Sandvikin Ranger DX900i -porauslaite RockPulse-järjestelmällä

Teknologiatiimin huippuhetki Sandvikin testikaivoksella

12.10.2021
|
Uutinen

SITP-finalisti 2021. TkT Tuomo Pirisen yksi uran huippuhetkiä on ollut, kun tiimin kehittämä RockPulse™-mittausteknologia alkoi toimia Sandvikin testikaivoksella.

Kuva: Sandvikin Ranger™ DX900i -porauslaite RockPulse™-järjestelmällä.

– Tekniikan ammattilaiselle tämä kehitystyö on ollut upea ja ainutlaatuinen kokemus, Sandvikin RockPulse™-tutkimustiimiä vetänyt tuote- ja sovelluspäällikkö Tuomo Pirinen innostuu.

Hän muistelee mielellään uuden teknologian kehittämisvaiheita. RockPulse™ on kallion poraus- ja mittausjärjestelmä, jonka avulla voidaan optimoida porausta. Järjestelmä mittaa ja analysoi porakoneen iskuista syntyviä jännitysaaltoja jatkuvasti porauksen aikana. Näin saadaan välittömästi tarkkaa tietoa porattavien reikien ja kallion ominaisuuksista, porauksen tehokkuudesta ja laadusta sekä porakaluston kuormituksesta. Kosketukseton mittaus antaa datan myös porarille, joka voi työskennellä porauslaitteen ohjaamossa tai etänä eikä saa siten porauksesta aistihavaintoja.

Pirinen oli mukana tuotteen kehitystiimissä alusta alkaen, vuodesta 2008. Nykyään RockPulse™ on patentoitu ja Pirisen työtehtävät Sandvikilla ovat hieman muuttuneet. Silti hän jaksaa edelleen innostua RockPulsesta™.

– Meidän tiimillä oli käytännön ongelma, jota lähdimme ratkaisemaan tutkimalla fysiikan perusteita ja ilmiömaailmaa. Laboratorion pöydältä pääsimme vaihe vaiheelta sarjatuotettavaan, patentoituun, myytävään tuotteeseen. Onhan se upea kokemus. Tässä kehitystyössä oli löytämisen ilo!

Tässä kehitystyössä oli löytämisen ilo!
- Tuomo Pirinen

Palataan alkuun. Jo 1970-luvulla pohdittiin mahdollisuutta poratankojen jännitysaaltojen mittaamiseen kosketuksettomasti. Teknistä ratkaisua ei kuitenkaan ollut ja mittaukset voitiin tehdä perinteisillä menetelmillä ainoastaan laboratorio-olosuhteissa. Käytännön louhintatyössä tai kaivoksilla mittaaminen ei ole ollut mahdollista ennen RockPulse™-teknologiaa.

Yksinkertaistettuna hydraulinen kallioporakone tuottaa iskuaaltoja teräksiseen porakalustoon. Kun aallot osuvat kiveen, kivi rikkoontuu. Perinteisesti tähän liittyvä mittaaminen on ollut epäsuoraa perustuen esimerkiksi porausnopeuteen ja hydrauliikan paineisiin. 

Sandvikin RockPulse™ mittaa suoraan, mitä porauksessa tapahtuu.

Miksi tämä on oleellinen ero?

– Iskuteho, jota käytetään kiven rikkomiseen, on suuri. Osa energiasta heijastuu takaisin ja hallitsemattomana kuluttaa turhaan porakalustoa ja aiheuttaa näin lisäkustannuksia. Myöskään itse poraus ei ole niin tehokasta tai nopeaa, kuin mihin olisi mahdollisuus, Pirinen selventää.

Porauksesta saatavaa dataa voidaan käyttää myös louhinnan turvallisuuden parantamisessa.

– Olemme saaneet kiitosta asiakkailta. RockPulse™ voi keräämänsä datan avulla opastaa käyttäjäänsä ja ehdottaa, miten porauksen asetuksia voisi parantaa, Pirinen kertoo.

Sandvik valmistaa RockPulse™-porausjärjestelmät teknologian osaamiskeskuksessaan Tampereella, jossa myös kehitystyö tehtiin. Tarvittava erikoisporakalusto valmistetaan Sandvikin tehtaassa Ruotsissa.

Sandvikin RockPulse-järjestelmä
Sandvikin RockPulse™-järjestelmä mittaa porauksen iskuaallot kosketuksettomasti.

Pirinen kertoo, että RockPulsen™ kehittäminen oli teknisesti erittäin mielenkiintoista ja haastavaa. Kehitystyö kesti kymmenen vuotta ja laaja-alaisessa kehittäjäverkostossa työskenteli noin 60 osaajaa. Pirinen kiittelee hyvää yhteistyötä ja erityisesti Sandvikin kuuden hengen ydintiimiään, jolla oli hyvä henki.

– Varsinkin, kun meillä tuli tenkkapoo jonkin teknisen ongelman kanssa, yhteishengestä oli apua. Vaikka toimimme kurinalaisesti, meillä oli hauskaa.

Pirinen muistaa vieläkin hetken Sandvikin testikaivoksessa, kun työryhmä sai ensimmäistä kertaa RockPulse™-järjestelmän toimimaan odotetulla tavalla.

– Meillä oli yrityksiä, erehdyksiä ja kokeiluja. Kun saimme lopulta anturin toimimaan, tuntui että pääsimme kiinni fysiikan perusilmiöihin. Samalla tiesimme, että pitkään toivottu teknologia on mahdollista tuotteistaa. Se jää varmasti yhdeksi elämäni huippukohdista.

SITP-finalisti 2021

  • Sandvikin RockPulse™-porausjärjestelmän kehittänyt tiimi: TkT Tuomo Pirinen, DI Noora Kalevo, DI Pasi Hämäläinen, DI Timo Setälä, DI Vesa Uitto ja DI Jarno Viitaniemi.
  • RockPulse™ on yksi viidestä Suomalainen insinöörityöpalkinto 2021 (SITP) finalistista. Voittaja julkaistaan marraskuun lopussa. Tutustu kaikkiin finalisteihin.
  • Katso, miten RockPulse™-järjestelmä toimii käytännössä: YouTube