Huolimattomuus aiheutti vesivahingon

Epävirallisena kommenttina tästäkin voi kysyä, että onko asentajat koulutettu käyttämään kyseistä puristusmenetelmää ja onko laadun merkitystä painoitettu tarpeeksi? Jos asentajille ei anneta onnistumisen edellytyksiä, kuten kunnollisia työkaluja, ohjeita tai putkenkatkaisuun  kunnolliset laitteet, niin voiko edes tarvittavaa laatua saavuttaa. 

 Ylen juttu jatkuu:


Lähde: YLE ja Kiinteistölehti

Laippojen linjaus ja mittaaminen

Ennen ruuviliitoksen asennusta tulee tarkistaa laippojen tiivistepintojen virheetön kunto ja suoruun säteen ja kaaren suunnassa, laippojen samansuuntaisuus ja ruuvien reikien samankeskisyys. Laippojen välinen sallittu epäkeskisyys sekä laippojen välinen kulmavirhe ovat pöytäkirjaan merkattavia ja mitattavia arvoja. Alla oleva kuva löytyy ASME:sta, joka määrittää eri virhetyyppejä.

Laippaliitosten virhetyypit

Linjavirhe ja kulmavirhe mitataan neljästä sektorista eli 0°, 90°, 180° ja 270°. Jos arvot ylittävät vaaditun rajan, niin liitos pitää purkaa ja linjata uudelleen. ASME suosittelee ylärajaksi kulmavirheelle maksimissaan 0,8 mm ja linjavirheelle maksimissaan 1,5 mm. Vaatimukset voivat vaihdella kuitenkin tehdaskohtaisesti ja tiedot saadaan suunnittelukatselmuksessa.

Oikeaoppinen linjaus maksimoi tiivistepintojen ja tiivisteen kosketuspinta-alan ja vähentää  ruuvien  ja  muttereiden, sekä  muttereiden  ja  laipan  otsapinnan välistä  kitkaa. Virhe laipan linjauksessa estää puristuspainetta jakautumasta tasaisesti tiivisteelle, jolloin tiiviste  ja tiivistepinta  voivat vaurioitua. 

Linjavirhe ja kulmavirhe

Virheellisiä liitoksia, joita ei saisi löytyä.

Tiivisteen pitää täsmätä laippakokoon ja materiaaliin.

Eri materiaaleja ei saa sotkea keskenään ja ruuvit pitää tasata kummallekkin puolelle samaan pituuteen.

Asennuspöytäkirja ja sen täyttäminen

Asennuspöytäkirja kannattaa tehdä kaikista suuremman paineluokan laippaliitoksista sekä rekisteröidyistä painelaiteista. Liitoksen asentaja täyttää asennuspöytäkirjan ja asentaja nimellänsä vahvistaa, että liitos on tehty oikeaoppisesti ja ammatillisesti oikein ohjeiden mukaan. Vaikka pöytäkirjaa ei tehtäisi, vaan riittää laippakortti tai vastaava käytäntö, niin samat vaatimukset laippojen asentamiseen ja  linjauksen tarkistamiseen säilyy kuitenkin. Pöytäkirjan allekirjoittaa yleensä urakoitsijan työnjohtaja ja työnvalvoja.

Alla Amiedun käyttämä pöytäkirjapohja, joka on aikalailla kopio Keski-Euroopasta aluenperin lähteneestä pöytäkirjasta. Pöytäkirjan huonona puolena on, että se ei kerro missä kunnossa esimerkiksi laipat  ja vaarnat ovat. Tarkistaminen suoritettu sijaan siinä voisi olla esimerksiksi vaihtoehdot tiivistepintojen kunnosta: korroosiota/ vääntynyt/ naarmuuntunut/ hyvä/ muu (katso raportti). Tämä antaisi paljon paremman kuvan esimerkiksi laadunhallinnalle, koska tieto välittyy eteenpäin. On olemassa myös ohjelmistoja, joilla on päästy pois paperisten pöytäkirjojen täyttämisestä.

Esimerkki laippapöytäkirjasta

Kuinka valita tiiviste

Tiivisteen valinta voi olla monimutkaista tai se voi olla niin yksinkertainen kuin oikean seinämaalin valitseminen. Oikean tiivisteen valitseminen vuotovapaaseen liitokseen vaatii paljon eri näkökulmien huomioimista ja harkintaa. Tiivistevalinta tehdään yleensä järjestelmän ja putkistojen suunnitteluvaiheessa parhaita käytäntöjä ja kokemusta noudattaen. Tätä valintaa voidaan myöhemmin joutua tarkastelemaan uudestaan, jos tiiviste ei prosessin käydessä toimi halutusti.

Oikean tiivisteen valinnassa on neljä vaihtoehtoista näkökulmaa; valinta voidaan tehdä tiivisteen näkökulmasta, laipan näkökulmasta, vaarnojen näkökulmasta ja laippaliitoksen kokonaisuuden kannalta (tiiviste-laippa-vaarna -kokonaisuus)

Tiivisteen valintaan vaikuttavat sisällön lämpötila, paineen ja nesteen yhteisvaikutus tiivisteeseen, samoin kuin tiivisteen paksuus, puristuslujuus ja tiivisteiden käsittely ja varastointi. Tietysti on erityisiä kriittisiä sovelluksia, jotka edellyttävät teollisuusala kohtaisia suosituksia, kuten happi-, kloori-, alkylointi- ja lämmönvaihdin yksiköt. Laippoihin liittyvät näkökohdat sisältävät käytettävän laippatyypin, sen pinnanlaadun, laipan yhteensopivuuden taso- ja metallisten tiivisteiden kanssa liittyen sähkökemialliseen (tai galvaaniseen) korroosioon, laipan lujuus sekä laipan muodonmuutokset kiristäessä ja käytössä. Kiinnitysosien liittyvät näkökohdat sisältävät vaarnojen/pulttien, muttereiden ja aluslevyjen materiaaliominaisuudet.

Laippaliitokseen vaikuttavat muuttujat

Kun yhdistetään nämä kaikki kolme kategoriaa, niin suunnittelijan on huomioitava kokonaisvaltaisesti todella monta eri muuttujaa ja näkökohtaa, joiden kaikkien pitäisi toimia yhteen, kuten tiiviste, laippa, kiinnitysosat, voitelu, sisältö ja ulkoiset voimat ja määriteltävä vielä kiristysmomentti tiiveyden hallitsemiseksi. Tämän lisäksi on vielä monta eri muuttujaa, jotka voivat vaikuttaa tiiveyteen, joihin suunnittelija ei voi vaikuttaa, kuten asennuksen onnistuminen ja asennusohjeiden noudattaminen.

Laippaiset liitoksen ja hitsattujen liitosten vertailu ja käyttötilanteet

Ei ole olemassa standardeja, jotka määrittävät milloin voidaan ja kannattaa käyttää laippaliitoksia, ja milloin hitsataan putket yhteen.

Uusimmissa tehtaissa on tavanomaista minimoida laippaliitoksien määrä, koska valmistukseen tarvitaan vain yksi hitsi kahden putken liittämiseksi. Tämä säästää kaksi laippaa, tiivisteen, kiinnitysosat, toisen hitsauksen ja toisen hitsin tarkistuskustannukset jne.  Toki laippaliitoksia on pakko olla tietyn välimatkoin ja ne helpottavat huoltoa ja tarkistusta. 

Laippaliitosten huonoja puolia:

• jokainen laippaliitos voi vuotaa (laippaliitos ei ole koskaan 100-prosenttisesti vuotovapaa koko käyttöiän)
• Lämpötilaerot ja paineiskut voivat vaikuttaa tiiveyteen
• Asennuslaatu voi vaihdella, koska laadukasta NDT-tarkistusta ei voi tehdä
• Laippaliitos tarvitsee paljon enemmän tilaa ympäriltä, mm. asennustilaa ja laipat voivat olla suuria
• Laippaliitosten lämpöeristys on kalliimpaa

 

 

Tietenkin laippaliitoksilla on suuria etuja, joitain esimerkkejä:

• Laipat helpottavat tarkastusta, linjastomuutoksia ja puhdistamista.
• Ei tarvita erikoislaitteita tai erikoisprosesseja asentamiseen vs. hitsaus
• Asentajalta ei tarvita yhtä pitkää koulutusta kuin hitsaajalta, ja asennus on nopeampaa
• Uusi putkilinja voi koostua useista osavalmisteista ja ne voidaan valmistaa etukäteen konepajalla
• NDT-tarkastusta ei tarvitse tehdä hitseille, koska se on tehty jo konepajalla
• Mahdollinen hiekkapuhallus ja maalaus on tehty jo konepajalla

Kuten monissa asioissa, kaikilla on sen etuja ja haittoja. Käytännössä kaikki pumput, venttiilit ja toimilaitteet vaativat aina laipat putkeen kiinnittämistä varten.

Spriraalitiivisteiden merkintä

Koulutuksessa on havaittu, että tiivistemerkinnät, erityisesti materiaamerkinnät, eivät ole kaikille tuttuja. Monta kertaa asentajalle on riittänyt, että tiivisteen koko ja väri täsmää vanhaan tiivisteeseen. Harmillisesti valmistajien merkinnät vaihtelevat ja osa valmistajista jättää merkitsemättä osan tiedoista. Tasotiivisteiden merkintä on sitten aivan toinen tieteenala...

ASME B16.20 mukainen tiiviste
Lamons = tiivisteen valmistaja
6 = putken ja laipan nimellismitta 6 tuumaa
150= paineluokka Class#150 eli 150LBS
316 L= spiraalin tukimateriaali on tietty ruostumaton teräs, ”haponkestävä”
FG= Spiraalin tiivistemateriaali on FG eli joustava grafiitti (flexible graphite)
CRS rakenneteräs eli ”musta”
IR= Sisäpuolinen tukirengas, inner ring (OR on ulkopuolinen tukirengas, outer ring)
ASME B16.20 = tiivisteen standardi
METRIC= (joskus esiintyvä merkintä) korostaa että tiivisteen nimellismitta on tuumina, mutta muut mitat millisinä. Käytetään muun muuassa, jos vaarnat ovat millimetri mitoituksella.

Lamons 6 150 316L FG CRS OR CRS IR ASME B16.20 Metric

EN 1514-2 mukainen tiiviste
Klinger = Valmistajan nimi tai merkki
DN80 = nimellimitta 25 mm
PN 10/40 = paineluokka, soveltuu 10 bar ja 40 bar paineluokkiin
316L = Spiraalin tukimateriaali haponkestävä teräs sekä grafiitti
tukirakenne = ei merkintää, joten ns. rakenneteräs

Klinger DN80 PN 10/40 316L/G

Spiraalitiivisteiden pääväristä näkee mikä on spiraalin tukimateriaali ja lisäväristä mikä on spiraalin tiivistemateriaali. Metallisen materiaalin on oltava yhteensopiva laipan materiaalin kanssa.

Laippojen merkinnät

Suomessa on käytössä EN- ja ASME-standardin mukaisia laippoja. EN -standardin mukaiset laipat ovat yleisempiä, mutta ASME on tietyillä teollisuusaloilla, kuten öljy- ja kemikaaliteollisuudessa, ainoastaan käytössä.

Merkinnät laipoissa on hyvä tuntea, jotta osaa valita esimerkiksi tiivisteen ja kiinnitysosien materiaalit oikein.

EN -standardin mukaisissa laipoissa merkintä on alla:

EN- standardin mukainen merkintä

Standardin EN 1092-1 mukainen merkintä:
ensiksi valmistajan leima
EN 1092-1 Tämän eurooppalaisen standardin mukainen laippa
11B Laipan tyyppi, kauluslaippa 11, B korokelaippa
PN10/16 paineluokka, tässä tapauksessa käy paineluokille 10 bar ja 16 bar. (PN=Pressure Nominal)
DN100/114,3  Nimelliskoko 100 mm, laipan ulkohalkaisija 114,3 mm
F316L/1.4404 laipan materiaali
91227 sulatusnumero tai muu materiaalierän tunnus

Laipan valmistajasta ja toimittajasta riippuen kaikkia tietoja ei ole aina stanssattu.

ASME -standardin mukaisissa laipoissa merkintä on alla:

ASME- standardin mukainen merkintä

Standardin ASME mukainen merkintä:

ensiksi valmistajan leima
B16.5 ASME standardin mukainen laippa
4"  nimellinen tuumakoko
300 lbs class paineluokka
A182 F5 materiaalistandardi ASTM mukainen (kuumaluja 5Cr-1/2Mo tae)
856524 sulatusnumero tai muu materiaalierän tunnus

Laippaliitoksista tehdyt insinööri- ja diplomityöt Suomessa

Laippaliitoksista ei ole kirjallisuudessa kovin montaa sivua suomen kielistä oppimateriaalia olemassa, joten listasin tähän alle löydetyt insinööri- ja diplomityöt aiheesta. Kun rupesimme käynnistämään laippaliitoskoulutuksia, niin käänsimme koulutusta varten materiaalia mm. englannista, saksasta, ruotsista, norjasta ja hollannista.

Osa materiaaleista löytyy googlen avulla doria.fi palvelusta, josta ne voi ladata:

Mekaanisten laitteiden eheydenhallinta öljynjalostamolla, diplomityö, Pasi Parhamaa, 2015

Laippaliitosasentajan pätevyyden varmistaminen öljynjalostamolla, Tero Torvinen, 2016

Pantaliitoksen laadun varmistaminen, insinöörityö, Antti Myllymäki, 2017

Massapantakorjaukset petrokemianalan kunnossapidossa, insinöörityö, Tommi Suomi, 2015

Avaimet momenttiin kiristämiseen, insinöörityö, Markus Hietala, 2014

Hydraulisilla vetokiristys- ja momenttityökaluilla työskentelevän asentajan pätevyyden varmistaminen, insinöörityö, Samuli Koponen, 2018

 

Laippaliitosten asennus - parhaat käytännöt

Jotta voivaan varmistaa onnistunut laippaliitos, on hyvä noudattaa yhdessä sovittuja ohjeita ja käytäntöjä.Tiiveyden aikaansaaminen laippaliitokseen riippuu useista eri tekijäistä, kuten tiivisteiden tyypistä ja laadusta, putken sisällöstä (media), laipan rakenteesta, vaarnoista, saavutetusta paineesta liitokseen ja kokonaisuudessaan asennuksen onnistumisesta. Yleensä vuotojen taustalta löytyy perussyitä, ja useimmissa tapauksissa, vuotojen taustalla on inhimmilliset, asentajasta johtuvia syitä. Asentajille pitää myös mahdollistaa onnistumisen edellytykset suorittaa työ hyvin.

Työkalut
Määriteltyjä työkaluja tarvitaan laipan puhdistamiseen ja pulttien kiristämiseen. Käytä aina laadukkaita työkaluja ja noudata hyviä turvallisuuskäytäntöjä. Vanhan tiivisteen poistamiseen ja uuden tiivisteen asentamiseen tarvitaan seuraavat työkalut:

     Kalibroitu momenttiavain tai hydraulinen kiristin
     Puhdistukseen messinkiharja, puu-/muovilasta tai muut sallitut työkalut
     Henkilökohtaiset turvavarusteet
     Ruuvien voiteluaineet (jos määritelty)
     Muut laitoskohtaiset työkalut

Puhdistus ja tarkistus
Puhdista ja tarkista laippojen pinnat. Poista kaikki vieras materiaali ja roskat laipan tiivistepinnalta ja kiinnitysosilta (pultit, mutterit, aluslevyt). Tiivistepintojen puhdistus pitää tehdä aina urien suuntaisesti pyrkien välttämään tiivistepintojen naarmuuntumista.

Tarkasta laippapinnat, kiinnitysosat (puultit, mutterit ja aluslevyt) varmistaen, että niissä ei ole vakavia vikoja ja tiivistepinnat ovat suoria (tiivistepinnan suoruus tarkistetaan säteen ja kaaren suunnassa). Muista tarkistaa myös muttereiden vastinpinnat laipoista. Vaihda kaikki osat, jos ne ovat vioittuneita. Jos olet epävarma, pyydä neuvoa asiantuntijalta.

Tiivisteen asennus
Kohdista laippapinnat ja pulttireiät ja ilmoita mahdolliset poikkeamat eteenpäin. Varmista, että tiiviste on oikean kokoinen, oikeaa materiaalia ja se on hyvässä kunnossa. Aseta tiiviste varovasti laippojen väliin ja varmista, että se on keskittynyt laippojen väliin. Kiristä laipat käsitiukkuuteen varmistaen, että tiiviste ei ole ylipuristunut tai vahingoittunut.

Pulttien voitelu
Levitä määritelty voiteluaine tasaisesti pulttiin ja mutterin kierteisiin sekä mutterin kantopinnalle kitkan vähentämiseksi kiristyksen aikana. (yhteensä siis kolmelle pinnalle)

Voitelurasvaa ei saa joutua tiivisteeseen eikä laipan tiivistepintaan.

Vaarnojen toinen puoli kannattaa rasvata vasta kun se on viety laipan reiän läpi, jotta rasva ei kerää teräshilsettä, roskia ja kuivunutta maalia laipasta.

Ruuvien kiristys
Kiristä kaikki ruuvit aina ensin käsitiukkuuteen. Tässä vaiheessa suoritetaan laippojen linjaus; mitataan linjavirhe ja kulmavirhe ja pyritään tekemään täydellinen linjaus. Tiivisteen tasainen puristus on mahdollista, kin käytetään kalibroitua momenttiavainta tai muuta kontrolloitua kiristysmenetelmää. Tarkista käytetty momentti asennusohjetta ja kiristä alla olevan ohjeistuksen mukaan:

Vaihe 1: 20-30% tavoitemomentista
Vaihe 2: 50-70% tavoitemomentista
Vaihe 3: 100% tavoitemomentista
Vaihe 4: 100% tavoitemomentista laippaa kiertäen, kunnes mutterit eivät enää kierry
Vaihe 5 (vaadittaessa): Jälkikiristys tarpeen mukaan 100% tavoitemomentista laippaa kiertäen, kunnes mutterit eivät enää kierry. (Vähintään 4 tuntia vaiheen 4 jälkeen)

Liitoksen tarkistus ja jäljitettävyys
Kiristyksen jälkeen tarkistetaan laippojen linjaus; mitataan linjavirhe ja kulmavirhe ja todetaan, että ne täyttää vaatimukset. Asentaja voi laippakortilla osoittaa, että laippaliitos on avattu ja suljettu teknisen spesifikaation mukaisesti ja putkisto voidaan ottaa käyttöön. Tarpeen mukaan tehdään laippapöytäkirja liitoksesta.