Konstruktion av lyftanordning för slanka känsliga rör

• Main Author: Åberg, Simon
• Format: Others
• Language: Swedish
• Published: Högskolan i Gävle, Akademin för teknik och miljö 2011
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:hig:diva-10857

På Sandvik Materials Technology, SMT, Rörverk 68 i Sandviken tillverkar man ånggeneratorrör till kärnkraftsindustrin. Rören är upp till 30 meter långa och ca 20 mm i diameter, så när de ska lyftas upp ur ett rörställ där de mellanlagras, kräver det stor försiktighet. Inte minsta repa får förekomma på rören och de får inte bli krokiga. Lyftet görs nu för hand vilket inte är lämpligt ur arbetsmiljösynpunkt. Därför finns behovet av ett lyfthjälpmedel som underlättar för operatörerna. Rören böjs vid lyftet och ett av delmålen var att finna samband mellan utböjning, lyftkraft och spänningar. Genom beräkningar enligt balkteori, experiment samt analys med finita elementmetoden har spänningar i rören kartlagts och lyftkrafter bestämts. Inom lyfthöjder, och därmed utböjningar av rören, på upp till 1000 mm är största spänningen 157 MPa vilket ger en säkerhet mot bestående deformation på 1,8. Några samband mellan utböjning och spänning har också konstaterats. Till exempel är, för lyft i en rörände, sambandet mellan spänning och lyfthöjd exponentiellt och spänningen ökar enligt en rotfunktion. Utifrån intervjuer med operatörerna i produktionen samt resultaten från beräkningarna har ett koncept för lyfthjälpmedlet tagits fram. Genom att endast lyfta rören i ena änden och placera dem på lyfthjälpmedlets rullar, därefter föra lyfthjälpmedlet in under rören, erhålls en vågrörelse som lyfter rören till önskad höjd. Resultatet är en innovativ lösning som drar nytta av rörens elasticitet. === Sandvik Materials Technology, SMT, Tube Mill 68 in Sandviken, manufactures steam generator tubes for the nuclear industry. These tubes are up to 30 meters long and have a diameter of about 20 mm. When lifted out of the tube rack, where they are temporarily stored, a scrupulous care is required. Not the slightest scratch may occur on the tubes and they shouldn’t experience any deformation. The lifting is currently made by hand which is not preferable for the operators from a working environment point of view. Therefore there is a need for a lifting device to replace this manual procedure. The tubes will bend during lifting, and one of the aims with this thesis was to find relations between bending, lifting force and material stress. By beam theory application, experiments and analysis made using the Finite Element Method, stress and reacting forces on the tubes have been mapped and identified. Within lifting heights up to 1000 mm, and the bending that comes of that, the stress in the tubes reaches a maximum of 157 MPa. That gives a safety factor of 1.8 against permanent deformation. Some relations between bending and stress have also been determined. For example, the relationship between lifting height and material stress is exponential, and the stress increases according to a square root function. Based on interviews with the operators and results from calculations - a conceptual lifting device has been developed. While lifting the tubes in one end and placing them on the rolls of the device, the device is moved in under the tubes, obtaining a wave effect that lifts the tubes to desired level. The result is an innovative solution that takes advantage of the tubes elasticity.