Venttiilin palotestauslaippojen rakenteellinen kestävyys : prosessin ja kantavuuden vaatimukset
Kortesalmi, Eemeli (2026)
Kandidaatintyö
2026
School of Energy Systems, Konetekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20260617100118
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20260617100118
Tiivistelmä
Tämän kandidaatintyön tavoitteena oli selvittää, millaisia vaatimuksia venttiilien palotestaus, laippastandardit, testausjärjestely, materiaalivalinta ja rakenteellinen kestävyys asettavat venttiilin ja testausjärjestelmän yhdistäville palotestauslaipoille. Työ tehtiin Valmet Flow Controlin toimeksiannosta, testausrakenteiden ja turvallisuuden varmistamiseksi.
Työssä tarkasteltiin venttiilien palotestaukseen liittyviä standardeja ISO 10497 ja API 607 sekä paineenalaisten laippojen standardia ASME B16.5. Näiden standardien vaatimusten mukaan määritettiin suunnittelureunaehdot, joiden lisäksi työssä arvioitiin palotestauksen aiheuttamia materiaalivaatimuksia sekä testauslaipan rakenteellista kestävyyttä. Testauslaipan materiaaliksi valittiin AISI 347H.
Testauslaipan geometria määritettiin standardien vaatimusten, kuormankestävyyden ja valmistettavuuden perusteella. Suurimmissa mahdollisissa kuormissa maksimijännitykset olivat noin 50 % materiaalin myötörajasta. Tulosten perusteella suunniteltu testauslaippa täyttää työn rajauksissa asetetut vaatimukset, mutta jatkotarkastelussa tulisi huomioida erityisesti lämpölaajenemisen, lämpöjännitysten ja hitsausliitosten vaikutukset. The objective of this bachelor’s thesis was to determine the requirements that valve fire test standards, flange standards, material selection and structural integrity give to test flanges that connect the valve to the test system.
This thesis was commissioned by Valmet Flow Control to support functionality and safety of testing systems. This thesis examined the valve fire testing standards API 607 and ISO 10497 as well as ASME B16.5 for covering pressured flanges in pipe systems. In addition of the standards, material requirements caused by fire testing and the structural integrity were evaluated.
AISI 347H was selected as the material for the flanges and the geometry was designed considering standards, load carrying capability and manufacturability. Under the highest possible loads the maximum stresses were approximately 50 % of the material’s yield strength. Based on these results, the planned flanges fulfill the requirements set by fire safety test for valves.
Työssä tarkasteltiin venttiilien palotestaukseen liittyviä standardeja ISO 10497 ja API 607 sekä paineenalaisten laippojen standardia ASME B16.5. Näiden standardien vaatimusten mukaan määritettiin suunnittelureunaehdot, joiden lisäksi työssä arvioitiin palotestauksen aiheuttamia materiaalivaatimuksia sekä testauslaipan rakenteellista kestävyyttä. Testauslaipan materiaaliksi valittiin AISI 347H.
Testauslaipan geometria määritettiin standardien vaatimusten, kuormankestävyyden ja valmistettavuuden perusteella. Suurimmissa mahdollisissa kuormissa maksimijännitykset olivat noin 50 % materiaalin myötörajasta. Tulosten perusteella suunniteltu testauslaippa täyttää työn rajauksissa asetetut vaatimukset, mutta jatkotarkastelussa tulisi huomioida erityisesti lämpölaajenemisen, lämpöjännitysten ja hitsausliitosten vaikutukset.
This thesis was commissioned by Valmet Flow Control to support functionality and safety of testing systems. This thesis examined the valve fire testing standards API 607 and ISO 10497 as well as ASME B16.5 for covering pressured flanges in pipe systems. In addition of the standards, material requirements caused by fire testing and the structural integrity were evaluated.
AISI 347H was selected as the material for the flanges and the geometry was designed considering standards, load carrying capability and manufacturability. Under the highest possible loads the maximum stresses were approximately 50 % of the material’s yield strength. Based on these results, the planned flanges fulfill the requirements set by fire safety test for valves.