Neste Oil -dieseltuotantolinja 

Neste Oilin Porvoon jalostamon suomalaisittain erittäin mittava Diesel-hanke on ensimmäinen rakennusprojekti, jossa rakennesuunnittelu on toteutettu alusta loppuun 3D-tuotemallinnuksella myös betonirakenteiden osalta. Järjestelmien välisen älykkään tiedonsiirron ansiosta laitos- ja rakennesuunnittelu etenivät hankkeessa rinta rinnan. Hankkeessa rakennettiin Tekla Structures -järjestelmään perustuva useamman suunnittelutoimiston yhteinen suunnitteluympäristö, jota hyödynnetään myös Neste Oilin Biodiesel-hankkeessa.

Neste Oilin Porvoon jalostamon Diesel-hankkeessa rakennetaan uusi tuotantolinja, joka käsittää pohjaöljy- ja vety-yksiköt. Lisäksi hankkeessa toteutetaan merkittäviä lisäyksiä ja muutoksia jalostamon olemassa oleviin prosessiyksiköihin ja infrastruktuuriin. Vuoden 2006 lopulla käyttöön otettavan uuden tuotantolinjan myötä Neste Oil pystyy tuottamaan nykyistä raskaammasta ja rikkipitoisemmasta raakaöljystä entistä puhtaampia liikennepolttoaineita. Neste Oilin lähes 600 miljoonan euron investointi on viidennen ydinvoimalan jälkeen suurin Suomessa käynnissä oleva rakennushanke. Insinöörityötä hankkeessa tehdään kaikkiaan noin 1,5 miljoonaa ja urakoitsijatyötä noin 3 miljoonaa tuntia.

Aluerakennusurakassa projektia varten raivattiin 25 hehtaarin alue, josta varsinaisen prosessialueen osuus on viitisen hehtaaria. Uusia rakennuksia nousee lähes 13 000 neliön verran ja projektissa käytetään noin 19 000 kuutiota betonia ja 5 000 tonnia terästä. Diesel-hankkeen suunnittelu-, hankinta- ja toteutustoiminnoista vastaa Neste Oilin tytäryhtiö Neste Jacobs Oy. Syksyllä 2003 käynnistynyt suunnitteluvaihe on enimmillään työllistänyt yli 400 henkeä Neste Jacobsissa ja kotimaisissa suunnittelutoimistoissa. Diesel-hankkeen kotimaisuusaste on kaiken kaikkiaan huomattavan korkea, noin 65 %.

Kaikki rakenteet 3D- mallinnettiin

Laitossuunnittelussa siirryttiin 3D-mallinnustyökaluihin käytännössä jo 1990-luvun alkuvuosina. Neste Oilin Diesel-hankkeessa myös rakennesuunnittelu haluttiin viedä kokonaisuudessaan 3D-maailmaan ja saada tieto kulkemaan projektin osapuolten välillä mahdollisimman älykkäässä muodossa.
 
Mallinnusta on hankkeessa hyödynnetty maanalaisista putkistoista ja rakenteista lähtien, ja se on ensimmäinen projekti, jossa myös betonirakenteet on 3D-mallinnettu kokonaan, raudoituksineen ja varusteluineen. Malleista luotiin niin yleiskuvat kuin teräs-, elementti- ja paikallavaletun betonin valmistuksen vaatimat valmistuspiirustukset ja niihin liittyvät luettelot. Kaiken kaikkiaan mallinnettiin 230 000 osaa ja tuotettiin 9 800 piirustusta ja satoja raportteja eri tarpeisiin. Vaikka rakennesuunnittelun osuus koko Diesel-hankkeen arvosta on vain 0,4 prosenttia, sen yhteensovittaminen laitossuunnittelun kanssa on ollut hankkeen onnistumisen kannalta elintärkeää.

- Järjestelmien välisen tiedonsiirron ansiosta laitos- ja rakennesuunnittelu ovat voineet edetä rinta rinnan, kuvaa rakennussuunnittelun jaospäällikkö Matti Sainio Neste Jacobsista.

Neste Oil edellytti koko Diesel-hankkeelta 3D-mallinnukseen perustuvaa suunnittelua. Rakennesuunnittelun työkaluksi valittiin Tekla Structures ja suunnittelua varten luotiin neljän yrityksen, Neste Jacobsin, JP-Kakko Oy:n, SWECO PIC Oy:n ja Insinööritoimisto Pöysälä&Sandberg Oy:n, yhteinen ohjelmaympäristö. Lähtökohtana oli, että teräs- ja betonirakenteet saadaan samaan malliin.
 
Terässuunnittelijoille Tekla Structures oli jo tuttu järjestelmä. Kaikille betonisuunnittelijoille työkalu oli uusi, joten hanke on varmasti asettanut kovia paineita väen koulutuksen ja aikatauluissa pysymisen suhteen. Toisaalta kireä aikataulu on pakottanut muuttamaan työskentelytavan kertarysäyksellä, mikä on jatkoa ajatellen hyvä asia. - Hankkeessa tehtiin iso työ Tekla Structuresin muokkaamiseksi suomalaiseen betonirakentamisen ympäristöön, Sainio kertoo. 

Kohti laadukkaampaa tietosisältöä

Diesel-hankkeessa asetettiin varsin kunnianhimoiset tavoitteet mallien yhteiskäytölle ja tietosisällön laadulle. Rakennesuunnittelijat työskentelivät samoissa monen käyttäjän mallinnustietokannoissa Tekla Structures -ympäristössä. Hankkeen laajuudesta ja useasta yrityksestä johtuen kohde jaettiin useampiin alueellisiin 3D-malleihin. Laitossuunnittelun ja rakennesuunnittelun välisessä tiedonsiirrossa päädyttiin hyödyntämään 3D MicroStation -tiedostomuotoa, joka mahdollisti teräs- ja betonirakenteiden geometrian siirtämisen oikeisiin paikkoihin laitoksen katselumalleihin.

- Tiedonsiirron osalta tähtäin oli korkeammalla, mutta aikataulusyistä päädyimme tähän jo aiemmin testattuun ratkaisuun. Rikkaampi tiedonsiirto olisi mahdollistanut todellisen yhteissuunnittelun laitos- ja rakennesuunnittelijoiden kesken, kertoo Neste Jacobsin tietohallintopäällikkö Markku Eerikäinen.

Suunnittelun osa-alueista pyrittiin kehittämään erityisesti törmäystarkastelua ja putkiston kannakesuunnittelua. Dieselhankkeessa asennetaan kaikkiaan 12 000 tonnia eli noin 200 kilometriä putkistoja, joista osa valmistetaan kalliista erikoismateriaaleista ulkomailla. Tehokas törmäystarkastelu mallinnusvaiheessa on säästänyt paljon aikaa ja rahaa. Samaan on tähdätty mallintamalla putkikannakkeet oikeilla rakenteilla. - Näin mahdollisimman paljon varsinaisia kannattimia tukevia sekundaarikannakkeita on saatu esivalmisteltavaksi teräsrakenteissa, Eerikäinen kuvailee.
 
Kaiken kaikkiaan hankkeessa haluttiin panostaa tietosisällön laatuun. Koska mallinnuksessa syntyy graafisen ilmentymän lisäksi myös kohteeseen liittyvä laaja tietosisältö, ei riitä että piirustukset näyttävät oikealta, vaan myös tietokantaan talletetun tiedon tulee jatkoa ajatellen olla oikein.

Onnistunut betoniprojekti

JP-Kakon vastuulla Neste Oilin Diesel-hankkeessa on ollut pohjaöljy-yksikön ja vety-yksikön rakennesuunnittelu. Kaikki rakenteet on sekä teräksen että betonin osalta suunniteltu
alusta loppuun Tekla Structuresilla, ja järjestelmästä on saatu myös kaikki tarvittavat tulosteet. Teräsrakenteiden suunnittelu on työllistänyt enimmillään 29 ja betonirakenteiden suunnittelu
kahdeksan suunnittelijaa. Teräspuolella järjestelmä on ollut käytössä pitkään ja projekti on viety teräsrakenteiden osalta läpi normaaleilla tunnusluvuilla. Betonirakenteiden suunnittelu onnistui ennakko-odotuksia paremmin. Uutuutena tässä hankkeessa olivat teräsbetoniraudoitukset. Betonirakenteet on saatu suunniteltua samassa ajassa ja samoilla resursseilla kuin perinteisellä 2D-järjestelmälläkin, mikä on hyvä saavutus uudella työkalulla, arvioi suunnittelujohtaja Heikki Solarmo JP-Kakosta.

Rakennesuunnittelussa lähdettiin liikkeelle perinteisin lähtötiedoin eli rakennus-tehtäväpiirustusten pohjalta. Vetyyksikön osalta perinteisten lähtötietojen ohella hyödynnettiinvahvasti laitossuunnittelun putkisto- ja laitereferenssimalleja. Suunnittelijoille kertyi projektin edetessä paljon kokemusta sekä varmuutta tuleviin projekteihin. Yhtenä parannuksena entiseen verrattuna olivat komponenttitoimittajien tuoteosakirjastot, joista saatiin poimittua suoraan oikean muotoiset ja kokoiset varusteluosat. - Betoniperustuksien valmistus on onnistunut hyvin suunnitelmiemme pohjalta, kuvaa JP-Kakon betonisuunnittelun projektipäällikkö Arto Malmström.

Vähemmän ongelmia työmaan ratkottavaksi

SWECO PIC:n osuus rakennesuunnittelusta kattoi prosessien välisiin yhteyksiin sekä rikkiketju-osaprojektiin liittyvät teräs- ja betonirakenteet kuten laiteperustukset, putkisillat ja hoitotasot. Osa rakenteista sijaitsee varsinaisen prosessialueen ulkopuolella ja osa liittyy jo olemassa olleisiin prosesseihin. Monet kohteista sisälsivät muutoksia ja liittymiä jalostamon olemassa oleviin järjestelmiin, mikä lisäsi tehtävien haasteellisuutta.

SWECO PIC:lle Diesel-projekti on ollut merkittävä usean suunnittelualan kokonaisuus, jonka 3D-betonirakennesuunnittelussa Tekla Structures osoittautui tehokkaaksi ja toimivaksi työkaluksi, kertoo apulaisosaamiskeskuspäällikkö Guido Vakker. Laite- ja putkimallien näkyminen suunnittelumallissa luo Vakkerin mielestä erinomaiset edellytykset virheettömän ja kustannustehokkaan lopputuloksen aikaansaamiseksi. - 3D- suunnitteluympäristö antaa myös tuleville laitoksen käyttäjille mahdollisuuden tutustua DRW-katseluohjelman avulla laitokseen ja kommentoida tehtyjä ratkaisuja, Vakker huomauttaa.

Insinööritoimisto Pöysälä&Sandbergissa on suunniteltu useita prosessialueen rakennuksia, muun muassa kaksi muuntamoa, instrumentointitila ja varastoja, sekä varsinaisen prosessialueen ulkopuolelle sijaitseva jäähdytysvesilaitos. Teräksestä ja betonista rakennettu jäähdytysvesiallas on 100 metriä pitkä, 30 metriä leveä ja 30 metriä syvä. Diesel-hankkeessa on suunniteltu sekä teräsrakenteita että betonipuolella paikallavalu- ja elementtirakenteita. - Betonirakenteiden laudoitus- ja raudoitussuunnittelu tehtiin lähes kokonaan 3D-mallinnuksella, kuvaa hankkeessa rakennesuunnittelun projektipäällikkönä toimiva ryhmäpäällikkö Matti Ahonen. Ahosen arvion mukaan teräs- ja betonirakenteiden suunnittelu samalla mallilla edesauttoi selkeästi rakentamisen laatua: Rajapinnat pystyttiin nyt tarkastamaan entistä paremmin. Toisaalta tieto myös lisäsi tuskaa, kun ennen helposti työmaan ratkaistavaksi päätyneet ristiriidat ja muut ongelmat huomattiin jo suunnitteluvaiheessa. - Neste Oilille täytyy antaa tunnustus siitä, että siellä on ymmärretty hyvin 3D-suunnittelun edut hankkeen kokonaisuuden kannalta.

Työ jatkuu Biodiesel-hankkeessa

Diesel-hankkeen kokemuksia on päästy hyödyntämään Neste Oilin alkuvuodesta 2005 käynnistämässä Biodiesel-hankkeessa. 100 miljoonan euron biodiesel-laitos otetaan käyttöön kesällä 2007. Biodiesel-hankkeessa ovat mukana lähes kaikki samat suunnitteluosapuolet kuin Diesel-hankkeessakin. Liikkeelle lähdettiin Diesel-hankkeen opeilla ja tavoitteena on parantaa siellä, missä parantamisen varaa on. Betonipuolen suunnittelu varmasti tehostuu, kun entistä useampi osapuoli on saatu mukaan kehittämään betonimoduulia. - Uutta on tarkoitus saada aikaan myös sekundaarikannakkeiden osalta tehostamalla entisestään laitossuunnittelun ja rakennesuunnittelun yhteistyötä, kertoo Neste Jacobsin tietohallintopäällikkö Markku Eerikäinen. Samalla tiellä jatkaminen kertoo, että Diesel-hankkeessa on onnistuttu hyvin. Diesel on varmasti ollut kaikille mukana olleille sellainen rutistus, josta voi olla oikeutetusti ylpeä. Kovin monen työuralle ei satu monta tämän luokan projektia.