Standardien asettamat rajoitteet palloventtiilien suunnittelulle

Abstract

Työssä tutkittiin standardien asettamia rajoitteita, sekä niiden hyödyllisyyttä palloventtiilien suunnittelussa. Työ suoritettiin Ylöjärveläiselle palloventtiilejä valmistavalle yritykselle. Standardien suuri määrä ja resurssien puute vaikeuttivat standardeihin perehtymistä yrityksessä. Tämä vastaavasti aiheutti yrityksessä suunnittelun osittaista ulkoistamista. Työllä pyrittiin muodostamaan kokonaisvaltainen kuva standardeista liittyen palloventtiilien suunnitteluun, sekä arvioimaan myös niiden asettamia rajoitteita ja hyödyllisyyttä suhteessa suunnitteluun. Suunnittelua lähestyttiin kahdesta eri näkökulmasta. Ensimmäinen näkökohta liittyi venttiilin turvallisuussuunnitteluun. Toinen näkökohta liittyi venttiilin toimivuuteen ja asiakastarpeisiin.

Työ suoritettiin pääsääntöisesti kirjallisuuskatsauksena standardeihin ja kirjallisuuteen. Työssä käytiin läpi myös painelaitedirektiivi, joka on Euroopan unionissa vaikuttava direktiivi, joka pyrkii yhdenmukaistamaan painelaitteiden valmistusta ja suunnittelua Euroopan unionin alueella. Direktiivin voidaan katsoa asettavan vaatimukset suunnittelulle ja standardien voidaan katsoa antavan menetelmän täyttää nämä vaatimukset. Työssä esitettiin erilaisia suunnitteluosa-alueita. Osa-alueisiin pyrittiin etsimään standardit, joista on tukea suunniteltaessa kyseistä osa-aluetta. Standardeja käsiteltiin myös pääpiirteittäin, jolloin pystyttiin arvioimaan niiden asettamia rajoitteita ja hyödyllisyyttä.

Työssä huomattiin, että standardit asettavat useita rajoituksia, joista osa on suoraan peräisin painelaitedirektiivistä. Käsiteltävien standardien lukumäärä oli hyvin suuri ja niiden omaksuminen vei aikaa. Työssä esitettiin yhteenvetotaulukko, jolla pyrittiin osoittamaan painelaitedirektiiviin liittyvät tärkeimmät yksittäiset standardit. Työn tuloksena huomattiin, että standardit ovat etenkin turvallisuussuunnittelun kannalta erittäin hyödyllisiä. Painelaitedirektiivi on juridisesti velvoittava, joten sen vaatimukset on täytyttävä. Vaatimusten täyttäminen on helpointa hyödyntämällä yhdenmukaistettuja standardeja. Työssä kävi ilmi selkeästi standardien hyödyllisyys, kun tavoitellaan turvallisuutta, mutta standardit eivät ottaneet kantaa venttiilin toimivuuteen. Toimivan ja asiakastarpeisiin sopivan venttiilin suunnitteleminen vaatii standardien lisäksi muita menetelmiä tuekseen. Työssä tunnistettiin, että aiempi kokemus, kirjallisuus ja testaaminen ovat tärkeitä, kun suunnitellaan venttiilejä.

This master’s thesis evaluates the limitations set by standards and the usefulness of standards to ball valve designing. The thesis was made for a Finnish company producing ball valves. The large quantity of standards and the lack of resources to get familiar with different standards, led to partly outsourcing of the designing process. The thesis aimed to form a comprehensive overview on standards connected to ball valve designing and on the same time evaluate the limitations set by standards and their usefulness. Designing was approached from two different point of views. The first viewpoint looks at designing from the point of view of safety aspects. The second viewpoint takes in to account the functionality and the degree of customer need satisfied by the valve.

The work was primarily carried out as a literature review of the standards and literature of the industry. The thesis also looked at the pressure equipment directive, which is a directive of the European Union aiming to harmonize the production and designing of pressure vessels inside the European Union. The directive gives the requirements for the designing and the standards give a method to fulfill these requirements. In the work, different design aspects were proposed for ball valves. These design aspects were matched with standards which were considered useful, when designing particular aspect of the valve. The standards were also looked through, so the usefulness and the limitations set by them could be evaluated.

It was recognized that standards do set many limitations although some of them are directly from the pressure equipment directive. The number of standards was large and it was recognized that the adoption of the standards takes a long time. Summary table is presented, which links the standards and the pressure equipment directive, so the most important individual standards can be highlighted. As a result of the work it was clear that standards are useful when designing the safety aspects of the valve. The pressure equipment directive is legally binding, so the requirements set by it must be fulfilled. The fulfillment of these requirements is easiest done by following harmonized standards. In the work standards were proven useful in respect to safety designing, however standards do not give useful information on designing a functional ball valve. Designing a functional valve that fulfills customer needs requires other methods to support the designing. It was recognized that prior experience and literature are important also when designing functional valves.