Oljesystem

Oljesystem for turbokompressor

En liten gjennomgang

Strøm og komponenter

En flertrinns turbokompressor med både smøreolje og sperreolje krever en del utstyr og vedlikehold. Noe av utstyret gjennomgås her, samt litt enkelt rutinemessig vedlikehold. 

Oljesystemet starter på et reservoar. Reservoaret kan være i forskjellige størrelser og utførelser og kan holde forskjellige temperaturer. Noen har oljevarmere i seg. Deretter blir oljen sygd inn og presset ut av en tannhjulspumpe. Det er 2 pumper (2200 l/min) hvor 1 drives av en dampturbin på 55KW og en på elektromotor på 70Kw. Oljestrømmen pumpes gjennom 2 oljekjølere. Dette for å holde en konstant temperatur, pga varmeøkning i pumpe og kompressor. Væskestrømmen går så i 2 filtere med finhet 2 μm. Deretter splitter strømmen seg i smøreolje og sperreolje. Smøreoljen holder 4 bar og brukes for å smøre lagrene i kompressoren. Lagrene er både aksial og radial glidelagre, som det ofte er på store maskiner (annet enn maskiner med stor belastning, f.eks knusere). Sperreoljen holder 4,5 bar og brukes i tetningene for å være en barrikade mot gasslekasje. Den brukte sperreoljen føres til en avgassingsdrum for å hindre gass i oljen. 

Reguleringssystem

Det er konstant trykklegulering på både smøreolje og sperreolje. Overflødig olje føres tilbake til tank. I tillegg til dette er det akkumulatorer på alle oljesystemer som skal opprettholde trykket ved et plutselig trykkfall. Det er også en gravitasjonstank som skal holde et lite oljetrykk/strøm dersom kompressoren tripper. Dette gir lagre smøring de siste omdreiningene før den stopper (og når tørnegiret slår inn). 

Normalt forebyggende vedlikehold

Vanlig forebyggende vedlikehold er filterbytte med interval og/eller ved differansetrykk. Dette gjøres ved å bytte over filter i drift. Man drenerer gammelt filter, bytter filter, fyller og lufter kammeret. 

En annen vedlikeholdsoppgave er overspeed av turbin til oljepumpe. Dette gjøres ved å koble fra motor og pumpe. Deretter kjører turbinen sakte opp i turtall mens man måler med et eksternt tachymeter. Man ser ved hvilket omdreiningstall turbinen tripper (mekanisk sentrifugalbryter). Dette er en viktig sikkerhetsbarriære fra å ødelegge utstyr. 

Oljeprøver tas med intervaller og det går runder for å se etter oljelekkasje. Tester tas for å sjekke etter fremmedlegemer og partikler av ulik opprinnelse i oljen. Man ser også etter flammepunkt og andre egenskaper oljen må ha for å fungere som den skal. 

Montering av elektromotor/Laseroppretting av roterende utstyr

Montering av elektromotor/Laseroppretting av roterende utstyr

For å minske vibrasjoner og skjevhet og dermed slitasje på roterende utstyr retter man opp forbindelen mellom motor og maskin. Utstyret rettes både vertikalt og horisontalt.

Arbeidet

Å montere og rette opp ny elektromotor etter overhaling. 

Planlegging

Før arbeidet kunne starte ble det søkt om en arbeidstillatelse for varme arbeider. Det ble funnet frem verktøy og utstyr. Lastebil med kran ble ordnet. Gassmåler ble hentet fra laboratoriet. Motoren ble låst ut og rør ble stengt av i henhold til bedriftens prosedyrer. 

Verktøy/utstyr

Fastnøkler

Bilde 1 Bildekilde

Laseropprettingsverktøy (Bilde 1) 

Shims 

Spett

Filler
Teip

HMS

Det er viktig når man jobber med roterende utstyr å låse ut/koble fra motoren. Nødvendige prosessmessige tiltak må gjøres (f.eks hindre gjennomstrømning som skaper rotasjon). På arbeidsplassen skrives det en personlig SJA. Man må ikke se direkte inn i laseren. 

Faglige detaljer

Man retter opp overføringen mellom motor og maskin for å minske slitasje på lager, tetninger og kupling. Økte skjevheter skaper spenninger og vibrasjoner og på grunn av økonomi og kvalitet i eget arbeid unngås dette i så stor grad som mulig. Arbeidslivets krav til kvalitet sier oss at når vi kan gjøre noe på en riktig måte som er lønnsom for bedriften, gjør vi det.

Vi har flere måter å rette en pumpe på. Ofte grovrettes koblingen med en hårlinjal først. Deretter kan man velge om man benytter laseroprettingsutstyr (forutsett at man har dette tilgjengelig) eller måleur. Begge har sine fordeler og ulemper og personlig preferanse spiller inn, men digital avlesning med laser er ofte veldig enkelt, spesielt på store (lange) koblinger.

Lasersentoren merker det koblingen "spriker" mest. Den har et innebygd gyroskop som merker hvor på akseomdreiningen de forskjellige målingene blir tatt.

Enkelte miljøer kan skape forstyrrelser og feilkilder for laseren. Sterke lys kan påvirke sensoren og damp/sterk tåke kan forstyrre laserstrålen. Kaldt miljø kan også påvirke datamaskinen. 

Gjennomføre

Etter planleggerne har satt prioritet og tidspunkt på jobben søkes det arbeidstillatelse for jobben. Verktøy finnes frem og arbeidsstedet klargjøres. Arbeidet starter ved å montere koblingen mellom motoraksel og pumpeaksel. Dette er ofte en klokobling (kupling) med lameller. Tilstanden på disse sjekkes før montering. Etter denne er festet ser man etter opprettelsesfeil med en hårlinjal. Dette for å se at måleresultatet man får er reelt (kan være ureelt måleresultat om forholdene eller utgangspunktet er for dårlig). Man teiper koblingne sammen for å forhindre feilkilden slarken i kuplingen utgjør. Man monterer laseren og mottakeren på hver ende av koblingen/den synlige delen av akselen, Man skriver inn mål på maskinene i datamaskinen samt omdreiningstall og sentrerer laser og mottaker. Deretter tar man en måling, dvs starter en måling hvor man roterer akselen og sensoren tar opp eventuelle uparallelliteter mellom laser og sensor. Man retter så opp etter sensorens målinger både paralellitetsfeil horisontalt og vertikalt samt vinkelfeil horisontalt og vertikalt. Man begynner med millimeterfeil, deretter tidelsfeil, og så hundredelsfeil. Man benytter skims til å rette vertikal feil og stilleskruer til å rette horisontal feil.

Læringsmål

Tilvirkning og montering:

• planlegge og utføre arbeidsoppdrag i tråd med gjeldende regelverk for helse, miljø og sikkerhet og prosedyrer
• demontere, reparere, montere og funksjonsteste mekaniske komponenter i bedriftens produksjon
• sette sammen, modifisere og teste mekaniske komponenter i tråd med spesifikasjoner

Vedlikehold og reperasjon:

• utføre vedlikehold og reparasjoner i tråd med gjeldende regelverk og produsentens tekniske dokumentasjon
• planlegge arbeidsoppdrag og utføre vedlikehold, feilsøke, reparere og funksjonsteste mekaniske komponenter og redegjøre for alternative løsninger
• velge og bruke digitale og analoge måleverktøy i tråd med gjeldende krav til nøyaktighet

Dokumentasjon og kvalitet:

• kontrollere og dokumentere utført arbeid i tråd med gjeldende regelverk for helse, miljø og sikkerhet, prosedyrer og kvalitetssystem
• utarbeide rapporter og fylle ut skjemaer i tråd med arbeidsoppgavene

Vibrasjonsanalyse og diagnosering av roterende utstyr

Vibrasjonsanalyse og diagnosering av roterende utstyr

Vibrasjoner er mekaniske svingninger i utstyret. Svingningene samsvarer oftest med komponenter og omdreiningstall og vi benytter dette til å kunne diagnostisere og analysere maskinelt utstyr. Man kan benytte analysseverktøy for å måle svingninger med ulik benevning. Man kan med slike verktøy redusere drift og vedlikeholdskostnader ved å:

-Forebygge havarier
-Øke pålitelighet
-Foreta vedlikehold på gunstige tidspunkt
-Unngå unødvendig vedlikehold
-Redusere delekostnader ved at riktige deler byttes
-Ved innkjøp av nye maskiner, forsikre seg om at maskineri leverer i henhold til spesifikasjoner og at problemer blir rettet i garantitiden
-Redusere energikostnader ved å redusere vibrasjoner (kan utgjøre 10-15% av energiforbruket til en maskin)

Målemetode

Illustrasjon 1 (bildekilde)

Vi kan måle vibrasjoner med håndholdte akselerometere og med fast monterte akselerometere. De finnes alle i forskjellige utførelser, men hovedforskjellen er hvorvidt de er fast og integrert i maskineriet eller portable. Måleenhetene er vanligvis mm/sek 

Målinger

Illustrasjon 2 (Bildekilde)

Man måler vibrasjoner i millimeter per sekund (mm/sek) eller etter akselerasjonen ved svingningene. Sistnevnte måles i mm/sek^2 eller i g (en fast koeffisient 9.81mm/s^2). I tillegg til dette benyttes middlingsmetoder til å finne en ren sinuskurve som gir et bedre signal/støyforhold. 

Målinger med håndholt akselerometer (som denne teksten skal ta for seg) har sine naturlige begrensninger med tanke på målbart frekvensområde. Akselerometer montert på studbolt kan forventes en respons opp til ca. 16 000 Hz, på magnet opp til ca. 7 000 Hz og holdholdt opp til ca 700 Hz (Illustrasjon 1). Hertz (Hz) er antall svingninger per sekund og finnes ved å ta omdreiningstallet (per minutt) og dele på 60 (sekunder per minutt). F.eks går en aksling med 1200 o/min tilsvarende 20 Hz. 

For å kunne gi en fornuftig måling er akselerometeret nødt til å få litt informasjon om utstyret på forhånd. Informasjoner plottes inn i et datasystem. Eksempelvis oppgis lagertyper, omdreiningstall, toleranser, (eventuell) historikk, ønskede målinger og utstyrstype. 

Etterarbeid

Ut i fra grafene man danner seg av utstyret kan man tolke og analysere resultatet. Når man utfører en analyse ser man på: 

-Sammenligne data med tidligere målinger.

-Sammenligne spektrum med tidligere målinger.

-Notere maskiner og utstyr som bør sees nærmere på.

Illustrasjon 3 (Bildekilde)

-Analysere avvik ved målepunk i henhold til kunden/interne krav.
-Komme frem til feiltype og anbefale hva man bør foreta seg.

Vi har generelle retningslinjer (illustrasjon 3) men ved mer nøyaktige analyser kan man finne resultat med større nøyaktighet.
Man kan ut ifra målinger om man finner energitopper som samsvarer med omdreingstall. eksempelvis gir uballanse utslag som 1x turtall (en skjev aksel vil gi 2x turtall i aksial retning). Om man ser en økning i kast bør man undersøke groing/tæring/oksidering på rotor.
Opprettingsfeil ser man som 2x turtallet (sammen med 1x) men kan være svært vanskelig å finne fordi tegnene også kan komme fra andre kilder.
Man kan videre også finne tegn som kan angi mekanisk løshet (strukturell løshet og løshet på rotor), rub (mekanisk kontakt mellom rotor og stator, lagerfeil (ytterring, innerring, rulleelement og kuleholder), strømingsrelaterte vibrasjoner (turbulens og kavitasjon), elektriske feil (feil på stator, variabel avtand mellom rotor og stator og feil på rotor og fasefeil. På gir kan man lese av tannslitasje, sprekt eller brukket tann og intern opprettingsfeil. 

Relevante kompetansemål:

• sette sammen, modifisere og teste mekaniske komponenter i tråd med spesifikasjoner
• planlegge arbeidsoppdrag og utføre vedlikehold, feilsøke, reparere og funksjonsteste mekaniske komponenter og redegjøre for alternative løsninger
• velge og bruke digitale og analoge måleverktøy i tråd med gjeldende krav til nøyaktighet
• kontrollere og dokumentere utført arbeid i tråd med gjeldende regelverk for helse, miljø og sikkerhet, prosedyrer og kvalitetssystem
• registrere avvik, utarbeide avviksrapporter og gjennomføre korrigerende tiltak
• utarbeide rapporter og fylle ut skjemaer i tråd med arbeidsoppgavene

Lastearmer/hydraulikk

Hydraulisk styrte lastearmer

Virkemåte/oppbygning

Illustrasjon 1
Bildekilde: Northern Platforms Ltd.
(http://northernplatformsltd.ca/product/fmc-chicksan-marine-loading-arms/)

Armene fungerer ved at et hydraulikkaggregat trykksetter systemet. Oljen fra oljetanken pumpes gjennom et filter og deretter inn til et skap med elektrohydrauliske 4-3 ventiler (se illustrasjoner nederst på siden). Ventilene kan strupes i skapet for å gjøre enkelte armbevegelser tregere enn andre, der dette er hensiktsmessig. Disse ventilene kjører armbevegelsene og styres av et panel stasjonert på kaia. Panelet har også en mulighet for å styres av en fjernkontroll. 

Ventilene mottar et signal. Som åpner ventilen i en av posisjonene og går tilbake til normal posisjon etterpå. Dette vil si at ventilene er unistabile.
Kraften fra sylinderen roterer vaierhjul rom overfører kraften til armbevegelsen.
Armene har en tilnærmet lik oppbygning som armene på Illustrasjon 1.

Sylindrene oppbygning og virkemåte

Oljen strømmer inn i enten A eller B på sylinderen. Stempelet har setempelstang i begge ender, noe som gjør at man ikke har en bestemt + eller - retning, og man har ikke ulik kraft i retningene.

Stempelet har en diameter på 125, mens stempelstangen har en diameter på 70. Dette gir oss at stempelareal på 106028.8 mm^2 minus arealet stempelstanger tar 35185.8mm^2 som gir oss (uten å tenke på gradene mellom stempelstangen og stempelet) en arbeidsflate på 70843 mm^2. Dersom vi skal finne ut hvor mye kraft sylinderen produserer finner vi trykket i oljesystemet som er 225 bar. 225 bar tilsvarer 2.29 Kgf per mm^2 (tilsvarer 22.5 Newton per mm^2). For hele flaten (utenom gradene) gir dette oss 2.29 * 70843 = 162230.5 Kgf (eller 1593967.5 Newton).

Vedlikehold

Det utføres både forebyggende og korrigerende vedlikehold. Det forebyggende vedlikeholdet omfatter halvårskontroll som innebærer smøring av alle sviveledd og vaiere og kontroll av alle funksjoner og endebrytere. I tillegg er lastearmene en del av en ukentlig kontrollrunde. Her ser man over oljenivå, kontrollerer armer med kabler, slanger, fittings og rørledninger samt fundamentforankring med mutter og bolter. Kontrollen innebærer også visuell sjekk av alle lastearmer fra bakkenivå. En annen del av det forebyggende vedlikeholdet er bytte av alle pakninger i koblingsdelen (flenseanordningen) mot båten. Disse byttes for hver 50. båt, med unntak av den som er i direkte kontakt med båtens flens; denne byttes hver gang. Filterbytte og oljeprøver er også tidsbasert.

Det hender korrektivt vedlikehold må utføres. Det hender enkelte av funksjonene ikke fungerer. Det har derfor blitt gjort tiltak som omfatter bland annet bytte av magnetventiler (som har en begrenset levetid). Når funksjoner ikke fungerer feilsøker man oljesystemet og utbedrer.

Oljebytte gjøres på grunn av bruk og slitasje på oljen påvirker egenskapene dens. Noen av de viktigste egenskapene til hydraulikkolje er/kan være: At det er biologisk nedbrytbart som hindrer følgene ved lekasje/søl, at det har høy viskositetsindeks og lavt flytepunkt som gjør at den kan anvendes ved store temperaturområder, evnen til å demulgere vannn, korrosjonsvern og multimetall-forenlighet som hindrer intern korrosjon i systemet, antislitasje og trykkegenskaper, hurtig luftutløsning samt kompatibilitet med pakninger og ledd.

Drift

Lastearmene kjøres og driftes av kaioperatørene. Armene fører forskjellige medier ved lossing og lasting og har derfor forskjellige prosedyrer og driftsforhold, blant annet å kjøle ned "løypa". Ved drift av armene er kommunikasjon med båten veldig viktig.

Armene er svært viktige for drifta av fabrikken og spesielt båttrafikken. Ved feil kan det skje store forsinkelser for båtene. 

HMS

HMS for denne delen av fabrikken er spesielt viktig. Lastearmene innebærer et personlig risikomoment på grunn av plasseringen på kaia (i nærheten av vann) i tillegg til å være kritisk utstyr for prosesssikkerheten og regularitet. 

Når det gjelder den personlige sikkerheten ved vedlikehold og arbeid på lastearmene er det påbudt med redningsvest og at man ikke jobber alene (med mindre det ligger båt til kai, se ISPS reglement). Et annet aspekt ved arbeidet er kontakt med hydraulikkolje som kan virke svært irriterende på huden og forsake oljeallergi. Og, som nevnt, kan det ved kjøling/oppvarming av armene bli isdannelse i høyden.

Utstyrets HMS egenskaper omfatter bland annet endebrytere i alle bevegelsesretninger og en nødfrakoblingsfunksjon. Denne såkalte ERC (Emergency Release Couplers, se illustrasjon 2) funksjonen bryter koblingen med båten, stenger en to kuleventiler (en på båtside og en på fabrikkside) og etter frakoblingen, setter armen i "Free Wheel". Denne modusen beveger armen opp og vekk fra båten. Armen blir bevegelig og dras kun av tyngdekraften. Det er samme modus armen står i for å følge båten i dens bevegelser når den ligger til kai. 

Illustrasjon 2
Bildekilde: http://www.caturputra.com/data/photo/general/ERC2%20compressed.jpg

Unistabil 4-3 ventil. I normal posisjon er det
ingen oljestrøm.

Unistabil 4-2 ventil. I normal posisjon er det 
strøm fra punpe til A og fra B til tank. 

Unistabil 4-3 ventil. I normal posisjon er det 
oljestrøm fra A og B til tank.

Eksempel på datablad for hydraulikkolje: http://www.biltema.no/BiltemaDocuments/SecuritySheets/nb/

Relevante kompetansemål:

Tilvirkning og montering:

• planlegge og utføre arbeidsoppdrag i tråd med gjeldende regelverk for helse, miljø og sikkerhet og prosedyrer
• demontere, reparere, montere og funksjonsteste mekaniske komponenter i bedriftens produksjon
• utføre stropping, anhuking, signalgiving og rigging i tråd med gjeldende regelverk
• utføre korrosjonsbeskyttelse og overflatebehandling av ulike materialer i tråd med arbeidsoppdrag
• sette sammen, modifisere og teste mekaniske komponenter i tråd med spesifikasjoner

Vedlikehold og reparasjon:

• utføre vedlikehold og reparasjoner i tråd med gjeldende regelverk og produsentens tekniske dokumentasjon
• planlegge arbeidsoppdrag og utføre vedlikehold, feilsøke, reparere og funksjonsteste mekaniske komponenter og redegjøre for alternative løsninger
• koble fra og til det elektriske systemet ved reparasjons- og vedlikeholdsarbeid i tråd med gjeldende regelverk
• lage pakninger og bruke tetningsmaterialer i tråd med spesifikasjoner
• velge oljer og smøre- og festemateriell i tråd med spesifikasjoner og produktdatablader

Dokumentasjon og kvalitet:

• kontrollere og dokumentere utført arbeid i tråd med gjeldende regelverk for helse, miljø og sikkerhet, prosedyrer og kvalitetssystem
• utarbeide rapporter og fylle ut skjemaer i tråd med arbeidsoppgavene
• utføre kildesortering og avfallshåndtering i tråd med rutiner og gjeldende regelverk

Boltmaterialer

Boltmaterialer

Om boltmaterialer

Generelt

Bolter er produsert i et bredt spekter av materialer fra vanlig stål og titan, plast og andre eksotiske materialer. Mange materialer er videre delt inn i forskjellige graderinger for å beskrive bestemte legeringsblandinger, herdeprosesser, etc. I tillegg, noen materialer er tilgjengelige med en rekke forskjellige belegg eller pletteringer for å forbedre korrosjonsmotstanden, eller endre utseendet av festeanordningen.

Festematerial kan være viktige ved valg av en festeanordning på grunn av forskjeller mellom materialene i styrke, sprøhet, korrosjon, galvaniske korrosjonsegenskaper og, selvfølgelig, kostnad.

Ved utskifting av festene, er det vanligvis best å matche hva du erstatter. Å skifte en bolt med en sterkere en er ikke alltid trygt. Hardere bolter har en tendens til å være mer skjørere og kan være ugunstig i noen anvendelser. Også en del utstyr er utformet slik at boltene vil svikte før dyrere eller kritiske elementer er skadet. I noen miljøer, for eksempel salt vann, må galvanisk korrosjon også vurderes om man skal velge eller endring boltmaterialer.

Materialer

Rustfritt Stål

Rustfritt stål er en legering av lavkarbonstål og krom for å forbedrede korrosjonsegenskaper. Rustfritt stål er svært korrosjonsbestandig for prisen. Fordi de anti-korrosive egenskaper er iboende i materialet (ikke som et belegg), vil det ikke miste denne motstanden hvis det ripes under installasjon eller bruk.

Det er en vanlig misforståelse at rustfritt stål er sterkere enn vanlig stål. Faktisk, på grunn av deres lave karboninnhold, er mange rustfrie stållegeringer vanskelig å herdes ved varmebehandling. Derfor, sammenlignet med vanlig stål, er rustfrie legeringer som brukes i boltene litt sterkere enn en uherdet (grad 2) stål, men betydelig svakere enn de herdet stålboltene. .

De fleste rustfrie stålboltene er mye mindre magnetiske enn de vanlige stålboltene, selv om noen typer/graderinger vil være litt magnetisk.

18-8 rustfritt

18-8 refererer til hvilket som helst rustfritt stål som inneholdender ca. 18% krom og 8% nikkel. Dette er den mest vanlige betegnelsen for rustfritt. 

Rustfritt 316

En svært korrosjonsbestandig gradering av rustfritt stål. Ideell i saltvann- og klormiljøer. Dyrere enn 18-8.

Rustfritt 410

En rustfri legering som er hardere enn 18-8 rustfritt stål, men er ikke så motstandsdyktige mot korrosjon.

Stål

Stål er det vanligste boltmaterial. Stålboltene er tilgjengelige ubehandlet samt med ulike overflatebehandlinger som sink-belgging, galvanisering, og krom-belegging.

Stålboltene er lettest tilgjengelig i fire klassetrinn (ansi): Grad 2, klasse 5, 8. klasse, og legert stål eller . Mange andre karakterer eksisterer, men brukes langt sjeldnere. Grad 2, 5 og 8 er vanligvis belagt med et svakt blå eller gul-aktige sinkbelegg, eller er galvanisert, for å motstå korrosjon.

Bestemme boltgradering

Bolter er vanligvis merket på hodet for å vise hvilken klasse de er. Legg merke til at i tillegg til gradering-merking, har mange bolter også et fabrikkmerke.

Grad 2

Grad 2 hode-merking. Grad 2 er standard stål. Dette er den mest vanlige stålkvalitet i bolter, og er den minst kostbare. Bortsett fra et mulig fabrikkmerke, har gradering 2 bolter ingen offisiell merking.

Klasse 5 / Grad F

5. klasse hodet merking. Klasse 5 bolter er herdet for å øke styrke og er de mest vanlige bolter funnet i bilindustrien. Klasse 5 bolter har tre jevnt fordelt radiale linjer på hodet(ansi).

Grad F tilsvarer omtrent klasse 5.

Klasse 8(.8) / Grad G/5

Klasse 8 hodet merking

Grade 8 bolter har blitt herdet flere enn klasse 5 bolter. Dermed er de sterkere og brukes i krevende applikasjoner som bilbransjen suspensjoner. Grade 8 bolter har seks jevnt fordelt radiale linjer på hodet.

Klasse G/5 tilsvarer omtrent klasse 8.8.

Klasse 10.9 og 12.8 / grad 8
Sterkt stål, men mer kostbart. Gjennom herdeprosesser oppnår man en sterk strekkfasthet og styrke. Brukes på kritiske skrueforbindelser som for eksempel boltene som holder et bilhjul på plass

Legert stål

Legert stål

Legerte stålbolter er laget av en høyfast stållegering, og er videre varmebehandlet. Legerte stålbolter er vanligvis ikke belagt, noe som resulterer i en svart finish. Legerte stålbolter er ekstremt sterke, men svært skjøre.

Silikonbronse

Silikon bronse, ofte referert til som bronse, er en legering som hovedsakelig består av kobber og tinn med en liten mengde silisium. Bronse brukes hovedsakelig i marine miljøer. Det er foretrukket fremfor rustfritt i trebåtkonstruksjoner og re-festing på grunn av sin overlegne korrosjonsbestandighet, Bronse er lik kobber i farge og er også noen ganger sett i fin trebearbeiding der den brukes for sitt utseende. Den største ulempen med bronse er den høye prisen.

Messing

Messing er en legering av kobber og sink. Messing er svært korrosjonsbestandig og elektrisk ledende. Imidlertid er dets anvendelse som en festeanordning noe begrenset på grunn av den relative mykheten. Det er først og fremst brukt for sitt utseende.

Aluminum

Aluminium er et lett, mykt, korrosjonsbestandig metall. Som rustfritt stål, har aluminium en korrosjonsmotstand som ligger i materialet. Derfor vil riper og hakk ikke påvirke korrosjonsmotstand.

Festemidler er laget av en rekke aluminiumlegeringer, med elementer som mangan, jern, magnesium, sink, kobber og silisium som blir tilsatt for å øke styrke og smeltepunkt.

Nagler er ofte laget av aluminiumlegeringer i 5000-serien, som bruker magnesium som hovedlegeringselement.

Belegg

Sinkbelegging

Mange stålbolter er galvanisert med sink for å bedre korrosjonsbestandighet. Festene som er sinkbelagt har en skinnende, sølvblank eller gyllent utseende. De er forholdsvis motstandsdyktig mot korrosjon, men vil rust hvis belegget blir ødelagt, eller hvis de utsettes for et marint miljø.

Varmforsinking

Forsinking er et annet belegg som innebærer påføring av et sjikt av sink. Varmforsinkingsanlegget setter det tykkeste mulige belegg på metall, noe som resulterer i overlegen korrosjonsmotstand. På grunn av tykkelsen av belegget varmgalvaniseres bolter er ikke kompatible med andre muttere. Galvanisert muttere er tappet litt større enn andre nøtter for å opprettholde dette belegget.

Varmgalvanisert festene er ofte brukt utendørs, spesielt i kystnære miljøer.

Krom

Boltene er forkrommet og polert for utseende. Forkromming gir tilsvarende korrosjonsbeskyttelse til sink belegging. Den største ulempen med polert krom er den høye prisen. Hvis mer korrosjonsmotstand er nødvendig, kan rustfritt stål være forkrommet, på denne måten hindrer man korrosjon, selv om man slår hull på belegget. 

Mekaniske tetninger for aksler

Mekaniske tetninger for aksler

For å forhindre lekkasje mellom en roterende aksel og en stasjonær del må man benytte en type tetning som er designet for dette. Målet er å forhindre lekkasje til ytre miljø. Tetningene er veldig anvennelige med bruksområder mellom; akseldiametere 5 - 500mm, trykk 0,001Pa - 45MPa, temperaturer -200°C - 450°C og hastigheter opp til 150m/s (540km/t).

Virkemåte

(1) Utseende til en tetning (bildekilde)

Rundt akselen sitter en hylse. For å forhindre lekkasje mellom akselen og hylsa sitter det en o-ring der. Det er langs denne hylsen tetningen skal foregå. Rund denne hylsa sitter selve tetningen, og på utsiden av denne igjen sitter et hus (se bilde 1). En o-ring tetter mellom huset til utstyret og huset til tetningen.
Hele prinsippet med tetningen er å ha en stasjonær tetningsflate og en roterende tetningsflate. Det er disse svært fine flatene med minimal overflateruhet som roterer mot hverandre og skaper en barriære mot lekkasjer. Mellom disse tetningsflatene er det en tynn film av sperrevæske (eller gass).

De roterende og de stasjonære tetningflatene består av forskjellige materialer som avhenger av medie og arbeidsforhold. Noen eksempler kan være wolframkarbidsammensetninger (WCCR), Silisiumkarbid (RSiC) eller aluminiumoksid (Al2O3). De ønskelige materialene er harde, samtidig seige, med høy slitestyrke, gode gliegenskaper og liter termisk ekspansjon. En annen fordel er god termisk ledeevne da det er ønskelig å transportere varmen vekk for ikke å få sperrevæsken til å koke, da dette ikke er ønskelig for tetningsflatens skyld. Det er som regel èn tetningsflate av et hardt metall, og en av kull (karbon).

(2) Illustrert mekanisk tetning (Bildekilde)

Tetningsflatene kan være mekanisk (ved hjelp av en fjær), pnaumatisk eller hydraulisk presset sammen for å skape en kontaktflate. Tetrningene blir vanligvis levert (fra fabrikk eller service) forspent. På denne måten oppnåes det ønskelige trykket mellom tetningsflatene etter fabrikkens standarder og spesifikasjoner. 

Vanligvis har man en enkel eller dobbel mekanisk tetning, det vil si at det er en eller to par med tetningsflater i en og samme tetning. Jo fler tetninger, jo mindre lekkasjer, men det er uvanlig med fler enn 2.

En tetning kan være i utallige utførelser etter behov. Noen dobbeltetninger kan for eksempel ha utslipp til fakkel mellom tetningene, samt ha nitrogenspyling (eller annen inert gass). Det kan være en gass- og oljehybrid eller en ren olje eller DGS (Dry Gas Seal) tetning.

Kjøle-/barriærevæske

Det er mange forskjellige utførelser i slike systemer. Men hensikten er lik; å fjerne partikler og varme fra tetningen. Man spyler tetningen på innsiden av utstyrshuset. Det finnes mange planer på utforming og utførelser av slike systemer. Man kan enten benytte medie til å spyle, eller en ekstern væske eller gass. Det er vanligst å benytte medie ved f.eks produktpumper fremfor rågasspumper på grunn av renheten. Det er naturlig at renere medie egner seg bedre til å fjærne smuss da det ikke tilfører i noen grad selv. Kjøle-/barriærevæsken må være ikke-polymeriserende og må ikke skape tilstopping og begroing. 

(3) En illustrasjon av et kjøle-/barriærevæskesystem
fra Flowserve (Bildekilde)

Sperrevæske

Som ved veldig mange andre mekaniske bevegelige komponenter er også her smøring viktig. I tillegg til smøring hjelper spærrevæsken til med å fjerne smuss som oppstår ved slitasje av komponenter, men spesielt for å holde tetningsflatene så rene som mulig, igjen for å hindre slitasje. Det kan være innløp og utløp til sperreveske på huset, eller kun innløp som vil si at det eneste som skaper en strøm i spærrevæsken er utslipp gjennom tetningen og ut i medie (se øverst på bilde 1). Spærrevæsken kan for eksempel være i en spærrevæskebeholder (også kalt transmitter). Denne fungerer ved å hente trykk fra trykksiden av utstyret som presser opp et stempel. Stempeloverflaten er mindre på siden hvor det befinner seg spærrevæske og trykket på denne siden blir dermed høyere. På denne måten oppnår man et overtrykk på spærrevæsken slik at det heller lekker ut i medie enn inn i tetningen.

Kilder:

• http://www.xylemwatersolutions.com/scs/norway/nb-no/Service/Reservedeler/Documents/1440_nk_high.pdf

• https://www.youtube.com/watch?v=m24uWL6f8K4

Omblinding av reaktor

Omblinde reaktor

Arbeidet
Omblinde reaktor for drift etter regenerering.

planlegging

Den var en del planlegging som skulle til før arbeidet kunne starte. På grunn av utstyrets egenskaper var vi nødt til å ta en del forehåndsregler fordi innsiden av utstyret var selvantennende. Det ble utført en SJA nivå 2 (Sikker Jobb Analyse) hvor alle utførende deltok. Det ble leid inn utstyr til pusteluft og  (minst) en operatør fra drifta var til stede under hele arbeidet.

HMS

• Skrive "Sikker Jobb-Analyse" (skjema)
• Sikker Jobb-Analyse nivå 2 (møte)
• Skrive, få godkjent og følge pålegg på arbeidstillatelse
• Bruk av pusteluft (ekstra varsomhet på grunn av nitrogenatmosfære)
• Verktøysikring
• Verneutstyr i prosessområdet
• Ekstra varsomhet på grunn selvantennende utstyr
• Varsomhet ved løft av blindingsspader
• Varsomhet for klemfare

SJA nivå 2

Verktøy/utstyr

• Fastnøkler
• Pakninger
• Kniv
• Spett
• Luftdrevet muttertrekker
• Manuell hydraulisk pumpe, hydraulikksylinder og flensesprenger
• Pusteluft (flaske og ekstraflaske, maske, lungeautomat, ryggplate) 

Faglige detaljer
Reaktoren i dette tilfellet var en hydrogenreaktor brukt til å endre forbindelsene i hydrokarboner. Som en katalysator blir grunnstoffet palladium (Pd) brukt da dette stoffet har en egenskap til å absorbere opp til 900 ganger sitt eget volum med hydrogen. Denne katalysatormassen er selvantennende ved kontakt med oksygen (eksoterm reaksjon), det var derfor et overtrykk med nitrogen (som er en inert gass) da arbeidet ble utført. En C2 strøm sendes gjennom reaktorene (etan/eten (etylen)) med ca. 1% etyn (acetylen). Det er denne trippelbindingen i Acetylen som ønskes å brytes og erstattes med hydrogenatomer.
For å oppnå den best ønskede reaksjonen blir blandingsforholdene og temperaturen justert. Tilsettes det for masse hydrogen vil reaksjonen gå lengre og omdanne acetylenet til etan. Det er ca. 100 kg H2 til 1000 kg acetylen - C2 strøm er ca. 90 tonn. Disse verdiene varierer med fødesammensetning og reaktorens driftstid. Temperaturen endres ved å forandre tilførselen av damp. C2 strømmen går først gjennom en reaktor, deretter blir den av kjøpt og kjørt gjennom et nytt trinn.

Ønsket reaksjon: C2H2 + H2 (+Pd) = C2H4
Uønsket bireaksjon: C2H4 + H2 (+Pd) = C2H6
Uønsket bireaksjon: dannelse av polymerer (greenoil) som reduserer massens levetid og effekt.

Blindingsspade i en
illustrerende flens (Bildekilde)

Grunnen til at reaktoren var ute av drift var at etter en stund med drift blir reaktormassen "mettet" og virkningsgraden av utstyret minsker, noe som vil si at selektiviteten øker og mer av acetylet omdannet til etan. Reaktoren blir da byttet med en som alltid står i "stand by" og blir klargjort for regenerering. Under regenerering stenges innløp for gass og åpnes for damp som skal spyle den ren. Under denne operasjonen er beredskapen til stede på grunn av sikkerhet rundt selvantennelse.

Så det man gjør under denne operasjonen er å snu blindingsspadene for gassen (innløp og utløp) fra stengt til åpen. Det ble også åpnet en liten flens som gav gass til prøver, sjekk om produktet er "onspec". Det ble benyttet grafittpakninger med samsvarende PN (trykklasse) verdi som trykket i rørene.

Ved flensearbeid er det viktig at flensene blir montert parallelt, pakningen er i orden, det taes hensyn til boltene, at man trekker i kryss og eventuell boltsmøring.

Gjennomføre
Det første vi gjorde var å skrive SJA nivå 1.

Alle boltene bortsett fra 4 stykker var allerede løsnet før vi begynte å arbeide. Dette var så vi skulle slippe unødvendig tid med pusteluft, flensene holdt likevel tett. Vi tok på åndedrettsbeskyttelsen, i tillegg til verneutstyret påkrevd i fabrikkområdet, og begynte å trekke boltene. Vi tok av de to øverste og løsnet de to nederste. På denne måten løsnet blindingsspaden og pakningene lett, men datt ikke i bakken. for å få blindingsspaden ut og inn ble det benyttet spett og hydraulikk for å lage stor nok klaring mellom flensene. Vi satt i alle, men strammet bare 4-5 av boltene etter blindingsspaden var snudd og pakningene byttet. Å få pakningen riktig er viktig for å forhindre lekkasjer. Pakningsflatene ble skrapet rene med kniv. Dorspett ble brukt til å få entret boltene i flensene.

Etter den første var ferdig gjorde vi det samme med nummer to, men denne var vanskeligere å få blindingsspaden ned mellom igjen, derfor brukte vi en hydraulisk flensesprenger. Det var samme prosedyre med denne, snudde blindingsspade, byttet pakninger, satt i bolter og strammet noen av dem.

Den siste, lille, blindingen var det kun fire bolter i, men prosedyren var lik. Også her ble flensene presset fra hverandre (løftet fordi denne var vertikal) for å føre inn blindingsspaden med nye pakninger.

Ved montering av den siste blindingsspaden ble en av boltene ødelagt og vi måtte inn i "rørspekk'en" og finne ut hvilken type bolt det var (kvalitet, materiale, størrelse). Etter denne var byttet var utstyret overlevert til drifta. .

Konklusjon/vurdering av resultatet
En operasjon for vedlikehold av et viktig komponent i bedriftens produksjon ble utført. Hensyn til HMS ble ivaretatt. Ingen lekkasjer ble funnet og arbeidsoppgaven ble utført på en akseptabel måte.