JultikaUniversity of Oulu repository

Tutkimustyön ensisijaisena tavoitteena oli selvittää Oulun Energia Oy:n kaukolämpöverkon elementtijatkoksissa ilmenneiden vuotojen vikaantumismekanismit ja syyt. Tutkimuksen toisena tavoitteena oli mitata ja todentaa kentällä todelliset rakennettavaan putkilinjaan kohdistuvat kuormitukset. Vuotojen syntymekanismeja selvitettiin haastattelemalla Oulun Energia Oy:n toimihenkilöitä ja käymällä läpi kunnossapidon vuotoraportteja. Lisäksi vuotojen mahdollisia syitä avattiin tehdas- ja kenttäkäynneillä sekä käyttämällä asiantuntijapalveluita ja tutkimalla kirjallisuutta. Putkilinjan kuormitusten mittaus toteutettiin Oulun Energia Oy:n IoT-kehitysideaan perustuen anturoimalla elementtijatkokset ja mittaamalla venymäliuskoilla Varpukankaan uudesta kaukolämpölinjasta esilämmityksen ja käytön aikana virtausputkeen syntyviä jännityksiä. Saatuja tuloksia verrattiin työn yhteydessä laadittuun FEM-laskentamalliin. Lisäksi eri liitostyyppien lujuutta testattiin laboratoriossa kuormituskokeilla ja liitoslaatua analysoitiin digiröntgenillä. Työn tuloksena saatiin parannusehdotuksia nykyiseen rakentamistapaan ja laadunvalvontaan sekä kehitysideoita kaukolämpöputkiosiin.

The primary goal of this study was to determine the leak causes in pipe joints of Oulun Energia Oy’s district heating network. The secondary goal was to measure and verify the factual load factors of the pipeline. The leak causes were investigated by interviewing the employees of Oulun Energia Oy and by analyzing leak reports from the maintenance team. The plausible leak causes were identified during factory and field audits, and by utilizing professional consultation and literature. The load factor measuring was carried out by using IoT-technology. Tensions in both preheating and operation were measured with strain gauges from an internal pipe within the new pipeline in Varpukangas, Oulu. The measurements were compared to the FEM-model made of the Varpukangas pipeline. In addition, different joint types were tested in laboratory conditions. The strength of the joints was tested in load tests and digital x-ray imaging was used to analyze the quality of the joints. As a result, the construction technique and quality control were improved. The study also resulted in further development possibilities for district heating pipes.