Laitos- ja putkistosuunnittelussa ratkaisut tehdään pitkälle tulevaisuuteen

Laitos- ja putkistosuunnittelulla on keskeinen rooli tuotantolaitosten turvallisuudessa, toimintavarmuudessa ja tehokkuudessa. Suunnittelussa on sovitettava yhteen laitoksen prosessit, tekniset järjestelmät, turvallisuusvaatimukset, käyttäjän ja kunnossapidon tarpeet – usein vuosikymmeniä kestävää käyttöä silmällä pitäen.

Eri toimialat asettavat suunnittelulle myös omat erityisvaatimuksensa. Millaisia ne ovat, ja miksi laadukas suunnittelu on teollisuusyritykselle myös kilpailutekijä?

Laitos- ja putkistosuunnittelu on kokonaisuus

Laitossuunnittelu kattaa teollisuuslaitosten, tuotantoympäristöjen ja niihin liittyvien järjestelmien suunnittelun. Putkistosuunnittelussa puolestaan keskitytään nesteitä, kaasuja ja muita aineita siirtäviin putkistoihin ja niiden komponentteihin. Olennainen osa putkistoa ovat myös putkikannakkeet, joiden suunnitteluun esimerkiksi sisällön korkeat lämpötilat tai laitteista aiheutuvat värähtelyt tuovat omat erityispiirteensä.

Suunnittelussa määritellään esimerkiksi laitteiden sijoittelu ja putkireitit sekä huomioidaan käytön ja kunnossapidon tarpeet ja eri teknisten järjestelmien yhteensovittaminen. Tavoitteena on toimiva, turvallinen ja kestävä kokonaisuus, joka täyttää sille asetetut tekniset ja viranomaisvaatimukset.

Työtä tehdään nykyisin pääosin 3D-ympäristöissä. Digitaalisen mallin avulla laitosta voidaan tarkastella kokonaisuutena jo ennen rakentamista ja tunnistaa eri järjestelmien välisiä ristiriitoja varhaisessa vaiheessa. Näin voidaan vähentää muutoksia ja korjauksia projektin myöhemmissä vaiheissa.

Toimialat asettavat suunnittelulle erilaisia vaatimuksia

Suunnittelun perusperiaatteet ovat toimialasta riippumatta pitkälti samoja, mutta toimintaympäristö vaikuttaa merkittävästi ratkaisuihin. Comatecilla laitos- ja putkistosuunnittelua tehdään useille teollisuudenaloille.

– Esimerkiksi prosessi- ja kemianteollisuudessa korostuvat materiaalien kemiallinen kestävyys ja ympäristövaikutusten hallinta. Suunnittelussa on tunnettava prosessien erityispiirteet ja huomioitava niihin liittyvät riskit koko laitoksen käyttöiän ajan, kertoo Comatec Process and Automation Oy:n toimitusjohtaja Janne Lammela.

Voimalaitoksissa ja muissa energiateollisuuden kohteissa putkistoilta vaaditaan puolestaan korkeiden lämpötilojen ja paineiden kestävyyttä. Tällöin esimerkiksi materiaalivalintojen ja lujuuslaskennan merkitys korostuu.

Metsäteollisuudessa suunnittelun tavoitteena on usein parantaa tuotannon tehokkuutta tai kasvattaa kapasiteettia olemassa olevassa tuotantoympäristössä. Uudet laitteet ja järjestelmät on tällöin sovitettava toimivan laitoksen rakenteisiin ja prosesseihin tuotantoa tarpeettomasti häiritsemättä.

Turvallisuus ja elinkaari ohjaavat ratkaisuja

Turvallisuus on laitos- ja putkistosuunnittelun keskeinen lähtökohta. Ratkaisuissa huomioidaan käyttöhenkilöstön ja prosessien turvallisuuden lisäksi ympäristövaikutukset.

Samalla tarkastelu ulottuu yhä vahvemmin laitoksen koko elinkaareen. Investointikustannusten lisäksi arvioidaan esimerkiksi kunnossapidettävyyttä, energiatehokkuutta ja käyttövarmuutta pitkällä aikavälillä. Hyvä suunnittelu mahdollistaa myös myöhemmät laajennukset, tuotantomuutokset ja ajan saatossa tapahtuvat teknologiapäivitykset.

Digitaaliset suunnittelumenetelmät tukevat tätä työtä. Mallien avulla voidaan tarkastella esimerkiksi putkistojen reitityksiä, huoltotiloja ja asennettavuutta ennen toteutusta. Mahdolliset ongelmakohdat voidaan näin havaita jo suunnitteluvaiheessa sen sijaan, että ne tulisivat vastaan vasta työmaalla.

Monialainen osaaminen yhdistyy suunnitteluprojektissa

Laitos- ja putkistosuunnittelu edellyttää teknisen osaamisen lisäksi asiakkaan prosessien ja toimintaympäristön tuntemista. Suunnitteluprojekteissa työskentelee tyypillisesti eri alojen asiantuntijoita, ja kokonaisuuteen voi liittyä esimerkiksi prosessi-, mekaniikka-, sähkö-, automaatio- ja rakennesuunnittelua.

– Laajoissa suunnittelukokonaisuuksissa on sovitettava yhteen hankkeen tekniset, taloudelliset ja aikataululliset tavoitteet. Kun suunnittelijat ovat mukana jo hankkeen alkuvaiheessa, ratkaisuissa voidaan huomioida sekä investoinnin tavoitteet että laitoksen pitkän aikavälin suorituskyky, Lammela summaa.

Toimialatuntemus, tekninen osaaminen ja tiivis yhteistyö asiakkaan kanssa auttavat löytämään ratkaisuja, jotka palvelevat tuotantoa paitsi käyttöönotossa myös laitoksen koko elinkaaren ajan.