Hitsatun kerrossihtilevyrakenteen soveltuvuus sellutehtaan laitteiden suodatinpinnaksi

Tässä diplomityössä tutkittiin hitsaamalla valmistettavan kerrossihtilevyn soveltuvuutta eri sellutehtaan laitteisiin mekaanisen kuormituskokeen, korroosiokokeen ja syrjäytyskokeiden avulla. Tutkimusympäristönä käytettiin puukuitupesuria, sillä kerrossihtilevyrakenteen todennäköisimpiä käyttökohteita ovat erilaiset massan pesuun tarkoitetut laitteet. Mekaanisen kuormituksen kokeessa tarkasteltiin kerrossihtilevyn staattista ja dynaamista kuormituksen kestoa painevaihteluiden avulla pesurin koelokerossa ja verrattiin sitä porattuun reikälevyyn. Kokeessa käytetyn kerrossihtilevyversion todettiin olevan huomattavasti porattua saman paksuista reikälevyä heikompi dynaamisen kuormituksen alaisena. Syrjäytyskokeilla määritettiin syrjäytysnopeus erilaisilla reiänhalkaisijoilla ja –jaoilla sekä tutkittiin väriaineen avulla sokeiden tukikannasten vaikutusta syrjäytyspesun homogeenisuuteen levyn pinnassa. Syrjäytysnopeuden todettiin heikentyvän vapaan reikäpinta-alan pienentyessä. Väriaineellisissa kokeissa ei havaittu tukikannasten merkittävästi alentavan syrjäytysnopeutta. Korroosiokokeilla tutkittiin ja vertailtiin laser- ja vastuspistehitsien korroosionkestokykyä kloridipitoisissa olosuhteissa lämpötilan säätelyn mahdollistavan olosuhdekaapin avulla. Laserhitsauksessa parametrien ei havaittu vaikuttavan merkittävästi hitsin herkistymislämpötilaan. Vastuspistehitsaamalla on mahdollista saavuttaa laserhitsien korroosionkesto.

This thesis studies the applicability of welded sandwich screen plate structure for pulp mill appliances by mechanical stress testing, corrosion testing and cake filtration displacement testing. Mechanical stress testing is done by using miniature testing compartment of a displacement pulp washer unit. Both statical and dynamical load handling capabilities of the sandwich screen plate are taken into consideration. The dynamical loading capability of the sandwich plate was found to be severely worse than that of a regular drilled screen plate. Cake filtration displacement speed testing is done for a number of different screen perforation sizes and distributions. In addition, some tests are done with colored pulp for better understanding the influence of the blind spots on the displacement homogeneity. It was found that the displacement speed is not only dependent of pulp cake properties, but also dependent of open surface area of screen plates. Colored testing gave no additional information about the displacement homogeneity on the surface of the plate. Corrosion testing is done for laser and resistance spot welded samples in ferrochloridic acid and controlled temperature. It was found that similar corrosion resistance capability can be achieved with both laser and spot welding. Laser welding parameters were found not to have critical effect on the pitting temperature.