Voimalaitoskanavien kannakointijärjestelmä

Abstract

Kanavien kannakointi on merkittävä voimalaitoksen suunnittelukohde. Hyvä kannake on rakenteeltaan luja, mutta samalla mahdollisimman kevyt ja riittävän yksinkertainen. Tämän työn tavoitteena on luoda pohjaa vakioidulle kannakointijärjestelmälle, ja sen periaatteita noudattaen saattaa yksi ratkaisu ideasta valmiiksi lujuuslaskentatyökaluksi. Työ jakaantuu seuraaviin osuuksiin: Kirjallisuustutkimusosassa selvitetään yrityksen nykyistä tilannetta sekä pohditaan ratkaisujen sopivuutta työn teoreettisessa viitekehyksessä. Tässä osassa luodaan kokonaiskuvaa toteutuneista käytännöistä, etsitään ratkaisujen osatoiminnot ja kyseenalaistetaan totuttuja malleja. Konseptisuunnitteluosuudessa keskitytään pohtimaan nykykäytännöille vaihtoehtoisia menetelmiä ja rajaamaan tutkimuksen fokuksen sopivimpaan ratkaisukandidaattiin. Laskentaosuudessa saatetaan tutkimus päätökseen osoittamalla detaljitasolla suunnitellun ratkaisun toimivuus ja luodaan pohjaa kannakkeiden harmonisoinnille samoja periaatteita käyttäen kuin esitellyissä laskentaesimerkeissä. Laskenta saatetaan yleisessä muodossaan funktiomuotoisena taulukkolaskentaohjelmalla toteutetuksi syöteperäiseksi laskentatyökaluksi, jossa käyttäjän syöttämät parametrit toteuttavat uudet laskentatulokset. Laskentatulosten perusteella työkalu antaa ehdotuksia sopiville kannakerakenteissa käytettäville palkkiprofiileille. Kanavakannakkeiden vakiointi on erittäin tärkeä kehityskohde, sillä vakioidut toimintatavat nopeuttavat suunnittelutyötä ja vaikuttavat suoraan myös taloudellisiin säästöihin. Laskenta koskee tämän työn osalta vain pääasiallista kehityskohdetta, tyypiltään yläpuolisesta tasosta kannakoitua kantikasta vaakasuuntaista kanavaa. Tutkimus osoittaa, että kannakkeiden suunnittelua on mahdollista vakioida ja nopeuttaa. Laskentatyökalu toimii konseptisuunnittelussa muodostuneelle kannaketyypille ennalta määrätyin suunnittelurajoittein. Palkkiprofiilit ovat laskennan spesifisen luonteen takia rajattu tiettyihin syötevaihtoehtoihin, mutta erityistilanteiden kuten maanjäristysten laskentakuorma on mahdollista syöttää työkaluun ja saada käyttökelpoisia tuloksia myös muualle kuin Suomen olosuhteisiin suunnitelluista kannakkeista. Usean kannaketyypin sisältävä kannakejärjestelmä vaatii laskennan laajentamista kattamaan myös muut suunnitellut kuormitustyypit sekä palkkiprofiilit, mutta tämä työ osoittaa omalla osa-alueellaan kannakkeiden suunnittelutyön vakioinnin olevan mahdollinen tavoite.