Magyar Acélszerkezeti Szövetség lapja Journal of the Hungarian Steel Association

2005 II. évfolyam 4. szám

Fotó: Domanovszky

Magyar Acélszerkezeti Szövetség lapja – Journal of the Hungarian Steel Association Épül a Dunaújvárosi Duna-híd

Cikk a 40. oldalon

A TARTALOMBÓL: •

Acélipari helyzetkép

•

Bordázott héjszerkezetû, illetve rácsos csôszerkezetû szélturbinatorony összehasonlítása (opponált)

•

OLEFIN-2 bontókemencék acélszerkezeti szerelése

•

Közelítô számítás melegen hengerelt acél szelvények kifordulási teherbírására (opponált)

•

Tûzihorganyzott termékek kezelése és megmunkálása I.

•

Beszámoló a 46. Hídmérnöki Konferenciáról

•

Tájékoztató a 16. Essen-i Schweissen und Schneiden nemzetközi hegesztési kiállításról

•

Pályázati felhívások

TÁJÉKOZTATÓ AZ ELNÖKSÉGI ÜLÉSRÕL A MAGÉSZ elnökségi ülését 2005.szeptember 28-án a MEISER Ferroste Kft.-nél tartotta (Dunaújvárosban). Az ülést Markó Péter elnök vezette. Az elnökség tagjain kívül az ülésen részt vettek: Berényi László ügyvezetô igazgató (MEISER Ferroste Kft.), Tarány Gábor ügyvezetô igazgató (DUNAFERR Acélszerkezeti Kft.), Molnár Zoltán vezérigazgató (MOLNÁR Rt.), Szabó András ügyvezetô igazgató (Ferro-Pan '96 Kft.) Az ülésen az alábbi témák kerültek megtárgyalásra: AJÁNLÁSOK MEGFOGALMAZÁSA A KÖVETKEZÕ ÉV MUNKATERVÉNEK ELKÉSZÍTÉSÉHEZ.

➠ Tagdíj mértéke Tagdíjfizetési rendszerünk jónak bizonyult. Az elnökség úgy döntött, hogy annak mértékén 2006-ban nem célszerû változtatni, de megkell vizsgálni, hogy milyen kihatása lenne, ha az alsó árbevételi sávot 500 E Ft-ban határoznánk meg. A kimunkálásra a titkár kapott megbízást. Megfontolandó továbbá az egyéni tagok bizonyos köreinek tagdíja. Többen nem tudják vállalni a 12.000 Ft/év fizetését, ezért inkább kilépnek. Az elnökség a Diplomadíj nyerteseinek a felvetését ítélte jogosnak, ezért az alábbi határozatot hozta: Az elnökség egyhangú határozattal úgy döntött, hogy megváltoztatja a Diplomadíj kiírását úgy, hogy a nyertes az eddigi egy év tagdíjmentesség helyett két év tagdíjmentességet kapjon és azt követõen nyilatkozzon, hogy a MAGÉSZ-tagságát megtartja-e. A határozat 2005. január 1-jétõl érvényes.

➠ Elnökségi ülések Az elnökség javaslatot tett a 2006-évi elnökségi ülések helyszíneire:

március június szeptember december

Rutin Kft. Molnár Rt. KÉSZ Kft. MVAE

➠ Közgyûlés idõpontja 2006 májusában célszerû megtartani a KÖZGYÛLÉST, mivel a MAGÉSZ Nívódíj és a Diplomadíj bírálatára valamint az elnökség döntésére így megfelelõ idõ áll rendelkezésre. ➠ Szakmai konferenciák, rendezvények Az elnökség áttekintette a 2006. évi rendezvények lehetséges programját és a következõ javaslatot tette: • IX. Acélfeldolgozási és Acélépítési Konferencia. Elnökség állásfoglalása: 2007-ben rendezünk konferenciát. • október: XXVI. Acélszerkezeti Ankét a Közlekedéstudományi Egyesület (KTE) és a MAGÉSZ közös rendezésében. Elnökség állásfoglalása: Partnerek vagyunk a rendezésben. • november: Fémszerkezeti Konferencia a MAGÉSZ és a Magyar Könnyûszerkezetes Szövetség(MKE) rendezésében.

Szövetségi hírek . . . . . . . . . . . . . . 1 Association News . . . . . . . . . . . . . 1 Acélipari helyzetkép, jövõbeni kilátások . . . . . . . . . . . . 3 Overview of the Steel Industry and its Future Perspective . . . . . . . 3 Bordázott héjszerkezetû, illetve rácsos csõszerkezetû szélturbinatorony összehasonlítása . . . . . . . . . . . . . . 12 Comparison of a ring-stiffened shell and a tubular truss structure for a wind turbine tower . . . . . . . . . . 12 Olefin-2 bontókemencék acélszerkezeti szerelése . . . . . . . . . 22 Steelstructure Building of Olefin2 Splitting urnices . . . . . . . . . . . . . . 22 Közelítô számítás melegen hengerelt acél szelvények kifordulási teherbírására . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Approximation for the critical moment of lateral-torsional buckling of rolled beams . . . . . . . 26 Beszámoló a 46. Hídmérnöki Konferenciáról (Siófok) . . . . . . . . . 32 Overview of the 46 th Conference of Bridge Enginieers (Siófok) . . . . . 32 Tûzihorganyzott termékek kezelése és megmunkálása I. . . . . . . . . . . . 35 Treatment of hot-dip galvanized steel I. . . . . . . . . . . . . . 35 Tudósítás a Dunaújvárosi Duna-híd acél felszerkezetének építési munkálatairól . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Report on the construction works of the steel superstructre for the Danube-Bridge at Dunaújváros . . . . 40 Tájékoztató a 16. Essen-i Schweissen und Schneiden nemzetközi hegesztési kiállításról . . . . . . . . . . 64 Overview of the 16th International Schweissen und Schneiden Welding Exhibition . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

Az elnökségi ülés résztvevôi

Pályázati felhívások . . . . . . . . . . . 68

(balról) Csoháry Antal, Papp Zoltán, Szabó András, Dr. Papp Ferenc, Dr. Csapó Ferenc

Markó Péter, Tarány Gábor, Keresztes László, Molnár Zoltán, Berényi László

Acélszerkezetek 2005/4. szám

Magyar Acélszerkezeti Szövetség lapja – Journal of the Hungarian Steel Association

1

Elnökség állásfoglalása: a MAGÉSZ csak abban az esetben partner a rendezésben, ha a rendezvény témaválasztása megfelel elvárásainknak. • december: a MAGÉSZ évzáró rendezvény-ét 2006-ban is megtartjuk.

ADATBÁZIS A korábban elfogadott adatgyûjtés és annak rendszerezése, kiértékelése sikeres volt. A csökkentett adatszolgáltatásnak a tagvállalatok csaknem 100%-a eleget tett. A rendszert változatlanul kívánjuk mûködtetni. Az adatlapokat februárban küldjük ki, kiegészítve olyan – néhány kérdést tartalmazó – kérdõívvel, melyet a következõ ülésén hagy jóvá az elnökség. A „Munkaterv” részletezésére a következõ elnökségi ülésen kerül sor.

A MEISER FERROSTE KFT. BEMUTATKOZÁSA A társaságot Berényi László ügyvezetô igazgató mutatta be, üzemlátogatással egybekötve. Folyóiratunk következõ számában ismertetjük a cég tevékenységét.

EGYEBEK ➠ Költségvetés Idõarányos felhasználását a Pénzügyi kimutatás tartalmazta, melyet az elnökség elfogadott.

➠ A Pályázati kiírásokat meg kell jelentetni az „Acélszerkezetek” 2005/4 számában. A Diplomadíj felhívás szövegét dr. Papp Ferenc elõterjesztésére az elnökség módosította.

➠ Tagfelvétel Az elnökség egyhangúlag elfogadta a PINTÉR MÛVEK. (6237 KECEL, Rákóczi út. 173–175.) tagfelvételi kérelmét. A döntés értelmében a PINTÉR

MÛVEK 2005. szeptember 28-ától a MAGÉSZ tagja.

tagdíjmentességet engedélyezi a képzés idõszakára.

➠ Kilépés

➠ Tartozások elengedése,

• KRAUSE Kft. jelentette be kilépési szándékát 2005.07.21-én érkezett levelében. Válaszlevelünkben közöltük, hogy a tagdíjtartozás elengedésére nincs lehetõségünk és kérjük annak soron kívüli átutalását. • METALROLL Kft. jelentette be kilépését (2005.08.10.), mivel felszámolás alatt áll. • FRISOMAT Kft. kérte tagsági viszonyának megszüntetését. (2005.04.29.) • Németh Miklós egyéni tag kérte tagsági viszonyának megszüntetését. (2005.09.21.) • Szalai József egyéni tag kérte tagsági viszonyának megszüntetését (2005.09.27.) és tartozásának elengedését. • A Fém-Gép Kft. korábban bejelentette kilépési szándékát, most azonban Udvardi úr ügyvezetô igazgató úgy döntött, hogy kifizeti a cég a tartozását és marad tag továbbra is.

➠ Kizárások

illetve leírására Az elnökség – egyedileg vizsgálva az eseteket – egyhangúlag úgy döntött, hogy az alábbiak tartozását – mivel annak behajtása sikertelen volt –, nyilvántartásából 2005. szeptember 28-i dátummal törli: • • • • • •

PLANTA Kft. K-Span Kft. Dr. Csébfalvi Anikó D. Farkas József Szalai József Tenyér Szabolcs

➠ Névváltozás TIKKURILA Kft. pártoló tagunk miután összevonással (Tikkurila Coatings Kft. és Tikkurila Festék Kft.) ezt a nevet vette fel, továbbra is a MAGÉSZ pártoló tagja maradt.

➠ ECCS-tagság Újabb fejlemény nincs. Levelünkre válasz nem érkezett, ezzel az ECCS-tagságunk megszûnt.

Tagdíjfizetés elmaradása miatt 2005. 06.14.-i keltezésû levelünkben felszólítottuk az érdekelteket az elmaradt tagdíjak befizetésére, de sajnos egyes tagjaink továbbra sem fizetnek. • Az elnökség egyhangúlag úgy döntött, hogy dr. Csébfalvi Anikó fõiskolai tanár egyéni tagot, és Tenyér Szabolcs egyéni tagot a MAGÉSZ tagjai sorából kizárja, mivel tagdíjfizetési kötelezettségüknek felszólításra sem tettek eleget.

➠ Szabványok fordítása A MAGÉSZ is csatlakozott a „Magyar Mérnöki Kamara” felhívásához, melyet a Kormányhoz juttattunk el és amelyben jeleztük a veszélyét a csak angol nyelven rendelkezésre álló, egyre nagyobb darabszámban bevezetett szabványoknak. A Kormány intézkedését kértük a szabványok magyarra fordításának sürgõs megoldására. Visszajelzést nem kaptunk, így valószínûleg intézkedés sem történt.

➠ Tagdíjmentességet kér

➠ Idei tervezett

• Vígh László Gergely doktorandusz • Virányi Viktor doktorandusz. Az elnökség egyhangúlag úgy döntött, hogy Vígh László Gergely és Virányi Viktor doktorandusz hallgatóknak a

további programok • XXV. ACÉLSZERKEZETI ANKÉT-ot (MAGÉSZ–KTE) 2005.11.02.-án 14 órai kezdettel „Gyártás és szerelés visszahatása a tervezésre” címmel rendezzük. Helye: BME. „K” ép. I. em. 65. Oktatói Klub. • A 9. sz. FÉMSZERKEZETI KONFERENCIÁ-t (MAGÉSZ–MKE–ALUTA) 2005.11.28-án 9.30 órai kezdettel rendezzük „Gyártástechnológiák, vizsgálatok és minõsítés” címmel. Helye: BME. „K” ép. Oktatói Klub.

Berényi László ügyvezetô igazgató mutatta be a MEISER Ferroste Kft.-t

2

Üzemlátogatás


• MAGÉSZ évzáró rendezvény. 2005. december 7-én 11.00 órai kezdettel. Helye: MVAE díszterme.

Marczis Gáborné Dr. a mûszaki tudományok kandidátusa igazgató Magyar Vas- és Acélipari Egyesülés

ACÉLIPARI HELYZETKÉP, JÖVÕBENI KILÁTÁSOK OVERVIEW OF THE STEEL INDUSTRY AND ITS FUTURE PERSPECTIVE A magyar gazdaság követi a világgazdaságban és az Európai Unióban tapasztalható tendenciákat. 2005. I. félévében a bruttó hazai termék volumene az elõzõ év hasonló idõszakához mérve 3,5% volt. A fõ húzóerõ a termelési oldalon az ipar, építõipar és az egyes szolgáltató ágazatok növekedése volt. Magyarországon 2005-ben az acélpiaci kereslet csökkenõ tendenciát mutatott. Az acélfelhasználás viszont 2,7–4,5%-kal növekedhet. Ezen belül az import részaránya összességében már 63%-ot tesz ki, termékcsoportonként azonban igen különbözõ (30– 90% közötti) mértéket mutat. Az export 4,5–6,5%-kal növekedhet az elõzõ évhez képest. A világ látszólagos acélszükséglet-növekedése 2006ban várhatóan 4–6% lesz. A hazai fogyasztásban jövõre a látszólagos szükséglet kismértékû emelkedésére lehet számítani. Az acélárak a mintegy másfél évig tartó konjunktúra után 2005 nyarán csökkentek, de az áresés szeptembertõl gyakorlatilag minden termék esetében megállt.

The Hungarian economy is following the trends one can observe both in the EU as well as the rest of the world. In the first half of 2005 the volume of the country's gross produce was 3.5% compared to last year's. The main areas are the Industry and certain services. In Hungary, in 2005 the steel market demand shows a decrease. The use of steel, however has increased by 2.7–4.5%. Within that the imported steel reached 63%, showing a very different picture within the different product groups (30–90%). The export may increase by 4.5–6.5% compared the previous year's. The world's comperative steel demand will estimatedly increase by 4–6% in 2006. At present we expect the local steel demand to slightly increase as well. The steel prices lowered in the summer of 2005 due to the steelboom having lasted for one and a half year, but the lowering of prices stopped in September practically in every product category.

I. ÁLTALÁNOS GAZDASÁGI HELYZET

Az eddig is meglevõ árfelhajtó tényezõkhöz (erõsen növekvõ kereslet – különösen a kínai –, a tartalékkapacitások hiánya) társultak a szeptemberi természeti katasztrófák. A Brent kõolaj idei évi átlagára hordónként 57 dollár körül lesz, messze meghaladva az elõzõ két év árszintjét. A magasabb olajárak más energiaforrások (szén, földgáz) árnövekedéséhez vezetnek. Szoros korreláció figyelhetõ meg a POSCO Kutatóintézete szerint az olaj és szén: 0,679 (1970–2004) és az olaj és földgáz: 0,623 (1986–2004) között. Az olajárak hatásának útvonalát mutatja az 1. ábra.

A világgazdasági fellendülés két éve tartó folyamata 2005 kora õszén sem tört meg. Az elõrejelzések változatlanul 4% körüli bõvülési ütemet prognosztizálnak. Az egyes régiók növekedési üteme ugyanakkor jelentõsen eltér egymástól. Míg az USA gazdasági helyzete rendezõdni látszik, és Japán esetében is megjelentek a régóta várt fellendülés jelei, addig az euró zóna tagállamainak gazdasági gyengélkedése tovább tart. A teljesítmények azonban az euró zónán belül is jelentõsen eltérnek. A világgazdasági konjunktúra két motorja változatlanul az Egyesült Államok és Kína. Az EU új tagállamainak növekedési kilátásai viszonylag kedvezõek és ez a magyar gazdaság szempontjából is elõnyös lehet. Az egyes kormányzati és nemzetközi szervezetek által adott elõrejelzések erõsen „szórnak”, de egyetlen új tagországnak sem jósolnak 3,5% alatti növekedést. A kõolajár alakulása rövid távon a bizonytalanság elsõ számú tényezõje a világgazdaságban. Az olajárak az év eleje óta folyamatosan emelkedtek, a Világbank adatai szerint júniusban 35%-kal haladták meg a januári árszintet.

Az elmúlt harminc év alatt az olajsokkok hatására a világ acélfelhasználása számottevõen csökkent és az acéligény stagnált. 1975-ben a világ acélfelhasználása 7,2%-kal, 1982ben pedig 11,6%-kal csökkent és a világ acéligénye pedig 700 millió tonna körüli szinten stagnált. Az acélfelhasználó iparágak növekedése – a vevõk csökkenõ beszerzései és eredményessége miatt – kb. 0,8%-kal csökken. A múltbeli olajsokkok hatására bekövetkezõ acéligény stagnálását csökkenõ acélárak is követték. A magyar gazdaság növekedése 2005. II. negyedévében a kedvezõ külpiaci körülményeknek köszönhetõen gyorsult.


3

4


Az év elsõ felében a bruttó hazai termék volumene az elõzõ év hasonló idõszakához mérten 3,5%-kal nõtt. Ezzel a magyar gazdaság követi a világgazdaság és az EU tendenciáit, a növekedési ütem az EU 15-ök átlagánál mintegy 2%-ponttal magasabb. Bár a hazai kereslet növekedése mérsékelt maradt, a kedvezõ exportteljesítmény és az állami infrastrukturális beruházások által generált állóeszköz-felhalmozás az év elején vártnál kissé magasabb. Mindez 3,6–3,9% közötti éves gazdasági növekedést vetít elõre.

Az építõipar növekedése – elsõsorban az útépítéseknek köszönhetõen – megközelíti a 15%-ot. Az acélfelhasználásból 65%-kal részesedõ feldolgozóipar termelése 7,1%-kal emelkedett. Az ipari területen alkalmazásban állók létszáma csökkenést mutat. A termelékenységi index a bruttó termelés növekedésének és a létszám csökkenésének megfelelõen a tavalyi évhez hasonlóan dinamikusan nõ.

Termelési oldalon a fõ húzóerõ az ipar, az építõipar és egyes szolgáltató ágak növekedése volt.

II. ACÉLPIACI HELYZETKÉP

Az elkövetkezõ idõszakot tekintve az ipar konjunkturális kilátásai jók. Figyelembe kell azt is venni, hogy az EU csatlakozás óta az újonnan belépett országokkal való kereskedelmünk is ígéretesen fejlõdik. Az egyes kutatóintézetek 2005. és 2006. évekre szóló elõrejelzéseit az 1. táblázat mutatja. Mindezek alapján éves szinten az ipari termelés 6,5–7%os bõvülése várható.

A Nemzetközi Vas és Acélintézet (IISI) felmérése szerint jó esély van a közeljövõben arra, hogy az acéltermékek iránti igény tovább növekedjen. A világ acéltermékigényét szemlélteti a 2. ábra.

Az ipari termelés volumene az év elsõ nyolc hónapjában 6,7%-kal haladta meg az elõzõ évit. A növekedés exportvezérelt jellegét jól jellemzi, hogy míg ebben az idõszakban az ipari kivitel 10%-kal nõtt, addig a belföldi értékesítés csupán 6%-kal. Ágazati bontásban szemlélve szintén az exportorientált ágazatok jó szereplése a szembeötlõ.

A legnagyobb növekedés Kínában volt és lesz is az elkövetkezõ években. A világ „többi” részén az acél iránti igény gyakorlatilag megegyezik a 2004. évivel.

A jármûgyártás termelése 10,3%-kal, a villamos mûszerés gépgyártás 17,9%-kal nõtt.

A Nemzetközi Vas- és Acélintézet látszólagos acélszükséglet alakulására vonatkozó elõrejelzését a 2. táblázat mutatja be.

2005-re az elõzõ évben felhalmozott jelentõs mennyiségû készletek felhasználása volt jellemzõ, emiatt több acélgyártó társaság is csökkentette a termelését. A 2006. évre adott elõrejelzésekben rengeteg bizonytalanság van, a gazdasági növekedés nagymértékben függ az olaj- és az energiaáraktól.


5

6


Ugyanakkor az elõrejelzések szerint tovább folytatódik az a trend, hogy a nagyobb mértékû gazdasági növekedés együtt jár az acél iránti igény növekedésével. Az acélipar legnagyobb kihívása továbbra is az alapanyagés az energiaárak alakulása lesz. Az Európai Vas és Acélszövetség (EUROFER) szerint az acélfelhasználás felhasználó ágazatonkénti megoszlását és fejlõdésének elõrejelzését a 3. táblázat mutatja be. Magyarországon az acélfelhasználás ágazatonkénti megoszlását 1990–2004 közötti idõszakra a 4. táblázat tartalmazza.

III. A MAGYAR ACÉLIPAR HELYZETE A magyar acélipari társaságok – méretüknél és az ország nyitottságánál fogva – mindig is ki voltak téve a világpiacon végbemenõ kedvezõ, illetve kedvezõtlen folyamatoknak. Az európai uniós csatlakozás után a magyar acélipar még az eddiginél is védtelenebb helyzetbe került. A korábbi években Magyarország piacvédelmi intézkedéseket érvényesíthetett azokkal az országokkal szemben is, amelyek velünk együtt csatlakoztak az EU-hoz (Csehország, Lengyelország, Szlovákia). Ma erre nincs lehetõség, hiszen az EU-ban a piacvédelem egységes elvekre alapozott, a tagsággal nem rendelkezõ országokra vonatkozik. 2005-ben az elmúlt másfél évben kialakult kedvezõ helyzet is megváltozott, az acélipari termékek iránti kereslet csökkenése és az árak stagnálása tapasztalható.

Az acélfelhasználók nem tudják kapacitásaikat kihasználni a lanyha kereslet miatt. Ez alapvetõen összefügg a nyugat-európai gazdasági stagnálással és a forint/euró árfolyam kiszámíthatatlanságával. 2005-ben az acélipari termékek vevõi egyrészt a felhalmozott készleteiket igyekeztek felhasználni, másrészt az árak lefelé mozgásának kezdetétõl, a nagyobb árcsökkenés reményében, folyamatosan kivártak. Az exportnál is nehéz helyzet alakult ki, az európai piacon megjelent a kínai, indiai acéláru olyan árakkal, amivel a magyar acélipar nem tud versenyezni. A vállalati adatok szerint a kiemelt termékek többségének 2005. I–IX. havi termelés összesítései jól mutatják az acélpiaci kereslet csökkenõ tendenciáját (5. táblázat). Ugyanis mind a termelés, mind az értékesítés mérséklõdött. Melegen hengerelt hosszú termékeknél figyelembe kell venni, hogy a DAM 2004 Acél- és Hengermû Kereskedelmi és Szolgáltató Kft. termelése még nagyon alacsony szintû, piacait ez ideig nem sikerült visszaszerezni, vagy újakat találni. A hegesztett csõnél pedig szintén figyelembe veendõ a Csepeli Acélcsõ Gyártó és Forgalmazó Kft. termelésének leállítása és felszámolása. Aggasztó, hogy a magasabb hozzáadott értéket képviselõ továbbfeldolgozott termékek iránti igény még jobban mérséklõdött mint a primer termékeké. Az átlagból nem állapítható meg, de néhány termékcsoportban emelkedett az értékesítés, így: • melegen hengerelt tábla • ötvözött rúdacél (de itt minimális a bázis)


7

• ötvözetlen hidegen húzott, csiszolt rúd, • ötvözetlen alacsony szilárdságú acélhuzal. A kohászati alágazat 2004-ben 21,9 Mrd Ft-os adózás elõtti eredményt ért el, amely árbevétel arányosan 7,3%-os jövedelmezõségnek felel meg, amely alapvetõen a rendkívüli konjunktúra eredményének tekinthetõ. A 2005. elsõ félévi adatokban már tükrözõdik a piaci helyzet rosszabbodása. Már több vállalkozás is veszteséggel számol. Az Amerikai Vas- és Acél Intézet szerint, az acélárak esnek a globális piacon. Mindennek alapvetõen Kína termelésének és fogyasztásának növekedése az oka. Az acéltermékárak jelenleg (2005. október) a különbözõ piacokon különbözõ szinteken mozognak. Például a melegen hengerelt tekercs ára az USA piacán 600 USD/t, az európai piacon kb. 470–500 USD/t, az orosz exportárak 410–420 USD/t körüliek, Kínában a belföldi árak alacsonyak, 340–350 USD/t szinten vannak.

A tény az, hogy az árak csökkennek és sok esetben a termelési költségek szintje alá kerülnek. Valószínûleg nagyon kicsi nyereséget vagy veszteséget hoznak. A problémát (Kína termelése, fogyasztása és készletfelhalmozása miatt) a szakértõk súlyosnak ítélik.

8

IV. ACÉLFELHASZNÁLÁS ÉS KÜLKERESKEDELEM Magyarország összes acélfelhasználása 2000 óta folyamatosan nõ és az elmúlt 10 év alapján számításunk szerint 2005-re 2,7–4,5% közötti növekedés várható. Magyarország acélfelhasználásának alakulását a 3. ábra szemlélteti. Ennek elõnyét azonban többnyire nem a magyar acélipari termelõ vállalatok, hanem az importõrök könyvelhették el. Nem volt hatékony piacvédelem. Az ország összes acélfelhasználásában az import aránya évrõl évre nõtt, és az 1995. évi 32,6%-kal szemben 2004ben már 63%-ot tett ki. Magyarország acélfelhasználásában az import részarányát a 4. ábra mutatja be. Az utóbbi években az importnak több, mint 80%-a jelenlegi EU-25 országból érkezett. Ezek közül is elsõsorban Németországból, Ausztriából, a Cseh Köztársaságból, Lengyelországból és Szlovákiából. Ezen kívül néhány termék importja az EU-csatlakozásunk óta növekedést mutat Ukrajnából, Romániából és Bulgáriából is. Magyarország összes acéltermékexportja (a bugát nem számítva) 2004-ben az elõzõ évhez viszonyítva 1,5%-kal nõtt és 1.028.895 tonna volt. Ezen felül az acélszerkezetexport 85.345 tonnát tett ki, amely 18,2%-kal haladta meg a 2003. évit. 2005-ben az elsõ hét havi adatok alapján az összes acéltermékexport (a buga nélkül) mintegy 6,5%-kal



9

meghaladhatja az elõzõ évi mennyiséget, az acélszerkezetexport mennyisége viszont mintegy 6,6%-kal csökkenhet, így az összes acélexport növekedése 4,5 % körüli lehet. Az egyes termékcsoportok exportjának várható változása nagyon különbözõ. Magyarország acéltermékexportját fõbb termékcsoportonként az 6. táblázat mutatja be. Amíg a melegen hengerelt lemez exportja kb. 20%-kal és a bevont lemez exportja 14%-kal nõhet, addig a hidegen hengerelt lemez exportja csak kb. 2,9 %-kal. Az idomacélexport közel 30%-os, a hidegen hajlított nyitott profil exportjának 17%os, a hegesztettcsõ- és zártszelvényexport mintegy 32%-os csökkenése várható 2005-ben 2004-hez viszonyítva. Az összes acéltermékimport 10 éve folyamatosan nõ és 2005-ben, a bugát és az acélszerkezetet nem számítva, további minimum 1,4%-os növekedés várható. Magyarország várható acéltermék importját a 7. táblázat szemlélteti. Az egyes termékcsoportok közül a melegen hengerelt lemez, a bevont lemez, a keskeny szalagok, az elektrotechnikai lemez és szalag, az ötvözött rúd, valamint a hegesztett csõ és zártszelvény importjának növekedésére lehet számítani 2005-ben. Magyarország már több éve nettó importõr. Az import mennyisége a bugát és az acélszerkezetet nem számítva 2003-ban 30%-kal, 2004-ben 32,3%-kal több volt, mint az export. 2005-ben az I–VII. havi adatok alapján ez a különbség optimális esetben 25,9%-ra csökkenhet, de ehhez elsõsorban az exportnak kellene a feltételezett mennyiségben teljesülni.

10

V. VÁRHATÓ TENDENCIÁK 2006-BAN Az EU 25-ben a GDP jövõre valamelyest emelkedhet (2,0%), de a prognózisok szerint nem éri el a 2004. évi növekedési szintet (2,2 %). A beruházások összességében emelkednek (3,3 %), de az építõipari beruházások tervezett növekedése (1,6 %) 0,2%ponttal kisebb a tavalyi emelkedésnél. Az ipari termelés 0,9%-ponttal több lehet az idei 1,3%-os mértéknél, de nem éri el a tavalyi 3,1%-os szintet. Az EU 25 összesített szintjén a reál és látszólagos acéltermék-fogyasztás változását mutatja az 5. ábra. Ami hazánkat illeti, a jövõ évi GDP növekedési mérték (3,9–4,1%), 12 környezõ közép-kelet-európai ország között a vége felé helyezkedik el. Ami a beruházási elõirányzatot illeti, csak Szlovákiát és Horvátországot elõzzük meg. Piaci szempontból tehát nem túlzottan jók a növekedési kilátások az acélipar számára. Amennyiben a gazdasági szabályozók (adóteher, energiaárak) terén nem lesz kormányzati segítség, a versenyképesség nem tud javulni, hiszen nagyon veszélyes a kedvezõbb feltételek mellett tevékenykedõ külföldi acélipari cégektõl származó import (nagysága és növekedése is). 2005. III. negyedévben megindult az acélfogyasztás kismértékû növekedése, úgy tûnik, a készletek leépültek. Emiatt a hazai fogyasztásban is a látszólagos szükséglet (tehát a termelésbõl történõ fogyasztás, felhalmozás) kismértékû növekedésére lehet számítani. Budapest, 2005. november 8.



11

Dr. Farkas József professzor emeritus Dr. Jármai Károly egyetemi tanár Miskolci Egyetem

BORDÁZOTT HÉJSZERKEZETÛ, ILLETVE RÁCSOS CSÕSZERKEZETÛ SZÉLTURBINATORONY ÖSSZEHASONLÍTÁSA COMPARISON OF A RING-STIFFENED SHELL AND A TUBULAR TRUSS STRUCTURE FOR A WIND TURBINE TOWER 1 MW teljesítményû szélturbina 45 m magas tornyának kétféle szerkezetét tervezzük meg. Az enyhén kúpos gyûrûbordás forgáshéj tervezési feltételei a héjhorpadásra, saját frekvenciára és fáradásra vonatkoznak a költségfüggvény minimálása mellett. A terhek, héjátmérõk és a gyûrûbordák száma adott, a héj- és a lemezborda-vastagságokat kell optimálni. A költségfüggvény az anyag-, lemezborda-kivágási, a lemezek héjalakra ívesítési, összeszerelési, hegesztési és festési költséget tartalmazza. A négysíkú rácsos csõszerkezet három különbözõ, de szakaszonként állandó szélességû részbõl áll. Igazoljuk, hogy az alsó toronyrésznek a nagy hajlítónyomaték miatt állandó szélesség mellett van térfogatminimuma. Szuboptimálási módszert alkalmazunk a nyomott rudak körcsõszelvényének gazdaságos tervezésére. A torony tervezési feltételei a hegesztett csomópontok külpontosságára, az övek képlékeny teherbírására, a torony sajátfrekvenciájára és fáradására vonatkoznak. A költségfüggvény az alábbi részekbõl áll: anyag, a rúdvégek levágása és megmunkálása, összeszerelés, hegesztés és festés. Az összehasonlítás azt mutatja, hogy a rácsos csõszerkezet tömege és festendõ felülete kisebb, így olcsóbb mint a héjszerkezet.

Two structural versions are designed for a 45 m high tower of a 1 MW wind turbine. In the case of the ring-stiffened slightly conical shell constraints on buckling, eigenfrequency and fatigue should be fulfilled and a cost function should be minimized. Loads, diameters and the number of flat stiffeners are given and the shell and stiffener thicknesses are optimized. The cost function relates to the cost of material, cutting of flat stiffeners, forming of plate elements into conical shell, assembly, welding and painting. The four plan tubular truss consists of three parts of different but constant chord distance. It is shown that, because of high bending moments, the bottom part has minimum volume in the case of parallel chords. A suboptimization method is used to obtain the economic circular hollow section sizes for compression struts. Constraint on joint eccentricity, chord plastification, eigenfrequency and fatigue are considered. The cost function parts are as follows: material, cutting and grinding of strut ends, assembly, welding and painting. The comparison shows that the tubular truss has smaller mass and smaller painted surface, thus it is cheaper than the shell structure.

1. BEVEZETÉS

mellett. A Lavassas et al. (2003) tanulmány egy 1 MW-os turbina 44 m magas héjszerkezetû tornyának tervezését részletezi. A Bazeos et al. (2002) cikk egy torony-prototípus statikus, szejzmikus és stabilitási viselkedését elemzi. Horváth és Tóth (2001) a Gödöllõi Egyetemen végeselemes módszerrel vizsgálták a változó átmérõjû héjszerkezetû tornyok sajátfrekvencia szempontjából legalkalmasabb alakját.

Világszerte növekszik az igény a szélturbinákra és épülnek különbözõ magasságú tornyok sokféle teljesítményû turbinákhoz. A Spera (1994) könyv jó áttekintést ad a szerkezeti megoldásokról, amelyek leggyakrabban forgáshéjak vagy rácsos tartók. Mivel a korszerû acélszerkezetek legfõbb követelményei a biztonság, gyárthatóság és gazdaságosság, tanulmányunk célja e kétféle szerkezeti megoldás összehasonlítása tömeg illetve költség szempontjából. Koumousis és Dimou (1995) változó átmérõjû és vastagságú forgáshéjtorony minimális térfogatra való optimális méretezését tárgyalták feszültségi és elmozdulási feltételek

12

A szerzõk kidolgozták a hegesztett szerkezetek költségszámítását és alkalmazták különféle szerkezettípusokra (Farkas & Jármai 2003). A Farkas et al. (2002) tanulmány gyûrûbordás héj költségoptimálását tárgyalja külsõ nyomás esetén.


2. GYÛRÛBORDÁS HÉJSZERKEZET

2.1 Méretezési feltételek

A forgáshéj alsó átmérõje 3300, a felsõ 2110 mm, ezért a héjat három, egyenként 15 m hosszú, enyhén kúposra kialakított részbõl szerkesztjük meg 3100, 2700 és 2300 mm átlagos átmérõkkel. Az 1. ábra mutatja az átmérõket, terheket, hajlítónyomatéki ábrát és a héjrészek optimális vastagságát. A 15 m-es héjrészek mindegyike 5 darab 3 mes héjszegmensbõl van összehegesztve. Egy-egy szegmens 2 darab ívesített héjlemezbõl van összehegesztve. A három héjrész csavarozott kapcsolatokkal van összeerõsítve, ezek költségét nem tárgyaljuk. A lemezes gyûrûbordák számát a tervezõ választja meg a héj oválosodásának elkerülésére (5–15 darab egy-egy héjrészben).

2.1.1 A lemezbordák helyi horpadása A bordamagasság és vastagság megengedett viszonyszáma (API 2000)

A héjszerkezet horpadási feltételeit a Det Norske Veritas (DNV 1995), ill. az American Petroleum Institute (API 2000) tervezési irányelvei szerint fogalmazzuk meg. A gyûrûvarratok zsugorodásából származó sugárirányú héjdeformáció horpadásra kifejtett hatását a Farkas (2002) tanulmányban részletezett módon vesszük figyelembe.

2.1.2 Héjhorpadási feltétel A nyomásból és hajlításból származó feszültség legyen kisebb a kritikusnál

A tornyot a tetején G = 950 kN függõleges erõ (a rotor önsúlya Spera 1994 szerint), FW0 = 282 kN vízszintes erõ és MW0 = 997 kNm hajlítónyomaték (a rotor szélterhe) terheli (Lavassas et al. 2003 szerint, görögországi szélsebességekre) (a terhek biztonsági tényezõvel szorzottak). A torony szélessége a forgó 27 m hosszú turbinalapátok miatt 2.5 m-re van korlátozva. A héjra adódó szélnyomást az Eurocode 1 Part 2-4 (1999) alapján számítottuk ki, az egyes héjrészekre adódó szélterhek az alábbiak: pw1 = 6.334, pw2 = 6.883 és pw3 = 6.864 kN/m. Fw1 = 95.01, Fw2 = 103.25, Fw3 = 102.95 kN.

(1) a feltételt aktívnak véve hr = 9tr,

(2) 5

E = 2.1x10 MPa és

fy = 355 MPa folyáshatárra.

(3) ahol (4)

(5)

(6)

t=

χ

1. ábra: Terhek, átmérõk, hajlítónyomatékok és optimális héjvastagságok a 15 m hosszú héjrészekre


13

A horpadási feszültség képletének további tagjai (7) (22) (8)

(9)

(10)

Az (5)-bõl levezethetõ, hogy σE nem függ Lr-tõl, mert Lr2 a nevezõben van és a (7) szerint C-ben Lr2 a számlálóban van. A tényt, hogy axiális nyomás vagy hajlítás esetén a horpadási szilárdság nem függ a héjhossztól, elõször Timoshenko és Gere (1961) írta le. Viszont kimutattuk, hogy külsõ nyomás esetén a gyûrûbordák távolsága jelentõs szerepet játszik (Farkas et al. 2002, Farkas & Jármai 2003). 2.1.3 Gyûrûborda-horpadás A gyûrûbordákkal szembeni követelmények (DNV1995) (23)

(11)

(24)

(12) A (1.5-50β) szorzó az (5,6)-ban kifejezi a gyûrûvarratok zsugorodásából származó sugárirányú héjdeformáció okozta héjhorpadási teherbírás-csökkenést és az alábbiak szerint számítható (Farkas 2002):

(25)

(26)

A legnagyobb sugárirányú héjdeformáció (27)

(13) ahol ATt a varrat környezetében keletkezõ fajlagos nyúlásoknak megfelelõ területe. Korábbi tanulmányaink szerint (Farkas & Jármai 1997, 1998)

2.2 A költségfüggvény

c0 fajlagos hõ, ρ anyagsûrûség, α0 hõtágulási együttható. QT képlete

Az egyik lehetséges gyártási sorrend az alábbi: (1) A 3 m széles 5 héjszegmens gyártása. Mindegyikhez 2 hossz-tompavarrat kell CO2 védõgázzal hegesztve (GMAW-C). A két lemezelem ívesítési költsége KF0 a Jászberényi Aprítógépgyár adatai alapján számítható. Egy 3 m széles lemez T ívesítési ideje

(15)

(28)

η0 hõhatásfok, U áramfeszültség, I áramerõsség, vw hegesztési sebesség, CA fajlagos energiaáram (J/mm3) és Aw a varrat keresztmetszeti területe. Acélokra

(4 mm < t < 40mm és 1750 mm < D < 3500 mm). t a lemezvastagság, D a héjátmérõ.

(14)

(16) Tompavarratokra

(29)

ΘF = 3 a gyártási bonyolultsági tényezõ, kF gyártási költségtényezõ. A 2 varrat költsége (Farkas és Jármai 2003)

(17) (18)

(30)

(19)

Θw az összeszerelési bonyolultsági tényezõ, κ az összeszerelendõ elemek száma. Az 1.3-as szorzó hegesztési járulékos idõket veszi figyelembe.

A héjhorpadási határfeszültség képletét a (1.5–50β) tényezõvel kell szorozni, ahol β-ra

κ = 2, V1 = 2Rπt x 3000, Θw = 2, V1 egy szegmens térfogata.

(20)

(2) Az 5 héjszegmens összehegesztése egy-egy bordázatlan héjrésszé 4 gyûrûvarrattal, ennek költsége egy héjrészre

(21)

(31)

14


(3) Egy héjrészhez n-számú gyûrûborda kivágása lemezbõl acetilén gázzal. Ennek költsége (32)

Θc, Cc és Lc a vágás bonyolultsági tényezõje, vágási paraméter és vágási hossz:

6.956x1010 mm4 másodrendû nyomaték, m0 = ρA/g fajlagos tömeg, g = 9.81x103 mm/s2 értékekre α = 8.45/s vagy 1.34 Hz. Ezt módosítani kell a csatolt koncentrált tömeg miatt a m1/(m0L) = 950/305 = 3.1 viszonyszámra a Prochnost' (1968) kézikönyvben megadott (1.2/1.87)2 = 0.41 viszonyszámmal szorozva, vagyis α = 0.55 Hz, ami nagyobb mint a rotor frekvenciája (0.37 Hz), tehát a torony megfelel a sajátfrekvencia-feltételnek.

2.5 Ellenõrzés fáradásra (4) Az n-számú borda behegesztése egy-egy héjrészbe kétoldali GMAW-C sarokvarratokkal: (33) a sarokvarrat mérete aW = 0.5tr, de aWmin = 3 mm. Egy héjrész térfogata (34) Egy héjrész anyagköltsége (35)

Az Eurocode 3 Part 1-9 (2002) szerint T-kötés szegélyrepedésére 2x106 ciklusszámra 63-71 MPa a fáradási feszültségtartomány a diafragma-vastagság függvényében. 1.35 biztonsági tényezõvel osztva 47 MPa. A Lavassas et al. (2003) tanulmány teherspektrumot adott meg, amely bizonyos ciklusszámokra valószínû szélterheket tartalmaz. Például egy átlagos N = 105 ciklusszámra 14 m/s szélsebességre a terhek MW = 1280 kNm és FW = 80 kN. A vonatkozó ciklusszámra átszámított feszültségtartomány 171 MPa, a hajlítónyomaték 1280 + 45x80 = 4880 kNm és a feszültség 4880x106/(πR2t) = 38 MPa < 171 MPa, vagyis a fáradási feltétel teljesül. Hasonló eredmény adódik a spektrum más adatai esetén is.

3. RÁCSOS CSÕSZERKEZET

A festési költség (36) Egy héjrész teljes költsége (37)

A 2. ábra mutatja a toronyszerkezetet. A felsõ és középsõ rész szélessége (a párhuzamos övek távolsága) a forgó turbinalapátok miatt korlátozott. Az alsó rész kialakítható lineárisan növekvõ övtávokkal vagy nagyobb állandó övtávolsággal. Növekvõ övtávok esetén az övek hajlásszöge optimálható.

Az alábbi költségtényezõkkel számolunk: kM = 1 $/kg, kF = 1 $/min, kP = 14.4x10-6 $/mm2. Megjegyezzük, hogy ezek a költségtényezõk nem fejezik ki a mai viszonyokat, de összehasonlítás céljára alkalmasak.

2.3 Optimálás és eredményei Az optimálást a Rosenbrock-féle hillclimb algoritmussal végeztük (Farkas és Jármai 1997). Az optimális héjvastagságokat n = 5 esetre az 1. ábra mutatja. A minimális tömegeket és költségeket az 1. táblázat tartalmazza. 1. táblázat. Minimális tömegek és költségek ($)

Héjrész

Tömeg kg

Költség Kp nélkül

Kp

Összköltség

felsõ középsõ alsó összesen

5 398 9 472 15 648 30 518

12 096 19 772 30 941 62 809

6 440 7 603 8 778 22 821

18 536 27 373 39 719 85 628

2.4 Ellenõrzés sajátfrekvenciára A sajátfrekvencia közelítõ számítására egyszerû modellt használunk: L hosszúságú konzoltartó a szabad végén m1 tömeggel. A koncentrált tömeg nélküli tartó saját körfrekvenciája (38) R = 1350 mm középátmérõ, t = 9 mm vastagság, A = 2Rπt = 7.634x10-4 mm2 keresztmetszeti terület, Ix = πR3t =

2. ábra: Rácsos toronyszerkezet vízszintes merevítõ diafragmákkal


15

A méretezési feltételek a körcsõ-szelvényû nyomott rudak kihajlási teherbírására, a hegesztett csomópontok külpontosságára és az övek képlékeny teherbírására, továbbá a torony sajátfrekvenciájára és fáradására vonatkoznak. Földrengési terhelést nem vizsgálunk. A terhek megegyeznek a héjszerkezetû megoldáséival, kivéve a szerkezetre adódó szélterhet. A rácsos tartó lehet három- vagy négysíkú. Háromövû tartó esetén bizonyos teherirány esetén csak egy tartósík venné fel a teljes szélterhet, így nagy szelvényekre lenne szükség. Ezért a négyövû változatot alkalmazzuk, ez esetben a vízszintes terhek fele jut egy tartósíkra.

3.1 Szuboptimálási módszer körcsõ-szelvényû nyomott rudak kihajlásra való gazdaságos méretezésére Az Eurocode 3 (2002) szerint az L hosszúságú, S nyomóerõvel terhelt rúd kihajlási feltétele

Kis nyomóerejû és hosszú rudak esetén a rúdkarcsúság korlátozása lehet a mértékadó. A (47) feltételbõl a szükséges inerciasugár (48) A BS 5400 (1982) szerint λmax = 180.

3.2 A felsõ és középsõ toronyrész tervezése Egy tartósíkot elég méretezni, erre a terhek fele jut. F0 = Fw0/2 = 141 kN, M/2 = 498.5 kNm és a két övre ható függõleges erõk G/4 = 237.5 kN. A szélterhek az egyes toronyrészek középvonalában (5, 6, 7. ábra): FW1 = 13.9, FW2 = 23.9 és FW3 = 19.25 kN.

(39)

3.3 Az alsó toronyrész optimális öv-hajlásszöge

(40)

Az alábbi elemzés magyarázza az optimális hajlásszög meghatározását. A toronyra három típusú teher mûködik. Vízszintes erõ, hajlító nyomaték és függõleges erõ. Ezek hatását külön-külön vizsgáljuk.

ahol

fy = 355 MPa a folyáshatár, D a közepes átmérõ, (41)

(42) hidegen alakított körcsõ-szelvé-

A szerkezet-térfogatban a legnagyobb részt az övek jelentik. Méretüket a nyomóerõ és a rúdhossz határozza meg. Ezért elég azt vizsgálni, hogyan változik a nyomóerõ és a rúdhossz a hajlásszög változtatásával. A (Farkas and Jármai 1997) könyvben kimutattuk, hogy párhuzamos övû rácsos tartók esetén van optimális, legkisebb térfogathoz tartozó magasság (öv-távolság). A rácsozás elhanyagolásával egyszerû számpéldával bemutatható, hogy vizszintes erõ esetén van optimális öv-hajlásszög.

nyekre, K a rúdvég-megfogási tényezõ, övekre K = 0.9, rácsrudakra K = 0.75 (Rondal et al. 1992), E = 2.1x105 MPa a rugalmassági modulus. Adott S, L, fy, E és K értékek esetén az ismeretlen D és t határozandó meg. A

A 3. ábra kétrudas szerkezetet mutat. A rúderõ és rúdhossz képlete (49)

(43)

Ha α növekszik, az S rúderõ csökken és L növekszik és fordítva, tehát minimális térfogatot adó optimális hajlásszög létezik.

(44)

Ezt számpéldán is bemutatjuk két körcsõ-szelvényû rúdra. Adatok F = 2x106 [N], H = 5 m. A 2. táblázat adja meg a számítási eredményeket.

jelölésekkel a (39) alakja

(45) Sajnos a (44)-et nem lehet zárt alakban y-ra megoldani, ezért MathCad algoritmust alkalmazhatunk y kiszámítására adott x-re. Ekkor (46) Lehetõleg minél nagyobb δ-értéket célszerû alkalmazni, ennek korlátja 50 (Wardenier et al. 1991). Alkalmazkodni kell a gyártott szelvény-méretekhez, a prEN 10210-2 (1996) szerinti szelvényeknél δ 10–50 között változik. Iterációval kell meghatározni az alkalmas szelvényt: δ-t kell változtatni, amíg D és t a gyártott szelvénynek megfelelõen alakul.

16

α

α

3. ábra: A rúderõ és rúdhossz változása a hajlássszög változásával vízszintes erõ esetén


2. táblázat: A kétrudas szerkezet (3. ábra) térfogat-változása a hajlásszög változásának függvényében

α

L mm

S x10-3 [N]

D mm

t mm

A mm2

V=ALx10-7mm3

10 20 30 40 45 50 60

5 077 5 320 5 773 6 527 7 071 7 779 10 000

5 759 2 924 2 000 1 556 1 414 1 305 1 155

475.3 333.0 303.1 283.9 281.2 282.8 300.0

11.7 9.4 7.6 7.1 7.0 7.1 7.5

17 050 9 513 7 034 6 172 6 055 6 125 6 893

8.66 5.06 4.06 4.03 4.28 4.76 6.89

Látható, hogy az optimális hajlásszög 400. Másik eset egy háromrudas szerkezet Q erõpárral terhelve (4. ábra).

α α

A fentiekbõl következik, hogy vízszintes és függõleges terhek esetén az optimális hajlásszög függ a kétféle terhelésmód arányától. Magas torony esetén a hajlítónyomaték, vagyis a függõleges erõpár dominál, ezért az optimális hajlásszög közel van a zérushoz. A részletes számítások azt eredményezték, hogy esetünkben ez kb. 30. Gyártási okokból ezért célszerû párhuzamos öveket tervezni, jelen esetben 2.9 m övtávolságot alkalmazunk a torony alsó részében (7. ábra).

3.4 Körcsõ-szelvényû rudak méretezése a három toronyrészre

4. ábra: A rúderõ és rúdhossz változása a hajlásszög-változás hatására függõleges erõpár-teher esetén

(50)

5. ábra: Felsõ toronyrész

Ha a hajlásszög növekszik, a rúderõ és a rúdhossz is növekszik, ezért a szerkezet-térfogat minimumot adó megoldás a 00 hajlásszög.

A megfelelõ szelvényeket a fentebb vázolt iterációs módszerrel határoztuk meg. Az alábbi táblázatok összefoglalják a szelvények ellenõrzését kihajlásra.

6. ábra: Középsô toronyrész


7. ábra: Alsó toronyrész

17

3. táblázat: A felsõ toronyrész szelvényeinek ellenõrzése (feszültségek MPa-ban)

Rudak

A mm2 S kN

CHS

K

L mm r mm

A vízszintes diafragmák rúdjait a legkisebb elõírt karcsúsági feltétel alapján választjuk meg.

χfy/1.1 σ=S/A

Övek

244.5x8

5 940 1 320 0.9

3 000

83.7

296

222

Rácsok

114.3x5

1 720

315 0.75

3 662

38.7

207

180

76.1x4

906

181 0.75

2 100

25.5

232

200

Oszlopok

4. táblázat: A középsõ toronyrész szelvényeinek ellenõrzése

Rudak

A mm2 S kN

CHS

K

L mm r mm

χfy/1.1 σ=S/A

(51) A BS5400 szerint λmin = 180. A kiválasztott szelvényeket a 6. táblázat adja meg.

3.5 Az övrudak képlékeny teherbírásának ellenõrzése a csomópontokban Wardenier et al.(1991) szerint az ellenõrzés képlete

Övek

323.9x10

9 860

Rácsok

114.3x5

1 720

279 0.75 3 905

862

179 0.75 2 500

Oszlopok 88.9x3.2

2 348 0.9

3 000

111

309

238

38.7

191

162

30.3

232

207

(52) ahol a ω = ai/3000 jelöléssel

5. táblázat: Az alsó toronyrész szelvényeinek ellenõrzése

Rudak

CHS

A mm2 S kN

K

L mm r mm

Övek

355.6x10 10 900 3 052 0.9

Rácsok

114.3x5

1 720

285 0.75 4 170

88.9x4

1 070

198 0.75 2 900

Oszlopok

3 000

χfy/1.1 σ=S/A

122

312

280

38.7

181

166

30.0

203

185

(53)

6. táblázat: A diafragma-rudak szelvényei

Toronyrész

L mm

rmin mm

CHS

r mm

Felsõ

2970

12.4

48.3x3.2

16.0

Középsõ

3540

14.8

48.3x3.2

16.0

Alsó

4101

17.1

60.3x3.2

20.2

(a mínusz-jel nyomást jelent); σ = S / A. Többsíkú szerkezetek esetén N*-ot 0.9-cel szorozni kell. A számításokat a 7., 8. és 9. táblázat foglalja össze.

7. táblázat: Az övrúd képlékeny teherbírásának ellenõrzése a felsõ toronyrészben

Rúderõ S kN

CHS

A mm2

σ MPa

f(n')

f(γ,g')

1320

244.5x8

5940

222

0.6947

2.4528

Rács

315

114.3x5

399

Oszlop

181

76.4x4

229

Rúd Öv

0.9N* kN

8. táblázat: Az övrúd képlékeny teherbírásának ellenõrzése a középsõ toronyrészben

Rúderõ S kN

CHS

A mm2

σ MPa

f(n')

f(γ,g')

2348

323.9x10

9860

238

0.6638

2.57

Rács

315

114.3x5

Oszlop

179

Rúd Öv

0.9N* kN

460

88.9x3.2

294

9. táblázat: Az övrúd képlékeny teherbírásának ellenõrzése az alsó toronyrészben

Rúderõ S kN

CHS

A mm2

σ MPa

f(n')

f(γ,g')

3052

355.6x10

10900

280

0.5768

2.7175

Rács

285

114.3x5

365

Oszlop

198

88.9x4

254

Rúd Öv

18


0.9N* kN

10. táblázat: A csomóponti külpontosság ellenõrzése. Méretek mm-ben

Rész

g

tanθ

cosθ

e

0.55d1

76.1

8

0.700

0.819

-20

134

88.9

10

0.768

0.768

-42

178

88.9

10

0.967

0.719

-46

195

d1

d2

D3

Felsõ

244.5

114.3

Középsõ

323.9

114.3

Alsó

355.6

114.3

3.6 A csomóponti külpontosság ellenõrzése

11. táblázat: Anyagár-tényezõk az egyes gyártott körcsõ-átmérõk esetén

A külpontosság (54) ahol g = t1 a csomóponti hézag a feltétel

d mm

kM $/kg

48.3, 60.3, 76.4 88.9, 101.6, 114.3 139.7, 168.3, 177.8, 193.7 219.1, 244.5, 273.0, 323.9 355.6, 406.4

1.0059 1.0553 1.1294 1.2922 1.3642

(55) A szerkezet-tömeg Az ellenõrzést a 10. táblázat mutatja. Látható, hogy a feltétel mindegyik esetben teljesül.

3.7 A sajátfrekvencia ellenõrzése A tornyot mint hajlított tartót vizsgáljuk, melynek átlagos másodrendû nyomatéka a középsõ rész övszelvényeibõl számítható

(56) és az anyagköltség (57) A csõvégek levágási és megmunkálási költsége (58)

A sajátfrekvencia a (38)-cal a bonyolultsági tényezõ ΘdC = 3; di m-ben, ti mm-ben. Az összeszerelési költség Ezt módosítani kell a tartó végén lévõ m1 = 95 000 kg tömeg miatt. A torony tömege m0L = 175 kN, tehát a módosító tényezõ m1/(m0L) = 5.4 esetére (0.9/1.87)2 = 0.23, vagyis α = 0.41 Hz, ez nagyobb mint a 0.37 Hz rotor frekvencia, így a torony a sajátfrekvencia-feltételnek eleget tesz.

(59) A hegesztési költség (60)

3.8 Ellenõrzés fáradásra Az övrudak alul az alaplemezhez sarokvarratokkal kapcsolódnak. Ezeket a kötéseket függõleges bordákkal erõsítjük meg, amelyek végeire vonatkozó határ feszültségtartomány az Eurocode 3 Part 1-9 (2002) szerint 2x106 ciklusszámra 71 MPa. A Lavassas et al. (2003) által átlagos 106 ciklusszámra megadott terhek FW = 65 kN és MW = 960 kNm, vagyis a hajlító nyomaték 45x65 + 960 = 3885 kNm. Az ehhez tartozó öv-nyomóerõ S = 3885/(2x2.9) = 670 kN és feszültség 670x103/10.900 = 61 MPa. A feszültségtartomány 106 ciklusszámra 89 MPa, a megengedett feszültségtartomány 1.35 biztonsági tényezõvel 89/1.35 = 66 MPa, ez nagyobb mint 61 MPa, vagyis a torony biztonságos fáradással szemben.

kézi ívhegesztésre (SMAW) CW = 0.7889x10-3; a varratméret aWi = ti (mm), n = 2; a varrathossz mm-ben A festési költség (61)

A festendõ felület (62)

3.9 Költségszámítás A Price List (1995) szerinti körcsõszelvény-árakkal számolunk.

A költségszámítás részleteit a 12. táblázat foglalja össze.


19

12. táblázat: Költségek $-ban, AP mm2-ben

G kg

KM

KCG

KA

KW

APx10-6

KP

K

Felsõ

3 437

4 139

1 936

1 180

2 514

72.46

2 087

11 856

Középsõ

7 395

9 096

2 867

1 965

3 108

130.11

3 747

20 783

Alsó

6 701

8 643

2 551

1 629

2 353

116.17

3 346

18 522

17 533

21 878

7 354

4 774

7 975

318.74

9 180

51 161

Rész

Összesen

4. KÖVETKEZTETÉSEK Egy 45 m magas 1 MW teljesítményû szélturbina-torony kétféle szerkezeti megoldásának tervezését mutattuk be és hasonlítottuk össze tömeg ill. költség szempontjából. A bordázott héjszerkezetet horpadási, sajátfrekvencia és fáradási feltételekre méreteztük. A héj három enyhén kúpos részbõl áll, változó átmérõkkel és vastagságokkal. A három héjrész csavarozott kapcsolatokkal van összeerõsítve, a csavarozás költségével nem foglalkoztunk. A költségek anyag, lemezívesítési, bordakivágási, összeszerelési, hegesztési és festési költségekbõl tevõdnek össze. A rácsos csõszerkezet szintén három részbõl áll, az egyes részek övtávolságai különbözõek, de állandóak. A négysíkú rácsos tartó vízszintes diafragmákkal van merevítve. A nyomott körcsõszelvényû rudak gazdaságos méretezése megfelelõ szuboptimálási módszerrel történt.

Bemutattuk, hogy a szélterhekbõl adódó nagy hajlítónyomaték miatt az alsó toronyrész optimális öv-hajlásszöge zérushoz közeli, ezért gyártási okokból az alsó részt is párhuzamos övekkel célszerû kialakítani. A csomópontokat ellenõriztük külpontosságra és az övrudak képlékeny teherbírására. A rácsos szerkezetet ellenõriztük sajátfrekvenciára és fáradásra. Az alábbi költségeket számítottuk ki: anyag, csõvégek levágása és megmunkálása, összeszerelés, hegesztés és festés. A két szerkezeti megoldás összehasonlítása azt mutatja, hogy a rácsos csõszerkezetnek kisebb a tömege (17 533 kg a 30 518 kg-mal szemben), kisebb a festendõ felülete és ezért kisebb a költsége is (51 161 $ a 85 628 $-ral szemben).

KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS A kutatást az OTKA támogatta az alábbi szerzõdések keretében OTKA T38058, T37941.

HIVATKOZÁSOK American Petroleum Institute (API). 2000. Bulletin 2U. Bulletin on stability design of cylindrical shells. 2nd ed. Washington. Bazeos, N., Hatzigeorgiou, G. D., Hondros, I. D., Karamaneas, H., Karabalis, D. L. & Beskos, D. E. 2002. Static, seismic and stability analyses of a prototype wind turbine steel tower. Eng. Struct. 24, 1015-1025. BS 5400:Part 3: 1982. Steel, concrete and composite bridges. Code of practice for design of steel bridges. BSI, London. Det Norske Veritas (DNV). 1995. Buckling strength analysis. Classification Notes No.30.1. Hovik, Norway. Eurocode 1:1999a. Basis of design and actions on structures. Part 2-1. Actions on structures. Densities, self-weight and imposed loads. ENV 1991-2-1: 1995.

subject to external pressure. Proc. 3rd European Conf. Steel Structures, Coimbra, 2002, eds. Lamas, A. & Simoes da Silva, L. Universidade de Coimbra, 513-522. Farkas, J. & Jármai, K. 2003. Economic design of metal structures. Rotterdam, Millpress. Horváth, G., Tóth, L. 2001. New methods in wind turbine tower design. Wind Engineering 25.No.3.171-178. Koumousis, V. K., Dimou, C. K. 1995. Optimal design of wind mill towers. Steel Structures - Eurosteel '95. Ed. Kounadis. Rotterdam, Balkema. 443-450.

Eurocode 1. 1999b. Part 2-4. Wind loads. ENV 1991-2-4: 1999.

Lavassas, I., Nikolaidis, G., Zervas, P., Efthimiou, E., Doudoumis, I. N. & Baniotopoulos, C. C. 2003. Analysis and design of the prototype of a steel 1-MW wind turbine tower. Eng. Struct. 25, 10971106.

Eurocode 3. 2002. Design of steel structures. Part 1-1. General structural rules. PrEN 1993-1-1:2002.

Price List 20. 1995. Steel tubes, pipes and hollow sections. Part 1b. Structural hollow sections. British Steel Tubes and Pipes.

Eurocode 3. Part 1-9. 2002. Design of steel structures. Fatigue strength of steel structures. CEN, Brussels.

Prochnost', ustoichivost', kolebaniya. 1968. Moskva, Masinostroenie.

Farkas, J. & Jármai, K. 1997. Analysis and design of metal structures. Rotterdam, Balkema.

Rondal, J., Würker, K.-G., Dutta, D., Wardenier, J. & Yeomans, N. 1992. Structural stability of hollows sections. Köln, Verlag TÜV Rheinland.

Farkas, J. & Jármai, K. 1998. Analysis of some methods for reducing residual beam curvatures due to wekd shrinkage. Welding in the World 41 (4) 385-398. Farkas, J. 2002. Thickness design of axially compressed unstiffened cylindrical shells with circumferential welds. Welding in the World 46 (11/12) 26-29. Farkas, J., Jármai, K., Snyman, J. A. & Gondos, Gy. 2002. Minimum cost design of ring-stiffened welded steel cylindrical shells

20

Spera, D. A. ed. 1994. Wind turbine technology. New York, ASME Press. Timoshenko, S. P. & Gere, J. M. 1961. Theory of elastic stability. 2nd ed. New York, Toronto, London, McGraw Hill. Wardenier, J., Kurobane, Y., Packer, J. A., Dutta, D. & Yeomans, N. 1991. Design guide for circular hollow section (CHS) joints under predominantly static loading. Köln: Verlag TÜV Rheinland.


Horvátország – Zadar, Jachtkikötô

MEISER Ferroste Ipari és Kereskedelmi Kft. 2400 Dunaújváros, Papírgyári út 13. Tel.: 06-25/283-111 Fax: 06-25/501-870 E-mail: [email protected] Honlap: www.ferroste.hu

Pelcz József minõségirányítási fõmérnök R&M TS Hungary Kft.

OLEFIN-2 BONTÓKEMENCÉK ACÉLSZERKEZETI SZERELÉSE STEELSTRUCTURE BUILDING OF OLEFIN2 SPLITTING URNICES A Tiszai Vegyi Kombinát Rt. Olefin-2 projekt jelentõs acélszerkezeti feladatot tartalmazott a tartálygyártási, csõszerelési és szigetelési munkák mellett. Az etilént és propilént elõállító üzem központi részeként felépült négy bontókemence szerkezeti szerelésének kivitelezése volumenében, szakmai-minõségi kihívásában és a rendelkezésre álló rövid átfutási idõ vonatkozásában különleges jelentõségû feladatot állított tagvállalatunkal szemben.

The TVK Ltd's site has demanded a lot of important steel work among the other tank production, pipeconstructional and insulation works. The construction of the 4 splitting furnices built as a center plant within the ethylene and propylene producing company site, has meant a special challenge for our member company both in the volume of the work and the high proffessional quality level as well as the short timespan they had for the work.

Az R&M TS KeMont Kft. jelenlegi tiszaújvárosi telephelyén csaknem 50 éves múltra tekinthet vissza. Egykor a hazai és külföldi ipari szerelõ piacon jelentõs tekintéllyel bíró Gyár- és Gépszerelõ Vállalat részeként tevékenykedett, majd a privatizáció után létrejött R&M GYGV Multiszervíz Kft. kelet-magyarországi fõmérnöksége lett. Az egység 2002-tõl jogilag önálló társaság, az R&M TS Hungary Kft. holdingszervezet leányvállalata.

melyeknek legfontosabb eleme az új tiszaújvárosi Olefin-2 gyár létesítése. Az elmúlt évtized legnagyobb vegyipari beruházásának célja a polimerizációs technológiák alapanyagainak (etilén és egyéb ikertermékek) elõállítása atmoszférikus gázolaj (AGO) vagy vegyipari benzin, mint alapanyagok feldolgozásával. A létesítmény megépülésével, a világszerte ismert és elismert Linde AG technológiája szerint, a mai kor technikai színvonalának megfelelõ termelõ gyár valósult meg.

A szervezeti változások mellett R&M TS KeMont Kft. vezetése ragaszkodott az igényes elképzelésekhez, így elmondható, hogy több évtizedes szakmai tapasztalattal és a mindenkori új feladatok megoldására való törekvéssel végzik munkájukat a petrolkémiai, gyógyszer-, erõmûi, élelmiszer- és egyéb ipari területeken. Az R&M TS KeMont Kft. fõ tevékenységi területei – az acélszerkezetek gyártása és szerelése; – tartályok és egyéb berendezések gyártása és szerelése; – a technológiai csõszerelés; – komplett üzemek szerelése, karbantartása; – ipari szigetelési és állványozási munák A cég a kivitelezés során a munkatársak rendszeres továbbképzésével, az eszközpark folyamatos korszerûsítésével, minõségbiztosítási rendszerek mûködtetésével megfelelni kíván mind a tulajdonosok, mind végsõ soron a megrendelõk igényes elvárásainak. A Tiszai Vegyi Kombinát Rt. Olefin-2 projektre történõ ajánlatkészítés fázisában már látható volt, hogy a megvalósítás csak jól felkészült tervezõi és szerkezetgyártói alvállalkozók minõségi munkájának igénybevételével, az együttmûködés koordinációjával lesz megvalósítható. A mû az ipari acélszerkezet gyártás és szerelés kiemelkedõ projektje lett, és eredményes megvalósítása – meggyõzõdésünk szerint – megalapozta az acélszerkezeti nívódíj pályázatra történõ beadást.

ELÕZMÉNYEK A Tiszai Vegyi Kombinát Rt. (TVK Rt.) az elmúlt években nagy jelentõségû petrolkémiai fejlesztéseket hajtott végre,

22

KEMENCE SZERKEZET LEÍRÁSA A TVK Rt. Olefin-2 projektben négy azonos kialakítású bontókemence került kivitelezésre. Egy kemence alapterülete 11,0 x 12,0 m, magassága 43,0 m. A 4 db kemencébe beépített acélszerkezetek, oszlopok, gerendák, merevítések és tartószerkezetek súlya mintegy 1400 tonna, a rá-, vagy beleépített pódiumok, lépcsõházak, csõtartók, hágcsók, légrácsok és egyéb belsõ szerkezetek súlyával együtt a teljes súly mintegy 2.100 tonna. Az acélszerkezetre rá-, illetve abba beépítésre került összesen mintegy 2.400 tonna súlyú különféle berendezés (csõfüggöny, fúvó, hûtõ, gõzdob, kémény, stb.).

KIVITELEZÉS Tervezés A német SELAS LINDE GmbH által szolgáltatott basicengineering alapján a kiviteli tervezést alvállalkozónk, az ugyancsak bajor ProTech cég vállalta el, a magyar „Földes” statikus-tervezõiroda bevonásával. A tiszaújvárosi közös munkához jó alapot képeztek a tervezõ vállalkozóval korábbi együttmûködések alkalmával kialakult bizalom és a közös munkatapasztalatok.

Elõgyártás – alvállalkozói együttmûködés A feladat nagysága és a rendelkezésre álló mintegy 16 hónap átfutási idõ szükségessé tette a tervezés, az elõgyártása és a kivitelezés tevékenységének párhuzamosítását.


A kemence rajza

A tervezési munka megkezdése elõtt versenyeztetéssel kialakult egy logikus megosztás, hogy melyik alvállalkozóval, melyik rész legyen elõgyártva. A kemencék tûztéri belsõ részeit, az átvezetéseket, csatornákat, kéményeket cégünk, az R&M TS KeMont Kft. gyártotta. Együttmûködõ acélszerkezeti elõgyártó partnerek (abc sorrendben): BEHÁN Kft. Baracs: Konvekciós zóna KÉSZ Kft. Kecskemét: Rácsszerkezet RUTIN Kft. Dombóvár: Radiációs zóna Az elõgyártás folyamatát mind az R&M TS KeMont Kft. minõségellenõrei, mind megrendelõnk, a TÜV és a Linde képviselõi is a gyártási helyszíneken ellenõrizték. Különleges figyelmet igényelt a hegesztésekbõl adódó elhúzódások kezelése, mivel a teljes szerkezet a legszigorúbb pontossági igényeket kellett, hogy kielégítse az EN 13920 elõírás szerint. Ugyancsak nagy figyelmet igényelt annak a több ezer furatnak az elkészítése, melyek a beépítendõ modulok pontos összecsavarozhatóságát biztosították a kapcsolódási síkokban. Sablonok alkalmazásával és az elõgyártási helyen történt próbaszerelésekkel sikerült csökkenteni a helyszíni szerelési munkák nehézségét.

Munkában a daruk


23

Kemencetest összeállítása

Szerelés A szerelési munkát teljes körûen az R&M cég végezte. A megrendelõ által rendelkezésre bocsátott terület korlátozott mérete miatt a szerelés folyamatában külön problémát jelentett a kivitelezéshez beérkezõ nagyméretû egységek, panelek tárolására és emelés elõtti elõkészítése. Sok szempontot egyszerre kezelõ, elõrelátó logisztikai szervezéssel sikerült megoldani, hogy a szerkezeti elemek beérkezésére, elõkészítésére, emelésére és rögzítésére mind a szerelõ munkaerõ, mind az emelõeszköz, (daruk, segédeszközök) rendelkezésre állása szempontjából folyamatosság volt jellemzõ a teljes kivitelezés során. Természetesen az acélszerkezeti szerelést szorosan össze kellett hangolni a szerkezetre kerülõ készülékek és csõvezetéki elemek felszerelésével. A szerkezetbe beépített berendezések és az egész összeépített bontókemence technológiai funkciója és mûködése nagymértékû pontosságot indokolt. Minden egyes szerelési tevékenységet a megrendelõvel egyeztetett formájú és tartalmú bemérõ és ellenõrzõ lapokon dokumentálni kellett. A szerkezet pontosságára jellemzõ, hogy ±0,00 m-es szinttõl a +43,0 m-es szintig a függõleges tûrésnek 15 mmen belül kellett lennie, de ugyanolyan értékrendben volt a

24

Kemenceszerelés


Kemenceszerelés

szintek vízszintességi tûrése is. A nagy szilárdságú csavarok meghúzási nyomatékát bizonylatolni kellett. A teljes kivitelezési folyamat komplex mûszaki felügyeletet a megrendelõ, közvetlen megbízottja a TÜV, valamint a Linde AG képviselõi biztosították.

ZÁRSZÓ A projekt megvalósulásának röviden jelzett elemei érzékeltetik a feladat kihívását. A 2004 decemberi szerelési befejezés óta eltelt idõszak üzemi próbái, illetve a közelmúltban megtörtént sikeres üzembe helyezés bizonyítják a gyártó-szerelõ munka eredményességét. Az R&M TS KeMont Kft. és alvállalkozó parnerei együttesen eleget tettek vállalásuknak. Kifogástalan munkát végeztek és példát adtak a különlegesen nagy ipari acélszerkezeti együttmûködés megvalósítására. A szállító Linde AG. már a kivitelezés idején és azóta is újabb magyarországi és külföldi projekteken való részvétel lehetõségével kereste meg a céget. A beruházó MOL Rt. 2004 decemberi évzáró rendezvényén – az Olefin-2 beruházáson teljesített minõségi munkát értékelve – az R&M cég megkapta a „2004. év beszállítója” – „Annual Supplier Award 2004” megtisztelõ kitüntetést. MOL Award 2004

Kemenceszerelés


25

Fernezelyi Sándor Dr habil, PhD. egyetemi tanár Hegyi Dezsõ egyetemi tanársegéd Vígh Attila tudományos munkatárs BME Tartószerkezeti és Szilárdságtani Tanszék

KÖZELÍTÕ SZÁMÍTÁS MELEGEN HENGERELT ACÉL SZELVÉNYEK KIFORDULÁSI TEHERBÍRÁSÁRA APPROXIMATION FOR THE CRITICAL MOMENT OF LATERAL-TORSIONAL BUCKLING OF ROLLED BEAMS Hajlított tartók stabilitási vizsgálata EUROCODE 3 elõírásai szerint végrehajtva sokkal nehézkesebbé vált, mint a korábbi, MSZ szerinti ellenõrzés. Általános esetben a rugalmas alapon számított kritikus nyomaték (Mcr) és a kifordulási karcsúság (λLT) számítása kikerülhetetlen. Gerendák és oszlopok céljára ma igen gyakran melegen hengerelt acélszelvényeket használnak. A melegen hengerelt szelvények keresztmetszeti adatainak arányai meghatározott rendszerbe illeszkednek. Ezt az arányrendszert megvizsgálva egyszerû közelítõ összefüggések állapíthatók meg. Erre a rendszerre alapozva közelítõ képletet írhatunk fel a kifordulási karcsúság (λLT) számítására. Ez a képlet a gyengébb tengely karcsúságából (λZ) indul ki és még néhány adatot (a szelvény magasságát, a vizsgált rúd hosszát) tartalmaz. Az így számolt kifordulási csökkentõ tényezõ (χLT) az elõtervezés, valamint a gépi számítási eredmények ellenõrzése céljára elfogadhatóan pontos. A fent említett arányokra építve további egyszerûsítéseket is javasolunk. Végül egy általános eljárást mutatunk be a kifordulási csökkentõ tényezõ (χLT) becslésére.

To define the buckling resistance of members subject to major axis bending is rather troublesome for designers. EUROCODE 3 contains simplifications for the lateral-torsional buckling of members with plastic hinges, but the applicability of these methods is very limited. In general cases the definition of the elastic critical moment (Mcr) and/or the non dimensional slenderness (λLT) for lateral-torsional buckling is unavoidable. Recently hot rolled sections are applied more generally as beams or beam-columns. Ratios of cross-section properties of rolled sections show definite system. Analysing these systems simple approximate relations can be established. Based on these a relative correct approximation was found for the ratio of the slenderness for lateral-torsional buckling (λLT) and the slenderness about the minor axis (λZ). The effect of this method on the accuracy of the reduction factor for lateral-torsional buckling (χLT) looks like acceptable. Based on the above-mentioned ratios further shortening is suggested for the so-called simplified assessment method. Generalised estimation process is also demonstrated.

1. BEVEZETÉS

szelvényekre vonatkozik. Elsõ körben az IPE, IPE a, IPE 0, HEA, HEA A és a HEB jelû szelvények kerültek feldolgozásra. A bemutatásra kerülõ számításokban a legegyszerûbb peremfeltételeket és teherhelyzetet veszünk figyelembe. A rúd mindkét vége csuklósan, illetve villaszerûen megtámasztott (kz=kw=1,0). A terhek pedig a tartó tengelyében fejtik ki hatásukat.

Az EUROCODE 3 [1] szerint meghatározott kifordulási ellánálás meghatározásához szükség van a dimenzió nélküli kifordulási karcsúsági tényezõ meghatározására. (1) Mcr a kifordulási kritikus nyomaték A kritikus nyomaték meghatározására a szabvány nem tartalmaz eljárást. A szakirodalomban több formula is fellelhetõ [2, 3]. Ezek az eljárások rendszerint bonyolultak és végrehajtásuk hosszadalmas. Rengeteg keresztmetszeti adatot kell figyelembe venni. Mindemellett az eredményeket a peremfeltételek és a nyomaték eloszlás (és így a normálerõ eloszlás) hatásának figyelembevételére alkalmazott becslések alapján csak közelítésnek tekinthetjük. A magasépítésben leggyakrabban melegen hengerelt szelvényeket alkalmaznak hajlított és külpontosan nyomott acélszerkezetekhez. Ezek a szelvények kétszeresen szimmetrikusak. A következõkben bemutatásra kerülõ közelítõ eljárás jól körülhatárolt rendszerre, a melegen hengerelt

26

2. BECSLÉS KIFORDULÁSI KARCSÚSÁG SZÁMÍTÁSÁRA 2.1 Módosított formula a kifordulási karcsúság számítására Kétszeresen szimmetrikus melegen hengerelt szelvények esetén a kifordulási kritikus nyomaték értéke a következõképpen számítható: (2) A gyengébbik keresztmetszet relatív karcsúsága a következõképpen vehetõ fel:


(3) a kritikus nyomaték így

A torzulási modulus és a gyengébb tengelyre számított inercia nyomaték aránya (β) a 2. ábrán látható. A 2. táblázat elfogadható közelítéseket ad ebben az esetben.

(4) Ezt az (1) egyenletbe helyettesítve (5)

2.2 A keresztmetszeti adatok közötti arányok Használjuk a következõ jelöléseket: (6)

(7)

(8)

2. ábra: A torzulási modulus és az inercia nyomaték aránya 2. táblázat: Torzulási modulus – inercia nyomaték becslés

Szelvény

Korlátok

Becslés

IPE, IPE a, IPE 0

-

β = 1,3 + 1,8*10-4 h β = 1,17 β = 1,034 + 4,0*10-4 h β = 1,19 β = 1,028 + 5,8*10-4 h

HEA, HEB, HEM

h < 340

Mivel melegen hengerelt szelvényekbõl készített gerendákat vizsgálunk, feltételezhetjük, hogy Wy=Wpl,y.

HEA, HEB, HEM

h > 340

HEA A

h < 280

A kifordulási karcsúság és a gyengébbik tengelyre számított karcsúság közötti kapcsolat a következõ:

HEA A

h >280

A 3. ábra a csavarási merevség és a képlékeny keresztmetszeti tényezõ közötti kapcsolatot mutatja (γ). (10) A (6), (7) és (8) összefüggéseket megvizsgálva az alábbiakban közölt eredményekre jutottunk. A keresztmetszet területe és a keresztmetszeti tényezõk aránya (α) az 1. ábrán látható. Jól közelítõ összefüggéseket mutat be az 1. táblázat.

] 3. ábra: A csavarási merevség és a képlékeny keresztmetszeti tényezõ aránya

A közelítõ összefüggés a következõ formában írható fel: γ = ahb Az állandók javasolt értékeit a 3. táblázat tartalmazza. 3. táblázat: Csavarási merevség – képlékeny keresztmetszeti tényezõ becslése 1. ábra: A keresztmetszet területének és a keresztmetszeti tényezõ aránya

1. táblázat: Keresztmetszeti terület - keresztmetszeti tényezõ becslés

Szelvény

Korlátok

Becslés

IPE, IPE a, IPE 0

-

HEA, HEA A

80 < h < 270

HEA, HEA A

270 < h

α = 0,936 α = 0,964 α = 0,947 – 0,582*10-4 h

Szelvény

IPE

IPE a

IPE 0

HEA

HEA A

HEB

a

0,05

0,05

0,037

1,0

0,6

1,36

b

1,4

1,365

1,43

1,0

1,0

1,0

Az erõsebbik tengelyhez tartozó inerciasugár és a keresztmetszet magasságának aránya (lásd a 4. ábrát) 3%os határon bellül megegyezik a következõ összefüggéssel:


27

Itt és a cikkben mindenütt a mértékegységeket a gyártó által közölt formában [4] alkalmaztuk. A magasság (h) mmben szerepel, az inerciasugár (iy) cm-ben.

2.4 A karcsúság és a csökkentõ tényezõ összevetése Az összes korábban felsorolt hengerelt szelvény esetén kiszámítottuk a dimenzió nélküli kifordulási karcsúság értékét A pontosan számított és a közelítõ értékeket az IPEA szelvényû gerendák hosszának a függvényében határoztuk meg (lásd 6. ábra).

4. ábra: Az inerciasugár és a magasság aránya

2.3 Közelítõ képlet a kifordulási karcsúság számítására A keresztmetszeti arányokra vonatkozó közelítés behelyettesíthetõ a (10) egyenletbe. Az egyenletet rendezve a 4. táblázat szerinti arányok adódnak a karcsúságok arányára. 4. táblázat: A karcsúságok becsült aránya

Szelvény

Arány

IPE and IPE 0

(11)

IPE a

(12)

HEA, HEA A and HEB

(13)

6. ábra: Különbözõképpen számított karcsúságok összehasonlítása

Meghatároztuk a kifordulási csökkentõ tényezõt (χLT) közelítõ és pontos módszerrel is. Az összehasonlítást az összes kiválasztott hengerelt szelvényre is elvégeztük. A 7. és 8. ábra az eredményeket mutatja. Az egyszerûsített módszerrel (lásd 3. fejezet) számított görbék is szerepelnek az ábrákon.

(14) (15) A fenti arányok a szakirodalom szerinti „pontos” képletek szerint is kiszámítottuk. A pontos és a becsült értékek összehasonlítását az 5. ábra mutatja.

7. ábra: A HEA 600-as szelvények kifordulási görbéi

5. ábra: Karcsúságok aránya HEA szelvények esetén

8. ábra: Az IPEA300 szelvények kifordulási görbéi

28


3. TOVÁBBI EGYSZERÛSÍTÉSI LEHETÕSÉGEK

4. A KIFORDULÁSI CSÖKKENTÕ TÉNYEZÕ BECSLÉSE

3.1 Az öv inerciasugara számításának egyszerûsítése

4.1 A kifordulási tényezõ – magasság arány becslése Elemeztük a kifordulási csökkentõ tényezõ (χLT), valamint a keresztmetszet magassága (h) és a kihajlási hossz (l) kapcsolatát. Az utóbbi két érték együttes figyelembevételére bevezettük az η paramétert. A paraméter és a kifordulási csökkentõ tényezõ között a szelvény méretétõl kevéssé függõ összefüggés állapítható meg. IPE, IPE a, IPE 0, HEA, HEA A és HEB szelvények esetén, amennyiben a szelvény magassága kisebb, mint 500 mm, a paraméter: (17) A 11. ábrán bemutatjuk a χLT és a η1 kapcsolatát.

9. ábra: Az öv és a teljes szelvény gyengébbik irányra vett inerciasugarának összehasonlítása

Az EUROCODE 3 szerinti egyszerûsített módszer a nyomott öv keresztirányú karcsúságának számításán alapszik. (Övmerevség ellenõrzése.) Ehhez szükség van az öv inerciasugarának számítására (ifz). Ez meglehetõsen munkaigényes. Kétszeresen szimmetrikus szelvény esetén és a normál erõt elhanyagolva kiszámoltuk az öv inerciasugarának és a gyenegébik irány inerciasugarának (iz) arányát. Ennek eredménye a 9. ábrán látható. A következõ kifejezés elfogadható közelítést ad a két inerciasugár közötti kapcsolatra:

η1 11. ábra: Összesített kifordulási görbe IPE szelvényekhez

(16) A 400 mm-nél magasabb HEA, HEA A és HEB szelvények esetén a célszerû paraméter:

A konstansokra az 5. táblázat ad értékeket. 5. táblázat: A nyomott öv inerciasugarának közelítése

(18)

Szelvény

a1

b1

IPE, IPE a, IPE 0

1,1354

0,577*10-4

A 12. ábra mutatja a kapcsolatot.

-4

HEA, HEB

1,0467

1,33*10

HEA A

1, 0522

1,80*10-4

3.2 Az egyszerûsített módszer összehasonlítása Elvégeztünk az egyszerûsített és a pontos módszer összehasonlítását. Az eljárás a biztonság javára közelít az esetek legnagyobb részében (7. és 8. ábra). Azonban esetenként az egyszerûsített módszer magasabb értéket ad a csökkentõ tényezõre (10. ábra). η2 12. ábra: Összesített kifordulási görbe HEA szelvényekhez

4.2 Becslés

10. ábra: Kifordulási görbe az IPE 600-as szelvényhez

A bemutatott kifordulási görbék alsó határértékeit figyelembe véve a pontos számításnál kisebb kifordulási csökkentõ tényezõk olvashatók le. Ezek az adatok jól használhatók a csökkentõ tényezõ becslésére. A 6. táblázat η1-re, a 7. táblázat η2-re ad határértékeket. A táblázat felsõ sorában az adott terhelés esetén számított nyomaték és az alkalmazott keresztmetszet nyomatéki ellenállásának aránya szerepel.


29

6. táblázat

Szelvény

0,97

0,9

0,8

0,6

0,5

IPE

20

40

72

130

160

19

37

58

100

124

IPE 0

24

52

80

132

160

HEA

39

92

166

317

400

38

84

142

260

338

40

102

200

363

475

Szelvény

0,97

0,9

0,8

0,6

0,5

HEA

1,6

2,7

4,1

6,9

8,5

1,5

2,6

3,9

6,2

7,5

1,7

3,0

4,4

7,5

9,3

IPE a

HEA A

nincs korlát

h < 500mm

HEB

7. táblázat

HEA A

h > 500mm

HEB

A fenti táblázatok segítségével könnyen felvehetõ a szükséges oldalirányú megtámasztások távolsága. Az elsõ, 0,97-es arány alatti oszlop rendkívül fontos. A részletes vizsgálat elhagyható ebben az esetben.

5. ÖSSZEFOGLALÁS

KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS

Közelítõ formulákat határoztunk meg, amelyek a keresztmetszeti adatok arányain alapszanak. A levezetett képletek a biztonság javára közelítenek, ezért elõtervezés céljára elfogadható pontosságúak. A közelítések alkalmazásával csak 3 keresztmetszeti adatra van szükségünk, míg pontos számítás esetén 9-re. Az EUROCODE 3-ban szereplõ egyszerûsített kifordulási ellenõrzést tovább egyszerûsítettük. A nyomott öv inerciasugara (a gyengébb tengelyre számítva) lineárisan közelíthetõ. A pontos számításokra építve általánosított kihajlási görbék készültek. Innen adott teher–teherbírás arányhoz kiválasztható a stabil megtámasztási távolság. Kikereshetõ az a távolság, mely esetén nincs szükség a kifordulási stabilitásvesztés ellenõrzésére. A jövõben különbözõ teher-elhelyezkedések és keresztmetszettípusok esetére szükséges még számításokat végezni.

A cikk a Salzgitter Kft (Hungary) támogatásával készült.

JELÖLÉSEK Az alkalmazott jelölések megegyeznek az EUROCODE 3 6. fejezetében szereplõ jelölésekkel. Az ott nem szereplõ jelöléseket a szöveg értelmezi.

HIVATKOZÁSOK [1] CEN prEN 1993-1-1 Eurocode 3:Design of steel structures – Part 1 -1: General rules and rules for building, 2003 [2] Trahair, N. S., Chan, S.-L., Out-of-plane advanced analysis of steel structures, Engineering Structures 25 (13), 1627-1637, 2003 [3] Park, J. P., Stalling, J. M., Kang, Z. J., Lateral-torsional buckling of prismatic beams with continuous topflange bracing, Journal of Constructional Steel Research 60 (2) 147-160, 2004 [4] SALZGITTER AG Product range Peine sections, 2003

30


Dunaújváros

– Tel.: 25/413-934/32 • Fax: 25/411-620 • Mobil: 30/9392-273 E-mail: [email protected] Gyôr – Tel./fax: 96/415-506 • Mobil: 20/9274-245 Miskolc – Tel./fax: 46/533-490 • Mobil: 20/3334-905 • E-mail: [email protected] Szeged – Tel./fax: 62/559-988 • Mobil: 30/9654-864 • E-mail: [email protected] Százhalombatta – Tel.: 23/551-056 • Fax: 23/551-049 • Mobil: 20/377-1671 E-mail: [email protected] Bratislava (Pozsony) – Tel.: +421/2-4564-2137 • Fax: +421/2-4564-2139 • Mobil: +421/905/823-913 E-mail: [email protected] (SLOVNAFT finomító)

Hajós Bence hidász mérnök MK Kht. Szabolcs-Szatmár-Bereg

BESZÁMOLÓ A 46. HÍDMÉRNÖKI KONFERENCIÁRÓL (SIÓFOK) OVERVIEW OF THE 46 TH CONFERENCE OF BRIDGE ENGINIEERS (SIÓFOK) Idén 46. alkalommal gyûltek össze a hazai hidászmérnökök a szokásos éves konferenciájukra, amelynek a Somogy megyei közútkezelõ volt a házigazdája. Rövid címszavakban összefoglalót adunk a konferencián elhangzott elõadásokról.

It was the 46th time that the Hungarian bridge engineers gathered for their annual conference that was hosted by the Somogy County Road Management company. You can find the summery of the conference's lectures below.

Az idei hídmérnöki konferencia igen gazdag volt szakmai kiadványok megjelenésében. Minden résztvevõ a konferencia anyagaival együtt megkapta dr. Tóth Ernõ legújabb megyei hídtörténeti kötetét a vendéglátó Somogy megyérõl. Újdonságként elkészült és szintén kiosztásra került a Közúti hidász almanach 2004 címû kötet, amely sorozat elsõ kötete hagyományteremtõ céllal a 2004. esztendõ valamennyi hidász eseményét kívánja megörökíteni (megvásárolható a TERC Kiadónál). Mûszaki alkotók – magyar mérnökök címû mérnökportré sorozatban a konferenciára megjelent Apáthy Árpád (1912–1995) közúti fõhidászt ismertetõ kötet. A konferencián megvásárolható volt a frissen elkészült Magyarország legszebb, legértékesebb, legfontosabb hídjai címû fotóalbum. Az igényes kiállítású, nagy alakú fényképgyûjtemény hiánypótló a hazai hidász könyvirodalomban. A kötet magyar, angol és orosz nyelvû aláírásokkal készült (megvásárolható a YUKI Stúdiónál).

közül kiemelte az M7 autópálya S65 jelû kísérleti hídszerkezetét, amelynek vasbeton pályalemeze lesz egyben a kocsipálya kopóburkolata is, azaz a híd szigetelés- és burkolatrendszer nélkül valósul meg. Az újszerû megoldás tartósságát a pályalemez kétirányú feszítésével kívánják elérni. Az ebéd elõtti utolsó elõadásban Hunyadi Mátyás (CÉH Rt.) M0 autópálya északi Duna-hídjának tervezésérõl számolt be igen részletesen. A Budapest körüli körgyûrû részeként tervezett, 1862 m összhosszúságú hídsor öt szakaszra osztható (bal parti ártéri híd: 37 + 2x33 + 45 m; Duna-fõág: 145 + 300 + 145 m; Szentendrei sziget: 42 + 11x47 m; Szentedrei-Dunaág: 94 + 144 + 94 m; jobb parti ártéri híd: 43 + 3x44 + 43 m). A Váci-Dunaág-híd ferdekábeles, a pilonok vasbeton-, a merevítõtartó acélszerkezet lesz. Az ártéri hidak irányonként önálló feszített vasbeton szekrény keresztmetszetû, a Szentendrei-Dunaág-híd irányonként független acél szekrénytartós gerendahíd lesz. Zvonimir Mariè A horvát autópályák fejlõdése 20002005 címmel tartotta meg angol nyelvû elõadását a Zágráb – Split autópálya különféle technológiával tervezett mûtárgyairól. Elõadásának külön aktualitást adott a köröshegyi völgyhíddal méretében és kialakításában rokon horvát mûtárgyak ismertetése.

A 46. hídmérnöki konferencia résztvevõit elõször Szabó Tibor, a Somogy Megyei Állami Közútkezelõ Kht. igazgatója köszöntötte, majd Balázs Árpád, Siófok polgármestere üdvözölte a megjelenteket. Kerékgyártó Attila a GKM és az UKIG nevében mondta el köszöntõjét. A konferencia tényleges megnyitásaként Juhász Tibor zalaegerszegi igazgató, a tavalyi hídmérnöki konferencia házigazdája átadta egyévi megõrzésre a pásztorbot és csengõt Szabó Tibornak. A köszöntõk után két nekrológgal búcsúztunk elhunyt kollégáktól. Dr. Träger Herbert Dr. Medved Gábor (1935–2005) életútját méltatta, Kolozsi Gyula Végh Gézáról (1941–2005) emlékezett meg. Megnyitó elõadásában Kerékgyártó Attila (UKIG) a hazai hídgazdálkodásról adott rövid összefoglalót. Sajnálatos, hogy jelenleg nincs önálló hídrehabilitációs program, ami megteremtené az anyagi hátterét a hídállomány állapotromlásának fékezésének, megállításának. Elmondta, jelenleg 6 milliárd forintnyi tervzsûrizett, „startra kész” hídfelújítási terv vár a megvalósításra. Az igényekkel szemben 2005-ben csupán egymilliárdot fordíthatunk a hidakra 2006. évi kifizetéssel. Kerényi Enikõ (NA Rt.) Autópálya hídépítés beruházói szemmel címû áttekintésében a gyorsforgalmi úthálózathoz kapcsolódó hídépítéseket ismertette. Az épülõ mûtárgyak

32

Dr. Domanovszky Sándor (DunaÚJ-HÍD Konzorcium) Szerbia-Montenegró és Bosznia-Hercegovina régi és új hídjairól tartott fényképes elõadást a délszláv háborút követõ újjáépítések fényében. A kávészünet után Lipót Attila (Hídtechnika Kft.) a közel három kilométer hosszú Rion-Antirion híd építésének meglátogatásáról adott fényképes beszámolót. Az áthidalás 2252 méter hosszú fõhídja ötnyílású, középen három 560 méteres szabad nyílással. Seynave Olivier és Steiner Benoit (Siplast-Icopal) Korszerû modifikált bitumenes vastaglemez szigetelésrõl tartottak a hazai gyakorlattal szemben igen újszerû elõadást. Franciaországban igen nagy százalékban bitumenes lemezszigetelést alkalmaznak. Az újszerû, nagy kapacitással beépíthetõ szigetelési rendszert elsõsorban nagy mûtárgyakon alkalmazzák. Rendszerük elõnye, hogy építéstechnológiája kevésbé érzékeny a klimatikus viszonyokra. Elõ-


adásukban bemutatták a miilaui viadukt, az eschaui Rajnahíd, valamint az elõzõ elõadásban ismertetett görögországi Rion-Antirion híd szigetelési munkáit. Dr. Oliver Fischer (Bilfinger Berger AG) német nyelvû elõadásában számos grandiózus vasbeton híd építésérõl tudósított a világ különbözõ pontjairól. Az elõadó életútját bemutatta és az elõadást fordította dr. Träger Herbert. Utolsó szerdai elõadásban Kolozsi Gyula (Via-Pontis Kft.) Messzi a Messina? címmel, Giuseppe Fiammenghi egy olasz szimpóziumi elõadása nyomán ismertette a 2012-re tervezett Messina híd fõbb adatait. A világrekordernek készülõ híd fõ nyílása 3,3 km, a pályaszerkezet teljes szélessége pedig 60,4 m lesz. A 66 500 tonnás alkotás teljes autópálya-keresztmetszetet, két vasúti vágányt és két kezelõutat fog átvezetni a tengerszoros fölött. A konferencia programja szerda este állófogadással és a Tûzvirág táncegyüttes mûsorával folytatódott. A második nap az autópálya-építéshez kapcsolódó elõadások hangzottak el. Elõször Szalay Tibor (DunaÚJ-HÍD Konzorcium) elõadásában megismerhettük a már építés alatt lévõ új Duna-hidunk fõbb adatait. Az épülõ autópályaszakasz nevezetessége a 307,8 méteres ívre függesztett gerendahíd fõnyílás lesz 42 méter széles kocsipályával. Az 53,6 milliárd forintos beruházás várhatóan 2006. november 30-ra készül el.

Szûcs József (MAHÍD2000 Rt.) az M7 autópálya Ordacsehi–Balatonkereszúr szakaszának mûtárgyait mutatta be. Beszámolójában külön kitért a beregi térség autópályaalapozási nehézségeire, ahol az autópálya pályaszintje mintegy 2 méterrel a Balaton vízszintje alatt van. Vakarcs László (Uvaterv) a nyáron átadott Balatonszárszó–Ordacsehi szakasz hídjairól adott áttekintést. A délelõtt második részének legtöbb rövid elõadása a konferencia fõ látványosságával, a köröshegyi völgyhidat is tartalmazó Zamárdi – Balatonszárszó autópálya-szakasszal foglalkozott. Mátyássy László (Pont-TERV Rt.) a szakaszt általánosságban ismertette. Verseghy Szabolcs (Hídépítõ Rt.) az autópálya támfalairól tudósított (Balatonszárszó– Ordacsehi szakasz). Nagy András (Pont-TERV Rt.) szakaszosan elõretolt hidak tervezésérõl, Hegedüs Csaba (Hídépítõ Rt.) pedig a nagy völgyhíd árnyékában épülõ „kisebb” mûtárgyakról beszélt. Ezt követõen Mátyássy László (Pont-TERV Rt.) a tervezés bemutatásával indította a köröshegyi völgyhíd részletes tárgyalását. Bevezetõ elõadása után Vörös Balázs (Hídépítõ Rt.) a völgyhíd alépítményének kivitelezésérõl, Hoffmann György (Hídépítõ Rt.) a felszerkezet építésérõl beszélt. Takács László (Hídépítõ Rt.) a zsaluzó segédszerkezet részeit és mûködését mutatta be, kiemelve annak igen sokrétû feladatát. A délelõtt utolsó elõadásában dr. Dalmy Dénes, Borbás Máté (Pannon Freyssinet Kft.) és Garin Bertrand (Freyssinet

Kôröshegyi völgyhíd (Hídépítô Rt. felvétele)


33

International) A kõröshegyi híd külsõkábeles feszítése címmel fejezte be a völgyhíd elõadótermi ismertetését. Ebéd után sorra került a völgyhíd helyszíni megtekintése. Három buszos csoportban, gördülékeny szervezésben bejártuk a völgyhíd két hídfõjét és a nyáron átadott új Balatonszárszó–Ordacsehi autópályaszakaszt.

Péntek reggel elsõ elõadásban Kovács László (Hídtechnika Kft.) a budapesti Erzsébet híd pályaszint alatti részeinek korrózióvédelmi felújítását mutatta be számos fényképen keresztül. Nich Holman (Transinvest Kft.) a hídépítéseknél is használatos, újszerû zsalurendszert ismertetett, amelyet a MERKLIN rendszer ihletett. Hajós

Kôröshegyi völgyhíd (Hídépítô Rt. felvétele)

Bence (Sz-Sz-B MÁ Közútkezelõ Kht.) a hidak esztétikája KTE ankétról számolt be. A kávészünetet követõ záróülésen Kolozsi Gyula (MAUT) a hidász mûszaki szabályozás jelenét és jövõjét foglalta össze. A konferencián elhangzottakhoz részletes hozzászólást fûzött dr. Kovács Károly (ÉMI) és Vértes Mária (ÁKMI MVO). Rövid, de számos szakmai kérdést érintõ fórum végeztével Szabó Tibor igazgató bezárta a 46. hídmérnöki konferenciát. Találkozzunk jövõre Székesfehérváron, ahol a dunaújvárosi Duna-híd lesz a szakmai kirándulás célpontja!

MCE Nyíregyháza az acélhídépítés specialistája

A németországi St. Kilian vegyes szerkezetû Viadukt építés közben. A 2x488 m-es híd gyártása és szerelése az MCE Nyíregyháza Kft. részvételével folyik.

34


www.mce-ag.com

A csütrötök esti program az Év hidásza díj átadásával és állófogatással zárult. Az Év hidásza díjat idén, tizenkettedik alkalommal a korábbi díjazottak dr. Knébel Jenõnek adták át. Dr. Knébel Jenõ címzettes egyetemi docens, Eötvös- és Széchenyi-díjas, 1949-tõl aktív hídtervezõ. Csak a legnagyobb munkáit sorolva: dunaföldvári Duna-híd, gyõri Rába-híd, tokaji, szolnoki és kisari Tisza-hidak, barcsi Dráva-híd, budapesti Duna-hidak Erzsébet, Árpád, Háros, Lágymányos. 1997-óta a Pont-TERV Rt. munkatársa: bajai Duna-híd, tiszaugi Tisza-híd, dunaföldvári Duna-híd, esztergomi Mária Valéria Duna-híd, szekszárdi Szent László Duna-híd, M7 köröshegyi völgyhíd. A díjazottat dr. Tóth Ernõ méltatta.

Antal Árpád elnök Magyar Tûzihorganyzók Szövetsége

TÛZIHORGANYZOTT TERMÉKEK KEZELÉSE ÉS MEGMUNKÁLÁSA I. TREATMENT OF HOT-DIP GALVANIZED STEEL I. A tûzihorganyzott acélszerkezeteket nem ajánlatos horganyzás után megmunkálni, alakítani. Ennek ellenére több esetben mégis elôfordul, hogy technológiai okokból, vagy egyéb tényezôk miatt a szerkezeti elemeken megmunkálásokat hajtanak végre. Ezek lehetségesek, ám ilyenkor az ebbôl adódó kockázatokkal és javítás szükségességével feltétlenül számolni kell. A horganyzott acélszerkezetek kezelése nem igényel különleges eljárásokat, de vannak javaslatok, melyeket ilyenkor érdemes figyelembe venni.

Working with and the forming of steelstructures after they have been hot-dip galvanized is not advisory. Nevertheless it often happens, due to technical or other reasons that the structural elements are being worked on afterwards. These are in fact possible, but we should definitely take the smaller risks and the future need for corrections into consideration that are can be the result of them. The treatment of galvanized steel does not require special care but there are certain considerations that are worth taking note of.

A tûzihorganyzás elsôdleges rendeltetése a korrózió elleni védelem. Ezáltal kiemelten fontos szerepe van annak, hogy a horganybevonat épségét megôrizzük és a felhasználás során a védô fémréteget, rendeltetésének és képességeinek megfelelô hatások érjék. Ez azt jelenti tehát, hogy a bevonat csak akkor tudja ellátni védelmi szerepét, ha annak folytonossága megmarad, illetve esetleges sérülése esetén a folytonossági hiba szakszerûen ki lett javítva. Mondjuk ezt annak ellenére is, hogy a horganybevonatok – sok egyéb bevonathoz képest – anyaguk és felépítésük miatt, kitûnô mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek. Ezért nagy elônye az is, hogy a szállítások, szerelések közbeni sérülések kockázata elenyészôen kicsi. Megfelelô a vastagsága, az acélalaphoz ötvözeti réteggel, kémiailag kapcsolódik, és erre az ötvözeti rétegre épül rá – optimális esetben – egy tiszta cinkbôl álló további réteg. Az ötvözeti rétegek kemények és kopásállóak, a tiszta cinkréteg pedig, lágy és alakítható. A kettô együtt elsôrangú védôértéket kínál. A fentiek miatt általános szabály az, hogy egy-egy acélszerkezeten a szükséges megmunkálásokat (pl. fúrás, darabolás, hegesztés, hajlítás, stancolás stb.) még horganyzás elôtt kell végrehajtani annak érdekében, hogy a bevonat semmiképpen se sérüljön meg. Soron következô két cikkünkben megkíséreljük röviden bemutatni a már tûzihorganyzott termékek helyes kezelésével és utólagos megmunkálásával kapcsolatos fontosabb tudnivalókat.

1. táblázat: Elõírások tûzihorganyzott termékek kezelése esetén

A cink (Zn) nem káros az egészségre, érintése, darabolása problémamentesen végrehajtható, de tûzihorganyzott darababok kezelésénél néhány fontos szabályt érdemes betartani. Abban az esetben, ha a tûzihorganyzott elemeket további megmunkálásoknak vetik alá, figyelembe kell venni a bevonatok jellemzôit (olvadáspont, párolgáspont, fizikai jellemzôk, kémiai tulajdonságok, stb.) és a várható követelményeket, s csak ezeknek megfelelôen szabad végrehajtani a beavatkozásokat.

Biztonságtechnikai javaslatok tûzihorganyzott termékekkel történõ munkavégzésnél 1. Tûzihorganyzott termékekkel történõ munkavégzésnél megfelelõ védõkesztyût kell használni az esetleges kézsérülések elkerülése érdekében. 2. Szállítás elõtt, vagy a feldolgozás során, az esetenként elõforduló horganycseppekre, fémtüskékre ügyelni kell, szakszerûen el kell õket távolítani. 3. Amennyiben az derül ki, hogy a horganycsúcsok rendszeresen megjelennek a termékeken, a problémáról konzultálni kell a horganyzómûvel, annak érdekében, hogy a legkisebb ráfordítással meg lehessen szüntetni a hiba okait.

TÛZIHORGANYZOTT TERMÉKEK HELYES TÁROLÁSA Frissen tûzihorganyzott munkadarabok esetében fennáll annak a veszélye, hogy a fémfelületekre nedvesség csapódik le. Ez önmagában nem jelent problémát, amennyiben a horganyzott felületek le tudnak száradni. Ellenkezô esetben számolni kell az ún. fehérrozsda túlzott kialakulásával (1. és 2. kép). Ez pedig szélsôséges esetben, károsíthatja a bevonatot, ronthatja az acélszerkezeti elemek esztétikai értékét, illetve kockázatokat jelenthet a további felhasználás szempontjából. A jelenséget részben már érintettük a MAGÉSZ Hírlevél 2003/4. számában, azonban a téma fontossága miatt erre most ismételten vissza kell térnünk. Amennyiben a cinkpatina már kialakult a felületen, a fehérrozsdásodás jelensége nem jelent veszélyt a bevonatra, ám ennek hiányában figyelemreméltó kérdésként illik kezelnünk.


35

A fehérrozsda és kialakulása: A fehérrozsda létrejötte természetes, de részünkre önmagában nemkívánatos korrózióterméke a cinknek. A laza, fehér színû anyag, vízben oldódva tejszerû, egyébként fehér por. Kialakulása közbensô lépése a cinkpatina kiépülésének, de túlzott mértéke káros a bevonatra. Szélsôséges mértéke akkor jelentkezik, ha a frissen tûzihorganyzott felületet folyamatosan nedvesség éri és a levegô szén-dioxidtartalma segítségével a felületen nem tud létrejönni a passzív védôréteg (a bázisos cink-karbonátokból álló film), azaz a cinkpatina.

2. táblázat: Fehérrozsda-képzõdés elkerülésének lehetõségei

Passzív intézkedések

Aktív intézkedések

Utókezelés a tûzihorganyzóban

Káros mértékû nedvesség elkerülése

Foszfátozás

Kondenzáció elkerülése

Kromátozás*

Megfelelõ tárolási szabályok betartása

Egyéb felületi kezelések * Alkalmazása már korlátozás alá esik.

Ipari alkalmazásban lehetséges és szükséges eljárás például a különféle konverziós bevonatok (pl. foszfátozás) alkalmazása, melyek általában kiváló festékalapok is. Az üzemi gyakorlatban szóba jöhet még különbözô korróziógátló olajok alkalmazása. Ebben az esetben azonban szigorúan le kell ellenôrizni, hogy az anyag nem károsítja-e a horganyt, illetve a termék utólagos felhasználásánál nem jelent-e majd hátrányt a felhasználása. 1. és 2. kép: A fehérrozsda megjelenése (erõs és enyhébb)

A fehérrozsda kialakulásának tipikus okai: • Frissen tûzihorganyzott felületû termék. • Szabad, vagy zárt térben folyamatos csapadék, nedvesség, esetleg kondenzáció. • A horganyzott felület nem tud leszáradni (nincs lefolyás, vagy szabad leszáradás). • A horganyzott felület folyamatosan nedves anyaggal érintkezik. Milyen körülmények vezethetnek a fent említett okok kialakulásához? Raktározás esetén (példák): • A frissen tûzihorganyzott termékeket fedetlen helyen, szabad téren tárolják • A darabokat úgy helyezték el, hogy a felületeken összegyûlô nedvesség nem tud elfolyni. • Az elemeket úgy csomagolták, hogy felületeik összeérnek, és a kapilláris hatás miatt a víz a felületek közé kerül. • A raktározás, csomagolás során fólia alá helyezték a frissen horganyzott darabokat, mely esetben a szellôzés nincs biztosítva. • Nedvesség kondenzálódhat a felületekre, ha a hideg termékeket átmenet nélkül a meleg levegôre (raktárba, üzembe) helyezik el. Szállításnál (példák): • Amennyiben a frissen horganyzott termékeket esôben, ködben, hóban nyitott gépkocsival szállítják. • A hideg téli napokon szállított termékeket meleg, fûtött csarnokba szállítják és raktározzák. • Forró nyári napokon a hûvös raktárakból a termékeket meleg, zárt rakterû gépkocsikban szállítják.

Hogyan lehet elkerülni a túlzott fehérrozsdaképzôdést? Ennek egyik, de darabáru-horganyzásnál talán a legfontosabb módja, hogy a frissen tûzihorganyzott termékeket megfelelô módon tárolják.

36

Melyek a termékek kezelésénél ajánlható legfontosabb intézkedések a fehérrozsda okozta károk elkerülésére? Raktározásnál, a „kondenzáció” elkerüléséért (példák): • Frissen horganyzott és hideg anyagot, csak fokozatos felmelegítés után szabad meleg raktárban tárolni. • Fûtetlen raktárakból a fûtött gyártócsarnokba csak annyi terméket szabad átvinni, amennyit gyorsan felhasználnak. • Az olyan raktárakat, melyekben hideg anyagot tárolnak, csak lassan, fokozatosan szabad felfûteni. • Azokban a csarnokokban, ahol tûzihorganyzott termékeket tárolnak, inkább lokális fûtést kell alkalmazni a csarnokfûtés helyett. • Hideg felületû, frissen horganyzott anyagokat – ha meleg helyre viszik – nem szabad szorosan egymás mellé állítani, mert hidegblokkok alakulnak ki és lecsapódik a pára a felületekre. Szállításnál, a kondenzáció elkerülése érdekében (példák): • Forró nyári napokon a frissen horganyzott termékeket nyitott kocsival szállítsák. • Hideg napokon ajánlatos, ha lehet, megvédeni a termékeket a lehûléstôl. Raktározásnál, általában (példák): • Frissen horganyzott termékeket esôben, hóban, ködben ne tároljanak hosszú ideig a szabadban (természetesen a beépítés megengedett). • A horganyzott darabokat nem szabad magas fûben, alátét nélkül a talajon tárolni, legalább 20–25 cm-re kell a nedves közeg fölé emelni az elemeket. • Fólia és szoros ponyvalefedés tilos, mert nem tud a levegô áramolni a felületek között. • A felületekre esetleg rákerülô nedvesség lefolyását biztosítani kell (dôlési szög). • Ne legyenek összefekvô felületek a termékek között (térközök alkalmazása). Szállításnál, általában (példák): o A frissen tûzihorganyzott termékek felületei között biztosítani kell a szabad légáramlást (3. kép).


TÛZIHORGANYZOTT TERMÉKEK HIDEGALAKÍTÁSA Hajlítás, stancolás, vágás lehetôségei A tûzihorganyzott termékek további alakítása ugyanúgy történik, mint a bevonat nélküli félkész termékek esetében, azzal a különbséggel, hogy itt meg kell ôrizni a horganyréteg épségét. Ezért csak a bevonat alakíthatóságának megfelelôen nagy sugárban szabad csak hajlítani a darabokat. Azonban minden esetben számolni kell a rétegsérülések, leválások kockázatával. A bevonat alakíthatósága elsôsorban annak szerkezetétôl, tiszta cink és az ötvözeti fázisok arányától függ. Mivel darabáru tûzihorganyzásnál a rétegek általában vastagabbak (80–150 µm) és jelentôs mennyiségben vannak jelen a vas–cink ötvözeti fázisok, ezért alakíthatóságuk erôsen korlátozott.

3. kép: Helyesen csomagolt tûzihorganyzott elemek

• Finom tûzihorganyzott termékeket (lemezeket, vékony szerkezeteket, nagy felületû és tömegárukat), nedvességtôl elzárva, hideg idôben száraz, zárt rakterekben kell szállítani. • A tömegárukat csak tiszta, víztôl és kemikáliáktól mentes konténerekben szabad szállítani. A fehérrozsdásodás jelensége természetes velejárója lehet a frissen horganyzott felületeknek. Helyes kezeléskor azonban káros mértékben nem fordul elô. Bizonyos felhasználási területeken korlátozni kell és lehet megjelenését. Ilyenkor a megfelelô terméktárolás vezet eredményre. Az elmúlt években kifejlesztésre kerültek olyan új, kromátmentes anyagok, melyek segítségével közvetlenül tûzihorganyzás után a felületeket kezelve, heteken keresztül megakadályozza a fehérrozsda kialakulását a horganyfelületen. Ilyen technológiák hazai alkalmazása a közeljövôben várható. Vannak olyan esetek is, amikor a gyakorlati felhasználás során – és ezt számos peres ügy is bizonyítja –, a raktározott termékeket olyan anyagokkal hozzák érintkezésbe, melyek a bevonat elszínezôdését, sôt korróziójának megindulását okozzák (4.–5. képek). Helyes tárolásnál ügyelni kell arra, hogy a horganyzott termékek közé önmagából savas, vagy erôsen lúgos szenynyezôdést kibocsátó alátéteket, vagy a bevonatot elszínezô távtartó anyagokat ne használjanak. Helyes tároláshoz legalkalmasabbak a tiszta, lehetôleg száraz, szabványos alátétfák.

4. és 5. kép: A rozsdás acélcsô és a szennyezett alátétfa helytelen megoldás

Más a helyzet a folytatólagos sorokon bevont féltermékekkel. Az így gyártott lemezek, huzalok felületén kialakított bevonatok, szerkezetükbôl és vastagságukból (~5-25 µm) adódóan kiválóan alakíthatóak. Mivel a horganybevonatban szinte alig találhatóak meg az ötvözeti fázisok, illetve kellôen vékonyak, ezért a tiszta cink/ vagy pl. az Zn–Al ötvözet mechanikai tulajdonságai érvényesülnek. Az így elôállított horganyrétegek kiváló tulajdonságaik miatt hajlíthatóak, sôt akár mélyhúzhatóak (pl. karosszériaelemek az autóiparhoz) is. A folytatólagos sorokon tûzihorganyzott lemezek legnagyobb felhasználási területei: • Építôipari burkolatok • Autóipar • Elektronikai ipar Az alakított, vagy vágott éleken a horganyréteg minimális mértékben deformálódik, sérül, azonban a cink katódos védôhatása miatt nem lép fel káros mértékû korrózió. A cink katódos védôhatása annak köszönhetô, hogy a vasfelületen levô cinkréteg sérülése esetén, a cink áldozati anódként védi a vasat a sérülés helyén, azáltal, hogy oldatba megy, és e mellett korróziótermékei eltömítik a kisméretû karcolásokat, repedéseket (1. ábra).

1. ábra: Anódos és katódos bevonat


37

3. táblázat: Fontosabb fémek normálpotenciál sora

Fém

Normálpotenciál (mV)

Cink

-763

Króm

-710

Vas

-440

Nikkel

-250

Ón

-136

Ólom

-126

Hidrogén

±0

Réz

+340

Ezüst

+799

Arany

+1500

A magyarázat abban rejlik, hogy a fémek ún. normálpotenciál sorában (3. táblázat) a cink kevésbé nemes (a hidrogénhez képest negatívabb töltésû), mint a vas, és ezáltal egy elektrokémiai reakció során anódos felületként Znionok formájában oldatba megy, míg a vason játszódnak le az elektrontöbbletet felhasználó katódos folyamatok. A katódos védelem hatásterülete függ a korróziós körülményektôl (hômérséklet, az elektrolit elektromos vezetôképessége stb.), erre pontos értéket nem lehet megadni. Általában elmondható, hogy a védôhatás annál erôsebb, minél jobb az elektrolit vezetôképessége. Erre jó példa, hogy ez a katódos védelem (védelmi rádiusz) desztillált, vagy kondenzvízben kisebb, mint 1 mm. Agresszívebb klímában viszont jobb a katódos védelem hatása, amennyiben a védôréteg (cinkpatina) csak kevéssé fejlôdött ki [1]. Évtizedes tapasztalatok azt mutatják, hogy a tûzihorganyzott lemezeknél (v=0,65–1,25 mm) egyáltalán nem látható a vágási éleken a korrózió nyoma. A felhasználók szerint, akik tûzihorganyzott és festett finomlemezekkel dolgoznak, a katódos védelem 1–2 mm távolságban biztosan hat. Vastagabb lemezek esetében vörösesbarna elszínezôdés látható a vágási felületen, amely azonban csak elszínezôdés mértékû. Képeink egy 1,5 mm vastag 20x20 mm-es tûzihorganyzott zártszelvény vágási felületeit mutatják 1 és 10 év elmúltával, mely jól bizonyítja a katódos védelem mûködését, még a vöröses elszínezôdés is eltûnt a felületrôl (6.–7. kép). Vastagabb lemezek esetében azonban célszerû a vágási éleket szakszerûen javítani, festékbevonattal ellátni.

ak. E felett azonban hôállóságukat elvesztik és megindul a bevonat károsodása, rétegközi szétválása. A cink olvadáspontja 419 ˚C, illetve 907 ˚C-on elpárolog. A vas–cink ötvözeti fázisoknak ugyan magasabb az olvadási pontja, ám a horganyréteg szerkezetében már kedvezôtlen változások állnak be, így 300 ˚C felett tartósan nem hôállóak. Ennek a fô oka, hogy a 200 ˚C-os hômérsékletet meghaladva a horganybevonatban olyan termo-diffúziós folyamatok indulnak meg, melyek tartós hôhatás esetén, jelentôs feszültségeket indukálnak a bevonat szerkezetében és az egyes rétegek között. Ez okozhat rétegek közötti szétválásokat, melynek során az ötvözeti fázisoktól elválhat a legfelsô tiszta cinkréteg (Kirkendal-effektus) (8. kép). Melegalakításkor a hôigénybevétel mértéke általában jelentôsen meghaladja az említett hômérséklethatárokat, ezért számolni kell azzal, hogy a bevonatok sérülni fognak, leégnek (9. kép). A sérülések helyeit a szabványban (MSZ EN ISO 1461) rögzített módon javítani kell, annak érdekében, hogy a korrózióállóságot megfelelô módon helyreállítsuk.

8. kép: Szétvált horganyréteg

9. kép: Leégett bevonat

LÁGY-, ÉS KEMÉNYFORRASZTÁS LEHETÔSÉGEI A forrasztási eljárások, mint javítási, vagy mint oldhatatlan kötési módok egyaránt alkalmasak a tûzihorganyzott termékek esetében. A MSZ EN ISO: 1461: 2000 szabvány szerint a ..„ cinkötvözetû forrasztás is lehetséges” .. a tûzihorgany bevonat hibahelyeinek javítására. A hibahelyek javításán túlmenôen azonban lehetséges a horganyzott alkatrészek, lemezek forrasztással történô egyesítése. A kemény, illetve az ún. magas hômérsékletû forrasztás (950 ˚C felett) lényegesen szilárdabb kötést biztosítanak, mint a lágyforrasztás.

Lágyforrasztás lehetôségei

6. és 7. kép: Ugyanaz a vágási felület egy és tíz év után

TÛZIHORGANYZOTT TERMÉKEK MELEGALAKÍTÁSA A tûzihorgany-bevonatok kb. 200 ˚C-ig változásmentesen, hosszú idôn át képesek a hôhatásokat elviselni. Korlátozott ideig 300 ˚C fok örüli hômérsékleten is ellenálló-

38

A forraszanyagok túlnyomórészt ón–ólom, ón–réz, és ón–ezüst ötvözetek. A forrasztás munkahômérséklete relatíve alacsony (183–250 ˚C), melyet gázláng (pl. propán), vagy elektromosság segítségével érnek el (EN 29453). A lágyforrasztásnak a tûzihorganyzott lemeztermékek, de az elektrolitikusan horganyzott termékek esetében is számos elônye van. Legfontosabb elônyök: • alacsony hômérsékleten folyik a forrasztás (max. 300 ˚C-ig) • gyors forrasztási sebességet lehet elérni • nem vetemedik el a munkadarab • könnyû megmunkálás A forrasztás következtében a forraszanyag és a horganyréteg határán egy ún. interkrisztallit diffúz zóna [2] alakul ki, mely stabil, kohéziós kötést biztosít (2. ábra).


ladja a hegesztését, illetve kevesebb utómunkálatot igényelnek. Emellett a forrasztásnál alkalmazott hôbevitel is lényegesen alacsonyabb, ezáltal kisebb a káros deformációk elôfordulásának veszélye.

2. ábra: A lágyforrasztás kapcsolata a horganybevonattal [22]

A kialakult diffúz zóna (pl. Zn–Sn–Pb ötvözet) és a horganybevonat egyaránt kiváló korrózióvédelmet jelent. A forrasztás elôfeltétele természetesen a megfelelôen fémtiszta és zsírtalanított horganyfelület. A forrasztási hômérsékletet a horgany olvadáspontja (419 ˚C) alatt kell meghatározni. A forrasztó anyag minôségét a megkívánt kötéserôsségnek megfelelôen kell kiválasztani. Kiválóan megfelelnek az EN 29453 szabvány szerint megválasztott ón–ólom ötvözetek, 60% Sn és 40% Pb (S-Sn60Pb40). Elônyben részesíthetôk még a S-Pb60Sn40, illetve S-Pb58Sn40Sb2, vagy a S-Pb50Sn50 minôségek. Antimonszegény ötvözeteket szerencsés alkalmazni, mert a magasabb antimon-tartalmú lágyforraszok a kötés felkeményedését okozzák [2]. Annak ellenére, hogy a forrasztásnál felhasznált forrasztó anyagok elektrokémiai potenciáljukat tekintve nemesebb anyagok, a gyakorlati tapasztalatok szerint az ún. kontakt korrózió jelenségével, a kedvezô felületarányok (nagyfelületû anód, kisfelületû katód) miatt nem kell számolni.

Keményforrasztás lehetôségei A keményforrasztással elérhetô kötési szilárdság lényegesen meghaladja a lágyforrasztásnál tapasztaltakat. A keményforrasztás technikai színvonala ma már olyan magas, hogy egyre több helyen kiszorítja az eddig megszokott hegesztési technikákat. Példaként említhetô, hogy egy S 235 szilárdságú acéllemez esetében hasonló kötéserôsséget lehet elérni, mint egy hagyományos hegesztési technikával. Ugyanakkor a keményforrasztás gyakran sokkal gazdaságosabb is, mint a hegesztés, mert a forrasztási sebesség lényegesen megha-

Tûzihorganyzott lemeztermékek hagyományos hegesztésénél, mivel a hegesztés hômérséklete meghaladja a cink párolgási pontjának értékét (907 ˚C), a hôhatás zónájában elég a bevonat, emiatt javításra szorul. Ezzel ellentétben a keményforrasztásnál már olyan technikák alakultak ki, melyeknél a horganyréteg sérülése/korróziós képességeinek csökkenése nélkül végre lehet hajtani a forrasztást. Ugyanis a cink a hôhatás zónájában megolvad, majd például a forrasztást biztosító gázláng továbbhaladása után visszafolyik a forrasztott felületre, és ismét kialakul egy védôbevonat, amely kifogástalan védelmet nyújt. A cink oxidációjának megakadályozása érdekében megfelelô folyasztó adalékokat (flux) alkalmaznak. A forrasztó ötvözet itt is diffúz réteggel kapcsolódik a fémalaphoz, és szilárdsága meghaladja az alapanyagét [2]. A gyakorlati tapasztalatok alapján a réz bázisú forrasztóanyagok kiválóan alkalmasak a horganyzott felületek forrasztására, ugyanis a megolvadó, de el nem párolgó cinkkel ötvözetet alkot (bronz) és kiváló védelmet nyújt. A forrasztott kötés szerkezete átmenetben, a bronztól a tiszta rézig terjed. A forrasztáshoz ajánlott például a CuSi3 (3% Si-tartalom) forrasztó anyag. A kontakt korrózió a kedvezô felületarányok miatt – a gyakorlati tapasztalatok szerint – nem jelent veszélyt annak ellenére sem, hogy a kötésanyag lényegesen nemesebb fém, mint a cink. A forrasztáshoz ma már kiváló, sokcélú eljárások berendezések léteznek (pl. argon védôgázos MIG/MAG ívforrasztó eljárás) [3]. A kivitelezésre többféle eljárást alkalmaznak: • Keményforrasztás lánggal. • Keményforrasztás indukciós eljárással. • Keményforrasztás elektromos ív segítségével.

Fontosabb, a témához kapcsolódó szabványok: EN 1044, EN 1045, EN 29454, DIN 8513.

FELHASZNÁLT IRODALOM:

[1] Merkblatt 110: Schnittflächenschutz und katodische Schutzwirkung von bandverzinktem und bandbeschichtetem Feinblech, Stahl-Informations-Zentrum, Düsseldorf [2] Merkblatt 235: Weich- und Hartlöten von bandverzinktem Feinblech, Stahl Informations-Zentrum, Düsseldorf [3] Kristóf Csaba: Tûzihorganyzott acélszerkezetek horganyzás utáni hegesztése, Konferencia kiadvány, Magyar Tûzihorganyzók Szövetsége, Dunaújváros, 2002


39

Dr. Domanovszky Sándor Széchenyi-Díjas hegesztési fõmérnök DunaÚJ-HÍD Konzorcium

TUDÓSÍTÁS A DUNAÚJVÁROSI DUNA-HÍD ACÉL FELSZERKEZETÉNEK ÉPÍTÉSI MUNKÁLATAIRÓL REPORT ON THE CONSTRUCTION WORKS OF THE STEEL SUPERSTRUCTURE FOR THE DANUBE-BRIDGE AT DUNAÚJVÁROS Folyóiratunk az „ACÉLSZERKEZETEK” legutóbbi számában „A Dunaújvárosi Duna-híd tervezése” címen Horváth Adrián (FÕMTERV Rt.) ismertette a rekorder mûtárgyat. Ez lesz Magyarország leghosszabb hídja (1680 m), mely mederszerkezetének fesztáva (307,8 m) kategóriájában (vonógerendás, alsópályás ívhíd) világrekord. Hazánkban elsõ ízben itt kerül alkalmazásra termomechanikusan hengerelt, nagy szilárdságú acél (S460M/ML). Újdonság az is, hogy az egész híd minden kötése hegesztett. Jelen tanulmány tömören tudósít a gigantikus mûtárgy 25.000 tonnát megközelítõ acélszerkezetének folyamatban lévõ gyártási, elõszerelési és helyszíni munkálatairól.

1. BEVEZETÉS Az elõzõekben címszavakkal jellemzett híd acélszerkezeteinek gyártása ez év tavaszán kezdõdött, az átadási határidõt 2006. november 30-ára tûzték ki. Ennek betartásához a kivitelezõknek meg kell háromszorozniuk korábbi teljesítményeiket. A híd általános tervét és a mederhíd kiviteli terveit a FÕMTERV Rt., míg az ártéri hidak kiviteli terveit a PontTERV Rt. készítette. Munkájukat a BMGE is segítette (modellkísérletek, stabilitásvizsgálatok, szereléstechnológia). A híd beruházója a NEMZETI AUTÓPÁLYA Rt., a Mérnök feladatait a METROBER Kft. – FÕBER Kft. Konzorcium látja el (a VIA-PONTIS Kft. Bevonásával). A kivitelezés óriási feladataira csak széles körû, országos összefogással lehetett vállalkozni. A VEGYÉPSZER Rt. és a Hídépítõ Rt. Konzorciumot hoztak létre (DunaÚJ-HÍD Konzorcium néven). Ez a jobb parti ártéri híd alépítményeit a MAHÍD 2000 Rt.-vel, a bal partiét és a mederhídét a Hídépítõ Rt.-vel vitelezteti ki. A felszerkezet építésével három céget bízott meg. A Ganz Acélszerkezet Rt., az elõszerelés és helyszíni szerelés feladatait ellátó Ganz BVG Kft.-vel karöltve, közel 15.000 t (mederhíd és jobb parti északi ártéri híd), a KÖZGÉP Rt. kb. 6.000 t (jobb parti déli ártéri híd), az MCE Nyíregyháza Kft. kb. 4.000 t (bal parti ártéri hidak) acélszerkezetet gyárt le és szerel fel. Alvállalkozóként elõbbi kettõ bevonta a Rutin Kft.-t, mely kb. 4.000 t (az ártéri hidak pályaszerkezetének egyes paneljei) szerkezetet gyárt. A MOLNÁR Rt.-t és a Pintér Mûvek szintén

40

In the last issue of our journal „ACÉLSZERKEZETEK” Mr. Adrián Horváth (FÕMTERV Rt.) has published an article under the title „Designing the Danube bridge of Dunaújváros”. This bridge will be the longest in Hungary (1680 m), the main opening a through type bowstring arch will have (in his category) a world record span (307,8 m). For this structure will be used at first time in our country high strength thermomechanical rolled weldable fine grain structural steel (S460M/ML) it will be the first fully welded great bridge in Hungary. This paper will give a brief report from the grandiose manufacture, trial- and site erection works the nearby 25.000 tonnes structural steelwork.

részt vesznek néhány 100 t szerkezet gyártásában. A korrózióvédelem java részét (a Ganz Acélszerkezet Rt. által gyártott szerkezeteket és a helyszíni tennivalókat) a Hídtechnika Kft. hajtja végre. A vízi munkákat (a hídegységek Csepelrõl a helyszínre úsztatása, ottani tárolása, majd úszódaruval történõ beemelése, végül a mederhíd beúsztatása) a Hídépítõ Speciál Kft. végzi. A tervezési és kivitelezési munkákba a felsoroltakon kívül még számos egyéb intézmény, alvállalkozó került, ill. kerül bevonásra. Jelen tanulmány a felszerkezet folyamatban lévõ kivitelezésének rendkívül sokrétû tevékenységébõl néhány fontosabb esemény tömör, fõként fényképekre alapozott bemutatására tesz kísérletet.

2. A HÍD ACÉL FELSZERKEZETÉNEK ISMERTETÉSE A jobb parton két, egymás mellett elhelyezkedõ, nagy sugarú, ívben fekvõ, 1.067 m hosszú, 75,0+12x82,5 m támaszközû, míg a bal parton két egyenes tengelyû, 302 m hosszú, 4x75,0 m támaszközû, 15,8 m széles, ferde gerincû, zárt szekrényes, folytatólagos, ortotrop pályalemezes acél gerendahíd épül (1., 2. képek). A szerkezetek alapanyaga S355J2G3 és S355K2G3 (az MSZ EN 10025:1998 szerint). A 307,8 m fesztávú mederszerkezet vonógerendás (az íverõk vízszintes komponensét a fõtartók veszik fel), kosár-


1. kép: A jobb parti ártéri hidak szerelése (2005.10.28.)

füles (a közel 50 m magas ívek ferde síkban befelé dõlnek és középütt összesimulnak) ívhíd (3. kép). A ferde, szekrényes keresztmetszetû fõtartókból és ortotrop pályaszerkezetbõl álló merevítõgerendát kábelek függesztik az ívekre. A hídszerkezetek alapanyaga nagyrészt hasonló a parti hidakéhoz, de az ívek és a kapcsolódó merevítõtartó (közel 3500 t) növelt folyáshatárú, finomszemcsés S460M és S460ML minõségû acélból készülnek (az MSZ EN 101133:1995 szerint). A kétszer kétsávos mederhíd teljes szélessége 41,0 m (tehát kb. 9 m-rel szélesebb a két ártérinél). A híd abban is újat hoz, hogy ez lesz az elsõ olyan Duna(ill. egyéb nagyméretû) hidunk, melynek minden kapcsolata hegesztett, továbbá hazánkban itt került elõször alkalmazásra 460 MPa folyáshatárú – éspedig nem normalizált, hanem – termomechanikusan hengerelt acél. (Errõl az anyagról és az azzal kapcsolatos tudnivalókról az ACÉLSZERKEZETEK 2005 évi 2. számában adtunk bõvebb ismertetést.)

2. kép: A bal parti déli oldali ártéri híd szerelése (2005.10.26.)

3. KIVITELEZÉSI UTASÍTÁS A hídszerkezetek megvalósításának minden egyes munkafolyamatára és e mûveletek ellenõrzésére a Vállalkozóknak külön-külön, részletes „Technológiai utasítás”-t (TU) és „Mintavételi és minõsítési terv”-et (MMT) kellett készíteni. Egyidejûleg összeállították a Minõségtanúsítási Dokumentáció tartalomjegyzékét (a munka során folyamatosan e szerint gyûjtik és sorolják helyükre a szükséges bizonylatokat). Ezeknek a hegesztés kivitelezése és ellenõrzése rendkívül fontos részét képezi. A dokumentumokat a munka megkezdése elõtt a Mérnök hagyta jóvá. Az ártéri

3. kép: A mederhíd modellje


41

hidak esetében a Vállalkozók különbözõ módszerekkel oldották meg azonos feladatukat, közös volt azonban a – hosszas tárgyalásokkal kialakított – varratvizsgálatokra vonatkozó elõírás, melyet az alábbiakban ismertetünk (az ártéri hidakra vonatkozóan, a mederhídé hasonló alapelvekre épült).

3.1. A roncsolásos vizsgálatok módja és terjedelme (az MSZ EN 288:1998 szabványsor elõírásai szerint) – a hegesztési munkálatok megkezdése elõtt minden Kivitelezõ köteles az eljárásvizsgálatot készíteni és azt dokumentálni (WPAR), továbbá a munkák során a jóváhagyott hegesztési utasítás (WPS) szerint dolgoztatni; – hídnyílásonként (mely egyben szerelési egységeket is jelent) és varratfajtánként 2–2 darab próbatestet kell elkészíteni és bevizsgálni (az MSZ EN 288-3 elõírásai szerint).

3.2. A roncsolásmentes vizsgálatok módja és terjedelme (az MSZ EN ISO 5817:2004 szabvány által meghatározott minõségi szintek figyelembevételével) – minden varrat 100% szemrevételezéses vizsgálata (VT); – a pályalemez (a járdakonzollal együtt) „B” minõségi szintû keresztirányú tompavarratainak 100% ultrahangos vizsgálata (UT), továbbá 10% radiográfiai vizsgálata (RT), melyet a varratkeresztezõdéseknél és az ultrahangos vizsgálattal nem egyértelmûen értékelhetõ varrathibáknál kell elvégezni;

4. kép: Az ártéri híd egy szerelési egységének összeállítása a Ganz BVG Kft. csepeli elõszerelõ telepén (a KÖZGÉP Rt. munkája)

– a fõtartó gerincek, a fenéklemez „B” minõségi szintû keresztirányú tompavarratainak, valamint a kereszttartó gerincek és övlemezek „B” minõségi szintû tompavarratainak 100% ultrahangos vizsgálata (UT); – a pálya- és fenéklemez „C” minõségi szintû hosszirányú tompavarratainak 25% ultrahangos vizsgálata (UT), továbbá 5% radiográfiai vizsgálata (RT), melyet a varratkeresztezõdéseknél és az ultrahangos vizsgálattal nem egyértelmûen értékelhetõ varrathibáknál kell elvégezni; – a pályalemezt és a járdakonzolt merevítõ trapézborda illesztések „C” minõségi szintû tompavarratainak 25% ultrahangos vizsgálata (UT);

5–6. képek: A Ganz BVG Kft. csepeli elôszerelô telepe, háttérben a Hídtechnika Kft. korrózióvédelmi csarnokával (a Duna felé esô két hídegységnyi helyen a KÖZGÉP Rt., az utána következôkön a Ganz BVG Kft. dolgozik)

– a kereszttartók gerinceit a pályalemezhez, járdakonzolhoz, továbbá a trapézbordákhoz kötõ „B” minõségi szintû sarokvarratainak, valamint a fõtartók gerinceit a fenéklemezhez kötõ (nem teljes átolvadású) „B” minõségi szintû T-kötések 5% mágneses vizsgálata (MT).

4. AZ ÁRTÉRI HIDAK ÉPÍTÉSE 4.1. A megvalósítás fõbb teendõi, módjai, helyszínei és szereplõi A jobb parti ártéri hidak 2x65 db, a bal partiak 2x19 db szerelési egységbõl állnak. Ezek egyenként közel 17,0 m hosszú és 16 m széles, 3,5 m magas, 100 t súlyú, szekrénytartós, ferde gerincû szerkezetek (4. kép). Egy ilyen hídelemet öt pályaszerkezeti (ebbõl kettõ konzol), két fõtartó és két fenéklemez, tehát összesen kilenc ún. panel egység alkot. A max. 3,8 m széles, trapézbordákkal és kereszttartókkal merevített panelelemeket a három gyártó saját mûhelyeiben készíti. A Ganz Acélszerkezet Rt. és a KÖZGÉP Rt. a járdakonzolokat és a pályaszerkezet középsõ elemét a Rutin Kft.-vel gyártatja. A szekrénytartó próbaszerelése (konzolok nélkül) a KÖZGÉP Rt. és az MCE Kft. saját mûhelyeiben történik. A Ganz Acélszerkezet Rt. és a KÖZGÉP Rt. a szerelési egységek teljes keresztmetszetû (a konzolokkal együtt) összeállítását és hegesztését a Ganz BVG Kft. csepeli elõszerelõ telepén végzi (5–7. képek). A Ganz Acélszerkezet Rt. esetében itt készül – a Hídtechnika Kft. kivitelezésében – a teljes korrózióvédelem (8. kép), míg a KÖZGÉP Rt.

7. kép: A panelek összeépítése két 16 tonnás bakdaru alatt történik

8. kép: Két korrózióvédett szerelési egység

9. kép: 130 t teherbírású Derrick-daru továbbítja és helyezi uszályba a szerelési egységeket

10. kép: Az elkészült szerelési egységek oldalirányú mozgatása keresztirányban elhelyezett sínpárokon gördülõ alátámasztó kocsikon történik

44


számára csak a hegesztési illesztéseknél elhagyott korrózióvédelmet pótolják. Az elkészült, kb. 100 tonnás szerelési egységeket daruval uszályba helyezik és a Dunán juttatják a helyszínre (9–12. képek). Az elõzõektõl teljesen eltérõen az MCE Kft. a Nyíregyházán elkészült panelelemeket közúton Dunavecsére szállítja és a teljes keresztmetszetek összeépítési munkáját a Duna bal partján, a szerelés helyszínén kialakított – két, egymás melletti – szerelõpadon végzi (13. kép). E munka kiszolgálására egy 350 tonnás lánctalpas, szerelt gémes LIEBHERR autódarut vesz igénybe (14. kép). 11. kép: Megrakott bárka a csepeli telep elõtti Dunán

12. kép: Beépítésre várakozó szerelési egységek tárolása a helyszínen

14. kép: A kész szerelési egységet tárolóhelyre emeli a lánctalpas daru

13. kép: Az MCE Kft. dunavecsei elõszerelõ területe (a kiszolgálás egy 350 tonnás LIEBHERR daruval történik)


45

A Duna jobb partján, a hídegységek keresztmetszeteinek összehegesztése egy erre a célra kialakított állványzaton, az ún indító jármon történik (15–17. képek). Erre emeli be a 150 tonnás Clark Ádám úszódaru elõször a hídfõhöz csatlakozó déli, majd északi szerelési egységet (18. kép). A keresztmetszetek összehegesztése után, különleges – e feladatra kifejlesztett (pillérenként és hidanként 2–2 db), szinkronban mûködõ – hidraulikusan mozgatott, lánctal-

pas berendezéssel, szakaszonként tolják elõre a már összehegesztett hídrészt (19., 20. képek). A 82,5 m tengelytávolságban lévõ pillérek között nem épül segédjárom, hanem egy, a két pillérre támaszkodó, ún. vendéghídra függesztve (21–25. képek), egy-két egységnyi lépcsõkben jut elõbbre a már kész hídszakasz (ívben, egészen a hídfõig, a végén már 1070 m hosszon, 6.000 t önsúllyal!).

15. kép: A harmadik és negyedik szerelési egység összeépítése az indító jármon (a hídfõhöz majdan csatlakozó elsõ és második már a pillérre támaszkodik, 2005.08.17.)

16. kép: Az indító járom, rajta a KÖZGÉP Rt. által épített déli és a Ganz BVG Kft. kivitelezésében készülõ északi hídszakasz

17. kép: A hidak elérték a segédjármot, már 2x5 egység van a helyén (2005.08.25.)

46


18. kép: A 150 t teherbírású Clark Ádám úszódaru emeli helyére (a vízszinttõl 17–20 m magasba) a 100 tonnás szerelési egységet

19. kép: A híd elõretolására szolgáló lánctalpas szerkezet


47

20. kép: Minden pilléren két-két szinkronban mûködõ lánctalpas szerkezet tolja elõre az elkészült hídszakaszt

21. kép: A hídra helyezett vágánypárokon elõre mozgatható, ún. vendéghíd

22. kép: A hídvég csúszótalpas felfüggesztése a vendéghíd alsó övére

Egy keresztmetszet összehegesztése általában öt napot vesz igénybe. Az elõretolás sebessége elméletileg max. 20 cm/perc, de egy 17 m-es szakasz elõremozdítása általánosságban mintegy 3 órát igényel. A Duna bal partján az MCE Kft. állványon szereli és hegeszti össze a lánctalpas autódaruval helyükre juttatott szerelési egységeket. Elõször a két pillér közötti déli oldali készül el (26. kép), ezt a víz felé járomra húzzák (a jobb partihoz hasonló módon). Utána az állványon hozzáillesztik a következõ, a két pillér közé esõ öt egységet. Ezután az állványzatot áthelyezik az északi híd alá, majd azt szerelik össze (27. kép). A hátralévõ 2x10 egység szintén állványon, hasonló módon épül.

23. kép: A hidak két szakasznyi (34 m) konzolos kinyúlásra vannak méretezve, ezt követõen a vendéghídra függesztve jutnak el a következõ pillérre

48


24. kép: A hidak alulnézetben

25. kép: A két híd már 34 m-rel túlnyúlik a következô pilléren (2005. november 17.)

26. kép: A bal parti déli oldali hidat az MCE Kft. szereli a Hídépítõ Rt. által szolgáltatott PERI állványon (2005.09.14.)


49

27. kép: A bal parti déli híd 9 tagjának szerelése elkészült, az északi híd elsô tagja is állványon van már (2005.11.17.)

28. kép: A trapézbordák felhegesztését követõen építik be a keresztmerevítéseket a Ganz Acélszerkezet Rt. mûhelyében

50


4.2. A kivitelezés néhány kérdése A fentiekbõl kitûnik, hogy az ártéri hidakat négy cég gyártja, az elõszerelést és a helyszíni szerelést három cég végzi. Igen érdekes, hogy a teljesen azonos kialakítású szerkezetet – fõként a hegesztéstechnológiát tekintve – mindegyik más-más módon építi. A Vállalkozók – gazdaságossági megfontolásoknál fogva – már az anyagrendelésnél is különbözõképpen jártak el. A Ganz Acélszerkezet Rt. teljes hosszúságban (kb. 18 m) és szélességben (max. 3,8 m) rendelte meg a lemezeket, továbbá a kocsipálya alatti, 300 mm magas, készre hengerelt trapézbordákat. A KÖZGÉP Rt. rövidebb lemez- és

trapézbordahosszakat rendelt, így a szerelési egységek anyagait két darabból elõzetesen össze kell hegesztenie. Az MCE Kft. minden trapézbordát 6 m-es hosszban, élhajlítással állít elõ, tehát egy pályalemezen két trapézbordaillesztés van (melyeket alátétlemezes varrattal, a pályalemezre szerelés után, a borda vízszintes helyzetében hegesztenek meg). A panelek gyártása a Ganz Acélszerkezet Rt.-nél (28–32. képek) és az MCE Kft.-nél (33–36. képek) oly módon történik, hogy a lemezekre elõször automatikus módszerrel felhegesztetik a trapézbordákat, majd ezt követõen építik és hegesztik be a kereszttartókat.

29. kép: A kereszttartó-trapézbordák kapcsolatainak hegesztése bedöntött helyzetben a Ganz Acélszerkezet Rt.-nél

30. kép: A fenéklemez és fõtartó összeállítása és a kedvezõ helyzetû varratok elkészítése (állító padon, ellensúlyok alkalmazásával) a Ganz Acélszerkezet Rt.-nél

31. kép: A „C elem” teljes összeállítását és a keresztmerevítések kapcsolatainak hegesztését gyûrûs forgatóban végzik a Ganz Acélszerkezet Rt.-nél

32. kép: A „C elem” a forgatóban a Ganz Acélszerkezet Rt.-nél

33. kép: A trapézbordák felszorítása a pályalemezre kézzel mûködtetett hidraulikus berendezéssel az MCE Kft. mûhelyében

35. kép: A trapézbordákat illesztõ, alátétlemezes varrat hegesztése vízszintes helyzetben, beépített állapotban készül az MCE Kft.-nél

34. kép: A trapézbordák nyakvarratainak vízszintes helyzetben történõ hegesztése traktorra szerelt MAG pisztollyal az MCE Kft.-nél


51

36. kép: A híd teljes keresztmetszetû (konzolok nélküli) próbaszerelése az MCE Kft.-nél

A KÖZGÉP Rt. (37–41. képek) és – elõírásai szerint – a Rutin Kft. (42., 43. képek) viszont összeállítja a panelt és aztán kezdi a hegesztést, következésképpen csak félautomatikus eljárással kapcsolhatja a trapézbordákat a pályalemezhez (a már ott lévõ kereszttartók ugyanis a hegesztõ traktor útjában lennének). A kész paneleket a KÖZGÉP Rt. és az MCE Kft. a szekrénytartó teljes keresztmetszetében összeállítja és méretre vágja, továbbá ellátja korrózióvédelemmel is. A Ganz Acélszerkezet Rt. csak az ún. „C elemet” állítja és hegeszti össze, hossz- és keresztirányú ráhagyásokat alkalmaz, melyeket csak a csepeli elõszerelõ telepen vágnak méretre (44. kép). A fenti munkálatokat mind a négy Vállalkozó saját maga által készített megfelelõ állító, elõfeszítõ, bedöntõ és forgató készülékekben végzi. Ezek azonban – mind számban, mind kialakításban – jelentõsen eltérnek egymástól.

38. kép: A panellemezek kifogástalan síkjának biztosítása céljából minden merevítõ varratának ellenoldalát autogén lánggal történõ egyengetésnek vetik alá a KÖZGÉP Rt.-nél (a másik három gyártónál is)

52

37. kép: Elõfeszítõ-bedöntõ készülékben hegesztik a (gyalogjárdás, 2 db-ból összehegesztett) konzolelemre a pályalemezhosszborda-kereszttartó kapcsolatok varratait a KÖZGÉP Rt. mûhelyében

39. kép: A „C elemet” gyûrûs forgatóban állítják és hegesztik össze a KÖZGÉP Rt.-nél


40. kép: A teljes keresztmetszet konzolok nélküli próbaszerelése a KÖZGÉP Rt.-nél

41. kép: Egy kész „C elem” a KÖZGÉP Rt. telephelyén (a korrózióvédelmet is ott készítik el, ugyanúgy, mint az MCE Kft.-nél)

42. kép: A pályalemez, a trapézbordák, majd a kereszttartók elhelyezése és fûzéssel történõ rögzítése a pneumatikus mûködtetésû állító padon a Rutin Kft. mûhelyében

43. kép: A panelok hegesztése szintén pneumatikus mûködtetésû elõfeszítõ-forgató padon történik a Rutin Kft-nél

44. kép: A Ganz BVG Kft. a pályalemezt a csepeli összeállításkor szekátorral vágja pontos méretre


53

4.3. A hegesztés néhány kérdése Elöljáróban ki kell hangsúlyozni, hogy óriási tömegû varratról van szó. Rendkívül fontos tehát, hogy – szigorú minõségi elõírások kielégítése mellett – a lehetõ leggazdaságosabb hegesztési eljárások és módszerek kerüljenek kiválasztásra. A fentiek alátámasztására szolgáljon néhány adat (mindkét oldali, mindkét ártéri szerkezetre, tehát 2x1.370 = 2.740 m hosszú hídszakaszra vonatkozóan): – a kocsipálya alatti 300 mm magas trapézbordák T-kötése: 110.000 m; – a többi hosszmerevítõk sarokvarratos kapcsolatai: 84.000 m; – a keresztmerevítések sarokvarratai: 40.000 m; – a keresztmerevítések tompavarratai: 24.000 m; – a pályalemez, fenéklemez és fõtartó gerincek tompavarratai: 20.000 m; – a trapézbordák alátétlemezes tompavarratai: 15.000 m. Ez mintegy 300.000 m hegesztett kötést tesz ki. A varratsorok száma ennek többszöröse! (Egy varratsor hegesztési sebessége – az eljárástól és hegesztési helyzettõl függõen – csupán 10–50 cm/perc!)

A továbbiakban – természetesen változatlanul õrizkedve az értékeléstõl – röviden bemutatjuk az egyes vállalkozók által alkalmazott megoldásokat. A tervi elõírások követik az EUROCODE (viszonylag új) szabályát, mely szerint a pályalemez 8 mm vastag trapézbordáinak (egyoldali) nyakvarrataiban max. 2 mm-es összeolvadási hiány engedhetõ meg. Ez szükségessé teszi, hogy – még a Ganz Acélszerkezet Rt.-nél alkalmazott legkorszerûbb ESAB A6DK kétfejes fedett ívû (121) automata esetén is – a bordákat (kb. 50°-os nyílásszög és 3 mm-es élszalag biztosításával) leélezzék. A varratok így vízszintes helyzetben, két oldalról egyszerre, egy sorban készülhetnek (45. kép). Az MCE Kft. szintén leélezi a trapézbordákat (kb. 2 mm-es élszalagot hagy), a varratot azonban egy egyszerû kis traktorra szerelt védõgázas pisztollyal, tömör huzallal (135), vízszintes helyzetben, egyszerre egy oldalról, egy sorral készíti el (46. kép). A KÖZGÉP Rt. és a Rutin Kft. is leélezi a trapézbordákat és kézi vezetésû, tömörhuzalos MAG (135) eljárással, vályúhelyzetben, egyszerre egy oldalról, két rétegben hegeszt meg egy varratot. Az elõszerelés és a helyszíni szerelés során a pályalemezek, valamint a fenéklemezek hossz- és keresztirányú, vályú helyzetû tompavarratait mind a három cég kerámia alátétes hegfürdõ megtámasztással készíti (47–50. képek).

47. kép: Kerámia hegfürdõ megtámasztó alátét (jobbra) és a használatával kialakult varratgyök (balra)

45. kép: Kétfejes fedett ívû automatával hegesztik a trapézbordák nyakvarratait a Ganz Acélszerkezet Rt.-nél

46. kép: Traktorra szerelt MAG pisztollyal hegesztve készülnek a trapézbordák nyakvarratai az MCE Kft.-nél

54


48. kép: Kerámia alátét felragasztása a pályalemez-illesztés alsó felületére

49. kép Kerámia alátét rögzítése a pályalemezhez

50. kép: Kerámiaalátét felülrõl nézve, az elsõ varratsor meghegesztése elõtt (a kampók és ékek az illesztendõ lemezek egysíkúságát biztosítják)

52. kép: A fedett ívû eljárással készült hossz- és keresztvarrat találkozása (Ganz Acélszerkezet Rt.)

51. kép: A pályalemez-illesztés közbensõ és fedõsorainak hegesztése fedett ívû automatával (Ganz Acélszerkezet Rt.)

Az alapsort a Ganz Acélszerkezet Rt. és az MCE Kft. tömör huzalos (135), a KÖZGÉP Rt. porbeles huzalos védõgázas (136) eljárással húzza be (de a másik kettõtõl eltérõen, két rétegben). A takarósorok mindenütt fedett ívvel (121) készülnek (51., 52. képek). A többi, pozícióban hegesztendõ varratnál (fõtartó-, felsõ és alsó kereszttartó-, valamint konzolgerincek) a Ganz Acélszerkezet Rt. kétoldali, bevont elektródás kézi ívhegesztést (111), a KÖZGÉP Rt. egyoldali, porbeles huzalos MAG-ot (136), míg az MCE Kft. kétoldali, tömör huzalos MAG-ot (135) alkalmaz. Ez utóbbi kettõ kerámia alátétet használ, de az MCE Kft. a gyökben csõ keresztmetszetût. A felsõ és alsó kereszttartók vízszintes övlemezeinél mindhárom cég kerámia alátéttel dolgozik. A varratok külalakja között szembetûnõ az eltérés (53–56. képek). Az egyes módszerek költség- és idõigényesség-elemzésétõl el kell tekintsünk (noha nagyon figyelemre méltó eredményeket kapnánk), azt azonban megállapíthatjuk, hogy a munka minden esetben jó minõséget eredményez.

53. kép: Kereszttartó-gerinc illesztés bevont elektródás kézi ívhegesztéssel (111), két oldalról kivitelezve (Ganz Acélszerkezet Rt.)

54. kép: Kereszttartó-gerinc illesztés kerámia alátéttel, egy oldalról, porbeles hegesztõhuzalos MAG eljárással (136) készült varratának gyökoldala (KÖZGÉP Rt.)

Ehhez természetesen hozzájárul az is, hogy a kivitelezõk jelentõs beruházásokat eszközöltek, így mindenütt a legkorszerûbb hegesztõgépekkel dolgoznak.

5. A MEDERHÍD 5.1. Általános megjegyzések Az ártéri nyílások, ha nem is egyszerû, de mégis már – ugyan jóval kisebb léptékben (legutóbb pl. a Szekszárdi Duna-híd esetében) – viszonylag begyakorlott feladatot jelentenek. Nem így a mederhíd. Egy világrekorder méretû ívhídnak nemcsak a megtervezése, hanem a kivitelezése is rendkívüli, igen bonyolult feladatok hosszú sorának megoldása elé állítja a végrehajtás minden résztvevõjét. A megvalósítás oroszlánrésze, a legnehezebb feladatok (ívtartó szerelése, beúsztatás, pillérekre emelés) még hátravannak. Ezért a már elvégzett munkák címszavas bemutatása mellett, csupán a további teendõkre kidolgozott technológiákról adhatunk rövid tájékoztatást.

55. kép: Kereszttartó-gerinc illesztés kerámia alátéttel, egy oldalról porbeles hegesztõhuzalos MAG eljárással (136) készült varratának koronaoldala (KÖZGÉP Rt.)


56. kép: Kereszttartó-gerinc illesztés tömör huzalos MAG eljárással (135) két oldalról készült tompavarrata (MCE Kft.)

55

5.2. A megvalósítás fõbb teendõi, módjai, helyszínei és szereplõi A szerkezetek – közúti szállításra alkalmas méretekben – a Ganz Acélszerkezet Rt. Budapesti gyárában készülnek (57. kép). Az elõszerelést – uszályba rakásra alkalmas méretekben – a Ganz BVG Kft. csepeli elõszerelõ telepén hajtják végre (58. kép). Itt készül a korrózióvédelem is. A híd végleges állapotra történõ összeszereléséhez a helyszínen, a Duna bal partján, erre a célra a Hídépítõ Rt. által épített, kb. 320 m hosszú acélcsõ cölöpökön nyugvó állványzat szolgál (59. kép). A teljesen kész, közel 8.500 tonna önsúlyú híd alá – megfelelõ „mûöblök” kialakítása után – 2x4 db bárkát úsztatnak, majd azt – segédszerkezetekkel és speciális hidraulikus sajtók sokaságával – mintegy 6 m magasra emelik. A közel 10.000 tonnás szerkezet beúsztatását ilyen állapotban hajtják végre. A hídpillérek elé érve, az alacsonyabbik pillér fölé 0,5 m-re történõ további 4 m emelést terveznek (a vízállástól függõen, aminél 4 m-es ingadozással lehet számolni!). Harmadik lépcsõben a híd jobb végét a 4,5 m-rel magasabban fekvõ jobb parti pillér fölé emelik (ugyanis az egész mûtárgy 1,46%-os lejtésben van, ez pedig 310 m-en 4,5 m-t tesz ki). Ezen a helyen tehát – jó esetben – összesen 15 m körüli emelési magassággal kell számolni. Végül a hidat a pillérek közé úsztatják és sarura engedik. Ezt a világviszonylatban is kiemelkedõ eseményt jövõ év nyarára tervezik. A fõ befejezõ munkálatokat (korrózióvédelem, pályaszigetelés, pályaburkolat stb.) a Hídtechnika Kft. fogja végrehajtani.

5.3. A szerkezet és az eddig elvégzett munkák ismertetése A 310 m hosszú mederhíd merevítõtartója 19 db 12–18 m hosszú egységbõl tevõdik össze. A 40 m széles pályaszerkezet 9 db 3,0–3,6 m széles panelbõl, két 2,5 m széles konzolpanelbõl, valamint két 2,0 m széles, 3,0 m magas fõtartóból áll (60. kép). A pályaszerkezet keresztirányban három szállítási egységre tagozódik. A két szélsõ (61. kép) a ferde fõtartót, a pályaszerkezet egy részét és a járdakonzolt, míg a középsõ (62. kép) a két hossztartót és a pályaszerkezet belsõ részét foglalja magában. Az üzemi munka során a ferde fõtartó öv- és gerincelemére felhegesztik a hosszmerevítõket, majd összeépítik a diafragmákkal (63. kép). A varratok zömét gyûrûs forgató készülékben hegesztik meg (64. kép). A pályalemezpanel elkészülte után a hossztartó, valamint az általános- és a függesztõ kereszttartók kerülnek beépítésre (65. kép). A híd legnagyobb igénybevételeknek kitett része az ívmerevítõ tartó csatlakozás (66. kép). Ez a szakasz fõként 70 mm falvastagságú, S460ML acélból készül, tompavarratos kötésekkel (67. kép). A két ívtartó egyenként 26 db, 2,0x3,7 m keresztmetszetû, 11–15 m hosszú, 16–50 mm falvastagságú, S460M/ML anyagú szekrénytartó egységbõl (68–71. képek) és az azokat összefogó 8 db, szintén szekrényes keresztmetszetû gerendából áll. Az ívtartók elõszerelése – párban, öt szakaszban – a Ganz BVG Kft. csepeli telephelyén a két végtõl közép felé haladva fog történni. Az ívek helyszíni szerelését (hasonló sorrendben) a merevítõtartóra épített PERI állványzaton szándékoznak végrehajtani.

57. kép: A Ganz Acélszerkezet Rt. nagy szerelõcsarnokát megtöltik a mederhíd gyártásban lévõ egységei

56


58. kép: A Ganz BVG Kft. csepeli telepén folyik a mederszerkezet úsztatási egységeinek összeépítése (balról a merevítõtartó középsõ, jobbról a szélsõ egysége)

59. kép: A mederhíd mintegy 320 m hosszú, a Duna bal partjára telepített szerelõállványa, északi végén már épül a merevítõtartó (2005.10.28.)

60. kép: A mederhíd második keresztmetszeti egységét (az elsõ még gyártásban) hegeszti össze a Ganz BVG Kft. a dunavecsei szerelõállványon (2005.08.31.)

61. kép: A szekrényes keresztmetszetû, ferde fõtartót a csatlakozó pályaszerkezettel és járdakonzollal hegeszti össze a Ganz BVG Kft. a csepeli elõszerelõ telepen


57

63. kép: A ferde fõtartó elemeinek összeépítése a Ganz Acélszerkezet Rt. mûhelyében

62. kép: A végkereszttartót magába foglaló középsô pályaszakasz összeépítés alatt a csepeli elôszerelô telepen (Ganz BVG Kft.)

64. kép: A fõtartó hegesztése forgató készülékben (Ganz Acélszerkezet Rt.)

58


65. kép: A pályaszerkezet hossztartós panel egysége fordított helyzetben (Ganz Acélszerkezet Rt.)

66. kép: A fõtartó ívcsatlakozásnál lévõ része összeépítés alatt (Ganz Acélszerkezet Rt.)

67. kép: A fõtartóba kerülõ 70 mm falvastagságú bordákat elõre összeállítják és hegesztik (Ganz Acélszerkezet Rt.)

68. kép: A kábelrögzítõ csövet magába foglaló ívtartó hegesztése forgató készülékben (Ganz Acélszerkezet Rt.)

71. kép: Az ív-merevítõtartó csatlakozás próbaszerelése a Ganz Acélszerkezet Rt. mûhelyében

69. kép: Az ívtartó egy gyártási egysége (Ganz Acélszerkezet Rt.)

70. kép: Az ívtartó fõtartóhoz csatlakozó része fordított helyzetben (Ganz Acélszerkezet Rt.)

A merevítõtartó gyártása, ill. elõszerelése során a helyszíni illesztések ráhagyásokkal készülnek. Ezeket a helyszínen vágják pontos méretre (72. kép), ami a nagy falvastagságú lemezek esetében különös jelentõséggel bír. A szerelési egységek beemelését a 150 tonnás Clark Ádám úszódaruval végzik, míg a többi emelési munka az 500 tonnás, lánctalpas DEMAG daruval történik (73. kép). A kiszolgáló pódiumok építésével folyamatosan a már elkészült szerkezetek (74. kép) elõtt haladnak (75. kép). Amikor az északi végen 8 egység összeállítása, hegesztése befejezôdött, a munkát a déli hídvégnél (19. egység) kezdve és közép felé haladva folytatják.


59

ÖSSZEFOGLALÁS 2005. november közepén megközelítõleg az ártéri nyílások gyártásának háromnegyedénél, elõszerelésének felénél, helyszíni szerelésének negyedénél tartanak. A mederhíd (melyet csak az ártéri hidak elkészülte után lehet helyére juttatni) munkálatainak java része még hátravan. Célunk e munkaközi tudósítással nem volt több, mint – a kívülállók számára – tömör tájékoztatást nyújtani, fõként az eddig elvégzett tevékenységrõl.

72. kép: A mederhíd fõtartójának alsó övlemezeit a helyszínen mágnesekkel rögzített pályán mozgó szekátorral vágják méretre (Ganz BVG Kft.)

Reméljük, hogy e hatalmas feladat befejeztével egy ahhoz méltó kiadvány jóval részletesebben ismerteti majd az építés minden fontosabb eseményét, leszûri és az utódoknak örökül hagyja a kivitelezõk e gyönyörû mû megvalósítása során szerzett egyedülálló tapasztalatait.

A cikkben közölt fényképek a szerzõ felvételei.

73. kép: A merevítõtartó helyszíni szerelése a munkát kiszolgáló úszódaruval és lánctalpas daruval (Ganz BVG Kft.)

60


74. kép: Már a 7. szerelési egységet vette munkába a Ganz BVG Kft. a dunavecsei szerelõpadon (az 1. egység még hiányzik), elôtérben a jobb-parti északi híd következô egységét úsztatják a beemelés helyére (2005. 11. 17.)

75. kép A fogadó állványzat készül, a merevítõtartó épül (2005. 10. 26.)


61

2400 Dunaújváros, Papírgyári út 49. Tel.: (25) 512-512 www.molnarrt.hu

ÚJ NAGY TELJESÍTMÉNYÛ GÖRGÕPÁLYÁS SZEMCSESZÓRÓGÉP KÉT ACÉLSZERKEZET-GYÁRTÓNÁL A kecskeméti székhelyû ABRAZIV KFT. immár 20 éve foglalkozik szemcseszóró gépek tervezésével, gyártásával. A típusgépek mellett idõrõl idõre, a vevõi igényeknek megfelelõen, új gépkonstrukciók születnek. Az év folyamán két acélszerkezet-gyártó cég – KÉSZ KFT. és MOLNÁR RT. – azonos igényekkel jelentkezett az ABRAZIV KFT-nél. 2500 mm széles táblalemezek és 1000 mm magas I gerendák szemcseszórására is alkalmas berendezést rendeltek. Mindkét berendezés görgõpályáját be kellett illeszteni a helyi anyagmozgatási rendszerbe. A berendezések szórási teljesítménye 5-10 m2/perc táblalemez esetében. A hat szóróturbinás elrendezés lehetõvé teszi egyszerûbb térbeli acélszerkezetek szemcseszórását is.


63

Sas Illés hegesztési és minõségügyi fõmérnök KÉSZ Kft.

TÁJÉKOZTATÓ A 16. ESSEN-I SCHWEISSEN UND SCHNEIDEN NEMZETKÖZI HEGESZTÉSI KIÁLLÍTÁSRÓL OVERVIEW OF THE 16TH INTERNATIONAL SCHWEISSEN UND SCHNEIDEN WELDING EXHIBITION 2005. szeptember 12-étõl 15-éig immáron 16. alkalommal került megrendezésre a Nemzetközi Hegesztési Kiállítás a németországi Essenben. A kiállításon fõ hangsúllyal a hegesztés, vágás, adhéziós kötések, forrasztás, termikus szórás valamint a hõkezelési technológiák igényeihez kapcsolódó területek kerültek bemutatásra. Az idei kiállításon megjelent két új terület az adhéziós ragasztás valamint minõségellenõrzés melyen belül a mérési, minõségbiztosítási valamint az anyagvizsgálati területekrõl is számos kiállító volt jelen. A négyévente megrendezésre kerülõ kiállítás több mint 50 éves múltra tekinthet vissza, így már szinte hagyomány, hogy a hegesztés és vágástechnológiákhoz kapcsolódó piac, knowhow és a felhasználók igen nagy számban tekintik meg a 18 csarnokban közel 100.000 m2 területen, a több mint 40 országból érkezett 1.000 kiállító standját. A kiállítást 4 napja alatt az idei évben is több mint 90 országból közel 70.000 látogató tekintette meg. Magyarországról is nagy létszámban utaztak ki a kiállításra, melybõl szeretném kiemelni a MESSER Hungarogáz Kft. valamint a Magyar Hegesztéstechnikai és Anyagvizsgálati Egyesülés szervezésében lebonyolított látogatásokat, amelyek 1–1 luxusbusszal közel 90 fõnek biztosítottak lehetõséget a kiállítás megtekintésére, melyet ezúton is szeretnék megköszönni mind a magam mind a résztvevõk nevében.

It was the 16th time that the in 2005 International Welding Exhibition was held from the 12th to 15th of September 2005 in Essen. The focus was on welding, cutting, adhesive fittings, splice, thermical spraying and the areas connected to the above. This year's exhibition had two new areas: the adhesive fittings and the quality control issues and within that there were numerous exhibitors in measuring, quality and material testing.

lálhattuk a plazmavágással felszerelt hasonló berendezéseket is. Itt inkább néhány praktikus automatizált vagy félig automatizált eszközt szeretnék bemutatni. A csövek hegesztési varratainak élelõkészítése során gyakran esnek a gyártók abba a dilemmába, hogy a drágább forgácsolási vagy a lényegesen pontatlanabb lángvágással történõ élelõkészítést válasszák. Ehhez nyújt egy igen kedvezõ alternatívát az 2. képen látható kézi és

A továbbiakban röviden a teljesség igénye nélkül néhány talán mások számára is praktikus újdonságon keresztül szeretném bemutatni a kiállításon látott és tapasztalt vágási és hegesztési eszközöket és talán újdonságokat. A vágási területeken egyaránt megjelentek az autogén technikával rendelkezõ CNC vezérlésû vágó berendezések valamint a robottal irányított lángvágó cellák, de ugyanúgy megta-

64


gépi hajtású kivitelben egyaránt megtalálható lángvágó berendezés, mely lánc segítségével különbözõ átmérõjû csövekre rögzíthetõ és mind a darabolás mind az élelõkészítés egyaránt elvégezhetõ a berendezés segítségével. Természetesen az eszközben plazmavágó fej is befogható így ugyanaz a berendezés több technológia alkalmazását is lehetõvé teszi. A berendezés nagy elõnye, hogy helyszínen és gyártási körülmények között bármi-

Jól látható, hogy milyen egyenletes, befúvásoktól és hibáktól mentesen készült a lángvágás, sajnos a technológia részleteibe a gyártó nem avatott be bennünket – valószínû nem alaptalanul –, de annyit elmondott, hogy lényegében semmiféle speciális technológiát nem alkalmazott, csupán a fúvóka és a gázáramlás beállításával érte el a fényképen is látható eredményt.

2. kép: KOIKE csõvégmegmunkáló kézi hajtású lángvágó berendezés

4. kép: Lángvágott alkatrész

lyen pozícióban használható és ezzel megkönnyíthetõ a szerelés próbaszerelés során kialakításra kerülõ élek megfelelõ minõségben történõ elkészítése. Hasonló elõnyök sorolhatók fel az 5. képen látható csõvégmegmunkáló berendezésre is, mely egy az élkilalakításnak megfelelõ marófej segítségével végzi egyben a csövek darabolását és élelõkészítését is. A 3. képen látható a szintén KOIKE gyártmányú furatok vágására alkalmas automata, mely a lemezre rögzítve különbözõ átmérõjû furatok vágására alkalmas, melyet a berendezés bekapcsolását követõen az átáramló oxigénnel meghajtott motor segítségével, önjáró módon végez a berendezés,

így kiküszöböli a kézi vezetésbõl adódó hibákat. Ez az eszköz is igen hasznos lehet, akár gyártási, akár szerelési területeken, ahol sok utólagos kézzel vágott furatot kell elkészíteni. Mindenképpen szeretnék említést tenni egy talán sokak számára kuriózumnak számítható lángvágási feladat megoldására. Az 4. képen látható alkatrész egy gyártó cég kiállítói standján volt látható, a méreteit talán kellõképpen szemléltetik a mellette ülõ urak. A szerkezeti acélból készült elem minden felületét lángvágással alakították ki, a legvékonyabb falvastagság 30–40 mm között mozgott 500–550 mm vágott vastagság mellett.

3. kép: KOIKE lángvágó automata különbözõ átmérõjû furatok vágásához.


A hegesztõgépek, berendezések körében kiemelkedõ volt az ebben az évben 110 éves Lincoln Electric, amely 22 élõ bemutatót állított fel, amelyek hatását meg azzal is fokoztak, hogy a bemutatóhelyek teljesen hitelesen termelõhelyeknek tûntek. A bemutatóhelyeken német és angol nyelvû szemléltetõ táblák mutatták az éppen ott folyó hegesztési eljárást. Számos újdonság volt látható: a bevont elektródás és AWI hegesztésre alkalmas inverteres Inertec®145-S és az Inertec®V205S egyenáramú áramforrásuk, amelyek intelligens „Autoadaptive Arc Force” és „Hot Start” funkciója elõsegíti az ívgyújtást, meggátolja az elektróda leragadását és csökkenti a fröcskölést, hozzárendeli az áramerõsséget a maximális ívstabilitáshoz. Az Inertec®V205-T Pulse egyenáramú AWI áramforrásuk impulzus üzemmódban is használható. Lényeges tulajdonsága, hogy egyfázisú (auto adaptív, nem kell kapcsolókkal beállítani az aktuális betápláló feszültséget). Újdonságnak számított a Power Wave® 405M/LF 40 áramforrás és huzalelõtoló kombináció, amely a különbözõ hegesztési módok beállításával különbözõ hatásokat lehet elérni. Ezek, a hagyományos CV MAG hegesztés, Rapid Arc™, nagy teljesítményû hegesztés (a Hegesztéstechnika ez évi harmadik számában volt olvasható róla cikk), Puls on Puls™ alumíniumhegesztés MIG eljárással, valamint Power Mode™ hegesztés, amely kifejezetten vékony szelvényvastagsagú lemezek, profilok, csövek hegesztésére alkalmas. Inverteres plazmavágó áramforrásaik közül új a 65 A-es, illetve 105 Aes berendezéseik. Az áramforrások háza követte a már korábban egységesített házkialakítást. A Power Wave® AC/DC 1000 inverteres áramforrások tápláltak, a különbözõ fedett ívû berendezéseket, melyekkel felrakó és kötõ hegesztések (egy és többhuzalos) egyaránt bemutatásra kerültek.

65

6. kép: Duplahuzalos PowerWave hegesztõgép

5. kép: Csõvégmegmunkálás marófejjel

Az áramforrások 1000 A-t 100%-os bekapcsolási idõ mellett is teljesítik. A hullámforma szabályozás elve szerint a kiegyenlítés növelésével a pozitív tartományban a nagyobb beolvadást, míg a negatívban a leolvasztási teljesítményt lehet növelni. Ily módon az elõbbit kötõ- míg az utóbbit felrakóhegesztésre lehet használni. Hasonlóan nagy területen jelentek meg a kiemelt hegesztõgép- és anyag forgalmazók, például az ESAB, REHM, Gronius, Böhler, Migatronic stb. és természetesen nagyon sok kisebb gyártó is megjelent. Itt mindenképp megemlíteném, hogy a kiállítók között megjelentek ugyan még igen kis lét-

7. kép: AristoMig, AristoFeed hegesztõgép és elõtoló

66

számban az orosz gyártmányú, nagy teljesítményû hegesztõberendezések is, ami talán mutatja, hogy a jövõben talán új résztvevõk is megjelennek és természetesen új piacok is megnyílnak a hegesztõberendezések kapcsán. Természetesen meg kell említeni a csúcstechnológiákat is, melyek közül talán a robottechnika a legkézenfekvõbb mindenki számára, de talán manapság már nem is a robotok alkalmazása, ami újdonság, hanem a robotok programozási módjainak megváltozása és a robotok szenzor technikájának fejlõdése, ami az utóbbi években igen jelentõs fejlõdésen ment keresztül.

Míg néhány éve a robotok on-line tanítása volt az egyetlen iparban is elterjedt megoldás a hegesztõrobotok betanítására manapság a 3D modellezés elterjedésével a számítógép mellett virtuális modelltérben – melyben egyaránt látható a munkadarab élelõkészítéssel rendelkezõ modellje és a teljes robotállomás prifériákkal és felfogókészülékekkel együtt – történik a programozás, ezzel jelentõsen lecsökkentve a robot termelésbõl kiesõ idejét, valamint a tesztelések során történõ ütközés veszélye is jelentõsen csökken. Ezek a programozások a legújabb szoftverekben már nem a számítógép billentyûzetét és egerét használ-

8. kép: Fedett ívû hegesztés többhuzalos technikával AccuTrack hegesztõhuzallal


va történik, hanem a robot vezérlõpultját csatlakoztatjuk a számítógéphez és ezen keresztül végezhetõ a programozás, így jelentõsen megkönnyítjük a programozó munkáját is, hiszen nem kell külön nyelvezetet és metodikát megtanulnia a robot programozásához. A másik igen jelentõsen fejlõdõ terület a robottechnikában a szenzorok alkalmazása. A 90' években a hegesztõrobotok döntõ többsége a

gázterelõ fúvókával történõ kontakt keresést alkalmazta hegesztés kezdõpontjának megkeresésére, de a kiállításon már számos robotalkalmazás adaptív szabályozást is megvalósító varratkövetõ lézerszenzorokkal láthattunk. Ezeknek a szenzoroknak legfõbb elõnye hogy a hegesztést megelõzõen nincs szükség számos ponton a munkadarab ellenõrzésére és a pályaprogram eltolására, hiszen a varrat kezdõpontját megtalálva a lézerszen-

zor folyamatosan a hegesztõpisztoly elõtt haladva – természetesen a pisztolyhoz rögzítve – folyamatosan módosítja a robot pályáját a munkadarabnak megfelelõen, azonban az igazi adaptivitást az adja, hogy tompavarratok esetében a varratgeometriát – keresztmetszetet – kiértékelve a hegesztési paramétereket szabályozza, ezáltal a varrat korona oldalán egyenletes feltöltést és esztétikus megjelenítést biztosít változó geometria mellett is.

9. kép: Hegesztõ robot alkalmazások

10. kép: Off-line programozási szoftverfelület


67

A MAGÉSZ PÁLYÁZATI FELHÍVÁSA A Magyar Acélszerkezeti Szövetség meghirdeti az

„ACÉLSZERKEZETI DIPLOMADÍJ” A diplomadíj célja A MAGÉSZ – Magyarországi Acélszerkezet – Gyártók – Építôk Szövetsége – figyelemmel kíséri a hazai szakmai utánpótlás alakulását. Az acélipar hazai fejlôdése egyre több felsôfokú képesítéssel rendelkezô ipari szakembert igényel. A szakember utánpótlás hosszú távú megoldásának egyik alapvetô feltétele az acélszerkezeti szakma rangjának visszaállítása, emelése. A MAGÉSZ Diplomadíj az elôbbi törekvés egyik megjelenési formája. A díj azoknak a mérnökhallgatóknak adományozható, akik szakdolgozatukat, illetve diplomatervüket – a MAGÉSZ tagvállalatainak profiljába esô témában – kiemelkedô színvonalon készítették el. A diplomadíj, a kezdô szakemberek anyagi támogatása mellett, elsôsorban magas szakmai elismerés, lehetôség a szakmai elismerés korai megszerzésére (a díjnyertesek pályázati munkáját a MAGÉSZ szakmai lapjában közzé teszi).

pályázatot

• Miskolci Egyetem, Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék • Dunaújvárosi Fôiskola, Mechanika és Fémszerkezeti Tanszék • Pécsi Tudományegyetem, Pollack Mihály Mûszaki Fôiskolai Kar, Gépszerkezettan Tanszék

Az elbírálás kiemelt szempontjai: – a probléma megoldásának újszerûsége, – valamely rutin faladat magas szintû, egyéni megoldása, – a probléma innovatív megközelítése.

A pályázat elbírálása:

Az intézmények által rangsorolt pályázatok végsô sorrendjét a MAGÉSZ elnökségébôl és felkért egyetemi oktatókból álló bírálóbizottsága határozza meg. A döntésrôl minden pályázó írásos értesítést kap • Felsôfokú intézményben 2005-ben megvédett, jeles (5) minôsítésû legkésôbb 2006. március 31-ig. diplomamunka (szakdolgozat), illetve az intézmény javaslata. • A diplomamunka tárgya legyen kapcsolatos az acélszerkezetekkel, felel- A MAGÉSZ Diplomadíj díjai: jen meg a tagvállalatok profiljának. Egyetemi Diplomamunka Díj: • A diplomamunka (szakdolgozat) és a konzulens támogatásával ellátott 120.000,– Ft pénzjutalom + MAGÉSZ egyéni tagság, amely az elsô két pályázati ûrlap határidôre való benyújtása a felsôoktatási intézmény évben tagdíjmentes kijelölt szervezeti egységénél. Fôiskolai Szakdolgozat Díj: 80.000,– Ft pénzjutalom + MAGÉSZ egyéni tagság, amely az elsô két A pályázat benyújtása évben tagdíjmentes A diplomamunkát (szakdolgozatot) és a kitöltött pályázati ûrlapot az intézmény MAGÉSZ által kijelölt szervezeti egységénél kell benyújtani A díjakat a nyerteseknek a MAGÉSZ éves közgyûlésén, ünnepélyes legkésôbb 2006. február 15-ig. keretek között adjuk át.

Pályázati feltételek

A benyújtás helyei: • Budapesti Mûszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Hidak és Szerkezetek Tanszék

MAGÉSZ Elnöksége

Az általunk épített csarnokokkal maximálisan igazodunk a vevôk igényeihez. Így szerkezetekkel és burkolatokkal az épület funkciójának leginkább megfelelô anyagokat alkalmazzuk. A szerkezetek készülhetnek – hidegen hajlított szelvénybôl rácsos keretszerkezettel, – melegen hengerelt oszlop, rácsos szaruzat alkalmazásával, – melegen hengerelt Európa profilokból keret vállmerevítéssel. Szerkezeteink üzemileg hegesztett, helyszínen csavarozott kapcsolatokkal készülnek. A komplett fôvállalkozási vertikum egyenletes, jó minôségben történô kivitelezés érdekében a 2002. év folyamán bevezetésre került az MSZ EN ISO 9001;2001 minôségirányítási rendszer, mely magába foglalja a tervezés, gyártás, helyszíni szerelés munkafolyamatainak szabályozását.

Elérhetôségeink: Nyíregyháza, Lomb u. 16. Postacím: 4405 Nyíregyháza, Pf: 3 Telefon/fax: (42) 596-728 E-mail: [email protected] Telefon: (42) 461-118, 465-156, 596-729

68


A MAGÉSZ PÁLYÁZATI FELHÍVÁSA A Magyar Acélszerkezeti Szövetség meghirdeti az

„ACÉLSZERKEZETI NÍVÓDÍJ” pályázatot A pályázat célja: a kiemelkedô szakmai színvonalon megvalósult acélszerkezeti termékek, építmények alkotóinak (tervezôk, gyártók, kivitelezôk) erkölcsi elismerése. Pályázhat: Magyarországon bejegyzett társaság vagy vállalkozó, elkészült és 2005-ben átadott, Magyarországon saját erôforrással gyártott acélszerkezettel. A szerkezet nem lehet alkatrész jellegû. Egy cég több, a felhívást kielégítô pályázat benyújtására jogosult. Tervezôk, gyártók és kivitelezôk önállóan vagy együttesen is pályázhatnak. Önálló pályázat esetén a másik két résztvevôt meg kell jelölni. Pályázat jellege: országos, nyilvános, egyfordulós. A pályázat tartalmi követelményei: – egyoldalas összefoglaló a pályázó adataival, tömör témaleírás, a díjra terjesztés rövid indoklása; – a szerkezet rövid bemutatása, alkalmazott anyagok, gyártás- és szerkezettechnológia; – tervezô megnevezése, tervezés bemutatása, alkalmazott módszer, szoftver stb.; – mûszaki-gazdasági paraméterek, megvalósítási idô; – mellékletként vázlatok, fényképek (eredeti), minôséget tanúsító iratok, különféle referenciák (szakvélemény, vevô véleménye, szaklapcikk stb.) becsatolása. Értékelés szempontjai a hazai és külföldi referenciák alapján: – újszerûség, – esztétikai követelmények kielégítése, – minôség, – mûszaki színvonal. Beadási határidô: 2006. február 15. A pályázatokat 1 példányban az alábbi címre kérjük eljuttatni: MAGÉSZ Magyar Acélszerkezeti Szövetség 1161 Budapest, Béla út 84. További információ:

Dr. Csapó Ferenc Telefon/fax: 1/405-2187; 30/946-0018 E-mail: [email protected]


69

MEGRENDELÔLAP Elôfizetésben megrendelem a MAGÉSZ Acélszerkezetek címû folyóiratot Elôfizetési díj: 1 évre 3200 Ft+áfa és postaköltség.

példányban.

Megrendelô: Cím: Telefon/fax/e-mail:

Fizetés:

átutalással

csekken

A megrendelôlapot az alábbi címre kérjük: MAGÉSZ, Dr. Csapó Ferenc 1161 Budapest, Béla utca 84. Tel./fax: 1/405-2187

aláírás, bélyegzô

✄ H I R D E T É S

1/2 oldal (A/5) színes: MAGÉSZ tagoknak 50 000 Ft+áfa, külsô cégeknek 70 000 Ft+áfa Azon partnereink részére, akik minden számban hirdetnek (4 db/év), 10% kedvezményt adunk. Nagy József Telefon: 06 20 9783-927 E-mail: [email protected]

Magyar Acélszerkezeti Szövetség lapja – Journal of the Hungarian Steel Association

70

Kiadja a Magyar Acélszerkezeti Szövetség 1161 Budapest, Béla u. 84. Tel./fax: (1) 405-2187 E-mail: [email protected] Felelôs kiadó: Markó Péter Felelôs szerkesztô: Dr. Csapó Ferenc A szerkesztô munkatársa: Nagy József ISSN: 1785-4822 Készült: TEXT Nyomdaipai Kft. Dunaújváros, Papírgyári út 49., 2401 Pf. 262 Telefon: (25) 283-019, Fax: (25) 283-129, E-mail: [email protected]


Magyar Acélszerkezeti Szövetség lapja Journal of the Hungarian Steel Association

Recommend Documents