Pentti Harju Teknisten alojen perustyöt Sähkö-, metalli- ja auto-osastoille
Sisältö Työsuojelu ja turvallisuus 1. Työterveyshuolto 9 1.2. Laki nuorista työntekijöistä 9 1.3. Työturvallisuus 9 2. Henkilökohtaiset suojaimet 9 2.1. Suojainten käyttö 9 2.2. Henkilönsuojaimet 10 2.3. Työilman epäpuhtauksia 12 2.4. Hengityksen suojaimet 13 2.5. Suodattimet 13 2.6. Hiukkassuodattimen toiminta 14 2.7. Kaasut 14 2.8. Suojajalkineet 15 2.9. Käsien suojaimet 15 2.10. Putoamissuojaimet, suojavaljaat 15 3. Sähkön turvallinen käyttö 16 3.1. Sähköä kannattaa varoa 16 3.2. Sähkön turvallinen käyttö 16 3.3 Sähkölaitteiden tulipalot 17 3.4. Ihminen ja sähkövirta 18 3.5. Sähköisku 18 3.6. Onnettomuuksia 18 3.7. Valokaari-ilmiö 20 3.8. Ensiapu sähkötapaturmassa 20 4. Työkalujen työturvallisuutta 22 4.1. Turvallisuusajattelua 22 5 Työtelineet, tikapuut 25 5.1. Työteline 25 5.2. Työpukit 25 5.3. Nojatikkaat 26 5.4. A-tikkaath 26 5.5. Henkilönostimet 27 5.6. Tavaranostimet 27 Materiaaleja 6. Materiaalit yleisesti 30 6.1. Metallien yleisiä ominaisuuksia 30 6.2. Rauta 31 6.3. Erilaisia teräsjalosteita 31 6.4 Karkaisu yleisesti 31 6.5. Terästen kauppamuodot 32 6.6. Metalleja teräksen seostukseen 32 6.7. Valurauta 32 6.8. Korroosio 33 6.9. Metallipinnoitus 33 6.10. Maali metallipinnan suojana 33 7. Kuparimetallit 34 7.1. Kupari 34 7.2. Punametalli 34 7.3. Messinki 34 7.4. Pronssi 34 8. Kevytmetallit 34 8.1. Alumiini 34 8.2. Magnesium 34 9. Kumit ja muovit 35 9.1. Kumituotteita 35 9.2. Muovit 35 10. Muita materiaaleja 35 10.1. Hiilikuitu 35 10.2. Keraamiset materiaalit 35 10.3. Komposiitit 35 11. Voiteluaineet 36 11.1. Voiteluöljyt 36 11.2. Rasvat 36 11.3. Leikkuuöljy 36 12. Muuta 36 12.1. Laakerit 36 12.2. Kiilahihna 37 13. Putket 38 13.1. Saumattomat putket 38 13.2. Saumalliset putket 38 14. Rakennusmateriaaleja 39 14.1. Puu rakennusmateriaalina 39 14.2. Joitakin puutavaran nimikkeitä 39 15. Maalit 40 15.1. Maalin tehtävät 40 15.2. Maalauksen standardit 40 15.3. Maalin aineosia ja ominaisuuksia 40 15.4. Erilaisia maaleja 41 15.5. Maalauksen työvaiheita 41 15.6. Erilaisia maalausmenetelmiä 42 15.7. Siveltimiä ja maalausteloja 42 15.8. Välineiden puhdistus 43
Kiinnitys ja kannakointi 16. Kiinnitys 45 16.1. Mittaus ja vaa itus 45 16.2. Poraus ja piikkaus 45 16.3. Suorakiinnitystekniikka, naulaimet 46 16.4. Ruuvit ja tulpat 48 16.5. Putkien kannatus 51 Metallityöt 17. Yleistä 54 17.1. SI-mittayksikköjärjestelmä 54 17.2. Mittaustarkkuus, mittalaitteen valinta 54 17.3. Toleranssi ja toleranssin tarve 54 17.4. Mittausvirheet 54 17.5. Rullamitta 55 17.6. Mittaviivain 55 17.7. Työntömitta 55 17.8. Mikrometri 56 17.9. Mittakello 56 17.10. Tulkit 56 17.11. Metallityövälineet ja -työt 57 17.12. Piirroitus 57 17.13. Metallisahat ja sahaus 58 17.14. Hionta 59 17.15. Penkkihiomakoneen käyttö 59 17.16. Kulmahiomakoneet 60 17.17. Kulmahiomakoneen käyttö 60 17.18. Nauhahiomakone 61 17.19. Viilaus 61 17.20. Kierteen käyttö ja kierteen muotoja 62 17.21. Liitokset 63 17.22. Levytyöt 64 17.23. Käsisakset 64 17.24. Muotorautaleikkuri 64 17.25. Levyleikkuri 65 17.26. Nakertaja 65 17.27. Särmäyspuristin 65 17.28. Pyöristyskone 66 17.29. Vaotuskone 66 17.30. Pistehitsaus, vastushitsaus 67 17.31. Pop-niittaus 67 17.32. Lastuava työstö 68 17.33. Terämateriaaleja 68 17.34. Teräkulmat ja -pinnat 68 17.35. Poraus 68 17.36. Sorvaus yleisesti 72 17.37. Kappaleen pinnan karheus 73 17.38. Jyrsintä 74 Hitsaus ja juotto Yleistä 78 18.1. Hitsausmerkkien tarve 78 18.2. Kaasuhitsaus 79 18.3. Kaasuhitsauslaitteet toimintakunnossa 80 18.4. Työpaineen säätö ja liekin sytytys 81 18.5. Myötähitsaus 82 18.6. Vastahitsaus 82 18.7. Kaasuhitsausvirheet 82 18.8. Polttoleikkaus 83 18.9. Polttoleikkaustapoja 83 18.10. Työturvallisuus 85 18.11. Juottaminen 86 18.12. MIG/MAG-hitsaus 87 18.13. Lyhytkaarihitsaus 88 18.14. Kuumakaarihitsaus 89 18.15. Hitsauspistoolin etäisyys ja asento 89 18.16. Hitsausvirheitä 90 18.17. Työturvallisuus 91 18.18. TIG-hitsaus 92 18.19. Valokaaren sytyttäminen 93 18.20. Hitsaus ilman lisäainetta 94 18.21. Hitsaus lisäainelangan kanssa 94 18.22. Puikkohitsaus, metallikaarihitsaus 95 18.23. Hitsauspuikot 96 18.24. Hitsausvirheet 97 18.25. Plasmaleikkaus 98 18.26. Laser-leikkaus 98 18.27. Nestekaasua 99 Putket ja kanavat 19. Keskiraskas teräsputki 101 19.1. Putkenosat 101 20. Teräsputken työstäminen 102 20.1. Teräsputkien kiinnitys 102 20.2. Teräsputken katkaisu 102 20.3. Teräsputken jyrsintä 103 20.4. Teräsputken kierteitys 103 20.5. Teräsputken taipeet 104 20.6. Kierreliitoksen tiivistys 105 20.7. Putkipihdit ja niiden käyttö 105 21. Mapress-liitäntätekniikka 106 21.1. Työkalut 106
22. Kupariputket 106 22.1. Erilaisia putkia ja osia 106 22.2. CU-putkien katkaisu 107 22.3. Kupariputken kuumennus 107 22.4. Putken pään laajennus 108 22.5. Putken taivutus 108 22.6. Kupariputken haaroitus 108 22.7. Cu-putken juotokset 109 23. UNIPIPE komposiittiputki 112 24. Wirsbo-PEX -putket 113 24.1. Patteriputkitus 114 25. Uponor HTP -kiinteistöv. 114 25.1. Putkia ja osia 114 25.2. Asentaminen 115 26. Muhviton valurautaviemäri 115 26.1. Viettoviemäri 115 26.2. Viemäriputken liitin 115 27. Ilmastointikanavat ja osat 116 27.1. Kierresaumattu kanava ja osat 116 Energialähteet 28. Energia, hyvää ja pahaa 117 28.1. Energia ja ympäristöhaitat 117 28.2. Aurinko, elämän ylläpitäjä 118 28.3. Vesivoima 119 28.4. Tuuli 119 28.5. Vastapainevoimalaitos 121 28.6. Kaasuturbiini 121 28.7. Ydinvoima 122 28.8. Polttokenno 123 Kiinteistön lämmitys 29. Lämmityksen tarve 124 29.1. Sään vaikutuksia asumiseen 124 29.2. Vesikeskuslämmitys 124 29.3. Lattialämmitys 125 29.4. Kaukolämmitys 125 29.5. Sähkölämmitys 127 29.6. Kylmätekniikka 130 29.7. Lämpöpumppu 133 29.8. Aurinkolämmitys 134 Ilmastointi 30. Ilmanvaihto 136 31.1. Huoneilman sisältö 136 Lämmön säätö 31. Lämmönsäätöautomatiikka 138 31.1. Säätölaitteiden osat 138 32. Vesijohto ja viemäri 139 Hydrauliikka ja pneumatiikka 33. Yleistä 140 33.1. Hydraulinen tehonsiirto 140 33.2. Joitakin hydrauliikan peruskäsitteitä 141 33.3. Hydrauliikan etuja ja haittoja 141 33.4. Hydraulisen järjestelmän toiminta 142 33.5. Avoin hydraulinen järjestelmä 142 33.6. Suljettu hydraulinen järjestelmä 143 33.7. Pumput 144 33.8. Venttiilit 146
33.9. Sylinteri 148 33.10. Hydrauliset moottorit 148 33.11. Suodatin 150 33.12. Hydraulinesteen lämpeneminen 151 33.13. Paineakku 151 33.14. Hydrauliöljysäiliö, putket ja letkut 152 33.15. Pneumatiikka 154 33.16. Paineilmajärjestelmä 155 33.17. Erilaisia kompressoreja 156 33.18. Järjestelmän osia 158 33.19. Toimilaitteita ja toimimoottoreita 159 33.20 Paineilman käyttölaitteita 160 Sähkö ja talotekniikka 34. Sähkötekniikan perusteita 162 34.1. Sähkövirta ja atomit 162 34.2. Sähkövirta 162 34.3. Jännite 162 34.4. Teho 162 34.5. Työ 162 34.6. Resistanssi ja Ohmin laki 163 34.7. Sähkön vaikutukset 163 34.8. Sähköenergian tuotto ja jakelu 164 34.9. Maadoituksen tarkoitus 168 34.10. Kiinteistön sähköjärjestelmät 168 34.11. Sulakkeet 169 34.12. Sähkölaitteiden käyttöolot, tilaluokat 172 34.13. Suojaus sähköiskulta 172 34.14. Kiinteistön sähköpiirustukset 178 34.15. Kiinteistön sähköjohtoja 179 34.16. Kodin sähkölaitteet 183 34.17. Maallikon ja opastetun henkilön sähkötyöt kiinteistössä 187
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. 1.2. 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. 1.3. 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. 2.1. 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
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. 2.7. 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
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 20 000 V Junien ajojohdot 25 000 V Alueelliset voimansiirtolinjat 110 000 V Valtakunnalliset voimansiirtolinjat 400 000 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
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
26 Työturvallisuus Pyörällisen telineen kokoontaio kuljetusta varten. 5.3. 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). 5.4. 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 131-1 ja SFS-EN 131-2 mukaiset tikkaat ovat asianmukaiset. 26 Teknisten alojen perustyöt
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. 16.5. 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 30-50 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
Metallityöt 57 17.11. 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 17.12. 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
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. 17.16. Kulmahiomakoneissa on nimensä mukaisesti moottorin akseli 90 kulmassa laikan akseliin nähden. Koneiden pyörimisnopeus on jopa 12 000 1/min mallin ja suurimman sallitun laikkakoon mukaan. Kulmahiomakoneeseen voidaan kiinnittää katkaisulaikka, napalaikka tai erilaisia kiillotuslaikkoja. Laikat kiinnitetään koneeseen molemminpuolisten tukilaippojen väliin. 17.17. 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
72 Metallityöt 17.36. 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
92 Hitsaus ja juotto 18.18. 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= D @ 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 JH @ 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 3360-3400 C, suoritetaan tasavirtahitsaus lähes poikkeuksetta poltin kytkettynä miinus-napaan. F! F! 1 EJ 6 = I = L EHJ= D @ 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
Putket ja kanavat 103 20.3. 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. 20.4. 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
Putket ja kanavat 109 8 = 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 = 22.7. 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 450...750 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 D @ EI JK I EEJ I A K K A K I EI = E A = = = EEJ I A A Pehmeäjuotossa käytetään valmiita kapillaariliitososia. Työskentelylämpötila on 220 240 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
Energialähteet 119 28.3. 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 13000 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 @ 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 28.4. 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 500-750 kw. Se on vaaka-akselinen, kolmilapainen ja tuulen suunnan mukaan kääntyvä malli. Tuulivoimalaitoksen putkirakenteisen terästornin korkeus voi olla 50-90 m ja roottorin halkaisija 40-70 m. Tuulivoimalan roottorin lavat muuttavat tuulen liike-energian mahdollisimman tehokkaasti pyörimisliikkeeksi, joka on 10...40 rpm. Vaihteiston jälkeen generaattorin akseli pyörii 1000...1500 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 20-25 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
Energialähteet 121 28.5. 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 D @ A L A @ 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 D @ A L A JA I EEHHE = K F D J = K K K JJ= = J = K F D J 28.6. 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
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 20-21 C ulkolämpötilasta riippumatta. Elintasoomme ei kuitenkaan vielä sisälly se, että asuinhuoneiston ilma jäähdytetään kesäaikana lämpötilaan 20 C. 29.1. 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. 29.2. 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 6-15 6 + 6-124 - 5 2-5 6 8 6 1 2 1 2 2 1 6 1 2 6 1 2 1 2 5 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
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 100-150 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 50-200 W/m² ja pintalämpötilat noin 15-30 C. 128 Teknisten alojen perustyöt
130 Kiinteistön lämmitys 29.6. 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 D @ 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 D @ O A A I JA A " > = H 2 = EI K J= L A JJEEE " > = H 0 O HO I JE A I I D @ 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