinnitysvoimaa, Cullin sanoo. Koska alumiini muuttaa muotoaan eikä kestä suuria paineita, kannattaa pienentää kuormitusta, kun alumiiniosia kiinnitetään toisiinsa teräskiinnittimillä. Vaihtoehtoisesti voi laittaa aluslevyn ruuvin pään alle. Se jakaa kuormituksen isommalle alueelle ja sallii suuremman kiinnitysvoiman käytön. Nord- Lockin SP-kiilalukituslevyt, joiden ulkohalkaisija on isompi, voi olla mahdollinen ratkaisu. SP-aluslevyjen käyttö on suositeltavaa kantaruuvien kanssa, jotka ovat yleisiä alemmissa ominaisuusluokissa, Cullin tähdentää. Kun alumiinissa käytetään kierrereikää, on tärkeää muistaa, että kierteen minimaalinen pituus on alumiinissa pitempi kuin teräksessä. Kierteitetty upote saattaa vaatia, että reiän kierteen lujuutta pitää lisätä, etenkin kun liitosta kiristetään uudelleen usein. Itselävistävää niittausta käytetään yhdistämään kahta tai useampaa alumiinilevyä toisiinsa tai liittämään alumiinia toisiin materiaaleihin, joita ei voi hitsata, kuten muovi. Sen automatisointimahdollisuus tekee siitä kiinnostavan vaihtoehdon teolliseen käyttöön. Itselävistävän niittauksen laaja tutkiminen alkoi SIMLabissa, Norjan teknis-luonnontieteellisen yliopiston innovaatiotutkimusyksikössä vuonna 2000. Totesimme tutkimuksen varhaisessa vaiheessa, että prosessi vaikuttaa liitoksen käyttäytymiseen. Niitti muuttaa materiaalin muotoa, mikä vaikuttaa mekaaniseen reagointiin jälkeenpäin, SIMLabin johtaja, professori Magnus Langseth selvittää. OLEMME LAATINEET ja validoineet numeerisia malleja niittausprosessien simulointiin. Viimeisin mallimme toteutettiin LS-DYNA-simulointiohjelmistolla ja optimoitiin pohjautuen koetietokantaan, joka käsittää alumiinisten osien toisiinsa niitatut liitokset. Teräsniitit voivat aiheuttaa haasteellisia tilanteita kierrätyksessä, ja SIMLabin tutkimusprojektin tarkoituksena on korvata teräsniitit alumiinisilla. Tulokset näyttävät tähän mennessä lupaavilta. Alumiinin alkutuotanto on maailmanlaajuisesti tällä hetkellä noin 45 miljoonaa tonnia vuodessa, enemmän kuin kaikkien muiden ei-rautametallien tuotanto yhteensä. Teollisuusanalyytikot ennustavat, että alumiinivanteita valmistavan teollisuuden vuotuinen kasvu on vuosien 2012 2016 aikana 8,48 %, josta on ulkoistettu paljon Kiinaan. Tämä kasvu osoittaa mielenkiintoisen muutoksen alkutuotannossa, kuten David Harris ALFEDista selvittää: Kiinan alkutuotanto on kasvanut kymmenen viimeisen vuoden aikana huimaa vauhtia ja käsittää tällä hetkellä puolet koko maailman tuotannosta. Alkutuotanto heikkenee Euroopassa, mikä johtuu pitkäaikaisen kohtuuhintaisen energiansaannin tarpeesta, EU:n päästö- ja verosäädöksistä sekä ensisulatetun metallin matalista hinnoista. ALUMIINI ON TUNNETTU siitä, että sitä voi kierrättää lähes loputtomiin, mutta prosessit ovat hyvin energiaintensiivisiä ja suuripäästöisiäkin. Kun ympäristökysymyksistä on tulossa yhä tärkeämpiä, niin onko alumiinin kierrätys niin hyvällä mallilla kuin se voisi olla? Jonathan Cullen Cambridgen yliopistossa on ollut mukana tutkimuksessa, joka käsittelee alumiinin maailmanlaajuisia kulkuvirtoja ( Mapping the Global Flow of Aluminum: From Liquid Aluminum to End-Use Goods.) Hän näkee kaksi pääongelmaa: Ensimmäinen on, että puolet vuosittain tuotetusta nestemäisestä alumiinista ei koskaan päädy lopulliseen tuotteeseen, Cullen sanoo. Sen syinä ovat pääasiassa kuona, alumiinioksidi ja prosessiromu. Toisaalta alumiinin kierrätyksen tulisi ehkäistä suuria energiakustannuksia ja elektrolyysistä aiheutuvia päästöjä. Kierrätettävää materiaalia tulee kuitenkin laimentaa ja ryöpyttää parempilaatuisella alumiinilla. Sillä kompensoidaan romumetallin puute ja saadaan haluttu metalliseos, mikä taasen suurentaa kierrätyksen energiantarvetta. Cullen uskoo, että tällä hetkellä tuotteissa käytettävien seosten määrän rajoittaminen voisi tulevaisuudessa edesauttaa tiettyjen seosten erotusta ja talteenottoa. Teollisuuden tulee myös miettiä, miten hylkytavaraa voisi hyödyntää paremmin, jotta kierrätystä ei tarvittaisi lainkaan. 6063 6082 6005 2618 5083 7020 Monimutkaiset profiilit Keskivahva lujuus Hyvä pintaviimeistely Hyvä korroosionkesto Keskivahva/vahva lujuus Hyvä korroosionkesto Erittäin hyvä korroosionkesto Hyvä hitsattavuus Keskivahva lujuus Hyvä puristettavuus Vahva lujuus Erinomainen korroosionkesto Erinomainen hitsattavuus Keskivahva lujuus Vahva lujuus Hyvä hitsattavuus Korkea muovauslämpötila Rakennusala Kulutustavarat Yleinen tekniikka Kuljetus Telineet Sillat Yleinen tekniikka Kuljetus Rakennustekniikka Hienomekaniikka Moottoriosat Tiivisteet Kompressorin lavat Erikoissovellukset, esim.: Kovasti kuormitetut merirakenteet Paineastiat Kryotekniikan sovellukset Erikoissovellukset, esim.: Erikoislujat hitsatut rakenteet 10 BOLTED # 2 2014 BOLTED # 2 2014 11
Avomerellä öljyä poraavat yritykset ovat tehneet koko alaa koskevan aloitteen välttämään riskejä merellä tapahtuvassa öljynporauksessa. Sayed Idris, Singaporessa sijaitsevan MPO:n asennuspäällikkö, käsittelee oheiskaasun käsittelyjärjestelmää. Sen mutterit ja ruuvit ovat uskomattoman ahtaissa paikoissa, minkä vuoksi siinä käytetään Nord-Lock Groupin Superbolt-kiinnittimiä. TURVALLISEMPAA ÖLJYNPORAUSTA AVOMERELLÄ Öljynporausala etsii turvallisempia ratkaisuja merellä tapahtuvaan öljynporaukseen. MPO:n oheiskaasun käsittelyjärjestelmillä on kova kysyntä. Yritys on kasvanut vain muutaman vuoden sisällä pienestä toimistosta globaaliksi toimijaksi, joka työllistää yli 200 henkilöä. TEKSTI: ROB O BRIEN VALOKUVA: EDWIN KOO DEEPWATER HORIZON RÄJÄHTI Meksikonlahdella 2010. Räjähdyksessä kuoli 11 ihmistä, ja se aiheutti Yhdysvaltojen historian suurimman vuodon. Tämän jälkeen merellä öljyä poraavat yritykset ovat tehneet koko alaa koskevan aloitteen estämään, että näin vakavaa onnettomuutta ei tapahdu enää. Turvallisuusoptimoitu ja vahinkojen aiheuttamat valtavat kustannukset eliminoiva laitteisto on ollut tämän aloitteen johtoaiheena. Deepwater Horizonin katastrofin jälkeisen oheiskaasun käsittelyn johtava toimija on yrtiys nimeltä Managed Pressure Operations (MPO), joka aloitti teknisen toiminnan Singaporessa kolme vuotta sitten kolme työpöytää käsittävässä toimistossa. Tällä hetkellä laitteiden tekniikkaa kehitetään oheiskaasun öljynporauslautoilla aiheuttamien riskien hallinnassa. MPO:n henkilökunta on kasvanut noin kahteensataan, ja se rakentaa ja lähettää laitteitaan maailman joka nurkkaan. Nykyään käytössämme on Deepwater Horizonin kaltaisen häiriön keskeyttämiseen tarvittava tekniikka, ja me toimimme edelläkävijöinä, sanoo MPO:n kehityspäällikkö Alex MacGregor. MPO:n oheiskaasun käsittelylaitteet saivat viime vuonna Woelfel Best Mechanical Engineering Achievement palkinnon, jonka myöntää American Society of Mechanical Engineers (ASME). Laitteet on suunniteltu hallitsemaan kaasua ja siten kaasuun liittyviä riskejä perinteisessä öljynporausprosessissa. Pinnalla on lautta, ja putki menee alas merenpohjaan, joka saattaa olla noin 2,5 kilometriä alapuolella. Siellä on merenpohjaan sijoitettu sulkuventtiili, joka on valtavan suorituskykyinen ja valtavan kallis laite, MacGregor sanoo. Mutta koska se on noin 2,5 kilometriä porauslautan alapuolella, on erittäin vaikeaa havaita kaasua, joka on alkanut sekoittua porauslietteeseen, ennen kuin se on jo merenpohjaan sijoitetun sulkuventtiilin yläpuolella. Kun näin käy, kaasu laajenee massiivisesti noustessaan merenpohjasta ja työntää porauslietteen edeltään. Perinteisissä porauslautoissa divertteri on kiinni, Kompaktissa laitteessa on kiinnittimiä, joihin on lähes mahdotonta päästä käsiksi ja joita ei pystyisi asentamaan ilman Superboltia. ALEX MACGREGOR, MPO:N KEHITYSPÄÄLLIKKÖ BOLTED # 2 2014 13
MPO:n työntekijät käsittelevät yrityksen oheiskaasun käsittelyjärjestelmiä, jotka on suunniteltu hallitsemaan kaasua ja siten kaasun aiheuttamia riskejä perinteisessä öljynporausprosessissa. ja porausliete ja kaasu purkautuvat lautalle kiertoteitä pitkin, mikä aiheuttaa kustannuksia menetettynä aikana. Tällaisissa tapahtumissa menetetään hurjasti aikaa ja rahaa, niin paljon kuin 30 miljoonaa dollaria, MacGregor sanoo. Me lisäämme laitteillamme toisen sulkuventtiilin lautan alle. Me tarkkailemme paineen muodostumista, estämme kaasukuplien laajenemisen niiden noustessa ja ohjaamme lietteen ja kaasun suuriin lietteen ja kaasun erotusaluksiin, joita me voimme myös toimittaa porauslauttoihin. Sitten me soihdutamme kaasun ja palautamme porauslietteen käsittelyyn. MPO:n oheiskaasun käsittelyjärjestelmän yksinkertaisin versio painaa 25 tonnia ja on 15 metriä pitkä, suurin versio painaa 70 tonnia ja on noin 22 metrin pituinen. Siinä on muttereita ja ruuveja uskomattoman ahtaissa paikoissa, minkä vuoksi laitteen osat, joihin pääsee käsiksi erittäin vaikeasti, on varustettu Superbolt-kiinnittimillä. Olen purkanut ja koonnut tämän laitteen reilut kymmenen kertaa, MPO Singaporen asennuspäällikkö Sayed Idris sanoo. Perinteiseen ruuviin ei olisi millään päässyt käsiksi, mutta Superbolteilla se onnistuu hyvin. MPO KEHITTÄÄ ASIAKKAILLEEN viidettä oheiskaasun käsittelyjärjestelmäänsä. Asiakkaisiin kuuluvat muun muassa Transocean, Statoil ja Repsol. Yksi järjestelmä toimitetaan pian kentälle Brasiliaan, yksi Meksikonlahdelle ja yksi Papua-Uuteen-Guineaan. Tärkein asia tämän laitteen rakennuksessa oli pieni koko: ensimmäinen ongelmamme oli tehdä järjestelmästä niin pieni ja kompakti kuin mahdollista, MacGregor sanoo. Laitteessa on joka paikassa kiinnittimiä, joihin on lähes mahdotonta päästä käsiksi ja joita ei pystyisi asentamaan ilman Superboltia. OHEISKAASUN ÖLJYLAUTOILLA AIHEUTTAMIEN tapahtumien hallintatekniikan kehittymisen ansiosta öljynporauslauttojen toiminnanharjoittajilla on valtavat kustannussäästöt, MacGregor lisää. Tässä ollaan siirrytty hätätapauksesta ilmoitettavasta tapahtumasta rutiiniin, jota voi käsitellä ilman häiriöaikaa, ja kaikki ovat voiton puolella. Kun lasketaan lautan erittäin korkean päivähinnan mukaan lähteen stabilointiin voi mennä viikkokin tämäntyyppisissä tapahtumissa säästö voi olla jopa 14 miljoonaa dollaria. TIEDOT: MANAGED PRESSURE OPERATIONS (MPO) YRITYS: MPO suunnittelee, rakentaa ja kuljettaa oheiskaasun käsittelylaitteita asiakkaille, joihin kuuluvat muun muassa Transocean, Statoil ja Repsol Brasiliaan ja Meksikonlahdelle. OHEISKAASUN KÄSITTELYJÄRJESTELMÄN KOKO: Suurin painaa 70 tonnia ja on 22 metrin pituinen, pienin painaa 25 tonnia ja on 15 metriä pitkä. Bisnesargumentti Näin MPO hyötyy Superboltkiinnittimistä: MAHDOLLISTAA KOMPAKTIN laitteen kehittämisen ja suunnittelun. MAHDOLLISTAA PIILOSSA olevien kiinnittimien kiinnityksen. ELIMINOI RUUVIEN irtoamisen riskin. TYÖNTEKIJÖIDEN MÄÄRÄ: 200. 14 BOLTED # 2 2014
Valokeilassa Robert Jürgens oli yksi Karlsruhen teknisen instituutin 22 opiskelijasta, jotka sovelsivat teknistä osaamistaan kävelysillan rakennuksessa Sri Lankassa. TIEDOT: ROBERT JÜRGENS IKÄ: 25 TAUSTA: Robert opiskelee yritystekniikkaa Karlsruhen teknisessä instituutissa. Hän hän oli oikea henkilö hoitamaan Pitigalan rakennusprojektin logistiikan, varainhankinnan ja suhdetoiminnan. Yhdyskuntarakentamista ruuveilla TEKSTI: CHRISTINA MACKENZIE VALOKUVA: KARSTEN THORMAEHLEN SAKSALAISEN KARLSRUHEN KAUPUNGIN opiskelijat perustivat 2004 yhdistyksen nimeltä Engineers Without Borders Karlsruhe Institute of Technology e.v. avustaakseen Sri Lankaa tsunamin jälkiaalloissa. Tähän yhdistykseen, joka ei ole sidoksissa Engineers Without Bordersin globaaliin organisaatioon, kuuluu yli 100 opiskelijaa, jotka toimivat itsenäisissä projektiryhmissä seitsemässä maassa. Robert Jürgens on yksi Sri Lankan projektiryhmän 22 jäsenestä. Ryhmä rakensi vuoden 2013 toisella puoliskolla Bentara-joen yli menevän riippusillan saaren lounaisosassa sijaitsevalle Karawwan alueelle. Mistä tiesit, että siellä tarvittiin kävelysiltaa? Olimme jo avustaneet kahdessa projektissa Sri Lankassa, joten meillä oli paikan päällä kontakteja, jotka opastivat meitä. Vierailimme alueella ja totesimme, että joki erottaa noin 2 000 ihmisen kodit pelloista ja koulusta. Ihmiset pystyivät kahlaamaan joen yli, kun vesi oli matalalla, mutta joen ylittäminen oli hyvin vaarallista monsuunikauden aikana. Projekti oli toteuttamiskelpoinen, joten ryhdyimme toimiin. Miten valitsitte tarkan sijaintipaikan? Valintaan vaikuttivat jokipenkereen lujuus ja paikallisten toivoma paikka kävelysillalle, vaikka paikkaan ei vienytkään tietä. Meidän täytyi rakentaa väliaikainen silta kaatamistamme palmupuista, jotta saimme käsitoimiset betonimyllyt ja muut laitteet työmaalle! Miksi riippusilta? Silta piti saada halvalla! Meillä oli vain pieni budjetti. Minun tehtävänäni on pyytää yrityksiltä tarvikkeita tai rahaa. Nord-Lock antoi meille 1 300 paria NL12sp-aluslevyjä, 400 paria NL16sp-aluslevyjä ja 50 paria NL20sp-aluslevyjä varmistamaan, että sillan monet sadat ruuviliitokset pysyvät tiukassa. Sillan täytyi olla helposti koottavissa käytössä olevien työkalujen ja työvoiman vuoksi. Halusimme välttää hitsausta näissä melko vaikeissa olosuhteissa, joten ruuvaus oli hyvä ratkaisu. Meille suositeltiin Nord-Lockin aluslevyjä varmistamaan, että ruuvit eivät irtoa. Emme myöskään halunneet, että silta pilaisi maiseman, sillä se on melko suuri: 30 metrin jänneväli, pituutta 56 metriä ja leveyttä 1,30 metriä. Kuinka kauan rakentaminen kesti? Itse rakentaminen kesti heinäkuusta lokakuuhun vuonna 2013. Rakennuksella työskenteli enimmillään 22 henkilöä kerralla. Paikalliset asukkaat avustivat meitä, ja monet kyläläiset saapuivat paikalle joka päivä. Yksi heistä oli erittäin motivoitunut ja luotettava, ja hän pitää nyt huolta sillasta tarkastaen ruuviliitokset ja betonin. Kaiken kaikkiaan projekti kesti lähes kaksi vuotta. Kuka huoltaa siltaa nykyään? Kuten kaikissa projekteissamme huolto on paikallisten käsissä, ja opiskelijayhdistyksemme jälkikasvu käy tekemässä tarkastuksia aika ajoin. Aikaisemmin tänä vuonna Sri Lankaan lähti yhdeksän opiskelijaa etsimään uutta projektia, ja he kävivät tarkastamassa aikaisemmat työsuorituksemme. BOLTED # 2 2014 15
ratkaisu MIEKALLA ISKETTY Leon Paul kiinnittää miekan terän kahvaan Nord-Lockin aluslevyillä. Terä pysyy kahvassa TEKSTI: NIC TOWNSEND VALOKUVA: LEON PAUL HAASTE Miekkailu on vaativa laji niin urheilijoille kuin välineillekin. Kilpailuissa miekka altistuu liikkeille ja paineelle, mikä voi vähitellen löysätä terän ja kahvan välistä liitosta. Leon Paul on Britannian johtava miekkailuvälineiden valmistaja ja ai- noa, jonka omistavat olympialaisiin osallistuneet miekkailijat. Yritys pyrkii jatkuvasti löytämään uusia mahdollisuuksia tuotteittensa kehittämiseen. Tällä hetkellä se toimittaa välineitä olympialaisiin osallistuville, olympialaisiin ja muihin kansainvälisiin kilpailuihin, muun muassa Lontoon olympialaisiin 2012 ja niin ikään Hollywoodin filmeihin. Niinpä heidän tuotteittensa täytyy olla huippulaatuisia ja irtautumisten minimaalisia. RATKAISU Tutustuttuaan Nord- Lockin tuotteisiin Leon Paul päätti kokeilla sen aluslevyjä, joita käytettiin varmistamaan kahvan ja terän yhdistävä mutteri. Uudet miekat lähetettiin Britannian miekkailijoiden olympiajoukkueelle testattaviksi, miten ne kestävät kilpailussa. TULOS Jokainen urheilija palautti Leon Paulille raportin, että miekat olivat parantuneet huomattavasti ja terät eivät enää irronneet. Näiden tulosten perusteella Leon Paul päätti käyttää Nord-Lockin aluslevyjä kaikissa miekoissaan. 16 BOLTED # 2 2014
bolting NEWS Uutisia Nord-Lock Groupin ja ruuvilukituksen maailmasta Fastenalin henkilökunta hyötyy Nord-Lockin koulutuksesta NORD-LOCK GROUP pyrkii jatkuvasti tarjoamaan koulutusta ja tukea kumppaneilleen. Niinpä se äskettäin koulutti Fastenalin henkilökuntaa Malesiassa. Koulutustapahtuma pidettiin viime helmikuussa Fastenalin pääkonttorissa Johor Bahrussa, Malesiassa käsittäen teknisiä esitelmiä ja tuote-esittelyjä. Tarkoituksena oli luoda tietoisuutta ruuviliitosten ongelmista eri toimialoilla, etenkin ongelman syyn tunnistamisesta, sanoo Nord-Lock Groupin tekninen päällikkö Harlen Seow, joka organisoi koulutusohjelman. Useimmissa tapauksissa ongelma ei häviä itsestään. Meidän täytyy kohdata se ja löytää oikea ratkaisu sille. Nord-Lockilla on ratkaisuja erilaisiin ruuviliitoksia koskeviin ongelmiin, ja tämäntyyppinen koulutus on hyvä mahdollisuus jakaa tällä alalla vuosien saatossa keräämämme kokemusta osanottajille mitä tuotetta voi harkita tietyn ongelman kohdalla. Malesian Fastenal on Nord- Lockin tuotteiden valtuutettu myyjä, ja koulutusohjelma oli suunniteltu antamaan paremman kuvan Nord-Lockin teknisistä resursseista. Koulutus käsitti esityksiä, joissa käytettiin Junkerin konetta, ja Superbolt-esittelyosuuden. On toivottavaa, että tämä tieto ja kokemus auttaa Fastenalin työntekijöitä, kun he etsivät ratkaisuja asiakkaittensa tarpeisiin. Koulutus antoi meille tietoja Nord-Lockin aluslevyjen turvallisuudesta ja antoi sovelluspohjan raskaan teollisuuden toteutuk sille, joita käytetään esimerkiksi tavarankuljetuksissa, laivanrakennuksessa, kaivosteollisuudessa, kippiautoissa, sanoo Adrian Lee, yksi Fastenalin koulutettavista. Nord-Lockin tiimi selvitti joitakin myyttejä, esimerkiksi kaksinkertainen mutterilukitus ja monen aluslevyn käyttö, jotka eivät olekaan niin tehokkaita kuin on uskottu. Lisäksi koulutusohjelma oli myös hyvä mahdollisuus Nord-Lockille kanssakäyntiin tärkeän jälleenmyyjän kanssa ja parantaa yhteistyötä. MYYTTIEN PALJASTAJA MYYTTI: Titaani on vahvempaa kuin teräs. TOTUUS: Metalli on saanut nimensä kreikkalaisen mytologian titaaneilta, ja se on saanut maineen, että se olisi maailman vahvin metalli. Tämä väite on saanut tuulta siipiensä alle titaanin käytöstä armeijasovelluksissa, viitteistä Hollywoodin elokuvissa ja David Guettan hiljattain tekemästä sanoituksesta. Todellisuudessa teräs on titaania vahvempaa, sillä sen myötölujuus ja kimmokerroin on parempi kuin titaanin. Titaani on kuitenkin vahvin metalli, kun verrataan lujuuden ja painon välistä suhdetta. Titaanilla on myös erinomainen korroosionkestävyys. Lukijakysely! BOLTED-LEHDEN JOKA NUMERO haluaa kertoa mielenkiintoisia ja huomionarvoisia juttuja ruuvilukituksesta. Mutta vain lukijat voivat kertoa, olemmeko onnistuneet siinä. Niinpä kysymme lukijoittemme mielipidettä, joten voit vaikuttaa nyt! Kyselyyn voi vastata netissä, ja se kestää vain muutaman minuutin. Kysely on anonyymi, ja tuloksia käytetään Bolted-lehden kehittämiseen, jotta voimme kertoa sinulle juttuja, joita haluat lukea. Vastaa kyselyyn sivulla www.bolted.com/survey. n A MAGAZINE ABOUT OPTIMISING BOLT SECURING www.bolted.com # 2 2013 BOLTED Big lift holding together the World s largest crane Safety and quality are key in the nuclear industry the destructive effects of Why you don t Want to compromise bolt security Haluatko lukea omasta yrityksestäsi Boltedissa? Mining ExpErt advice how to deal With galling, seizing and slackening CORROSION BOLTED BRIGHT SPARK CAR ENTHUSIAST CHOOSES NORD-LOCK A MAGAZINE ABOUT OPTIMISING SECURING WWW.BOLTED.COM # 1 2014 NORD-LOCK ETSII JATKUVASTI hyviä tarinoita Bolted-asiakaslehteensä. Jos käytät Nord-Lockin tuotteita ainutlaatuisessa tuotteessa tai mielenkiintoisessa sovelluksessa, kerro siitä meille. Ota yhteyttä sähköpostilla: info@nord-lock.com. ISSUE # 10 TALL ORDER SECURING BOLTS ON TOKYO SKYTREE TOP TIPS FOR BOLTING GET THE KNOWLEDGE FROM THE EXPERTS POWER GENERATION SUPERBOLT PART OF HYDRO FUTURE BOLTED #2# 12014 17
bolting NEWS Uutisia Nord-Lock Groupin ja ruuvilukituksen maailmasta Laajenevat Superbolt-ruuvit kiinnittävät liitoksen aksiaalisesti (punaiset nuolet) ja säteittäisesti (keltaiset nuolet). Laajenevan Superbolt-ruuvin rakenne. Laajenevat ruuvit säästävät aikaa ja rahaa Laajenevat Superbolt-ruuvit ovat yksinkertainen ja nopea ruuviratkaisu isoihin aikaa ja rahaa säästäviin koneliitoksiin. A) B) Yksinkertaisesti sanottuna laajenevat Superbolt-ruuvit ovat säätyviä soviteruuveja, joiden ulkohalkaisija laajenee sopiakseen reiän kokoon. Niitä voi käyttää soviteruuvien sijaan liitoksissa, joissa liitettyjen osien on sovittava tarkalleen toisiinsa ja joihin vaikuttavat suuret leikkausvoimat. Tyypillisiin sovelluksiin kuuluvat liitosruuvit tehokkaissa käyttöakseleissa, esimerikiksi laivoissa sekä lämpö-, vesi- ja tuulivoimaloissa. Useimmissa tapauksissa soviteruuveja käytettäessä soviteruuvit on koneistettu reikiin sopiviksi tai reiät on käsitelty soviteruuveille sopiviksi. Molemmat menetelmät ovat kalliita ja aikaavieviä, koska koot on mitattava tarkasti kohteessa, minkä jälkeen ne mukautetaan. Sillä välin työt ovat pysähdyksissä. Lisäksi soviteruuvit eivät koskaan sovi täydellisesti. Liitoksessa on aina hienoista liukua, minkä vuoksi soviteruuvit kallistuvat reiän sisällä. Soviteruuvin ja reiän välinen kontakti on rajoittunut neljään pisteeseen, joissa vahva kontaktipaine muuttaa kannan muotoa. Nämä muodonmuutokset saattavat aiheuttaa sen, että kanta pettää, mutta myös sen, että soviteruuveja ei pysty irrottamaan huollossa. Laajeneva ruuvi koostuu viidestä osasta. Reikään asetetaan kartiomainen holkki, jonka keskittää välikappale. Kartiomainen pultti työnnetään holkkiin kiristämällä Superbolt-kiinnitintä yhdeltä puolelta. Holkin sivussa on halkeama koko matkalta, minkä vuoksi se voi laajentua säteittäisesti ja mukautua reikään (keltaiset nuolet vasemmalla). Samalla liitos kiinnitetään yhteen aksiaalisesti kiristämällä toisella puolella olevaa toista Superbolt-kiinnitintä (punaiset nuolet vasemmalla). Laajenevilla Superbolt-ruuveilla saadaan optimaalinen pito valmistustoleransseista huolimatta. Sen lisäksi ne saavat esijännityksen reikään säteittäissuunnassa. Säteittäisen esijännityksen ansiosta kontakti reikään säilyy, ja se ennaltaehkäisee vahingollista kallistumaa. Niinpä on loogista, että laajenevat voimat kestävät paljon suurempaa kuormitusta kuin soviteruuvit. Tuloksena on, että laajenevat Superbolt-ruuvit säästävät niin aikaa kuin rahaakin. Kustannuksia säästyy eniten uusissa toteutuksissa, joissa liitoksen voi tehdä pienemmäksi, samalla kun tarvitaan vähemmän reikiä, joilla on suuremmat toleranssit. Insinöörimme auttavat mielellään ruuviliitoksesi optimoinnissa. Etuna on myös se, että jälkiasennuksissa ei tarvita mitään koneita paikan päällä, asennus käy nopeasti, ja ruuvi on käytettävissä uudelleen. Laajenevat Superbolt-ruuvit ovat paras ratkaisu ruuviliitoksiin. VERTAILU LAAJENEVIEN SUPERBOLT- RUUVIEN VERTAILU TOISIIN ISOKOKOISIIN LUKITUSRUUVEIHIN. REIÄN TOLERANSSIT SUURIN LEIKKAUSJÄNNITYS SÄTEITTÄINEN ESIJÄNNITYS KANNAN VÄSYMISLUJUUS KANNAN UUSIMINEN HUOLTOTÖISSÄ UUDELLEEN KÄYTETTÄVYYS TYÖKALUT LAAJENEVA SUPERBOLT- RUUVI Suuri. Holkin halkeaman ansiosta IT 11 (kansainväliset toleranssit) on riittävä. Reikää ei tarvitse kalvaa paikan päällä. Suuri. Laajeneva Superbolt-ruuvi täyttää koko reiän. Suuri. Holkissa on halkeama, joten määritetty säteittäinen esijänitys siirtyy reikään. Suuri. Suuri säteittäinen esijännitys ehkäisee kaikki liikkeet liitoksessa, joten kannan väsymislujuus on maksimaalinen. Ei vaadittu. Säteittäinen esijännitys on mitoitettu niin, että kanta pysyy elastisena. Aina. Ruuvi tai kanta eivät muuta muotoaan. Vain käsikäyttöinen momenttiavain. HYDRAULINEN LAAJENEVA RUUVI Pieni. Normaalisti vaaditaan IT 6 (kansainväliset toleranssit). Reiät on porattava tai kalvattava. Suuri. Laajeneva hydraulinen ruuvi täyttää koko reiän. Pieni. Holkissa ei ole halkeamaa. Saatu säteittäinen esijännitys on noin 30 % pienempi kuin laajenevassa Superbolt-ruuvissa. Keskinkertainen. Koska säteittäinen esijännitys on pienempi, huippukuormitukset voivat aiheuttaa liikkeitä liitoksessa ja jännityskeskittymiä. Harvoin. Huippukuormitukset voivat aiheuttaa muodonmuutoksia kantaan. Usein. Tuhoava irrottaminen on harvoin tarpeellista. Hydraulinen pumppu ja kiristystyökalut ovat välttämättömiä. TURVALLISUUS Ei turvallisuusriskejä. Suurella paineella toimivat hydrauliikkalaitteet ovat vaarallisia. Roiskeet muodostavat myös tulipalon riskin. SOVITE- RUUVI Pieni. IT 6 tai kireämpi (kansainväliset toleranssit) on vaadittu. Soviteruuvit koneistetaan usein sopiviksi paikan päällä. Suuri. Ei ole. Saatu säteittäinen esijännitys ei riitä leikkausjännitykseen. Pieni. Säteittäisen esijännityksen puuttuessa liitos liikkuu jatkuvasti, mikä rikkoo kannan. Jatkuvasti. Normaalisti reiät täytyy käsitellä ja asentaa uusi, ylisuuri soviteruuvi. Harvoin. Tuhoava irrottaminen on jatkuvasti tarpeellista. Täytyy jäähdyttää tai asentaa hydraulisella puristimella. Työkalujen epäturvallinen käsittely on vaarallista, etenkin iskutyökalujen käyttö. Nord-Lockin toimisto Britanniassa Kuormituksen jakaantuminen soviteruuvin (A) ja laajenevan Superbolt-ruuvin (B) reiässä. NORD-LOCK GROUPIN läntinen alue on muuttanut Britanniassa uuteen ja parempaan toimistoon, josta tulee Nord-Lockin Britannian ja Benelux-maiden toimisto. Läntisen alueen toimisto voi Andoverissa sijaitsevissa isommissa toimitiloissa pitää seminaareja, koulutuksia ja yleisiä tapahtumia asiakkailleen ja yhteistyökumppaneilleen. 18 BOLTED ## 12 2014 BOLTED ## 21 2014 19
Osallistu Boltedin kaikkien aikojen ensimmäiseen lukijakyselyyn! Bolted-lehden joka numeron lukijakunta on yli 40 000 ihmistä koko maailmassa. Nyt voit kertoa meille mielipiteesi! Mielipiteesi on tärkeä. Haluamme käsitellä sinulle tärkeitä aiheita. Osallistu lyhyeen kyselyyn ja auta meitä kehittymään! www.bolted.com/survey