Problem
Maskinfundament KA3 i Kiruna-anrikningsverket viste mistanke om skader i form av omfattende sprekkdannelser og mulig tap av stivhet i fundamentet. Problemet ble oppdaget i forbindelse med vibrasjoner i pelletsverket. LKAB ønsket å finne ut hvor omfattende problemet var, ettersom det var fare for at pelletsverket kunne bli skadet hvis vibrasjonene ikke stoppet. Invator utførte deretter en tilstandsvurdering ved hjelp av ikke-destruktiv testing og dynamisk vibrasjonsanalyse med påmonterte akselerometre for å fastslå fundamentets status. Det var spesielt viktig å undersøke om sprekkene påvirket den dynamiske responsen, og om det var fare for resonansfenomener eller fortsatt skadeutvikling under drift.
Resultater
Målingene viste at fundamentet generelt opprettholdt bæreevnen, men at det var sprekker i deler av konstruksjonen. Akselerometre og ultralydmålinger indikerte lokale stivhetstap, men ingen tegn på alvorlig global ustabilitet. En PSD-analyse (Power Spectral Density) identifiserte fundamentets egenfrekvenser og viste at disse lå utenfor maskinens dominerende eksitasjonsfrekvenser, noe som reduserte risikoen for resonans. Konklusjonen var at fundamentet fortsatt var trygt å bruke på kort sikt. Undersøkelsen avdekket imidlertid også en dimensjoneringsfeil der forankringsstagene var for korte, noe som indirekte førte til at fundamentet sprakk. Det ble derfor besluttet at fundamentet skulle skiftes ut ved neste produksjonsstopp. Inntil da fortsatte overvåkingen ved hjelp av målinger.
Løsningen
Undersøkelsen ble gjennomført i flere trinn:
- Gjennomgang av armeringstegninger
- Visuell inspeksjon av sprekker og betongoverflater.
- Installasjon av akselerometre for vibrasjonsmåling under drift.
- Ikke-destruktiv testing med ultralyd og GPR for å identifisere indre skader og armeringstilstand.
- Vibrasjonsanalyse ved hjelp av RMS- og PSD-metoder for å bestemme egenfrekvenser og dynamisk oppførsel.
- Sammenligning med tidligere måledata og Eurokode-baserte beregninger for verifisering.
Metoden ga et helhetlig bilde av både den statiske og dynamiske tilstanden og sikret en pålitelig vurdering.
Reparasjon
Det ble besluttet at det gamle fundamentet skulle fjernes i forbindelse med produksjonsstansen, og at det skulle støpes et nytt fundament. Invator utførte dimensjonering av fundamentet og utarbeidet dokumentasjon for gjennomføring.
Utstyr
- Akselerometre (for vibrasjonsmåling)
- Ultralydutstyr
- Georadar (GPR)
- LVDT (strekkmåler) for måling av sprekkåpninger
og datainnsamlingssystem for datainnsamling og lagring i nettskyen - Programvare for vibrasjons- og signalanalyse
Standarder
- EN 1990 – Eurokode: Grunnleggende konstruksjonsregler
- EN 1991-1-1 – Laster på bærende konstruksjoner
- SS-EN 1992-1-1 – Betongkonstruksjoner
- ISO 10816 / ISO 20816 – Vibrasjonsvurdering av maskiner og fundamenter
- ISO 16311-1/2 – Tilstandsvurdering av betongkonstruksjoner
