Yleistä suunnittelusta
Liikkuvan ajoneuvokaluston korjaamoilla käsitellään paljon erilaisia öljyjä ja nesteitä, sekä niiden käsittelystä syntyneitä jätenesteitä. Öljyjen ja nesteiden käsittelyjärjestelmien suunnittelussa tulisi huomioida käytettävien aineiden jakelutavan ja jakelupisteiden käytännöllisyyden ja taloudellisen toteutuksen lisäksi myös aineiden tavaravirtojen käsittely, kuten tilaus- ja valvontajärjestelmien tarve sekä varastointi ja poiskuljetus.
Laitesijoittelu
Uudiskorjaamon laitesijoittelua suunniteltaessa on mietittävä millä nostinpaikoilla tarvitaan jakelulaitteistoa ja mihin nämä paikat kannattaa sijoittaa niin, että koko jakelujärjestelmä putkistoineen saadaan toteutettua
taloudellisesti. Samoin huomiota on kiinnitettävä voiteluainevaraston mitoitukseen sekä sijoittamiseen siten, että tulevien ja lähtevien aineiden käsittely on helppoa, tilaukset ja tyhjennykset toimivat sujuvasti, varasto ei sido turhaa pääomaa eivätkä tyhjennykset ja täytöt häiritse korjaamon toimintaa.
Oikein tehty, öljyjen ja nesteiden käsittelyjärjestelmien suunnittelu laitesijoitteluineen helpottaa muiden urakoiden suunnittelua antamalla tarkat tiedot esimerkiksi tarvittavien putkistojen mitoista ja etäisyyksistä, läpivienneistä, paineilma- tai sähköliitäntöjen tarpeesta ja sijoittelusta. Samalla voidaan myös välttyä ristiriitaisten tai päällekkäisten suunnitelmien aiheuttamista muutos- tai lisätöistä rakentamisen aikana.
Selvitetään aluksi:
- Öljyn tai nesteiden jakelupistettä vaativat huoltopaikat laitesijoittelukuvassa
- Öljylaatujen määrä / astiakoko per laatu
- Nesteiden määrä / astiakoko per laatu sekä jaellaanko neste tiivisteenä vai valmiiksi sekoitettuna oikeaan sekoitussuhteeseen. Jos halutaan jaella valmista seosta, sekoitetaanko nesteet pumppauksen yhteydessä,
vai tilataan ne valmiina.
Esimerkki.
- 6 huoltopistettä sijoitettu yhdelle pitkälle seinälle rinnakkain
- 4 öljylaatua, 2 x 200 l. tynnyri, 2 x 1500 l. säiliö
- 1 lasinpesuneste 50/50%, 200 l. tynnyri, vesisäiliö sekoitusta varten seinälle 4 l. tai 200 l. tynnyri
- 1 jäähdytysneste 50/50%, 200 l. tynnyri, vesisäiliö sekoitusta varten seinälle 4 l. tai 200 l. tynnyri
Suunnittelua varten saaduilla perustiedoilla voidaan määrittää kelapattereiden koko ja sijoitus huoltopaikoille niin, että ne palvelevat useampaa huoltopistettä ja keloiksi on voitu valita letkuiltaan sopivan mittaiset kelat. Samalla selviää, onko tarvetta erikseen rakennettaville alas tuonneille tai kannakoinneille. Perustiedoista selviää myös öljyvaraston tilan tarve ja sen sopivin sijoituspaikka.
Öljyvarastoon voidaan sijoittaa tuoreiden aineiden lisäksi myös säiliö tai säiliöt jätenesteille, joten sijoittelussa kannattaa huomioida tynnyreiden käsittelyn lisäksi myös se, miten Bulk-säiliöt täytetään ja tyhjennetään, esimerkiksi ulkoseinälle putkitetut täyttö- ja tyhjennys liitännät ylitäytön estolla varustettuna.
Öljyvarastossa oleviin säiliöihin voidaan kytkeä tasojen valvonta varaston hallintaa, menekkiä ja tilauksia helpottamaan sekä jätenesteiden säiliöille ylitäytön valvontajärjestelmä. Laitesijoittelusuunnitelmasta nähdään silloin myös tarkat tiedot pumppujen paineilmaliitäntöjen tarpeesta, valvontajärjestelmien sähköliitännöiden tarpeesta sekä tarvittavista laitteiden välisistä putkituksista ja kaapeloinneista.
Tyypillisen öljynjakelujärjestelmän yksinkertaistettu perusrakenne
- Paineensäädin, jolla säädetään paineilman paine öljypumpulle sopivaksi. Usein varustettu myös suodattimella.
- Öljypumppu, jolla öljy pumpataan säiliöstä jakelulinjaan.
- Pumpun ja säiliön välinen imuletku tulisi pitää mahdollisimman lyhyenä, sen halkaisijan tulisi olla 3/4”-1” .
- Säiliö voi olla tynnyri, IBC-kontti tai valuma-altaalla varustettu öljysäiliö.
- Säiliön imuputki tulisi aina varustaa pohjaventtiilillä tai takaiskuventtiilillä.
- Öljyn jakelumittari. Saatavana myös esiasetettavana sekä vaaituskelpoisena. Voidaan käyttää myös linjamittaria / jakeluhanaa tai -pistoolia.
- Öljykela voi olla avorakenteinen tai koteloitu. Keloja on saatavana eri pituisilla letkun mitoituksilla sekä eri letkun halkaisijoilla.
Oikean öljypumpun valinta
- Pumppaus tynnyristä tai säiliöstä 2-5 m letkulla. Matalan viskositeetin öljyt, hydrauliöljyt, ATF öljyt, jäähdytysneste. Painesuhde 1:1
- Liikuteltavat jakeluvaunut tai lyhyet jakelulinjat. Korkean viskositeetin öljyt, vaihteistoöljyt,
vetopyörästö-öljyt. Painesuhde 3:1 - Pumppaus tynnyristä tai säiliöstä, lyhyt jakelulinja / öljykela. Kaikki öljylaadut. Painesuhde 3:1
- Pumppaus tynnyristä tai säiliöstä, alle 50 m jakelulinja / öljykela. Matalan viskositeetin öljyt,
hydrauliöljyt, ATF öljyt, jäähdytysneste. Painesuhde 3:1 - Pumppaus tynnyristä tai säiliöstä, alle 50 m jakelulinja / öljykela. Korkean viskositeetin öljyt,
vaihteistoöljyt, vetopyörästö-öljyt. Painesuhde 5:1 - Pumppaus tynnyristä tai säiliöstä, yli 50 m jakelulinja / öljykela. Kaikki öljylaadut. Painesuhde 5:1
Suositellut putkiston mitoitukset öljylle
Liian pienihalkaisijaisilla putkilla toteutetut linjat hidastavat virtausta ja korottavat linjan vastapainetta.
Putkiston paineen kestossa on huomioitava pumppujen painesuhde sekä lämpölaajenemisen vaikutus putkiston paineeseen.
Lämpölaajenemisen vaikutus putkiston paineeseen
Nesteiden tilavuus kasvaa niiden lämpötilan kasvaessa ja tämä pätee öljyjen lisäksi myös jäähdytys- ja lasinpesunesteisiin. Tämä on otettava huomioon putkiston suunnittelussa.
Kun öljy lämpenee suljetussa putkilinjassa, sen paineen nousu on noin 10 baria jokaista lämpöastetta kohden. Toisin sanoen 10 °C lämpötilan nousu linjastossa aiheutta noin 100 bar paineen nousun. Tämä on syytä huomioida suunnittelussa varsinkin, jos öljyhuoneen lämpötila on matalampi, kuin tila, jossa putkilinjat ovat. Putkistojen suunnittelussa on varmistuttava riittävästä linjaston paineen kestosta ja lisäksi pumput on varustettava ylipaineventtiileillä, joista öljy voidaan johtaa letkulla takaisin säiliöön.
Pumppujen painesuhde
Pumpuissa on sekä ilmamoottorin mäntä, että nestepumpun mäntä. Painesuhde muodostuu näiden mäntien pinta-alojen suhteesta toisiinsa.
Kuvassa sinisenä näkyvän ilmamoottorin männän (d1) pinta-ala on 25 cm² ja nestepumpun männän (d2) pinta-ala on 5 cm². Pumpun painesuhde on siis 5:1 (d1:d2 eli 25:5=5). Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että pumpulle tulevan paineilman paineen ollessa 7 bar, nestepaine putkilinjassa on
7 x 5 = 35 bar.
Pumppujen asennustavat säiliöille
Pumput on mahdollista asentaa suoraan 200 l. tynnyreihin tai esimerkiksi seinälle niin, että tynnyriin tai muuhun säiliöön liitetään erillinen imuvarustus. Imuputkien käsittely tynnyriä vaihdettaessa on helpompaa, jos itse pumppu on asennettu erilleen, seinälle.
Säiliöt ja valuma-altaat
Öljyvaraston mitoituksessa on huomioitava säiliöiden sekä valuma-altaiden vaatimat tilat.
Säiliöitä on saatavana 1000, 1500 ja 2000 litran tilavuuksilla. Yleensä Hekseenipolyeteenimuovista valmistetut säiliöt ovat UV-kestäviä, syöpymättömiä ja hajuttomia. Ne soveltuvat kaikkien hiilivetypohjaisten öljyjen säilytykseen. Säiliöissä on erillinen metallinen vaippa, joka itsessään toimii valuma-altaana sekä säiliön ja lattian väliin sijoitettava tuuletusmatto. Säiliöissä on kierteellä varustetut yläyhteet ja luukku säiliön puhdistamista varten. Säiliöihin on saatavana asennus- ja liitäntäsarjat sekä tuore-, että jäteöljylle.
Tuoreöljyn täyttöä ja jäteöljyn tyhjennystä
varten sarjassa on Kamlokliitin säiliöautoa varten.
Täyttö- ja tyhjennyspisteet voidaan sijoittaa rakennuksen ulkoseinälle, jossa tyhjennys ei häiritse korjaamon sisäistä toimintaa.
Valuma-altaita käytetään tynnyreiden ja pienastioiden alla. Altaiden tilavuus on usein mitoitettu niin, että niihin mahtuu vähintään yhden täyden astian sisältö. Altaita käytettäessä on käytössä oltava jokin nostoapuväline, kuten tynnyrinostin tai moottorinostin tynnyritarraimella, koska tynnyrit joudutaan nostamaan valuma-altaan päälle.
Jäteöljyn käsittely korjaamolla
Käytetyt voiteluöljyt ovat ongelmajätettä, josta on huolehdittava asianmukaisella tavalla. Jäteöljyn keräys on järjestetty Suomessa ympäristöministeriön kanssa sopimuksen tehneiden yritysten toimesta, jotka huolehtivat öljyjätteen keräyksestä ja edelleen toimittamisesta jatkokäsiteltäväksi. Keräysyritykset ottavat mustat ja kirkkaat jäteöljyt vastaan maksutta, kunhan öljy täyttää vaatimukset (vesipitoisuus alle 10%) ja haettava erä on riittävän suuri. Määrävaatimus kannattaa selvittää palvelun tarjoajalta, koska se voi vaikuttaa esimerkiksi jäteöljysäiliöiden tilavuuteen, määrään ja tyhjennysratkaisun toteutukseen.
Jäteöljyjen luokittelu
Mustat jäteöljyt ovat moottoreista syntynyttä jäteöljyä.
Kirkkaat jäteöljyt ovat noettomia öljyjä. Esimerkiksi hydrauliikka-, voimansiirto- ja vaihteistoöljyjä.
Jos kirkkaita jäteöljyjä kertyy vuodessa yli 400 litraa, ne kannattaa kerätä omaan säiliöönsä. Jos kertymä on alle 400 litraa, ne voidaan sekoittaa mustiin jäteöljyihin.
Säilytys ja tyhjennys
Jäteöljyjen varastointia ja tyhjennystä suunniteltaessa on huomioitava:
Jäteöljysäiliöiden sijoitus ja säilytys.
Varastoitava niin, ettei öljyn sekaan pääse kertymään vettä. Huolehdittava, ettei öljyn sekaan pääse sekoittumaan muita aineita. Huolehdittava esimerkiksi valuma-altaalla, ettei öljyä pääse vuotamaan ulos säiliöstä ja ylitäytönestolla, ettei säiliöön voida pumpata liikaa öljyä.
Jäteöljysäiliöiden määrä ja tilavuus.
Suunnittelussa on arvioitava kertyvän jäteöljyn määrä sekä tarvitaanko erilliset säiliöt mustille ja kirkkaille öljyille. Valuma-altaallisia jäteöljysäiliöitä on saatavana tilavuudeltaan 1000, 1500 ja 2000 litran kokoisina
Säiliöiden tyhjennys on järjestettävä niin, että tyhjennyspisteen lähelle on mahdollista ajaa säiliöautolla ja öljy on pumpattavissa pois säiliöstä.
Jäteöljyn talteenotto ajoneuvosta tai koneesta
Jäteöljyn keräys ajoneuvosta voidaan toteuttaa joko valuttamalla se altaaseen tai imemällä se kohteesta erilliseen valutussäiliöön. Valutukseen käytetään eri kokoisia, korkeudeltaan säädettävällä tai kiinteällä valutusaltaalla varustettuja jäteöljyvaunuja.
Öljy voidaan myös imeä moottorista, usein mittatikun putken kautta käyttämällä ejektoritoimista tai jäteöljypumpulla varustettua imuvaihtajaa.
Ejektoritoimisessa imuvaihtajassa jäteöljysäiliöön imetään alipaine, jonka avulla öljy saadaan imettyä säiliöön. Nämä imuvaihtajat ovat edullisia mutta paineilmatoimisen ejektorin vuoksi niiden melutaso voi olla korkea.
Pumpulliset imuvaihtajat ovat hiukan kalliimpia mutta ne ovat tehokkaampi ja jaksavat imeä suuriakin määriä öljyä.
Raskaan kaluston huoltokuiluissa käytetään yleensä kuilun reunarakenteissa pyörillä liikkuvaa 90 – 100 litraista valuma-allasta tai nivelvarrella varustettua 50 litraista keruukaukaloa, joista molemmista öljy pumpataan jäte-öljysäiliöön erillisellä pumpulla.
Jos tyhjennyksiä tehdään paljon ja useassa työpisteessä, voidaan käyttää automaattista imujärjestelmää, joka mahdollistaa jäteöljyn imemisen moottorista usealla työpisteellä ilman auton nostotarvetta tai erillisiä imuvaihtajavaunuja. Vaunujen sijasta voidaan käyttää seinälle asennetavia jäteöljykeloja.
Tyhjennysjärjestelmä kerää jäteöljyn omaan 500 l. välisäiliöön ja sen täytyttyä, tyhjentää itsensä jäteöljysäiliöön.
Jäteöljyjen pumppaus vaunuista säiliöön ja ylitäytön valvonta
Jäteöljyjen siirto korjaamon jäteöljyvaunuista ja altaista suoritetaan erillisellä jäteöljypumpulla, joka voi olla mäntä- tai kalvopumppu. Pumppu sijoitetaan yleensä huoltotilaan, paikkaan, joihin vaunut voidaan helposti tuoda tyhjennettäväksi ja josta voidaan vetää putkilinja erilliselle jäteöljysäiliölle. Jäteöljypumpun imulinjaan on syytä asentaa erillinen jäteöljysuodatin, joka estää lian ja roskien pääsyn pumppuun.
Mäntäpumppu, jäteöljysuodatin ja imuletku pikaliittimellä asennettuna raskaan kaluston
huoltokuiluun.
Jäteöljykalvopumppu jäteöljysuodattimella ja imuletku pikaliittimellä asennettuna korjaamoti-
lan seinälle.
Pumpuista johdettu putkilinja öljyvarastossa olevaan jäteöljysäiliöön, jossa ylitäytönesto, joka sulkee pum-pun paineilmalinjan, kun säiliön pinta saavuttaa ylärajan.
Jäteöljysäiliön tulviminen on syytä estää ylitäytön estävällä järjestelmällä. Yksinkertaisimmillaan järjestelmä voi olla pintavahtiin liitetty merkkivalo. Yksinkertaisen järjestelmän etuna on halpa hinta mutta heikkoutena se, että hälytys tulee vasta, kun säiliö on jo täynnä eikä tyhjennystä ehkä saadakaan samalle päivälle.
Kehittyneempi ratkaisu on 2-vaiheinen täyttymisen varoitus ja ylitäytön estojärjestelmä, joka hälyttää, kun säiliön taso lähestyy tyhjennyksen tilaushetkeä ja katkaisee pumpun toiminnan, kun ylitäyttöraja on saavutettu.
Nesteiden ja öljyjen valvontajärjestelmät
Nesteiden käytön valvontaan, menekin seurantaan, tilauksiin sekä varaston hallintaan on olemassa monenlaisia valvontajärjestelmiä.
Valvontajärjestelmää suunniteltaessa on ratkaistava mihin toimintoihin valvontaa halutaan ja kuinka se toteutetaan.
- Halutaanko esimerkiksi, että tarvittava öljymäärä annetaan jakelupisteestä etukäteen määritettynä vai niin päin, että jakelupisteestä otettu määrätieto siirtyy eteenpäin työmääräykselle tai laskulle.
- Halutaanko järjestelmästä tilaus suoraan toimittajalle vai pelkästään hälytys tilaajalle?
- Mihin öljy- ja nestelaatuihin valvonta halutaan?
Järjestelmiä on tarjolla sekä pelkkään pintatasojen ja tilausten hoitoon ja valvontaan, että myös varsinaiseen annostelun hoitoon. Järjestelmät yleensä räätälöidään kohteeseen ja on tärkeää, että suunnitelmasta käy ilmi järjestelmän osien asennuspaikat laitteiden sähkönsyöttöjen sekä niiden välisten kaapelointien suunnittelua ja reititystä varten.
Orilink valvontajärjestelmän havainnekuva
Nesteiden jakelu
Nesteiden jakelussa on tärkeää päättää, sekoitetaanko nesteet valmiiksi seokseksi jo öljyvarastossa vai pumpataanko ne raakana keloille asti. Mekaanikon kannalta miellyttävämpää ja nopeampaa on käyttää valmiiksi sekoitettua ainetta, jolloin ylimääräinen kannuissa sekoittaminen jää pois. Sekoitusmenetelmällä on vaikutusta öljyvaraston tilantarpeeseen.
Nesteitä varten on käytettävä erityisesti nesteiden jakeluun tarkoitettuja pumppuja. Puhdasta glykolia voidaan kyllä pumpata tavallisella öljylle tarkoitetullakin pumpulla mutta jos siihen sekoitetaan vesi, pumppu vaurioituu. Jäähdytys- ja lasinpesunesteelle on olemassa omat niiden pumppaukseen tarkoitetut korroosiosuojatut tai ruostumattomat mäntäpumput sekä oikean tyyppisellä kalvolla varustetut kalvopumput.
Nesteiden sekoitus voidaan toteuttaa joko kiinteällä 50/50 % seossuhteella olevalla kalvopumpulla tai erillisen sekoituslaitteen avulla. 50/50 suhteella sekoittavassa pumpussa on kaksi imuliitäntää, joista toiseen liitetään vesi ja toiseen raaka neste. Huomioitavaa tässä on, että vettä ei voida kytkeä pumpulle suoraan verkostosta sen korkean paineen vuoksi. Jos vesi liitetään suoraan pumpun imuliitäntään, pumpulle menee vettä enemmän, kuin se ehtii imeä nestettä ja seossuhde laimenee.
Oikea tapa toteuttaa kytkentä, on asentaa nestesäiliön viereen erillinen vesisäiliö, jonne vesi johdetaan verkostosta ja veden sulkua varten uimuriventtiili, joka sulkee vedentulon, kun haluttu pinnantaso on saavutettu.
Säiliöksi käy esimerkiksi muovinen 200 l. tynnyri. Saatavana on myös seinälle kiinnitettyjä, noin 4 – 5 litran uimuriventtiilillä varustettuja säiliöitä. Suunnittelussa huomioitava sekä tilantarve, jos käytetään tynnyreitä, seinätila sekä tarvittavat vesipisteet sekä lattiakaivo.
Lasinpesu- ja jäähdytysnesteet voidaan sekoittaa myös erillisillä sekoitusyksiköillä, joita on saatavana sekä ejektoritoimisina, että sekoittavalla pumpulla varustettuina. Ejektoritoimiset yksiköt ovat rakenteeltaan yksinkertaisia ja niiden seossuhdetta voidaan säätää kuristimilla 20 – 50% sekoitussuhteisiin. Jos jaeltavan nesteen määrä on pieni, voidaan käyttää myös kiinteällä 50/50 mäntäpumpulla ja pienellä veden välisäiliöllä olevaa, seinälle asennettavaa sekoitusyksikköä. Suunnittelussa on huomioitava laitteen vaatima tila seinällä sekä sen tarvitsema paineilmasyöttö ja vesipiste.
Letkukelat
Letkukelojen sijoittelussa kelat ryhmitetään kelapattereiksi, selvitetään patteriin tulevien kelojen määrä, valitaan sopivat letkutyypit ja letkujen pituudet jaeltavan öljyn tai nesteen sekä tarvittavan letkun ulottuvuuden mukaan.
Suunnittelussa on pyrittävä kelapatterien mahdollisimman taloudelliseen sijoitteluun sekä huomioitava tarvittavat putkiston yhteiden koot, kelojen alastuonnit ja kannakoinnit kattokiinnityksissä sekä varmistettava mahdollistavatko seinämateriaalit suoraan seinälle kiinnityksen vai tarvitaanko erillisiä vahvikkeita esimerkiksi Sandwich-seinäelementeille.
Keloja on saatavana sekä koteloituina umpikeloina, että avokeloina. Letkujen pituudet ovat yleensä 10 – 25 m. Yleisin halkasija on 1/2” mutta letkuja on saatavana myös 3/4” tai 1” halkaisijalla. Letkujen materiaali ja suurin paineen kesto valitaan jaeltavan nesteen mukaan.
Kelojen suositeltu asennuskorkeus on 2,5 – 3 m mutta tarvittaessa kelat voidaan asentaa korkeammallekin. Asennuksissa voidaan käyttää myös lattialle asennettavia telineitä tai huoltotorneja.