Piping supports in industrial projects: A comparison of modular steel and structural steel solutions
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Engineering |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2024-12-18
Department
Major/Subject
Product Development
Mcode
Degree programme
Master's Programme in Mechanical Engineering
Language
en
Pages
76
Series
Abstract
Conservative thinking and fragmented nature of construction sector has made adaptation of innovations slow bot in local and global scale. Construction sectors’ continuous slow productivity development combined with a shortage of skilled labour is expected to pose significant challenges to the industry. According to many industry opinions modular system could increase productivity and decrease the need for skilled labour. This thesis aims to understand how and if the usage of modular piping supports could benefit industrial construction projects. The study included qualitative and quantitative research of comparing structural steel and modular steel pipe supports. Literature review included factors, from which the selection, design and installation of support solution depends on, such as Finnish workforce, Mechanical, Electrical and Plumbing (MEP) systems and its support importance as well as regulatory space of pipe supports is discussed. Two-part case study found reasons behind modular usage rareness and possible solutions to attract scaling. Based on the research, engineering offices inability to design modular support systems was recognised as a major threshold for wider system use. Enabling designer to adapt modular support design could significantly accelerate scaling. In quantitative analysis modular system was determined to be 12% more expensive before installations, but the difference expected to be levelled or turned around if difficult installations are expected or modifications needed. Structural steel supports used 78% more material and created 50% more CO2 emissions in product phase that modular supports. In interview qualitative analysis most added value from modular system was recognized to be in situations where piping designs are expected to change late in the project or conflicts are expected. Structural steel supports are preferred in situations with simple pipelines, where no changes are expected or with critical piping and high loads applied to secondary supports.Konservatiivinen ajattelu ja rakennusteollisuuden fragmentoitunut luonne ovat tehneet innovaatioiden adaptoimisesta hyvin hidasta. Tämä ongelma on vastaava globaalilla ja kansallisella tasolla. Rakennusteollisuus on vaikeassa tilanteessa, sillä produktiivisuus ei ole kehittynyt toivotulla tavalla ja osaavasta työvoimasta on pulaa. Monet alan toimijat ovat sitä mieltä, että hyödyntämällä modulaarisia kannakkeita voidaan lisätä tehokkuutta, sekä vähentää osaavan työvoiman tarvetta. Tämä diplomityö keskittyy ymmärtämään olisiko modulaarisista putkikannakkeista mahdollisia hyötyjä teollisuuskohteille. Tutkimus sisälsi kvalitatiivisia ja kvantitatiivisia tutkimusmenetelmiä, joissa verrattiin rakenneteräksestä tehtäviä ja modulaarisesta teräksestä tehtäviä putkikannakkeita. Kirjallisuuskatsauksessa keskityttiin asioihin, jotka vaikuttavat kannakointi tavan valintaan, kuten suomalainen työvoima, talotekniikan ja putkistokannakkeiden vaikutus projekteille, sekä asiaan vaikuttavat standardit. Tutkimuksen perusteella suunnittelutoimistojen kyvyttömyys suunnitella modulaarisia kannakkeita tunnistettiin merkittäväksi esteeksi systeemin laajemmalle käytölle. Mahdollistamalla suunnittelijoille modulaarisen järjestelmän suunnittelu voidaan merkittävästi nopeuttaa systeemin laajamittaisempaa käyttöönottoa Kvantitatiivisessa tutkimuksessa modulaaristen kannakkeiden todettiin koottuna työmaalla olevan 12% kalliimpia kuin rakenneteräskannakkeet. Asennus- ja toimintaajan muutokset oletetaan tasoittavan eroa. Rakenneteräskannakkeet käyttivät 78% enemmän terästä ja aiheuttivat 50% enemmän CO2 päästöjä. Haastattelujen kvalitatiivisessa tutkimuksessa suurin lisäarvo modulaarisista kannakkeista verrattuna perinteisiin havaittiin tilanteissa, joissa suunnitelmat voivat muuttua kesken projektin tai asennukset ovat haastavia. Rakenneteräskannakkeet tunnistettiin parhaaksi ratkaisuksi yksinkertaisissa tianteissa tai tilanteissa, joissa sekundäärirakenteisiin kohdistuu todella suuria voimia.Description
Supervisor
Partanen, JouniThesis advisor
Keitaanniemi, JuhoKeywords
MEP, modular supports, process pipes, industrial pipe supports, MEP engineering, secondary supports