Jännitysanalyysi osana putkistosuunnittelua
Tiensuu, Esa (2020)
2020
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202004175226
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202004175226
Tiivistelmä
Insinöörityössä perehdyttiin alustavan putkistosuunnittelun jännitysanalyysiin. Insinöörityö koostuu teoriaosuudesta, verkkokyselystä ja käytännön osuudesta. Työ tehtiin AFRY Finland Oy:lle.
Teoriaosuudessa tutustuttiin putkistosuunnittelun ja jännitysanalyysin perusteisiin. Putkistosuunnittelu on merkittävä osa tehdassuunnittelua. Putken täytyy olla riittävän joustava ja oikein tuettu, jottei putkeen synny liian suuria jännityksiä. Putken tuenta suoritetaan kannakkeilla ja putken joustavuutta voidaan lisätä muokkaamalla putken reititystä sekä valitsemalla sopivat kannaketyypit. Jännitysanalyysi tutkii putkistoon kohdistuvia jännityksiä ja putkiston liikettä prosessissa esiintyvien sisäisten ja ulkoisten voimien perusteella. Tietyille putkille täytyy viranomaisvaatimusten vuoksi suorittaa jännitysanalyysi, mutta se on muutenkin hyvä tapa tarkistaa suunnitellun putkiston kestävyys.
Putkiston suunnittelun suorittaa putkistosuunnittelija ja jännitysanalyysin suorittaa lujuuslaskija. Jännitysanalyysin työprosessissa putkistosuunnittelija lähettää lujuuslaskijalle laskettavan putkiston tiedot. Lujuuslaskija tekee jännitysanalyysin ja lähettää tiedot takaisin putkistosuunnittelijalle. Tiedonsiirron nopeutta ja sujuvuutta edesauttaa siirtotiedostot, joilla putkiston tiedot voidaan siirtää suoraan jännitysanalyysiohjelmaan.
Verkkokyselyllä määritettiin työprosessin ongelmia ja niiden vaikutusta työprosessin sujuvuuteen. Käytännön osuudessa etsittiin siirtotiedostoon liittyvien ongelmien syyt. Tiedonsiirtoa putkistosuunnittelu- ja jännitysanalyysiohjelmien välillä voidaan tehostaa käyttämällä siirtotiedostoa. Siirtotiedoston ongelmat voidaan korjata oikeanlaisella työtavalla putkiston mallinnuksessa ja siirtotiedoston luomisessa.
Insinöörityön tuloksia tullaan käyttämään jännitysanalyysin työprosessin kehittämiseen ja sisäisten ohjeiden tarkentamiseen sekä uusien ohjeiden tekemiseen. Nämä tehostavat huomattavasti jännitysanalyysin työprosessia ja tiedonsiirtoon käytettävän siirtotiedoston toimivuutta.
Teoriaosuudessa tutustuttiin putkistosuunnittelun ja jännitysanalyysin perusteisiin. Putkistosuunnittelu on merkittävä osa tehdassuunnittelua. Putken täytyy olla riittävän joustava ja oikein tuettu, jottei putkeen synny liian suuria jännityksiä. Putken tuenta suoritetaan kannakkeilla ja putken joustavuutta voidaan lisätä muokkaamalla putken reititystä sekä valitsemalla sopivat kannaketyypit. Jännitysanalyysi tutkii putkistoon kohdistuvia jännityksiä ja putkiston liikettä prosessissa esiintyvien sisäisten ja ulkoisten voimien perusteella. Tietyille putkille täytyy viranomaisvaatimusten vuoksi suorittaa jännitysanalyysi, mutta se on muutenkin hyvä tapa tarkistaa suunnitellun putkiston kestävyys.
Putkiston suunnittelun suorittaa putkistosuunnittelija ja jännitysanalyysin suorittaa lujuuslaskija. Jännitysanalyysin työprosessissa putkistosuunnittelija lähettää lujuuslaskijalle laskettavan putkiston tiedot. Lujuuslaskija tekee jännitysanalyysin ja lähettää tiedot takaisin putkistosuunnittelijalle. Tiedonsiirron nopeutta ja sujuvuutta edesauttaa siirtotiedostot, joilla putkiston tiedot voidaan siirtää suoraan jännitysanalyysiohjelmaan.
Verkkokyselyllä määritettiin työprosessin ongelmia ja niiden vaikutusta työprosessin sujuvuuteen. Käytännön osuudessa etsittiin siirtotiedostoon liittyvien ongelmien syyt. Tiedonsiirtoa putkistosuunnittelu- ja jännitysanalyysiohjelmien välillä voidaan tehostaa käyttämällä siirtotiedostoa. Siirtotiedoston ongelmat voidaan korjata oikeanlaisella työtavalla putkiston mallinnuksessa ja siirtotiedoston luomisessa.
Insinöörityön tuloksia tullaan käyttämään jännitysanalyysin työprosessin kehittämiseen ja sisäisten ohjeiden tarkentamiseen sekä uusien ohjeiden tekemiseen. Nämä tehostavat huomattavasti jännitysanalyysin työprosessia ja tiedonsiirtoon käytettävän siirtotiedoston toimivuutta.