Standardin SFS-EN 1090 vaatimukset hitsaustuotantoon CE-merkinnän saamiseksi

Tässä kandidaatintyössä tutkittiin standardin SFS-EN 1090-2 asettamia vaatimuksia keskisuuressa konepajassa, jotta sen on mahdollista hakea CE-merkintää tuotteilleen. CE-merkintä tulee pakolliseksi kantaville alumiini -ja teräskokoonpanoille 1.7.2014.

Konedirektiivin 2006/42/EY ja SFS-EN 1090- standardin vaatimukset ja soveltaminen teollisuuden kunnossapitotoiminnassa

Tässä diplomityössä tarkastellaan konedirektiivin 2006/42/EY ja SFS-EN 1090- teräsrakennestandardin vaatimuksia teollisuuden kunnossapitotoiminnalle, ja kuinka niitä täytyy soveltaa. Työssä käsitellään koneturvallisuuden perusasioita ja CE-merkintää niin koneissa kuin 1.7.2014 voimaantulleissa SFS-EN 1090 mukaisissa teräsrakenteissa ja rakennustuotteissa. Teoriaosuudessa selvitettiin ja koottiin yhteen muun muassa SFS-EN 1090 standardiin liittyviä vaatimuksia tilaajille, toimittajille ja niihin liittyviä vastuukysymyksiä. Samoin koneturvallisuuden kannalta selvitettiin muun muassa koneiden muuttamista ja valmistamista määrittäviä standardeja ja asetuksia. Työ sisälsi teräsrakenteita valmistaville toimijoille suunnatun haastattelun, jossa kysyttiin SFS-EN 1090 standardin tuomia vaatimuksia, standardin voimaan tuloon valmistautumista, standardin aiheuttamia kustannuksia tuotteiden hintoihin sekä yleisesti standardiin liittyvää tiedotuksen tasoa ja tietolähteitä. Haastattelut toteutettiin Kaakkois-Suomen alueella toimiville yhdeksälle yritykselle, jotka valittiin niiden toimimisestaan erään tilaajaorganisaation toimittajina. Saaduista vastauksista tutkittiin muun muassa yritysten valmistautumista SFS-EN 1090 standardin käyttöönottoon ja sertifiointiin. Valmistautuminen onnistui useiden yritysten kohdalta hyvin, vaikka se jäi monien osalta viimeisiin kuukausiin.

Yrityskohtainen ilmansuojelulaitteiden vaatimustenmukaisuuden arviointi SFS-EN 1090-1 periaatteiden mukaisesti

Rakennustuotteena käytettävien teräskokoonpanojen lisääntyneet CE- merkintävaatimukset ovat aiheuttaneet runsaasti hämmennystä alan toimijoiden keskuudessa. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää teräskokoonpanojen SFS-EN 1090-1 standardin soveltamisala suhteessa konedirektiiviin sekä kartoittaa mahdollisen muutoksen aiheuttamat toimenpiteet ilmansuojelulaitetoimituksissa. Työssä tutustuttiin asetusten teoreettiseen viitekehykseen, standardeihin sekä alan kirjallisuuteen. Teoriaa sovellettiin tulevaisuudentutkimuksen Delfoi- menetelmään, jossa asiantuntijahaastatteluiden perusteella arvioitiin asetuksen soveltamisalaa ja vaatimuksia. Tutkimuksen avaintuloksia ovat standardin SFS-EN 1090-1 vaatimuksenmukaisuuteen vaikuttavien tekijöiden tunnistaminen ja niiden perusteella laaditut ehdotukset yritystoiminnan kehittämiseksi.

Osavalmistusprosessin laadunhallinta, perustuen SFS-EN ISO 9001.1994 laatujärjestelmästandardiin

Työn tavoitteena oli luoda yritykseen soveltuva, toimiva laatujärjestelmän kirjallinen kuvaus sekä parantaa laadun hallintaa. Laatutoimintojen kehittämisessä perustana käytettiin laatujärjestelmästandardia SFS-EN ISO 9001. Työn lähtökohtana oli perusteellinen nykytilan selvitys. Saatujen tulosten perusteella voitiin kohdistaa toimenpiteet oikein, jolloin laadun parannus oli merkittävää ja mitattavissa. Lähtötilanteessa havaittiin suuria laatuongelmia niin asiakkaiden keskuudessa kuin yrityksen sisäisissä toiminnoissa, verrattaessa ISO 9001 standardiin. Prosessit pyrittiin kirjaamaan sekä aloitustilanteessaettä havaittujen puutteiden korjaamisen jälkeen. Tästä dokumentaatiosta muodostettiin pohja yrityksen laatujärjestelmän kuvaukselle - laatukäsikirjalle. Dokumentoitua työ- tai toiminto-ohjetta kehitettiin edelleen vastaamaan parasta havaittua toimintatapaa.Työ osoitti laadun hallinnan parantuneen merkittävästi, kun prosessi on onnistuttu kuvaamaan käytännönläheisesti ja yksinkertaisesti. Ratkaisevan tärkeää on prosessin suorittamiseen osallistuvan henkilöstön panos kuvattaessa ja kehitettäessä toimintoa. Ilman henkilöstön sitouttamista kuvaukset ja ohjeet jäävät vain hyödyttömiksi papereiksi, joita ei noudateta eikä päivitetä. Laadun, kuten minkään muunkaan parametrin, kehitystä on mahdoton seurata ilman selkeitä ja yksiselitteisiä mittareita. Työssä luotiin tärkeimpiinprosesseihin kehitystä ilmaisevat laatumittarit. Parhaimmillaan havaittiin maalaamossa suoritettujen toimenpiteiden seurauksena virheellisten kappaleiden osuuden pudonneen kertaluokkaa pienemmäksi. Laatujärjestelmän kehitystyö osoittautui tämänkin kokoisessa yrityksessä erittäin työlääksi ja aikaa vieväksi. Kuitenkin on selvää, että laadunhallinnan parantuessa ja todistusaineiston karttuessa onnistumisten kautta, lisääntyy koko yrityksen usko laadun parantamisen tärkeyteen ja näin nopeuttaa joskus kipeidenkin uudistusten läpivientiä.

EN 1090-laatuvaatimusten kartoitus ja hallinta hitsauksen laatujärjestelmän avulla

Diplomityössä tarkastellaan standardin EN 1090 vaikutuksia Bilfinger Industrial Services Finland Oy:n toimintaympäristössä ja kuinka niitä voidaan hallita hitsauksen laatujärjestelmän avulla. Työssä on myös käsitelty yrityksen pääasiallisen tuotannon eli metallisten teollisuusputkistojen valmistusta sekä laadunhallintaa yleisellä tasolla ja erityisesti hitsauksessa. Rakennustuoteasetuksen mukaisen yhdenmukaistetun standardin EN 1090-1:n siirtymäaika päättyy 1.7.2014 ja se asettaa uudenlaisia vaatimuksia teräsrakentamiseen. Rakennustuotteiden CE-merkintä ja sertifioidun laadunhallinnan järjestäminen vaikuttaa hyvin laajasti suomalaiseen metalliteollisuuteen. Työssä selvitettiin yrityksen nykyiset menettelyt ja kuinka niitä tulisi kehittää uusien vaatimusten mukaiseksi. Tietoa hankittiin keskustelemalla yrityksen henkilöstön kanssa ja tutustumalla sen toimintaperiaatteisiin. Selvitystyötä helpotti jo valmiiksi suhteellisen korkea hitsaustoiminnan laatutaso, joka johtuu vaativien asiakkaiden velvoittamasta laatutyöstä. Työn tuloksena yrityksellä on selkeä kuva miten toimintaa tulee kehittää EN 1090 vaatimusten täyttämiseksi. ISO 3834-2:n soveltaminen paineenalaisten putkistojen valmistuksessa tulee ulottaa myös teräsrakenteiden valmistukseen. Myös vaatimusten mukaisen dokumentaation luomista ja hallintaa tulee kehittää, jotta siitä ei tule liian raskasta henkilöstölle.

Analysis and guidelines for implementation of EN 1090-2 Standard to assist execution class assignment of steel structures

Finnish design and consulting companies are delivering robust and cost-efficient steel structures solutions to a large number of manufacturing companies worldwide. Recently introduced EN 1090-2 standard obliges these companies to specify the execution class of steel structures for their customers. This however, requires clarifying, understanding and interpreting the sophisticated procedure of execution class assignment. The objective of this research is to provide a clear explanation and guidance through the process of execution class assignment for a given steel structure and to support the implementation of EN 1090-2 standard in Rejlers Oy, one of Finnish design and consulting companies. This objective is accomplished by creating a guideline for designers that elaborates on the four-step process of the execution class assignment for a steel structure or its part. Steps one to three define the consequence class (projected consequences of structure failure), the service category (hazards associated with the service use exploitation of steel structure) and the production category (manufacturing process peculiarities), based on the ductility class (capacity of structure to withstand deformations) and the behaviour factor (corresponds to structure seismic behaviour). The final step is the execution class assignment taking into account results of previous steps. Main research method is indepth literature review of European standards family for steel structures. Other research approach is a series of interviews of Rejlers Oy representatives and its clients, results of which have been used to evaluate the level of EN 1090-2 awareness. Rejlers Oy will use the developed novel coherent standard implementation guideline to improve its services and to obtain greater customer satisfaction.

Raskaita teräsrakenteita valmistavan tilauskonepajan tuotannon kehittäminen

Diplomityössä tarkastellaan raskaita teräsrakenteita valmistavan tilauskonepajan tuotannon kehittämiskohteita. Tuotannon kehittämisellä halutaan nopeuttaa tuotannon läpimenoaikoja, vähentää laatukustannuksia ja parantaa yrityksen tiedonkulkua. Näillä toimenpiteillä pyritään vaikuttamaan yrityksen kilpailukykyyn, jolloin se voi nousta suomalaisessa toimittajaverkostossa korkeammalle portaalle. Työn teoriaosassa paneudutaan tuottavuus- ja laatuajatteluun hitsaavassa konepajassa. Samalla esitellään eräitä konepajoissa tyypillisimmin käytettyjä laatustandardeja, joita ovat: SFS-EN ISO 9001, SFS-EN ISO 3834 ja SFS-EN 1090. Lisäksi teoriaosiossa on kerrottu erilaisista tuotannonohjausjärjestelmistä ja layout-teorioista. Tämän diplomityön kohdeyritys on Karjalan Konepaja Oy. Yrityksen nykytilanteen kartoittamiseksi suoritettiin useita haastatteluita sekä laadittiin koko organisaatiota koskeva kysely. Tilauskonepajan haasteena ovat alati muuttuvat tilaukset. Tilauskonepajan tuotannon kehittäminen tulee aloittaa sopivien tuotannontehokkuutta mittaavien mittareiden määrittämisellä. Usein kapasiteetti ja tuottavuus kuvastavat parhaiten työvaiheiden tehokkuutta. Mittareiden tarkoitus on auttaa konepajaa löytämään ne tuotannon pullonkaulat, joista yrityksen kehittäminen tulisi aloittaa. Lean-filosofian avulla tulee kehittää tuotannosta hitaimmin suoriutuvia työvaiheita. Tarkoituksena on poistaa valmistusketjusta sellaiset työvaiheet, jotka eivät anna tuotteelle lisäarvoa. Lisäksi työpisteiden layout kannattaa kyseenalaistaa aika ajoin, sillä jo pienilläkin muutoksilla voidaan saada parannuksia työpisteiden tuottavuuteen ja kapasiteettiin.

Hitsausohjeet (WPS) hydraulisylintereille

Tässä insinöörityössä tutkittiin hitsausohjeiden (WPS) laatimista ja niiden hyväksymistä metallisille materiaaleille. Tutkimuksen tarkoituksena oli hitsausosaamisen kehittäminen ja alustavan hitsausohjeen (pWPS) laatiminen hydraulisylintereille Polarteknik PMC Oy Ab:n Nastolan tehtaalle. Työssä pyrittiin löytämään oikeat hitsausparametrit erilaisille vakiokappaleille, mm. JKV2300- sylinterisarjan nimellissuuruuksille NS50 ja NS80. Projektissa perehdyttiin hitsausohjeiden hyväksymisvaiheisiin kuvaamalla standardisarjan SFS-EN 288 kaikki tärkeät kohdat. Tutkimuksessa käsiteltiin myös MAG/ MAG-täytelankahitsauksen hitsausliitosten parannusehdotuksia sekä sitä miten niiden hitsausvirheet voitaisiin estää. Tämän jälkeen valmistettiin ja hitsattiin koekappaleita sekä menetelmäkokeisiin että hitsausliitosten ongelmien selvittämiseksi. Koekappaleet hitsattiin Polarteknik PMC Oy Ab:n Nastolan tehtaassa, jossa hitsausprosessina oli MAG/MAG-täytelanka ja koemateriaalina oli rakenneteräs Fe 52 / S355K2. Koekappaleiden hitsaussaumat tarkastettiin ja ne testattiin menetelmäkokeella, makrohietutkimuksella, jolla saatiin näkyviin niiden tunkeumat, muutosvyöhykkeet (HAZ), hitsausvirheet ja niiden vakavuudet. Tämän projektin oli tarkoitus selvittää hitsausarvot ja laskea niiden mukaan hitsausenergi-at ja lämmöntuonnit. Lisäksi työn oli tarkoitus selvittää testausten tulokset menetelmäkoe-pöytäkirjan laatimista varten. Näiden pohjalta oli tarkoitus hyväksyä alustava hitsausohje, esimerkiksi Polartest Oy:llä.

Hitsauksen joustava laadunhallinta tilauskonepajassa

Diplomityön tavoitteena oli hitsauksen laadunhallinnan kuvaaminen ja kehittäminen ISO 9001 laadunhallintajärjestelmän ja uudistetun hitsauksen laatuvaatimusstandardin SFS-EN ISO3834-2:n mukaisesti tilauskonepajaan. Diplomityö koostuu teoriaosasta ja käytännön osasta. Teoriaosassa on käsitelty yleisiä laadunhallintaan liittyviä asioitasekä hitsauksen laadunhallintaan liittyviä asioita. Tarkastelun kohteina ovat olleet laadunhallinnan vaikutukset kilpailukykyyn sekä laadunhallinnan työkalut. Hitsauksen laadunhallintaa on käsitelty hitsatun rakenteen ja hitsausliitoksen laatuvaatimuksien, hitsaukseen vaikuttavien viranomaismääräysten sekä työturvallisuuden näkökulmista. Käytännön osassa kerrotaan hitsauksen laatujärjestelmän rakentamisesta Lievestuoreella sijaitsevaan TTP-Yhtiöt Oy:n tilauskonepajaan. Yrityksen hitsaustoiminnan nykytilanne arvioitiin ja sen pohjaltalaadittiin hitsauksen laatukäsikirja. Hitsauksen laatukäsikirja rakennettiin noudattaen hitsauksen laatuvaatimusstandardia SFS-EN ISO 3834-2 ja käyttäen apuna yrityksen ISO 9001:2000 laatukäsikirjaa. Tilauskonepajassa hitsauksen toimintajärjestelmältä vaaditaan joustavuutta, koska asiakkaiden hitsaustyölle asettamat vaatimukset vaihtelevat suuresti. Diplomityössä kuvataan esimerkin avulla hitsausohjeiden laatiminen, joka muodostaa yhden keskeisen osa-alueen hitsauksen laadunhallintajärjestelmästä. Hitsauksen laatujärjestelmän rakentamisen aikana hitsaushenkilöstöä informoitiin laatujärjestelmän edellyttämistä toimenpiteistä ja muutoksista luentojen avulla. Työn tuloksena saatiin myös yrityksen hitsaustoimintojen kehittämiseen, tehostamiseen sekä henkilökunnan koulutukseen liittyviä jatkotoimenpiteitä esille.

Semantiikan hyödyntäminen dokumenttienhallinnassa

Työn tavoitteena on etsiä asiakasyritykselle sähköteknisen dokumentoinnin hallintaan sopiva järjestelmäratkaisu vertailemalla insinööritoimistojen käyttämien suunnittelujärjestelmien ja yleisten dokumenttien hallintajärjestelmien soveltuvuutta asiakasympäristöön. Työssä tutkitaan sopivien metatietojen kuvaustapojen käyttökelpoisuutta sähköteknisen dokumentoinnin hallintaan esimerkkiprojektien avulla. Työn sisältö koostuu neljästä pääkohdasta. Ensimmäisessä jaksossa tarkastellaan dokumentin ominaisuuksia ja elinkaarta luonnista aktiivikäyttöön, arkistointiin ja hävitykseen. Samassa yhteydessä kerrotaan dokumenttienhallinnan perustehtävistä. Toisessa jaksossa käsitellään dokumenttien kuvailun tavoitteita, kuvailusuosituksia ja -standardeja sekä luonnollisen kielen käyttöä sisällönkuvailussa. Tarkastelukohteina suosituksista ovat W3C:n julkaisemat suositukset, Dublin Core, JHS 143 ja SFS-EN 82045. Kolmannessa jaksossa tarkastellaan teollisuuden dokumentoinnin ominaispiirteitä ja käyttötarkoitusta. Teollisuudessa on monia erilaisia järjestelmäympäristöjä tehtaan sisällä ja työssä kuvataan dokumenttienhallinnan integrointitarpeita muihin järjestelmiin. Viimeisessä jaksossa kuvaillaan erilaisia dokumentoinnin hallintaympäristöjä alkaen järeimmästä päästä tuotetiedon hallintajärjestelmistä siirtyen pienempiinsuunnittelujärjestelmiin ja lopuksi yleisiin dokumenttien hallintajärjestelmiin. Tässä osassa on myös luettelo ohjelmistotoimittajista. Työn tuloksena on laadittu valituista dokumenttityypeistä metatietokuvaukset kahden eri kuvaustavan (JHS 143 ja SFS-EN 82045) avulla ja on todettu molemmat kuvaustavat käyttökelpoisiksi sähköteknisen dokumentoinnin käsittelyyn.Nämä kuvaukset palvelevat asiakasta dokumenttienhallintaprojektin määrittelytyössä. Asiakkaalle on tehty myös vertailu sopivista järjestelmävaihtoehdoista hankintaa varten.

Mangaaniseosteisen duplex-teräksen hitsattavuus

Diplomityön tavoitteena oli selvittää mangaaniseosteisen LDX2101 duplex-teräksen ja LDX2101 hitsauslisäaineiden hitsausparametrit puikkohitsaus-, MAG-täytelankahitsaus- ja plasmahitsausprosessilla. Toisena tavoitteena oli selvittää lämmöntuonnin vaikutuksia hit-sausliitosten mekaanisiin ominaisuuksiin, iskusitkeyteen (-40 °C) ja ferriitti- / austeniittipitoi-suuksien jakaantumiseen. Tutkittavat hitsit olivat päittäishitsejä ja koelevyjen aineenpaksuus oli 6 mm. Koetulosten perusteella tehtiin hitsausohjeet kyseisille hitsausprosesseille. Työn kirjallisessa osassa on selvitetty yleisesti duplex-terästen käyttökohteita, mekaanisia ja kemiallisia ominaisuuksia sekä duplex-terästen korroosio-ominaisuuksia. Lisäksi on käsitelty eri hitsausprosesseja ja duplex-terästen hitsattavuutta, jossa selvitetään mm. terästen jähmet-tymistä, erkaumia ja faaseja, lämmöntuonnin vaikutuksia ja hitsausliitosten korroosionkestä-vyyttä. Teoriaosassa on kerrottu myös hitsausliitosten tarkastuksesta ja hitsiluokista. Työn kokeellisessa osassa esitellään kokeiden suoritus sekä ainetta rikkova ja ainetta rikko-maton tarkastus. Liitoksille suoritettava koestusohjelma noudatti pääosin menetelmäkoestan-dardin SFS-EN 15614-1 ohjetta. Hitseille tehtiin ainetta rikkomaton tarkastus, joka käsittää silmämääräisen tarkastuksen, pintatarkastuksen ja röntgentarkastuksen. Rikkovaa aineen-koetusta tehtiin sisältäen kovuusmittaukset, vetokokeet, taivutuskokeet jaiskusitkeyskokeet. Lisäksi valmistettiin metallografiset hieet, joita tutkimalla selvitettiin hitsausliitoksen metal-lurgiaa ja määriteltiin ferriitti- ja austeniittipitoisuudet. Kokeiden perusteella on laadittu hit-sausohjeet kullekin hitsausprosessille. Lisäksi kokeellisessa osassa on esitelty tulokset syö-pymäkokeesta, jossa selvitettiin eri materiaalien syöpymiskestävyyttä valkolipeäliuoksessa. Tutkimustuloksien perusteella LDX2102 duplex-materiaali onhyvin hitsattavaa laajalla hit-sausparametrialueella. Mekaaniset ominaisuudet, kuten lujuus- ja iskusitkeysarvot täyttävät materiaalistandardin SFS-EN10028-7 niille asettamat vaatimukset. Taivutussitkeys ja murto-venymät jäivät kuitenkin osalla koekappaleista vaatimustasoa alhaisemmiksi. Austeniitti- ja ferriittipitoisuudet vastaavat materiaalistandardin vaatimuksia.

Terässiilojen mitoitusohjelman kehittäminen

Siiloja käytetään jauhemaisten ja rakeisten aineiden varastointiin ja annosteluun maataloudessa sekä mm. lasi-, laasti- ja tasoiteteollisuudessa. Tällaiset laitokset toimitetaan usein kokonaistoimituksina, joissa tavanomaisten teräsrakenteiden kustannusvaikutus voi olla jopa 30 % koko toimituksen arvosta. Niinpä osaltaan siilojen tehokkaalla mitoituksella ja erilaisiarakenneratkaisuja vertailemalla voidaan alentaa toimitusten kokonaiskustannuksia. Tässä diplomityössä perehdyttiin siilojen rakenteisiin ja niiden lujuustekniseen mitoitukseen etenkin tuentaratkaisujen osalta. Mitoituksen osalta työssä perehdyttiin pääasiassa uusiin Eurooppalaisiin standardeihin SFS-EN 1991-4 ja SFS-EN 1993-4-1. Niiden mukaan määritetään mitoituskuormat sekä tehdään lujuustekninen mitoitus. Työn tuloksena laadittiin Microsoft Excel -pohjainen mitoitusohjelma, jolla voidaan nopeasti mitoittaa siilojen olennaisimmat teräsrakenteet. Ohjelmalla voidaan määrittää mitoitus koskien siilon lieriön ja kartion seinämiä sekä tuentaratkaisuja. Ohjelma nopeuttaa erityisesti tarjousvaiheen suunnittelua ja antaa pohjan varsinaiselle siilojen yksityiskohtaiselle mitoittamiselle ja suunnittelulle.

Prosessipohjaisen toimintajärjestelmän kehittäminen rakennusteollisuudessa

Pystyäkseen puolueettomasti osoittamaan kaikille sidosryhmilleen toimintansa, tuotteensa tai palvelunsa laadun yritykset pyrkivät saamaan itselleen laatusertifikaatin. Sertifikaatti on todistus laatustandardin mukaisesta toiminnasta. Kansainvälisesti tunnetuin laatujärjestelmästandardi ISO 9001 kannustaa yrityksiä omaksumaan prosessimaisen toimintamallin. Käsitteenä prosessijohtaminen on ollut mielenkiinnon kohteena viime vuosina niin Suomessa kuin kansainvälisestikin. Tämä uusi oppi kyseenalaistaa perinteisen funktionaalisen toimintamallin, sen sijaan siinä ohjataan osastorajat ylittäviä prosesseja. Tällä työllä pyritään selvittämään ne muutokset, joita uusittu standardi SFS-EN ISO 9001 vaatii Skanska East Europe Oy:ssä. Työssä on ensin lähdetty tutustumaan laatuun ja standardointiin yleensä sekä näihin läheisesti liittyviin käsitteisiin. Koska uusitussa standardissa yritys nähdään erilaisten prosessien kokonaisuutena, on työssä tutkittu prosessijohtamista teoriassa ja tämän jälkeen on tutkittu kohdeyrityksen liiketoimintaprosesseja. Jotta prosessijohtamista pystytään soveltamaan, on määriteltyjä prosesseja pystyttävä mittaamaan, tämän vuoksi työssä on käyty läpi myös mittaamista sekä erityisesti analysoitu Skanska East Europe Oy:ssä määriteltyjen prosessien mittaamista. Tutkimus antaa selkeän kuvan laatujärjestelmien standardoimisesta ja prosessijohtamisesta rakennusteollisuudessa. Yleistettävyytensä ansiosta diplomityötä voidaan käyttää standardoinnin ja prosessijohtamisen soveltamisen mallina myös toisenlaisessa ympäristössä. Prosessijohtamisen soveltaminen työn kohdeyrityksessä on vielä kesken eikä selkeitä hyötyjä toiminnasta ole vielä päästy mittaamaan.

Kaasuturbiinin polttoainesuuttimien virtausmittaus

Tässä diplomityössä suunniteltiin ja rakennettiin kaasuturbiinin kaasusuuttimien virtausmittauslaitteisto. Suuttimien epätasainen toiminta kasvattaa kaasuturbiinin poistolämpötilahajontaa. Virtausmittauksien perusteella voidaan määrittää suuttimien efektiivinen virtauspoikkipinta-ala. Suuttimien asennusjärjestys opti-moidaan suuttimien välisten pinta-alaerojen mukaisesti, jolloin polttoainevirtaus polttokammioihin on mahdollisimman tasainen ja poistolämpötilahajonta pienenee. Kaasuturbiinin MS6001 esittelyssä keskityttiin tärkeimpiin komponentteihin sekä polttoainesuuttimien testauksen kannalta oleellisiin osiin ja niiden toimintaan. Teoriaosuudessa tarkasteltiin tilavuusvirran sekä suutinvirtauksen laskennassa käytettäviä yhtälöitä. Mittalaitteiston suunnittelu ja toteutus olivat tämän työn laajin osa-alue. Laitteiston keskeiset osat ovat kuristuselin ja suutintestausosa. Kuristuselintyypiksi valittiin rengaskammiollinen kuristuslaippa, joka suun-niteltiin standardin SFS-EN ISO 5167:2003 mukaisesti. Standardissa annettujen yhtälöiden antamia tuloksia verrattiin numeerisella virtauslaskentamallilla lasket-tuihin tuloksiin. Suutinrunkojen ja -kärkien mittauksien suunnittelussa sovellettiin samaa standardia sekä numeerista virtauslaskentaa optimaalisen sijainnin löytämiseksi paineyhteelle. Mittauksissa syntyvien epävarmuuksien arviointiin kiinnitettiin erityistä huomiota. Kokeellisessa osuudessa mitattiin yhden kunnostetun suuttimen, käytetyn suut-timen ja suutinrungon virtausta. Tuloksien perusteella laskettiin efektiiviset pinta-alat, joita verrattiin turbiinivalmistajan ilmoittamiin pinta-aloihin. Lopuksi arvioitiin mittaustulosten perusteella laitteiston toimivuutta. Virhe-arvioinnin ja mittaustulosten perusteella laadittiin teknisiä parannusehdotuksia suutintestauslaitteiston luotettavan toiminnan varmistamiseksi.