Sellutehtaan kuitulinjan äkkijyrkkien supistusten mitoitus
Ruuskanen, Aleksi (2025)
2025
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202503315343
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202503315343
Tiivistelmä
Monissa selluteollisuuden prosesseissa suositaan keskisakeaa massaa sen energiatehokkuuden vuoksi. Keskisakean massan virtaus vaatii monia erikoisvalmisteisia osia tuotantotehokkuuden tehostamiseksi. Keskisakean massan linjojen, eli MC-linjojen supistukset suoritetaan supistuskartioiden sijaan erikoisvalmisteisilla suorilla levyillä virtaus- ja prosessiteknisten vaatimusten täyttämiseksi. Kyseessä on äkkijyrkkä supistus.
Opinnäytetyön tavoitteena oli mitoittaa ja sarjoittaa Andritz Oy:lle äkkijyrkkiä supistusliitoksia keskisakean massan linjoille sellutehtaan kuitulinjalla. Mitoitus ja laskenta perustuvat painelaitedirektiiviin ja SFS EN 13445 -standardisarjaan. Työssä mitoitetaan keskeisiä ja epäkeskeisiä äkkijyrkkiä paineluokissa PN 10, PN 16 ja PN 25. Tulolinjan DN-putkikokoa supistetaan joko yksi tai kaksi putkikokoa. Tarkasteltuja liitoksia on yhteensä 136.
Äkkijyrkkä levy voidaan tukea jäykisterivoilla, joita voi olla 3–24 kappaletta. Ripojen avulla levyn vaadittu paksuus vähenee, mikä vaikuttaa materiaalikustannuksiin. Ripamäärän kasvaessa liitokseen kuluvat hitsauskustannukset kuitenkin kasvavat. Liitosten materiaali- ja hitsauskustannuksia tarkasteltiin pelkällä levyllä ja eri jäykisteripamäärillä. Kustannusarvioiden perusteella jokaisesta liitoksesta valittiin edullisin.
Työn menetelmiä ovat standardihaku, laskenta ja mitoitus. Työ on erittäin laskentapainotteinen ja suurin osa laskennasta tehtiin Excelissä. Laskenta vahvistetaan myös PV-Elite-ohjelmistolla, joka perustuu SFS EN 13445-3 -standardiin. Laskukaavojen lisäksi äkkijyrkkien kestävyys todetaan elementtimenetelmällä Inventor Nastran -ohjelmalla.
Laskennan päätteeksi äkkijyrkät mitoitettiin ja ne sarjoitettiin kustannustarkastelun perusteella. Toimeksiantaja voi hyödyntää laskennan tuloksia sekä interaktiivista Excel-alustaa, jos liitoksille tahdotaan uusia rajoitteita. Lisäksi alustalla voidaan muuttaa saatavilla olevia materiaalien paksuuksia ja niiden hintoja sekä hitsisauman hinta.
Opinnäytetyön tavoitteena oli mitoittaa ja sarjoittaa Andritz Oy:lle äkkijyrkkiä supistusliitoksia keskisakean massan linjoille sellutehtaan kuitulinjalla. Mitoitus ja laskenta perustuvat painelaitedirektiiviin ja SFS EN 13445 -standardisarjaan. Työssä mitoitetaan keskeisiä ja epäkeskeisiä äkkijyrkkiä paineluokissa PN 10, PN 16 ja PN 25. Tulolinjan DN-putkikokoa supistetaan joko yksi tai kaksi putkikokoa. Tarkasteltuja liitoksia on yhteensä 136.
Äkkijyrkkä levy voidaan tukea jäykisterivoilla, joita voi olla 3–24 kappaletta. Ripojen avulla levyn vaadittu paksuus vähenee, mikä vaikuttaa materiaalikustannuksiin. Ripamäärän kasvaessa liitokseen kuluvat hitsauskustannukset kuitenkin kasvavat. Liitosten materiaali- ja hitsauskustannuksia tarkasteltiin pelkällä levyllä ja eri jäykisteripamäärillä. Kustannusarvioiden perusteella jokaisesta liitoksesta valittiin edullisin.
Työn menetelmiä ovat standardihaku, laskenta ja mitoitus. Työ on erittäin laskentapainotteinen ja suurin osa laskennasta tehtiin Excelissä. Laskenta vahvistetaan myös PV-Elite-ohjelmistolla, joka perustuu SFS EN 13445-3 -standardiin. Laskukaavojen lisäksi äkkijyrkkien kestävyys todetaan elementtimenetelmällä Inventor Nastran -ohjelmalla.
Laskennan päätteeksi äkkijyrkät mitoitettiin ja ne sarjoitettiin kustannustarkastelun perusteella. Toimeksiantaja voi hyödyntää laskennan tuloksia sekä interaktiivista Excel-alustaa, jos liitoksille tahdotaan uusia rajoitteita. Lisäksi alustalla voidaan muuttaa saatavilla olevia materiaalien paksuuksia ja niiden hintoja sekä hitsisauman hinta.