Muoviputkiston suunnittelun harmonisointi
Lempiäinen, Eetu (2024)
Diplomityö
2024
School of Energy Systems, Konetekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2024082766513
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2024082766513
Tiivistelmä
Muoviputkistot ovat keskeinen osa nykyinfrastruktuuria, tarjoten kestäviä ja kustannustehokkaita ratkaisuja vesihuoltoon, kaasunjakeluun ja teollisuuteen. Niiden suosio perustuu korroosionkestävyyteen, kemikaalien sietokykyyn ja helppoon asennettavuuteen. Tämä diplomityö tarkastelee teollisuuden kestomuoviputkia ja niiden standardisointia.
Työn kirjallisuuskatsauksessa käsiteltiin teollisuuden muovisten paineputkien etuja, ominaisuuksia ja käyttökohteita sekä niihin liittyviä standardeja. Työhön rajattiin tarkasteltavaksi viisi eri kestomuovimateriaalia, joita olivat PVC, PE, PP, PVDF ja ECTF. Kestomuoviputkien liitosmenetelmistä käsiteltiin puskuhitsaus, sähkömuhvihitsaus sekä laippaliitokset.
Työssä tehtiin asiantuntijahaastatteluja, joiden perusteella suurimpina haasteina muoviputkistoihin liittyen olivat mittastandardien puute kestomuoviputkiosille, kannakoinnin haasteet suunnittelussa sekä suunnittelussa tarvittavien tietojen löytäminen kestomuoviputkista.
Kestomuoviputkien osien mittavaihteluille ehdotettiin käytettävän suunnittelussa lähtökohtaisesti suurimpia mittoja, jotka varmistuessa korjataan ajan tasalle. Kannakoinnista ehdotettiin käytettävän jatkuvaa kannakointia kannakevälien ollessa 50 cm tai alle, sekä tapauskohtaisesti suuremmillakin kannakeväleillä. Lämpöliikkeiden hallintaan ohjeistettiin käytettävän geometrisen hallinnan keinoja, kuten metalliputkillakin käytetään. Plastic piping systems are a crucial part of modern infrastructure, offering durable and costeffective solutions for water supply, gas distribution, and industrial applications. Their popularity is based on corrosion resistance, chemical tolerance, and ease of installation. This thesis examines industrial thermoplastic pipes and their standardization.
The literature review of the thesis discussed the advantages, properties, and applications of industrial plastic pressure pipes as well as the related standards. The study focused on five different thermoplastic materials: PVC, PE, PP, PVDF, and ECTF. The joining methods for thermoplastic pipes covered in the thesis included butt welding, electrofusion welding, and flange connections.
Expert interviews conducted for the thesis revealed that the main challenges related to plastic piping systems were the lack of dimensional standards for thermoplastic pipe components, the difficulties in designing supports, and the challenges in finding necessary design information on thermoplastic pipes.
It was suggested to use the largest dimensions as a starting point for design to accommodate dimensional variations in thermoplastic pipe components, which can be updated when confirmed. For support design, continuous support was recommended when the support spacing is 50 cm or less, and even larger spacings on a case-by-case basis. To manage thermal movements, geometric control methods similar to those used for metal pipes were advised.
Työn kirjallisuuskatsauksessa käsiteltiin teollisuuden muovisten paineputkien etuja, ominaisuuksia ja käyttökohteita sekä niihin liittyviä standardeja. Työhön rajattiin tarkasteltavaksi viisi eri kestomuovimateriaalia, joita olivat PVC, PE, PP, PVDF ja ECTF. Kestomuoviputkien liitosmenetelmistä käsiteltiin puskuhitsaus, sähkömuhvihitsaus sekä laippaliitokset.
Työssä tehtiin asiantuntijahaastatteluja, joiden perusteella suurimpina haasteina muoviputkistoihin liittyen olivat mittastandardien puute kestomuoviputkiosille, kannakoinnin haasteet suunnittelussa sekä suunnittelussa tarvittavien tietojen löytäminen kestomuoviputkista.
Kestomuoviputkien osien mittavaihteluille ehdotettiin käytettävän suunnittelussa lähtökohtaisesti suurimpia mittoja, jotka varmistuessa korjataan ajan tasalle. Kannakoinnista ehdotettiin käytettävän jatkuvaa kannakointia kannakevälien ollessa 50 cm tai alle, sekä tapauskohtaisesti suuremmillakin kannakeväleillä. Lämpöliikkeiden hallintaan ohjeistettiin käytettävän geometrisen hallinnan keinoja, kuten metalliputkillakin käytetään.
The literature review of the thesis discussed the advantages, properties, and applications of industrial plastic pressure pipes as well as the related standards. The study focused on five different thermoplastic materials: PVC, PE, PP, PVDF, and ECTF. The joining methods for thermoplastic pipes covered in the thesis included butt welding, electrofusion welding, and flange connections.
Expert interviews conducted for the thesis revealed that the main challenges related to plastic piping systems were the lack of dimensional standards for thermoplastic pipe components, the difficulties in designing supports, and the challenges in finding necessary design information on thermoplastic pipes.
It was suggested to use the largest dimensions as a starting point for design to accommodate dimensional variations in thermoplastic pipe components, which can be updated when confirmed. For support design, continuous support was recommended when the support spacing is 50 cm or less, and even larger spacings on a case-by-case basis. To manage thermal movements, geometric control methods similar to those used for metal pipes were advised.