NORMA EUROPEJSKA EN 14025

listopad 2003 r.

ICS 13.300; 23.020.20

Wersja angielska

Cysterny do transportu materiałów niebezpiecznych - Metalowe zbiorniki ciśnieniowe - =Konstrukcja i budowa

Niniejsza Norma Europejska zatwierdzona była przez CEN (Europejski Komitet Normalizacyjny) dnia 25 września 2003 r.

Członkowie CEN zobowiązani są do przestrzegania Wewnętrznych Przepisów CEN/CENELEC, ustalających warunki przyznania niniejszej Normie Europejskiej statusu normy narodowej bez jakichkolwiek zmian. Aktualne wykazy i odnośniki bibliograficzne dotyczące takich norm narodowych można uzyskać na wniosek skierowany do Centrum Zarządzania lub dowolnego członka CEN.

Niniejsza Norma Europejska występuje w trzech oficjalnych wersjach językowych (angielskiej, francuskiej, niemieckiej). Wersja w jakimkolwiek innym języku sporządzona drogą tłumaczenia na odpowiedzialność członka CEN na jego własny język i zgłoszona do Centrum Zarządzania posiada taki sam status prawny, jak wersje oficjalne.

Członkowie CEN są organami ds. norm krajowych w Austrii, Belgii, w Republice Czeskiej, Danii, Finlandii, Francji, w Niemczech, Grecji, na Węgrzech, w Islandii, Irlandii, we Włoszech, w Luksemburgu, na Malcie, w Holandii, Norwegii, Portugalii, Republice Słowackiej, Hiszpanii, Szwecji, Szwajcarii i w Zjednoczonym Królestwie.

EUROPEJSKI KOMITET NORMALIZACYJNY

Centrum Zarządzania: rue de Stassart, 36 B-1050 Bruksela

© 2003 CEN Wszelkie prawa do wykorzystywania w jakiejkolwiek Nr ref. EN 14025:2003 E

formie i w jakikolwiek sposób zastrzeżone na całym świecie

dla narodowych Członków CEN.

EN 14025:2003 (E)

Spis treści

strona

Przedmowa...................................................................................................................................................................................3

• Zakres...........................................................................................................................................................................4

2 Odnośne informacje normatywne.............................................................................................................................4

3 Definicje i symbole.......................................................................................................................................................5

3.1 Definicje.......................................................................................................................................................................5

1. Symbole........................................................................................................................................................................5

4. Materiały......................................................................................................................................................................6

1. Informacje ogólne........................................................................................................................................................6

2. Zgodność.......................................................................................................................................................................6

5. Konstrukcja..................................................................................................................................................................6

1. Informacje ogólne........................................................................................................................................................6

2. Zmniejszenie grubości ścianki....................................................................................................................................7

3. Zabezpieczenie powłoki...............................................................................................................................................7

6. Kalkulacja.....................................................................................................................................................................7

1. Informacje ogólne........................................................................................................................................................7

2. Kryteria konstrukcyjne..............................................................................................................................................8

3. Kalkulacja dla ciśnienia wewnętrznego....................................................................................................................9

4. Kalkulacja dla ciśnienia zewnętrznego....................................................................................................................25

5. Zbiornik do połączenia ramowego/ sprzęgu...........................................................................................................26

7. Budowa i produkcja...................................................................................................................................................26

1. Wymogi ogólne...........................................................................................................................................................26

2. Cięcie...........................................................................................................................................................................27

3. Formowanie................................................................................................................................................................27

4. Spawanie.....................................................................................................................................................................28

5. Tolerancje produkcyjne............................................................................................................................................30

8. Naprawy......................................................................................................................................................................31

1. Informacje ogólne......................................................................................................................................................31

2. Naprawa wad powierzchni w metalu macierzystym..............................................................................................31

3. Naprawa wad spoin...................................................................................................................................................31

Załącznik A (informacyjny) Odnośne informacje RID/ADR (wydanie 2003)......................................................................32

A.1 Wstęp..........................................................................................................................................................................32

A.2 Pojazdy-cysterny (wyciąg z rozdziału 6.8 ADR), Kontenery zbiornikowe (wyciąg z rozdziału 6.8

RID/ADR) i wagony-cysterny (wyciąg z rozdziału 6.8 RID).................................................................................32

Załącznik B (informacyjny) Kalkulacja próbna.....................................................................................................................41

B.1 Wstęp..........................................................................................................................................................................41

B.2 Wymiary, cechy charakterystyczne materiałów, warunki eksploatacji i wykonywania prób..........................41

B.3 Kalkulacja zgodnie z rozgałęzieniem A..................................................................................................................42

B.4 Kalkulacja zgodnie z rozgałęzieniem B..................................................................................................................42

B.5 Kalkulacja zgodnie z rozgałęzieniem C..................................................................................................................42

B.6 Kalkulacja zgodnie z rozgałęzieniem D..................................................................................................................44

B.7 Wyniki.......................................................................................................................................................................50

Bibliografia...............................................................................................................................................................................52

EN 14025:2003 (E)

Przedmowa

Niniejszy dokument (EN 14025:2003) sporządzony został przez Komitet Techniczny CEN/TC 296 „Cysterny do transportu materiałów niebezpiecznych”, którego sekretariat prowadzony jest przez AFNOR.

Niniejszej Normie Europejskiej przyznany będzie status normy narodowej albo przez publikację identycznego tekstu, albo przez aprobatę, najpóźniej w kwietniu 2004 r., a kolidujące ze sobą normy narodowe zostaną wycofane najpóźniej w kwietniu 2004 r.

Niniejsza Norma Europejska sporządzona została na urzędowe zlecenie wydane dla CEN przez Komisję Europejską i Europejskie Zrzeszenie Wolnego Handlu i popiera cele ramowych Wytycznych odnośnie Transportu Materiałów Niebezpiecznych.

Niniejsza Norma Europejska przedstawiona jest do wiadomości RID i/lub w załącznikach technicznych ADR.

Stąd normy wyszczególnione w odnośnych informacjach normatywnych i obejmujące podstawowe wymogi RID/ADR nie przekazane w ramach obecnej normy są normatywnymi tylko wówczas, gdy dla norm jako takich istnieje odniesienie w RID i/lub załącznikach technicznych ADR.

Załączniki A i B są załącznikami informacyjnymi.

Niniejszy dokument obejmuje Bibliografię.

Zgodnie z Wewnętrznymi Przepisami CEN/CENELEC, do wprowadzenia w życie niniejszej Normy Europejskiej zobowiązane są organizacje ds. norm narodowych w następujących krajach: Austria, Belgia, Republika Czeska, Dania, Finlandia, Francja, Niemcy, Grecja, Węgry, Islandia, Irlandia, Włochy, Luksemburg, Malta, Holandia, Norwegia, Portugalia, Słowacja, Hiszpania, Szwecja, Szwajcaria i Zjednoczone Królestwo.

EN 14025:2003 (E)

1 Zakres

Niniejsza Norma Europejska określa minimalne wymogi odnośnie konstrukcji i budowy metalowych zbiorników z maksymalnym ciśnieniem roboczym nie większym niż 50 kPa (0,5 bara), używanych do przewozu materiałów niebezpiecznych transportem drogowym i kolejowym. Niniejsza Norma Europejska określa wymogi dla otwarć, zamknięć i wyposażenia konstrukcyjnego; nie określa wymogów dla wyposażenia eksploatacyjnego. Odnośnie cystern drogowych do transportu LPG patrz EN 12493. Odnośnie cystern do transportu cieczy kriogenicznych patrz EN 13530-1 i -2.

2 Odnośne informacje normatywne

Niniejsza Norma Europejska jednoczy, poprzez datowane i nie datowane odnośniki, postanowienia zawarte w innych publikacjach. Te odnośnie informacje normatywne przytaczane są w odpowiednich miejscach w tekście, a publikacje wyszczególnione są poniżej. W stosunku do odnośników datowanych, późniejsze poprawki lub zmiany dotyczące jakiejkolwiek z tych publikacji dotyczą niniejszej Normy Europejskiej tylko wówczas, gdy wprowadzane są do niej w formie poprawki lub zmiany. W stosunku do odnośników nie datowanych, zastosowanie ma najnowsze wydanie odnośnej publikacji (włączając poprawki).

EN 287-1, Testowanie zatwierdzające spawaczy - Spawanie - Część 1: Stale.

EN 287-2, Testowanie zatwierdzające spawaczy - Spawanie - Część 2: Aluminium i jego stopy.

EN 288, Opis i zatwierdzenie planów operacyjnych spawania dla materiałów metalowych - Części 1 - 9

EN 473, Próba nieniszcząca - Kwalifikacja i certyfikacja personelu przeprowadzającego próbę nieniszczącą - Zasady ogólne.

EN 729-1, Wymogi jakościowe odnośnie spawania - Spawanie materiałów metalowych - Część 1: Wytyczne odnośnie wyboru i stosowania.

EN 729-2, Wymogi jakościowe odnośnie spawania - Spawanie materiałów metalowych - Część 2: Obszerne wymogi jakościowe.

EN 729-3, Wymogi jakościowe odnośnie spawania - Spawanie materiałów metalowych - Część 3: Standardowe wymogi jakościowe.

EN 970, Badanie nieniszczące spoin - Oględziny.

EN 1435, Badanie nieniszczące spoin - Badanie radiograficzne połączeń spawanych.

EN 1591-1, Kołnierze i ich złącza - Reguły konstrukcyjne dla uszczelnionych okrągłych połączeń kołnierzowych - Część 1: Metoda kalkulacji.

EN 1708-1, Spawanie - Szczegóły odnośnie podstawowych połączeń spawanych w stali - Część 1: Wysokociśnieniowe części składowe.

EN 1714, Badanie nieniszczące spoin - Badanie ultradźwiękowe połączeń spawanych.

EN 12285-1 : 2003, Wytwarzane produkcyjnie zbiorniki stalowe - Część 1: Poziome cylindryczne zbiorniki o pokryciu pojedynczym i podwójnym dla podziemnego składowania łatwopalnych i nie łatwopalnych cieczy zanieczyszczających wodę.

EN 12493, Spawane cysterny stalowe do gazu ciekłego ropopochodnego (LPG) - Cysterny drogowe - Konstrukcja i produkcja.

EN 12561-6, Zastosowania w kolejnictwie - Wagony-cysterny - Część 6: Otwory włazowe.

prEN 13094 : 2000, Cysterny do transportu materiałów niebezpiecznych - Niskociśnieniowe zbiorniki metalowe - Konstrukcja i budowa.

EN 13445-2 : 2002, Zbiorniki ciśnieniowe nie opalane - Część 2: Materiały.

EN 13445-3: 2002, Zbiorniki ciśnieniowe nie opalane - Część 3: Konstrukcja.

EN 13445-4, Zbiorniki ciśnieniowe nie opalane - Część 4: Wytwarzanie.

EN 14025:2003 (E)

EN 25817, Połączenia spawane łukowo w stali - Wytyczna odnośnie poziomów jakości dla niedoskonałości (ISO 5817:1992).

EN 30042, Połączenia spawane łukowo w aluminium i jego nadających się do spawania stopach - Wytyczna odnośnie poziomów jakości dla niedoskonałości (ISO 10042:1992).

ISO 1496-3, Kontenery serii 1 - Warunki techniczne i przeprowadzanie prób - Część 3: Kontenery zbiornikowe dla cieczy, gazów i wysokociśnieniowych suchych ładunków masowych..

ISO 7005-1, Kołnierze metalowe - Część 1: Kołnierze stalowe.

3 Definicje i symbole

1. Definicja

Dla celów niniejszej normy termin „zbiornik ciśnieniowy” oznacza zbiornik określony międzynarodowymi przepisami dotyczącymi transportu materiałów niebezpiecznych drogą lub koleją, o maksymalnym ciśnieniu roboczym, lub ciśnieniu próbnym przekraczającym 50 kPa (0,5 bara).

2. Symbole

Poniższe symbole ogólne stosowane są w całym tekście; wymienione są one w porządku alfabetycznym. Symbole specjalne wyjaśnione są odnośnymi wzorami.

A, A _{p ; fm ; fb; fp} pola przekroju poprzecznego osiągnięte dla kalkulacji wzmocnienia dysz (patrz 6.3.5.2 i Rysunek 7)

d_i wewnętrzna średnica otworu

D_C średnia średnica cylindrycznej części zbiornika przy połączeniu stożka

D_e zewnętrzna średnica cylindrycznej części zbiornika, lub kołnierza prostego wypukłej części końcowej

D_i wewnętrzna średnica cylindrycznej części zbiornika, lub kołnierza prostego wypukłej części końcowej

e minimalna wymagana grubość ścianki (w mm) zbiornika

e_k grubość ścianki stożkowej części zbiornika

e_R grubość ścianki półkulistej części końcowej

E moduły Younga

f_d nominalne naprężenie konstrukcyjne (naprężenie dopuszczalne)

h wewnętrzna wysokość elipsoidalnej wypukłej części końcowej

K współczynnik kształtu elipsoidalnych części końcowych

MWP maksymalne ciśnienie robocze, w MPa

p ciśnienie obliczeniowe, w MPa

p_dyn równoważne ciśnienie dynamiczne

p_test ciśnienie próbne, w MPa

p_vap prężność pary przy 50 ^oC, lub przy temperaturze obliczeniowej, niezależnie od tego, która wartość jest wyższa; do przyjęcia jako wartość liczbowa ciśnienia absolutnego

EN 14025:2003 (E)

r wewnętrzny promień zaokrąglony, w mm

R wewnętrzny promień kulisty środkowej części trójsferycznej części końcowej

R_e gwarantowana (górna) minimalna granica plastyczności, w N/mm², lub gwarantowana minimalna 0,2% wytrzymałość próbna, w N/mm² (dla stali austenitycznej można wybrać 1% wytrzymałość próbną)

R_m gwarantowana minimalna wytrzymałość na rozciąganie, w N/mm²

λ_S współczynnik spawalniczy

4 Materiały

1. Informacje ogólne

Powłoka cysterny wykonana będzie z materiałów metalowych, odpornych na przełom kruchy i o właściwej odporności na uderzenia w zakresie temperatury obliczeniowej. Materiał będzie odpowiedni dla kształtowania. Zastosowanie ma norma EN 13445-2, ale patrz również A.2.7.

Spawane powłoki wytwarzane będą z materiału, który wykazał się dopuszczalnymi cechami spawalniczymi.

2. Zgodność

Powłoki, osprzęt i układ rurociągów wykonane będą z materiałów, które:

1. są trwale odporne na działanie substancji przeznaczonej(ych) do transportu; lub

2. są właściwie uodparniane na korozję lub zobojętniane przez reakcję chemiczną; lub

3. są wyłożone materiałem odpornym na korozję, bezpośrednio spajanym z powłoką, lub mocowanym równoważnymi sposobami.

Uszczelki wykonane będą z materiałów nie podlegających działaniu substancji przeznaczonych do transportu. Materiały cysterny, włączając wszelkie przyrządy, uszczelki, wykładziny i akcesoria, nie będą niekorzystnie wpływać na substancje przeznaczone do transportowania cysterną.

Wskazówki odnośnie wymagań technicznych względem materiałów w odniesieniu do substancji przeznaczonych do transportu można znaleźć w załączniku A normy EN 12285-1 : 2003.

5 Konstrukcja

1. Informacje ogólne

Cysterny konstruowane będą tak, aby wytrzymały bez utraty zawartości

1. Warunki eksploatacji, łącznie z występującymi siłami statycznymi i dynamicznymi, w normalnych warunkach przewozowych;

2. Warunki przeprowadzania prób;

3. Warunki próbne ciśnienia wybuchowego (jeśli są wymagane);

przy uwzględnieniu punktu 6.

UWAGA Wymogi wynikające z odnośnych przepisów (tj. RID i ADR) podane są do wiadomości w załączniku A.

EN 14025:2003 (E)

1. Zmniejszenie grubości ścianki

Dopuszcza się zmniejszenie minimalnej grubości ścianki powłok (patrz A.2.12) o maksymalnie 2 mm w przypadku stali miękkiej, lub innego metalu równoważnej grubości, jeśli zapewnione jest zabezpieczenie powłoki przed uszkodzeniem wskutek uderzenia bocznego, lub wywrócenia (patrz 5.3 i A.2.13).

W przypadku powłok kolejowych wagonów-cystern, niedozwolone jest żadne zmniejszenie minimalnej grubości ścianki z powodu zabezpieczenia.

2. Zabezpieczenie powłoki

Powłoki kontenerów zbiornikowych zabezpieczone są przed uszkodzeniem, jeśli zapewniony jest jeden z następujących środków zaradczych:

• konstrukcja, w której powłoka podtrzymywana jest kompletnym szkieletem, obejmującym wzdłużne i poprzeczne elementy konstrukcyjne. Konstrukcja ta zgodna będzie z wymogami ISO 1496-3;

• konstrukcja ścianki podwójnej, w której łączna grubość zewnętrznej ścianki metalowej i samej ścianki powłoki jest nie mniejsza, niż minimalna grubość ścianki zalecana w A.2.12 dla zmniejszonej grubości ścianki;

• konstrukcja „przekładkowa”, która oznacza powłoki wykonane z podwójnymi ściankami posiadającymi pośrednią warstwę sztywnych, stałych materiałów (np. pianka o grubości co najmniej 50 mm), w której ścianka zewnętrzna ma grubość co najmniej 0,5 mm stali, 0,8 mm aluminium, lub 2 mm materiału z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym. W przypadku innych materiałów warstwowych (np. wełna żużlowa o grubości co najmniej 100 mm), ścianka zewnętrzna ma grubość co najmniej 0,8 mm stali austenitycznej. Inne połączenia materiałów używane dla zapewnienia zabezpieczenia przed uszkodzeniem wykażą równoważną wytrzymałość względem minimalnej grubości wymaganej zgodnie z A.2.12. Jedna metoda porównania wytrzymałości blach materiałów podana jest w załączniku C normy prEN 13094:2000.

Odnośnie powłok cystern drogowych patrz również 5.3.2 normy prEN 13094:2000.

6 Kalkulacja

1. Informacje ogólne

Schemat kalkulacyjny podany na Rysunku 1 pokazuje, jak należy określać grubość ścianki powłoki, spełniając wymogi niniejszej normy i odnośnych przepisów (tj. RID i ADR).

EN 14025:2003 (E)

Metalowe zbiorniki ciśnieniowe Dane konstrukcyjne






RID / ADR		EN 13025
Ścianka cylindryczna, części końcowe i pokrywy		Wszystkie części zbiornika









A

B

C

D

Wzór(y) na minimalną grubość ścianki		Wzór(y) na równoważną grubość ścianki		Warunki próbne		Warunki eksploatacji
Czynniki określające: PT/ D/ σ/ λ PC / D / σ		Czynniki określające: eo / Rm1 / A1		Czynniki określające: PT / Di / σ / λ		Czynniki określające: p D i / fd / λs
			Z/ bez dodatkowego zabezpieczenia

Największa wartość e lub e1

Największa wartość grubości ścianki






inne części

Największa wartość

ścianka cylindryczna, części końcowe i pokrywy




Wymagana grubość minimalna

Wymagane wymiary

Rysunek 1 - Schemat kalkulacyjny grubości ścianki metalowych zbiorników ciśnieniowych do transportu materiałów niebezpiecznych

Grubość ścianki nie będzie mniejsza, niż maksymalna wartość podana w dalszych równaniach stosowanych dla eksploatacji i warunków próbnych.

2. Kryteria konstrukcyjne

Kryteria konstrukcyjne (obciążenia, dopuszczalne naprężenia, temperatura obliczeniowa, itd.) do zastosowania wzięte będą z Tabeli 1.

EN 14025:2003 (E)

Tabela 1 - Kryteria konstrukcyjne

	Warunki eksploatacji	Warunki próbne
p	MWP lecz nie mniej, niż pvap + pdyn [jeśli można zastosować] ^a	ptest ^b
fd dla stali ferrytycznych i stopów aluminiowych	min. { Re / 1,5; Rm / 2,4}	min. { 0,75 Re ; 0,5 Rm} ^b
fd dla stali austenitycznych z 30% ≤ A ≤ 35%	Re / 1,5
fd dla stali austenitycznych z A > 35%	maks. { Re / 1,5; min. (Re / 1,2 ; Rm / 3)}
Temperatura obliczeniowa	20 ^oC, pod warunkiem, że temperatura robocza zbiornika mieści się w zakresie od - 20 ^oC do + 50 ^oC. Gdy temperatura robocza jest poza tym zakresem, wówczas za temperaturę obliczeniową przyjmowana będzie skrajna temperatura robocza.	Temperatura przy próbie ciśnieniowej (zwykła + 20 ^oC).
^1 Brane będą pod uwagę siły dynamiczne. Można to zrobić poprzez wprowadzenie równoważnego ciśnienia dynamicznego pdyn ustalonego na podstawie sił dynamicznych określonych w odnośnych przepisach (patrz załącznik A), lecz nie mniejszych, niż 35 kPa ( 0,35 bara). Będzie brana pod uwagę największa komora.
^b Do przyjęcia na podstawie odnośnego przepisu, (patrz również załącznik A).

3. Kalkulacja dla ciśnienia wewnętrznego

6.3.1 Informacje ogólne

Grubość cylindrycznego odcinka powłoki ustalona będzie zgodnie z 6.3.2. Grubość części końcowych (włączają ścianki działowe) powłoki ustalona będzie zgodnie z 6.3.3; odnośnie ścianek działowych i płyt wyrównawczych patrz również A.2.16. Grubość odcinka stożkowego i wzmocnienie stożka do łącznika butli ustalone będą zgodnie z 6.3.4. Odnośnie kołnierzy, połączeń i ich sworzni patrz 6.3.6.

Otwory w powłoce zaprojektowane będą zgodnie z 6.3.5.

1. Grubość ścianki odcinka cylindrycznego

Grubość ścianki będzie nie mniejsza, niż wartość określona równaniem (1).


(1)

1. Informacje ogólne

Grubość części końcowych, podlegająca wartościom granicznym w 6.3.3.2, będzie nie mniejsza, niż podana jako odpowiednia w 6.3.3.3 i 6.3.3.4, 6.3.3.5 lub 6.3.3.6.

2. Graniczne wartości projektowe

Następujące graniczne wartości projektowe konstrukcyjne będą się odnosić do części końcowych zbiornika (porównaj Rysunek 2):

EN 14025:2003 (E)

(a) Półkuliste części końcowe 0,001 D_e ≤ e ≤ 0,16 D_e

(b) Trójsferyczne części końcowe 0,001 D_e ≤ e ≤ 0,08 D_e

0,06 D_i ≤ r ≤ 0,2 D_i

r ≥ 2 e

R ≤ D_e

(c) Elipsoidalne części końcowe 0,001 D_i ≤ e ≤ 0,08 D_i

3,4 ≤ D_i/h ≤ 4,4

Cztery stosunki wzajemne w (b) i dwa stosunki wzajemne w (c) spełnione będą równocześnie.

UWAGA Części końcowe typu Kloepper (koszykowe) i Korbbogen (łuk koszowy) są przypadkami szczególnymi dla trójsferycznych części końcowych:

typ kloepper

trójsferyczna część końcowa, dla której R/D_e = 1,0 i r/D_e = 0,1

typ korbbogen

trójsferyczna część końcowa, dla której R/D_e = 0,8 i r/D_e = 0,154

Rysunek 2 - Geometria części końcowych

3. Grubość kołnierza części końcowej

Grubość ścianki cylindrycznego lub prostego kołnierza części końcowej będzie nie mniejsza, niż grubość określona zgodnie z 6.3.2 dla odcinka cylindrycznego, mającego tę samą średnicę wewnętrzną D_i.

4. Grubość półkulistych części końcowych

Grubość półkulistej części końcowej będzie nie mniejsza, niż wartość określona równaniem (2).


(2)

5. Grubość trójsferycznych części końcowych

1. Informacje ogólne

Minimalna grubość trójsferycznych części końcowych będzie najwyższą z wartości e_y, e_s lub e_b, jak to określono równaniami (3) i (5).

EN 14025:2003 (E)


(3)

gdzie β_e obliczana jest z wzorów (6) do (14).


(4)





(5)

Jeśli części końcowe produkowane są z szeregu elementów, wówczas współczynnik spawania λ_S można przyjąć za równy 1,0 (tylko dla kalkulacji grubości), jeśli spoina przecina pole korony 0,6 D_e (patrz Rysunek 3).

λ_S = 0,8 odp. 1,0 λ_S = 1,0 λ_S = 1,0 λ_S = 0,8 odp. 1,0

zgodnie z 7.4.3 zgodnie z 7.43

a) strona zewnętrzna spoiny 0,6 D_e b) strona wewnętrzna spoiny 0,6 D_e c) zestawione części końcowe

Rysunek 3 - Położenie spoin w częściach końcowych

2. Wzory dla obliczenia β_e

Y = min (e / R ; 0,04) (6)

Z = log L1/Y) (7)

X = r / D_i (8)


(9)

Dla X = 0,06:

β_{e 0,06} = N (-0,3635 Z³ + 2,2124 Z² - 3,2937 Z + 1,8873) (10)

Dla 0,06 < X < 0,1:

β_e = 25 [(0,1 - X) β_{e 0,06} + (X - 0,06) β_e0,1] (11)

EN 14025:2003 (E)

Dla X = 0,1:

β_e0,1= N (-0,1833 Z³ + 1,0383 Z² - 1,2943 Z + 0,837) (12)

Dla 0,1 < X < 0,2:

β_e = 10 [(0,2 - X) β_e0,1 + (X - 0,1) β_e0,2] (13)

Dla X = 0,2:

β_e0,2 = max { 0,95 (0,56 - 1,94 Y - 82,5 Y²) ; 0,5} (14)

3. Otwory w granicach pola zaokrągleń części końcowych typu Kolepper i Korbbogen

6.3.3.5.3.1 W punkcie tym podane są zasady zwiększania grubości wypukłej części końcowej dla skompensowania jej z rozgałęzieniami w granicach pola zaokrągleń.

Zastosowanie zasad ograniczone jest do części końcowych typu Kloepper i Korbbogen, dla których:

a) d₁ / D_e ≤ 0,6 (15)

b)
(16)

Zwiększona grubość wymagana tym punktem odnosi się do całego pola zaokrągleń. Niedozwolona jest kompensacja zespolona.

6.3.3.5.3.2 Określić β _k wg procedury w Tabeli 2.

Zastąpić p przez (β _k p) w równaniu (3) dla osiągnięcia wymaganej grubości. Równania (4) i (5) stosować nadal bez zmian.

Tabela 2 - Procedura obliczania współczynnika osłabiania β _k dla otworów w rejonie zaokrągleń (projekt)

Etap	Część końcowa typu Kloepper	Część końcowa typu Korbbogen
1
2	A = max {0,5 ; 0,264 + 0,938 V - 0,592 V^2 + 0,14 V^3}	A = 0,54 + 0,41 V + 0,0441 V^2
3	B = min {4,2 ; 4,91 - 2,165 V + 0,151 V^2}	B = 7,77 - 4,53 V + 0,7441 V^2
4

6. Grubość elipsoidalnych części końcowych

Elipsoidalna część końcowa jest częścią wykonaną na wzorniku, posiadającą prawdziwy kształt elipsoidalny. Elipsoidalne części końcowe mają współczynnik kształtu K o wartości pomiędzy 1,7 i 2,2.


(17)

EN 14025:2003 (E)

Elipsoidalne części końcowe zaprojektowane będą jako części trojsferyczne zgodnie z 6.3.3.5 o wartościach r i R jak niżej:


(18)

R = (0,44 K + 0,02) D₁ (19)

6.3.4 Grubość ścianek odcinków stożkowych

1. Informacje ogólne

Odcinek stożkowy zbiornika zgodny będzie z granicznymi wartościami projektowymi w 6.3.4.2. Grubość ścianki określana będzie zgodnie z 6.3.4.3. Odnośnie dalszych informacji porównaj również EN 1344-3.

2. Graniczne wartości projektowe części stożkowej

Niniejszy punkt określa reguły dla stożków kołowych prostych i przecięć stożka/ butli, gdzie stożek i butla mają tę samą oś obrotu. Odnosi się to jedynie do stożków o kącie wierzchołkowym nie większym, niż 120 ^o oraz stożków, dla których

e x cos α / D_c > 0,001 Odnośnie kąta α patrz Rysunek 4. (20)

W przypadku stożków przestawionych pomiędzy butlami, butle będą wykazywały przesunięcie od siebie równoległych linii środkowych na odległość nie większą, niż różnica promieni. Wymagana grubość obliczana będzie zgodnie z 6.3.4.3.3 dla połączenia w dużej części końcowej i zgodnie z 6.3.4.3.4 dla połączenia w małej części końcowej. Ponieważ obliczona powyżej grubość stanowi dopuszczalne minimum w rozważanym przypadku, dopuszczalne jest zbudowanie stożka z płyt o różnej grubości, pod warunkiem uzyskania wartości minimalnej w każdym punkcie.

Rysunek 4 - Połączenie między butlą i stożkiem; kąt α

6.3.4.3 Określenie grubości ścianki części stożkowej

6.3.4.3.1 Minimalna grubość ścianki części stożkowej e_k powłoki będzie nie mniejsza, niż najniższa wartość wynikająca z równania (21), chyba, że podpunkty pkt. 6.3.4.3 wymagają innego rozwiązania.


(21)

1. Grubość ścianki przy połączeniu części cylindrycznej i stożkowej powłoki.

Warunki kalkulacji konstrukcyjnych dla dużej części końcowej stożka podane są w 6.3.4.3.3, a dla małej części końcowej stożka w 6.3.4.3.4.

EN 14025:2003 (E)

2. Duża część końcowa stożka bez zaokrąglenia przy połączeniu

Połączenie wykonane będzie spoiną doczołową i będzie równe przejście przez połączenie z odcinka cylindrycznego do odcinka stożkowego.

Połączenie poddane będzie 100 % badaniu radiograficznemu i ultradźwiękowemu, chyba że rzeczywista grubość jest 40 % większa, niż grubość minimalna określona zgodnie z niniejszym podpunktem.

Minimalna grubość ścianki powłoki przy połączeniu odcinków stożkowych i cylindrycznych określona będzie następującymi równaniami przez iterację:


(22)


(23)

Grubość ta utrzymywana będzie dla odległości co najmniej 1,4
₁, od połączenia wzdłuż butli. Wymagana grubość e₂ stożka przyległego do połączenia jest większą wartością e i e_k. Grubość ta utrzymywana będzie dla odległości co najmniej 1,4
₂, od połączenia wzdłuż stożka, patrz Rysunek 4. Odległość
₁ i
_k określona są jak następuje:



(24)


(25)

3. Minimalna grubość przy małej części końcowej stożka

Punkt ten ma zastosowanie pod warunkiem, że:

1. połączenie jest większe, niż 2
   ₁ wzdłuż butli i 2
   ₂ wzdłuż stożka od każdego innego połączenia, lub głównej nieciągłości, takich jak inne połączenie stożek/ butla, lub kołnierza i

2. minimalna grubość butli e₁ utrzymywana jest dla odległości
   ₁, a minimalna grubość stożka e₂ utrzymywana jest dla odległości
   ₂ od połączenia;
   ₁ i
   ₂ obliczane są zgodnie z równaniami (24) i (25) korzystając z Rysunku 5 i

3. grubość spełnia wymogi 6.3.2 i 6.3.4.3.1.

Rysunek 5 - Geometria przecięcia stożek/ butla; mała część końcowa

EN 14025:2003 (E)

Minimalna grubość e₁ i e₂ wybrana będzie tak, aby:


(26)

gdzie:


(27)


jeśli S < 1 (28)


jeśli S ≥ 1 (29)


(30)

UWAGA Powyższe wymogi nie zapewniają wartości e₁ i e₂ oddzielnie. Możliwe, że będą musiały być dostosowane względem siebie, aby odpowiadały potrzebom konstrukcji.

6.3.5 Otwory i wzmocnienia

1. Otwory w powłoce

1. Informacje ogólne

Otwory w powłoce będą albo kuliste, albo eliptyczne. Rozmiar otworów będzie nie większy, niż podany w 6.3.5.1.2. Odległość pomiędzy otworami będzie nie mniejsza, niż podana w 6.3.5.1.3.

Stosunek osi głównej do mniejszej otworów eliptycznych nie przekroczy 2:1. Oś otworów eliptycznych w powłoce wzdłuż linii powłoki przyjęta będzie za średnicę otworu dla celów konstrukcyjnych.

W przypadku otworów podłużnych, ich większa długość przyjęta będzie za średnicę.

Stosunek grubości ścianki rozgałęzienia do grubości ścianki korpusu głównego zgodny będzie z wartościami granicznymi Rysunku 6.

Rysunek 6 - Stosunek grubości ścianki dla rozgałęzień

EN 14025:2003 (E)

2. Rozmiar otworów w powłoce

Rozmiar otworów będzie nie większy od poniższych wartości:


(31)

w odcinkach cylindrycznych;


(32)

w wypukłych częściach końcowych.

3. Odległość między otworami

Odległość między otworami mierzona od zewnętrznej strony rozgałęzienia lub wzmocnienia, jako odpowiednia, będzie nie mniejsza, niż 2
_m ,

gdzie
(33)

gdzie, dla powłok
(34)

dla trójsferycznych części końcowych
(35)

dla eliptycznych części końcowych
(36)

gdzie:

e_m analityczna grubość powłoki (część końcowa)utrzymywana w granicach długości
_m


_m długość powłoki brana pod uwagę jako efektywna kompensacja, mierzona wzdłuż linii środkowej materiału od krawędzi otworu bez rozgałęzienia, lub poza rozgałęzieniem (lub wkładką)

W przypadku odległości mniejszych, niż 2
_m , sprawdzany będzie pozostały przekrój poprzeczny między otworami dla zagwarantowania, że jest on odpowiedni, aby wytrzymać działające na niego obciążenie (patrz również równanie (37)).

2. Wzmocnienie dysz

6.3.5.2.1 Metoda obliczeniowa przedstawiona poniżej odnosi się jedynie do powłok cylindrycznych i wypukłych części końcowych, posiadających okrągłe lub eliptyczne otwory, gdzie spełnione są założenia i warunki określone w 6.3.5.1.

6.3.5.2.2 Powłoki z otworami wzmocnione będą tam, gdzie jest to konieczne. Wzmocnienie korpusu głównego może być osiągnięte

1. przez wkładki wewnętrzne lub zewnętrzne,

2. przez rozgałęzienia wewnętrzne lub zewnętrzne,

3. przez ich kombinacje.




EN 14025:2003 (E)

Rysunek 7 - Powłoki z oddzielonymi otworami; przykłady wzmocnienia




EN 14025:2003 (E)

6.3.5.2.3 Pole wzmocnienia korpusu głównego z otworami nie może być obliczone bezpośrednio, lecz najpierw będzie przyjęty jako takie. Założenie to może być potwierdzone przy pomocy poniższej metoda. Zastosowana metoda bazuje na grubościach przy ciśnieniu podstawowym uzyskanych z równań w 6.3.2 dla powłok cylindrycznych i z równań w 6.3.3 dla wypukłych części końcowych i prowadzi do wzajemnych powiązań między obciążonym ciśnieniem polem A_p i obciążonym naprężeniem polem przekroju poprzecznego, które jest sumą A_fm, A_fp i A_fb (patrz Rysunek 7). Obliczenie może wymagać powtórzenia przy użyciu skorygowanego założenia pola wzmocnienia.

6.3.5.2.4 Tam, gdzie jest to konieczne, wystarczające wzmocnienie zapewnione będzie na wszystkich płaszczyznach poprzez oś rozgałęzienia otworu.

6.3.5.2.5 W przypadku otworów eliptycznych stosunek między osią główną i mniejszą nie przekroczy 2. Dla otworów eliptycznych w powłokach cylindrycznych, oś otworu równoległa do osi wzdłużnej butli przyjęta będzie jako średnica dla celów projektowania. Dla otworów eliptycznych w wypukłych częściach końcowych, oś główna przyjęta będzie w ten sposób.

6.3.5.2.6 Spawane pachwinowo rozgałęzienia wewnętrzne lub zewnętrzne brane będą pod uwagę tylko wtedy, jeśli współczynnik średnicy wynosi d_l/D_e = 1/3, a współczynnik grubości ścianki e_b/e_m jest mniejszy od 0,7. Każda spoina pachwinowa będzie miała grubość nie mniejszą, niż 0,7-krotność grubości ścianki cieńszej.

1. Wszystkie otwory odpowiadać będą następującej ogólnej wzajemnej zależności:

p x [A_p + 0,5 (A_fm + A_fb + A_fp)] ≤ (f_d x A_fm + f_d,b x A_fb + f_d,p x A_fp) (37)

gdzie:

p ciśnienie obliczeniowe

A_p pole obciążeń ciśnieniowych, jak to pokazano na Rysunku 7, obliczone przy zastosowaniu średnic wewnętrznych

A_fb pole przekroju poprzecznego rozgałęzienia w ramach granicznych wartości kompensacyjnych

A_fm pole przekroju poprzecznego powłoki w ramach granicznych wartości kompensacyjnych

A_fp pole przekroju poprzecznego wkładki w ramach granicznych wartości kompensacyjnych

f_d,b niższa wartość nominalnego naprężenia konstrukcyjnego rozgałęzienia i f_d

f_d,p niższa wartość nominalnego naprężenia konstrukcyjnego wkładki i f_d

UWAGA Uproszczone wzory dla obliczenia A_fm, A_fp i A_fb dla różnych geometrii podane są poniżej wykresów na Rysunku 7. Wzory te uważane są za dostarczające dopuszczalnych wyników w granicach dokładności metody. Jednakże, projektant może wybrać obliczanie bardziej dokładnych wartości w oparciu o rzeczywistą geometrię, jeśli sobie tego życzy.

6.3.5.2.8 Używane będą tylko wkładki spawane wewnętrzne lub zewnętrzne, zgodnie z Rysunkiem 7.

Szerokość wkładek
_p uważanych za wspierające wzmocnienie nie przekroczy
_m:


(38)

Wartość grubości wkładki e_p używana w określaniu A_fp nie przekroczy dwukrotnie wartości grubości ścianki powłoki (minus tolerancja i straty) e_m:

e_p ≤ 2 e_m (39)

6.3.5.2.9 Grubość ścianek rozgałęzień (dyszy), jeśli to konieczne, przekraczać będzie grubość obliczoną dla wytrzymania ciśnienia wewnętrznego przy długości
_b mierzonej od zewnętrznej powierzchni powłoki:


(40)

gdzie:

d_e zewnętrzna średnica rozgałęzienia

EN 14025:2003 (E)

e_a,,b grubość analityczna rozgałęzienia utrzymywana w ramach długości
_b.

6.3.5.2.10 Pola A_p, A_fm, A_fp określane będą zgodnie z Rysunkiem 7, gdzie długości wspierające wzmocnienie nie będą większe, niż
_m dla powłoki i
_b dla rozgałęzienia.

Maksymalna wartość do wykorzystania w obliczaniu części rozciągającej się wewnątrz, jeśli taka jest, w przypadku rozgałęzień ustawionych na wskroś (patrz Rysunek 7) wyniesie:


_bi = 0,5
_b (41)

6.3.5.3 Właz i wzierniki

1. Informacje ogólne

Powłoka, lub każda z jej komór, wyposażona będzie w środki dostępu pozwalające na kontrolę wnętrza. Środkami dostępu będą;

• właz, lub

• w przypadku cystern, lub komór cystern o pojemności nie mniejszej, niż 3000 l, wziernik o średnicy nie większej, niż 300 mm.

Przy projektowaniu otworów włazu, należyta uwaga zwracana będzie na potrzebę umożliwienia dostępu z kompletnym sprzętem ratowniczym, obejmującym samoistny aparat oddechowy.

Włazy będą miały wystarczającą wielkość, pozwalającą na wejście i niesienie pomocy osobom. Wzierniki będą tak małe, że osoby nie będą mogły przez nie chodzić, jednakże będą one wystarczająco duże, aby pozwolić na właściwą kontrolę.

Minimalne wymiary włazu i wzierników w powłokach z wykładziną wewnętrzną będą utrzymywane po nałożeniu wykładziny.

Odstęp między sąsiednimi włazami i wziernikami będzie nie mniejsza, niż określona w 6.3.5.1.3.

1. Wzmocnienie włazu i wzierników

Powłoka obejmująca właz lub wziernik posiadać będzie stosowne wzmocnienie (wyrównanie) w obszarze przyległym do włazu lub wziernika. Wzmocnienie zgodne będzie z 6.3.5.2 i może być osiągnięte przez:

• zwiększenie grubości ścianki powłoki,

• zastosowanie płyty wzmacniającej,

• zastosowanie obwodowego pierścienia wzmacniającego,

• zwiększenie grubości ścianki pierścienia kołnierzowego, lub

• połączenie powyższych środków.

Rysunek 7 pokazuje również przykłady wzmocnienia, które może być zastosowane.

1. Rozmiar otworów włazowych

Minimalny rozmiar otworów włazowych będzie miał średnicę 500 mm. Minimalny rozmiar dla kompletnego sprzętu ratowniczego z samoistnym aparatem oddechowym będzie miał średnicę 575 mm, jeśli otwór jest okrągły, lub 575 mm przez oś główną, jeśli otwór jest eliptyczny.

Maksymalna głębokość szyjki włazu odpowiadać będzie wzajemnemu stosunkowi podanemu w Tabeli 3. Głębokość szyjki włazu jest linią prostopadłą od czołowej powierzchni kołnierza/ czołowej płyty włazu do wewnętrznej strony otworu, włączając wykładzinę, lub jakąkolwiek wystającą część rozgałęzienia w granicach powłoki.

EN 14025:2003 (E)

Tabela 3 - Maksymalna głębokość szyjek włazu

Średnica osi głównej (mm)	Maksymalna głębokość (mm)
500	250
575	500
> 575	nieograniczona

Maksymalna głębokość interpolowana będzie liniowo dla średnic włazów/ osi głównych między 500 mm i 575 mm.

2. Pierścienie kołnierzowe

Minimalna grubość pierścienia kołnierzowego będzie nie mniejsza, niż grubość powłoki.

6.3.6 Pokrywy włazów

1. Okrągłe pokrywy płaskie

6.3.6.1.1 Minimalna grubość e dla okrągłych pokryw płaskich z wąskimi licowanymi uszczelkami, jak to pokazano na Rysunku 8, wynosić będzie:


(42)


(43)

gdzie:

d_G średnica uszczelki

h_G odległość od uszczelki do linii środkowej sworznia

S_F wytrzymałość konstrukcyjna materiału kołnierza

W_m 0,5 (A_b + A_m) S_a obciążenie konstrukcyjne sworznia kołnierza

gdzie A_b jest rzeczywistym ogólnym polem przekroju poprzecznego sworzni, a

A_m i A_s określone są w 6.3.5.4.4

6.3.6.1.2 Minimalna grubość e dla okrągłych pokryw płaskich z pełnymi licowanymi uszczelkami, jak to pokazano na Rysunku 9, wynosić będzie:


(44)

gdzie:

C średnica kołowa sworznia

S_F wytrzymałość konstrukcyjna materiału kołnierza

Pełne licowane uszczelki nie będą używane do substancji klasy 2.

2. Eliptyczne pokrywy płaskie

6.3.6.2.1 Minimalna grubość dla eliptycznych pokryw płaskich z wąską licowaną uszczelką, jak to pokazano na Rysunku 8, wynosić będzie:


(45)

(d_G mierzone wzdłuż mniejszej osi) i

EN 14025:2003 (E)


(46)

gdzie:

d_G, h_G, S_F i W_m są takie, jak je określono w 6.3.6.1.2 i

Z współczynnik dla eliptycznych części końcowych (patrz Rysunek 10)

n liczba sworzni

m odległość między liniami środkowymi sworzni mierzona wokół średnicy kołowej sworznia

6.3.6.2.2 Minimalna grubość dla eliptycznych pokryw płaskich z pełnymi licowanymi uszczelkami, jak to pokazano na Rysunku 9, wynosić będzie:


(47)

gdzie:

a oznacza mniejszą średnicę eliptycznej części końcowej

Z współczynnik dla eliptycznych części końcowych (patrz Rysunek 10)

Rysunek 8 - Okrągła lub eliptyczna pokrywa płaska z wąską licowaną uszczelką

Rysunek 9 - Okrągła lub eliptyczna pokrywa płaska z pełną licowaną uszczelką (tylko dla cieczy)

EN 14025:2003 (E)

Legenda

X Stosunek mniejsza/ większa oś

Y Współczynnik Z

Rysunek 10 - Współczynnik Z dla eliptycznych części końcowych

3. Pokrywy kopulaste

Minimalna grubość dla części wypukłej (e_c) pokrywy kopulastej, jak to pokazano na Rysunku 11, wynosić będzie:


(48)

Minimalna grubość pierścienia kołnierzowego (7) może być uzyskana z równania (49), lecz będzie ona nie mniejsza, niż podwójna grubość wypukłości.

1. Dla wąskich licowanych uszczelek:


(49)

z


(50)


(51)

gdzie:

A zewnętrzna średnica kołnierza

B wewnętrzna średnica kołnierza

S_F wytrzymałość konstrukcyjna materiału kołnierza

M_F moment całkowity działający na kołnierz

M_F = H_d h_d + H_G h_G + H_T h_T + H_r h_r

EN 14025:2003 (E)

gdzie: H_D oznacza krańcową siłę hydrostatyczną na powierzchni wewnątrz kołnierza (tj. H_D = 0,785 B² p)

h_D oznacza promieniową odległość od obwodu sworznia do obwodu, na który oddziałuje H_D (tj. h_D = (C - B) / 2)

H_G oznacza obciążenie sprężające na uszczelkę dla zapewnienia szczelnego połączenia (tj. 2 b x 3,142 d_G m p)

h_G oznacza promieniową odległość od punktu obciążenia uszczelki do obwodu sworznia (tj. h_G = (C x d_G) / 2)

H_T oznacza krańcową siłę hydrostatyczną skutkiem nacisku na czołową powierzchnię kołnierza

[tj. H_T = H - H_D z całkowitą krańcową siłą hydrostatyczną H (tj. H = 0,785 d_G x 2 p)]

h_t oznacza promieniową odległość od obwodu sworznia do obwodu, na który oddziałuje H_T

[tj. h_T = (2 C - B - d_G - B - d_G) / 4]

H_r oznacza promieniową składową napięcia błonowego powłoki powstałego w części wypukłej, oddziałującego przy krawędzi [tj. H_r = H_D cot
, gdzie
jest kątem między styczną do kopulastej części wypukłej przy jej krawędzi i płaszczyzną równoległą do czołowej powierzchni kołnierza]

h_r oznacza osiową odległość od środkowej powierzchni wypukłej części przy krawędzi do środka poprzecznego przekroju pierścienia kołnierza.

2. Dla pełnych licowanych uszczelek:

T = 2 x F x [A - B / (A - B - 2 d)] (52)

gdzie:

d oznacza średnicę otworów na sworznie

Legenda

• spoina o pełnym przetopieniu

• punkt oddziaływania H_D

• środek

• odpowiednia uszczelka

Rysunek 11 - Kuliście kopulasta i połączona sworzniami pokrywa z wąską licowaną uszczelką

1. Wymogi odnośnie połączenia sworzniami pokrywy

Obciążenia sworzni i powierzchnie ich stosowania wyliczane będą zarówno dla warunków eksploatacji, jak i umacniania sworzniami.

EN 14025:2003 (E)

Dla warunków eksploatacji, minimalne obciążenie sworznia (W_m1) wynosić będzie:


(53)

gdzie:

d_G oznacza średnicę uszczelnienia

m oznacza współczynnik uszczelnienia do pobrania z Tabeli 5

b oznacza użyteczną szerokość gniazda uszczelki

b = b₀ gdy b₀ ≤ 6,3 mm

b = 2,52 b₀^0,5 gdy b₀ > 6,3 mm

z b₀ podstawowa szerokość gniazda uszczelki (lub połączenia) równa N/2 (za wyjątkiem uszczelki typu pierścienia samouszczelniającego o przekroju okrągłym, gdzie b₀ = N/8),

gdzie: N oznacza maksymalną szerokość uszczelki.

Również;

gdy b₀ < 6,3 mm, d_G = średnica podziałowa stykowej powierzchni czołowej uszczelki i

gdy b₀ > 6,3 mm, d_G = zewnętrzna średnica powierzchni czołowej uszczelki bez 2 b

Dla warunków umacniania sworzniami, minimalne obciążenie sworznia (W_m2) wynosić będzie:


(54)

gdzie y oznacza minimalne naprężenie konstrukcyjne gniazda uszczelek do pobrania z Tabeli 4.

Minimalna powierzchnia stosowania sworzni, A_m, określona będzie dla W_m1 i W_m2 przy wykorzystaniu naprężenia konstrukcyjnego sworzni przy temperaturze odpowiedniej dla dwóch warunków podanych w równaniu (55a) i (55b).

A_m1 = W_m1 / S_b (55a)

A_m2 = W_m2 / S_a niezależnie od tego, która wartość jest większa (55b)

gdzie:

S_b naprężenie konstrukcyjne sworznia przy temperaturze nominalnej

S_a naprężenie konstrukcyjne sworznia przy temperaturze otoczenia

2. Właz zawiasowy i zespoły pokrywy

Zespoły włazów zawiasowych i umocowanych wahadłowo zgodne będą z EN 12561-6 lub ISO 9669 poprawka 1.

Pokrywy zespołów włazów zawiasowych mogą być płaskie, zgodnie z 6.3.6.1 lub 6.3.6.2, albo kopulaste, zgodnie z 6.3.6.3. Sworzeń zawiasy pokrywy włazu będzie miał wystarczający luz, pozwalający na równomierne osadzenie pokrywy włazu. Sworzeń zawiasy pokrywy włazu będzie również uwięziony, aby zapobiec jego przesunięciu lub wypadnięciu.

Włazy zawiasowe nie będą stosowane na cysternach o ciśnieniu próbnym większym, niż 0,6 MPa.

6.3.7 Kołnierze, połączenia, sworznie

W odniesieniu do kołnierzy i ich połączeń mają zastosowanie EN 1591-1 i ISO 7005-1.




EN 14025:2003 (E)

Tabela 4 - Materiały uszczelniające i pokrycia stykowe: współczynniki uszczelnienia (m) dla warunków eksploatacji i minimalne naprężenie konstrukcyjne gniazda (y)

Materiał uszczelniający		Współczynnik uszczelnienia m	Minimalne naprężenie konstrukcyjne gniazda y w N/mm
Guma z wkładką z tkaniny bawełnianej		1,25	2,8
Włókno roślinne		1,75	7,6
Metal falisty	Miękkie aluminium Miękka miedź lub mosiądz Żelazo lub miękka stal Monel lub 4-6% chrom Stal nierdzewna	2,75 3,00 3,25 3,50 3,75	25,5 31,0 37,9 44,8 52,4
Metal żłobkowany	Miękkie aluminium Miękka miedź lub mosiądz Żelazo lub miękka stal Monel lub 4-6% chrom Stal nierdzewna	3,25 3,50 3,75 3,75 4,25	37,9 44,8 52,4 62,0 69,5
Lity metal płaski	Miękkie aluminium Miękka miedź lub mosiądz Żelazo lub miękka stal Monel lub 4-6% chrom Stal nierdzewna	4,00 4,75 5,50 6,00 6,50	60,6 89,5 124 150 179
Połączenie pierścieniowe	Żelazo lub miękka stal Monel lub 4-6% chrom Stal nierdzewna	5,50 6,00 6,50	124 150 179
Elastomeryczny	Kauczuk naturalny SWR Viton Kauczuk etylenowo-propylenowy Silikon Kauczuk neoprenowy Kauczuk nitrylowy Butyl CNAF	0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0 1,0 1,0 1,0	0 0 0 0 0 1,38 1,38 1,38 1,38
Policzterofluoroetylen	Powłoka Masywny, grubość 1,5 mm Masywny, grubość 3 mm Pleciony	2,0 2,75 2,0 2,0	13,8 25,4 11,0 11,0

6.4 Kalkulacja dla ciśnienia zewnętrznego

1. Informacje ogólne

Ciśnienie zewnętrzne w warunkach eksploatacji (patrz również A.2.5) musi być obliczane zgodnie z EN 13445-3:2002, punkt 8. (Oznacza to, przy współczynniku bezpieczeństwa k = 1,5 (patrz 8.4.4 w EN 13445-3:2002).

Odnośnie symboli użytych w punkcie 8 i określonych w 8.3 i w Tabeli 4.1 normy EN 13445-3 oraz symboli użytych i określonych w niniejszej normie, należy zauważyć, co następuje:

e_a (w EN 13445-3) = minimalna wymagana grubość ścianki powłoki = e (w EN 14025)

f (w EN 13445-3) = nominalne naprężenie konstrukcyjne (naprężenie dopuszczalne) = f_d (w EN 14025)

P (w EN 13445-3) = ciśnienie obliczeniowe = p (w EN 14025)




EN 14025:2003 (E)

2. Zabezpieczenie cystern przed ryzykiem odkształcenia w wyniku ciśnienia zewnętrznego

Odporność na ciśnienie zewnętrzne musi być sprawdzana przy pomocy jednej z następujących metod:

6.4.2.1 Kalkulacja

Kalkulacja musi być przeprowadzona zgodnie z EN 13445-3.

Kalkulacja bazuje na najbardziej skrajnych warunkach eksploatacji stosując współczynnik bezpieczeństwa k = 1,1

1. Metoda elementów skończonych (FEM)

Przy przeprowadzaniu kalkulacji metodą elementów skończonych zastosowany będzie współczynnik bezpieczeństwa k = 1,5.

W odniesieniu do metody elementów skończonych zastosowana będzie nieokrągłość u stanowiąca co najmniej 1% średnicy wewnętrznej D₁. Maksymalna nieokrągłość u wyniesie 1,5%.

Za temperaturę obliczeniową przyjęta będzie najbardziej skrajna temperatura robocza.

2. Próba

Odporność na ciśnienie zewnętrzne może być również sprawdzana przy pomocy próby z prototypem cysterny o wewnętrznym podciśnieniu konstrukcyjnym podwyższonym o współczynnik bezpieczeństwa k = 1,25.

Możliwa temperatura robocza T > 50 ^oC musi być wyrównana przez zwiększenie ciśnienia próbnego o stosunek R_e20oC/R_eT.

Wynik próby zależy od nieokrągłości u_P prototypu cysterny.

Odtwarzalność wyniku próby dla cystern zbudowanych zgodnie z prototypem musi być uwzględniona w czasie próby przez następującą korektę współczynnika bezpieczeństwa k:

k = k_Cor = 1,25 [1 +0,33 (1,5 - u_P)] (56)

gdzie: u_P = nieokrągłość w % prototypu cysterny;

k_Cor = współczynnik bezpieczeństwa do zastosowania w przypadku ciśnienia zewnętrznego.

6.5 Zbiornik do połączenia ramowego/ sprzęgu

Zbiornik do zamocowania połączenia/ sprzęgu będzie projektowany i produkowany w taki sposób, aby nie zostały przekroczone dopuszczalne naprężenia w zbiorniku, określone w Tabeli 1 pkt. 6.2.

Może to być weryfikowane albo przez kalkulację cyfrową, albo przez odpowiednie próby (np. zgodnie z ISO 1496-3 dla kontenerów zbiornikowych, lub poprzez próby wskazane przez kompetentne władze kolejowe dla wagonów kolejowych).

Zbiornik i jego wzmocnienia wytrzyma najgroźniejszą kombinację podanych powyżej obciążeń i ciśnienia.

7 Budowa i produkcja

1. Wymogi ogólne

7.1.1 EN 13445-4 odnosi się do budowy i produkcji zbiorników, poza wymogami niniejszej normy.

7.1.2 Proces produkcyjny zagwarantuje, że właściwości materiału zbiornika po jego wykonaniu będą nie gorsze niż te, których wymagał projekt.




EN 14025:2003 (E)

7.1.3 Producent powłoki utrzyma system identyfikacji dla materiałów użytych w produkcji, aby można było stwierdzić pochodzenie całego materiału zastosowanego w odniesieniu do części ciśnieniowych w ukończonym wyrobie. System połączy odpowiednie procedury sprawdzania tożsamości materiałów otrzymanych od dostawcy. Procedury te opierać się będą na postanowieniach zaświadczeń producentów materiałów i/ lub próbach odbiorczych. System zagwarantuje również, że przed cięciem i formowaniem części powłoki, oryginalny znak identyfikacyjny materiału przydzielany jest każdej części, która nie miałaby oznakowania po zakończeniu procesu produkcyjnego.

2. Cięcie

7.2.1 Materiał cięty będzie według rozmiaru i kształtu przy pomocy cięcia termicznego, obróbki skrawaniem, cięcia na zimno, lub innego odpowiedniego procesu. Powierzchnie, który były cięte termicznie, wyrównywane będą poprzez obróbkę skrawaniem, lub szlifowanie dla usunięcia ostrych karbów, żużli i zgorzelin. Nieznacznie utlenione wyrównane krawędzie nie będą wymagały dalszej obróbki.

Płyty o grubości powyżej 10 mm, które były cięte na zimno, wyrównywane będą przed spawaniem.

Cięte krawędzie z ferrytycznych stali stopowych, które cięte były w procesie termicznym, wyrównywane będą szlifowaniem lub obróbką skrawaniem na przestrzeni co najmniej 1,5 mm, chyba że producent może wykazać, że materiał nie podlegał niekorzystnym wpływom w czasie procesu cięcia.

1. Po cięciu i obróbce, krawędzie przeznaczone do spawania nie będą wykazywać następujących wad:

• drobne pęknięcia na powierzchni materiału (rozwarstwienia)

• plamy zgorzeliny walcowniczej

• pęknięcia naprężeniowe skutkiem cięcia tlenowego

• osady miedzi lub węgla

• rozszczepione końcówki skierowane ku powierzchni

• ślady farby, za wyjątkiem sytuacji, gdy farba nie będzie niekorzystnie wpływać na jakość spawania

• ślady smarów

• wtrącenia żużlowe

2. Obszar naprawionej wady badany będzie w ten sam sposób, jak to miało miejsce przy wykrywaniu wady.

7.3 Formowanie

1. Informacje ogólne

Płyty formowane będą do uzyskania pożądanego kształtu w każdym odpowiednim dla tego celu procesie.

Duża zgorzelina pozostająca po każdym procesie formowania na gorąco usuwana będzie w odpowiednim procesie usuwania zgorzelin.

Po formowaniu i procesie usuwania zgorzelin materiał zachowa minimum właściwości zastosowanych w jego konstrukcji.

Płyty formowane będą do uzyskania właściwego zarysu krawędzi, chyba że będą podlegały wyrównywaniu po uformowaniu.

Płyty mogą być spawane doczołowo przed formowaniem pod warunkiem, że połączenie nie jest poddawane próbie nieniszczącej po formowaniu.

2. Formowanie na zimno

Obróbka cieplna części formowanych na zimno, które stanowią część powłoki ciśnieniowej, wykonywana będzie wówczas, gdy promień wewnętrzny krzywizny jest mniejszy, niż 20-krotność grubości materiału.

EN 14025:2003 (E)

3. Formowanie na gorąco

7.3.3.1 Informacje ogólne

Formowanie wykonywane będzie zgodnie z pisemną zastrzeżoną procedurą. Procedura formowania dokładnie określi tempo ogrzewania, czas utrzymywania określonej temperatury, zakres temperatury i czas, przez jaki odbywa się formowania oraz poda szczegółowe dane odnośnie jakiejkolwiek obróbki cieplnej do zastosowania wobec uformowanej części.

1. Specyficzne warunki dla stali austenitycznych

Płyty ze stali austenitycznej, przeznaczone do ogrzewania lub obróbki plastycznej na gorąco, ogrzewane będą równomiernie w neutralnej lub utleniającej atmosferze, bez uderzeń płomienia, do temperatury nie przekraczającej zalecanej temperatury obróbki plastycznej materiału na gorąco. Formowanie nie będzie wykonywane, jeśli temperatura materiału spadnie poniżej 900 ^oC. Nie będzie dokonywane ogrzewanie miejscowe.

7.3.4 Części końcowe

Płyty czołowe i części końcowe wykonane będą z minimalnej liczby elementów. Formowanie kołnierza przez miseczkowanie i obwodowe wykonywane będą maszynowo. Wywijanie kołnierza wykonywane będzie w miarę możliwości w ramach jednej operacji. Kołnierze będą kołnierzami cylindrycznymi bez miejscowych nieregularności.

7.3.5 Obróbka cieplna i normalizowanie

Płyty ze stali ferrytycznej, które były ogrzewane miejscowo i formowane na zimno, będą normalizowane, jeśli są ze stali węglowej, lub poddawane odpowiedniej obróbce cieplnej, jeśli jest to stal stopowa. Wymóg ten nie będzie miał zastosowania, gdy producent wykazał, że właściwości materiału w uformowanych częściach końcowych są nie gorsze, niż właściwości wymagane oryginalnym projektem.

Stale austenityczne, które poddane zostały obróbce plastycznej na gorąco lub zimno, ogrzewane będą do zalecanej temperatury mięknienia przez okres nie mniejszy, niż 30 minut. Po zmiękczaniu z powierzchni usunięta będzie zgorzelina poprzez śrutowanie lub wytrawianie, itp. Wymóg ten nie będzie dotyczyć obrobionych plastycznie na zimno stali austenitycznych, gdy producent może wykazać, że zakres obróbki plastycznej na zimno jest taki, iż nie jest wymagana obróbka zmiękczająca.

Części końcowe formowane na zimno, wykonane z aluminium lub stopu aluminium, nie wymagają obróbki cieplnej po formowaniu, chyba że istnieje ryzyko pojawienia się korozji naprężeniowej w eksploatacji.

7.4 Spawanie

1. Kwalifikacja

7.4.1.1 Wytwórcy powłok spawanych dysponować będą funkcjonującym systemem spawania, który ogólnie zgodny jest z zasadami określonymi w EN 729-1, -2 i -3.

7.4.1.2 Plany operacyjne spawania zatwierdzone będą zgodnie z EN 288-1, -2 i -3 w odniesieniu do stali, lub EN 288-1, -2 i -4 w odniesieniu do aluminium.

1. Spawacze i spawacze maszynowi kwalifikowani będą jako odpowiedni według EN 287-1 lub -2.

7.4.2 Połączenia spawane

1. Producent, wybierając odpowiedni sposób spawania, weźmie pod uwagę:

• metodę produkcji

• warunki eksploatacji

• zdolność wykonania koniecznej próby nieniszczącej.

Zalecane szczegóły odnośnie spawania podane są w EN 1708-1.

UWAGA Szczegóły te pokazują rozsądną i aktualnie przyjętą praktykę. Nie ma takiego zamiaru, aby były one wyłącznie obowiązującymi, ani nie będą one ograniczać w jakikolwiek sposób rozwoju technologii spawania.

EN 14025:2003 (E)

Inne szczegóły odnośnie spawania mogą być stosowane po warunkiem, że ich przydatność udowodniona jest zatwierdzeniem procedury jako odpowiedniej zgodnie z EN 288-3, -4 lub -8.

7.4.2.2 Gdy jakakolwiek część powłoki wykonana jest w dwóch lub więcej pasach, wzdłużne szwy spawalnicze przyległych pasów rozdzielone będą o nie mniej, niż 50 mm. Alternatywnie krzyżowanie się spoin może być zastąpione okrągłą płytą z tego samego materiału o średnicy nie mniejszej, niż 150 mm.

7.4.3 Badanie wykonywanie prób

1. Wymogi ogólne

W określaniu grubości ścianek powłoki zgodnie z równaniem (1), dla spoin zastosowane będą następujące wartości współczynnika λ_S:

λ_S 0,8: gdy ściegi spoiny badane są wizualnie możliwie najdokładniej z obydwu stron, a wszystkie połączenia teowe poddawane są nieniszczącemu badaniu objętościowemu przy ogólnej długości spoiny do zbadania nie mniejszej, niż 10% sumy długości wszystkich spoin (np. wzdłużne, obwodowe i promieniowe);

λ_S 0,9: gdy wszystkie ściegi wzdłużne przez całą ich długość, wszystkie połączenia, 25% ściegów okrągłych i spoiny dla montażu wielkośrednicowych elementów wyposażenia poddawane są nieniszczącym sprawdzianom. Ściegi poddane będą możliwie najdokładniejszym oględzinom z obydwu stron;

λ_S 1,0: gdy wszystkie ściegi poddawane są nieniszczącym sprawdzianom i są możliwie najdokładniej badane wizualnie z obydwu stron. Pobrana będzie próbka spawana.

W odniesieniu do zbiorników przeznaczonych do przewozu substancji klasy 2, badanie nieniszczące i próba odnosząca się do współczynnika λ_S z 1 są obowiązkowe.

Mogą być konieczne dodatkowe sprawdziany, jeśli będą jakiekolwiek wątpliwości dotyczące jakości ściegów spoin.

2. Badanie spoin

Wszystkie spoiny poddane zostaną oględzinom zgodnie z EN 970. Badanie powierzchni może być przeprowadzone również w koniecznych przypadkach (np. wykonywanie penetracyjnych prób magnetycznych proszkowych).

Objętościowe badanie spoin będzie miało postać albo badania radiograficznego zgodnie z EN 1435, albo badania metodą ultradźwiękową zgodnie z EN 1714.

3. Kryteria odbioru

Powyższe badania spoin spełniać będą następujące kryteria odbioru:

• poziom B normy EN 25817 dla zbiorników stalowych i

• poziom B normy EN 30042 dla zbiorników aluminiowych.

Badanie metodą ultradźwiękową nie będzie stosowane w odniesieniu do zbiorników stalowych, lub do zbiorników, w których grubość powłoki jest mniejsza od 4 mm. Badanie wykonane będzie przez kompetentną osobę, zakwalifikowaną według EN 473 i pracującą według procedury zatwierdzonej przez osobę zakwalifikowaną do poziomu 3 niniejszej normy. Dostarczone będą sprawozdania z badań podpisane przez osobę zakwalifikowaną do co najmniej poziomu 2.

7.4.4 Tymczasowe części składowe wyposażenia

Tymczasowe części składowe wyposażenia przyspawane do części podtrzymujących ciśnienie ograniczone będą do praktycznego minimum i kompatybilne z bezpośrednio przyległym materiałem.

Dozwolone jest spawanie odmiennych tymczasowych metalowych części wyposażenia do pośrednich części składowych, takich jak wkładki, które są na stałe połączone z częścią ciśnieniową. Kompatybilne materiały spawalnicze używane będą do odmiennych połączeń metalowych.

Tymczasowe części składowe wyposażenia zdjęte będą z powłoki przed pierwszym zwiększeniem ciśnienia. Technika usuwania będzie miała na celu uniknięcie ujemnego wpływu na integralność powłoki. Wszelkie konieczne naprawy poprzez spawanie uszkodzonych obszarów podejmowane będą zgodnie z zatwierdzonym planem operacyjnym spawania.

EN 14025:2003 (E)

7.5 Tolerancje produkcyjne

1. Osiowanie płyt

Za wyjątkiem sytuacji, gdy przewidziane jest przejście zbieżne, niewspółosiowość h powierzchni przylegających płyt przy szwach spawanych wniesie nie więcej, niż 25% grubości płyty cieńszej.

Gdy miedzy powierzchniami przewidziana jest zbieżność, będzie ona miała nachylenie nie większe, niż 30^o. Zbieżność może obejmować szerokość spoiny, z niższą powierzchnią zespoloną spoiwem, jeśli jest to konieczne. Gdy materiał usuwany jest z płyty dla zapewnienia zbieżności, grubość którejkolwiek płyty nie będzie redukowana poniżej wartości wymaganej dla konstrukcji.

Odległość e między którąkolwiek powierzchnią grubszej płyty i środkową linią płyty cieńszej o szwach zbieżnych wynosić będzie:

• dla szwów wzdłużnych, nie mniej niż 35% grubości t płyty cieńszej;

• dla szwów obwodowych, nie mniej niż 25% grubości t płyty cieńszej.

W żadnym przypadku powierzchnia każdej płyty nie będzie znajdować się między liniami środkowymi dwóch płyt.

Wymogi te przedstawione są na Rysunku 12.

Rysunek 12 - Szwy, które wymagają zbieżności

1. Wady kształtu

Pojedyncze wybrzuszenia i wgniecenia będą wygładzone, a ich głębokość, mierzona jako odchylenie od normalnej krzywizny, lub od linii powłoki cylindrycznej, będzie nie większa, niż 1% długości, lub 2% szerokości wady.

2. Grubość

Grubość powłoki będzie po jej wyprodukowaniu nie mniejsza, niż wymagana minimalna grubość projektowana.

3. Wypukłe części końcowe

Głębokość wypukłości, z wyłączeniem prostego kołnierza, będzie nie mniejsza, niż głębokość określona projektem. Promień zaokrąglenia będzie nie mniejszy od określonego projektem, a promień wypukłości będzie nie większy od określonego projektem. Wszelkie wahania profilu nie będą raptowne, lecz będą się stopniowo zlewać w ściśle określony kształt.

EN 14025:2003 (E)

4. Odcinki cylindryczne

7.5.5.1 Rzeczywisty obwód nie będzie odbiegał od obwodu obliczonego na podstawie określonej średnicy o więcej, niż ± 1,5%.

7.5.5.1 Nieokrągłość u nie będzie większa, niż 1,5% przy jej wyliczaniu z poniższego wyrażenia:


(57)

gdzie: D_max oznacza maksymalną średnicę części cylindrycznej, w mm;

D_min oznacza minimalną średnicę części cylindrycznej, w mm;

7.5.5.3 Odchylenie cylindrycznego odcinka powłoki od linii prostej będzie nie większe, niż 0,5% jej długości, za wyjątkiem wymogów projektu.

8 Naprawy

1. Informacje ogólne

Wady naprawiane będą w procesie mechanicznym albo termicznym, lub kombinowanym, zgodnie z podanymi poniżej wymogami.

Grubość materiału po ukończeniu naprawy mieścić się będzie w granicach tolerancji projektu i nigdy, w żadnych okolicznościach, nie będzie mniejsza, niż grubość minimalna określona przez nawiązanie do punktu 6.

Po ukończeniu naprawy, materiał poddawany będzie temu samemu badaniu nieniszczącemu, jakie było pierwotnie stosowane w odniesieniu do obecnie naprawianego obszaru.

Gdy naprawy poprzez spawanie wymagane są po wykonaniu wszelkiej koniecznej obróbki cieplnej po spawaniu, naprawiona powłoka poddawana będzie dalszej obróbce cieplnej po spawaniu, zgodnie z początkowymi wymaganiami technicznymi.

2. Naprawa wad powierzchni w metalu macierzystym

Nieznaczne wady powierzchni, takie jak zajarzenia łuku, ślady po narzędziach, cięciu itp., mogą być usunięte szlifowaniem. Powierzchnia podłoża będzie gładko wyrównana z powierzchniami otaczającymi.

Naprawa obejmująca osadzenie się metalu spoiny przeprowadzana będzie zgodnie z procedurą zakwalifikowaną według EN 288 części 1-9. Spawacze będą posiadać kwalifikacje zgodne z EN 287 części 1 i 2.

3. Naprawa wad spoiny

Zakres naprawy określany będzie umiejscowieniem, rozmiarem i rodzajem wady. Może on obejmować jedynie naprawę wady i otaczającej ją powierzchni, lub całkowite usunięcie wadliwej spoiny.

Naprawy przy pomocy szlifowania, lub innego procesu pociągającego za sobą usunięcie materiału i te, które nie obejmują spawania, wykończone będą tak, aby zapewnić gładkie wyrównanie z powierzchniami otaczającymi.

Żłobienie cieplne wykonane będzie przy użyciu elektrod, które zminimalizują zanieczyszczenie powierzchni pozostałych materiałów. Gdy na powłokach ze stali nierdzewnej stosowane są elektrody węglowe lub ze stali węglowej, powierzchnia materiału w obszarze podlegającym żłobieniu będzie gruntowana na głębokość nie mniejszą, niż 0,3 mm przed dalszymi pracami naprawczymi.

Naprawa przeprowadzona będzie zgodnie z planem operacyjnym spawania zakwalifikowanym zgodnie wymogami EN 288 części 1-9. Spawacze będą posiadać kwalifikacje zgodne z EN 287 części 1 i 2.

EN 14025:2003 (E)

Załącznik A

(informacyjny)

Odnośne informacje RID/ADR (wydanie 2003)

A.1 Wstęp

Powłoki powinny być zaprojektowane i skonstruowane zgodnie z postanowieniami niniejszej normy, w której materiał wybierany jest i grubość ścianki określana jest biorąc pod uwagę maksymalne i minimalne napełnienie oraz temperatury robocze, lecz muszą być spełnione minimalne wymogi rozdziału 6.8 RID/ADR, między innymi podpunktów 6.8.2.1.1 do 6.8.2.1.3, 6.8.2.1.6, 6.8.2.1.11 do 6.8.2.1.13, 6.8.2.1.15 do 6.8.2.1.21, 6.8.3.1.1 i podpunktu 6.8.2.1.23 RID/ADR, jak podano dla informacji w A.2.

UWAGA Odnośnie wymogów dotyczących materiałów i konstrukcji zbiorników spawanych, dla których wymagane jest ciśnienie próbne nie mniejsze, niż 1 MPa (10 barów), patrz również punkt 6.8.5 RID/ADR.

A.2 Pojazdy-cysterny (wyciąg z rozdziału 6.8 ADR), kontenery zbiornikowe (wyciąg z rozdziału 6.8 RID/ADR) i wagony-cysterny (wyciąg z rozdziału 6.8 RID)

Wymogi te odnosić się będą do:

pojazdów-cystern (ADR)/ wagonów-cystern (RID) | kontenerów zbiornikowych (RID/ADR)

A.2.1 Podpunkt 6.8.2.1.1

Powłoki,

ADR: części składowe ich wyposażenia

RID: ─

i ich wyposażenie eksploatacyjne i konstrukcyjne zaprojektowane będą tak, aby wytrzymać bez utraty zawartości (innej, niż ilości gazu ulatniającego się przez ujścia do odgazowywania):

• naprężenia statyczne i dynamiczne w normalnych warunkach przewozowych, określone w 6.8.2.1.2 i 6.8.2.1.13;

• zalecane naprężenia minimalne, określone w 6.8.2.1.15.

EN 14025:2003 (E)

A.2.2 Podpunkt 6.8.2.1.2

ADR: RID:

Zbiorniki i ich mocowania zdolne będą neutralizować, przy maksymalnym dopuszczalnym obciążeniu, siły wywierane przez: w kierunku jazdy: podwójną masę ogólną: poziomo pod kątami prostymi w kierunku jazdy: masę ogólną; pionowo w górę: masę ogólną; pionowo w dół: podwójną masę ogólną. Wagony-cysterny skonstruowane będą w taki sposób, aby były zdolne wytrzymać, przy maksymalnym dopuszczalnym obciążeniu, naprężenia występujące podczas przewozu koleją. Co się tyczy tych naprężeń, powinno być odwołanie do próby zalecanej przez kompetentne władze.

Kontenery zbiornikowe i ich mocowania zdolne będą, przy maksymalnym dopuszczalnym obciążeniu, neutralizować siły równe siłom wywieranym przez: w kierunku jazdy: podwójną masę ogólną; poziomo pod kątami prostymi w kierunku jazdy: masę ogólną; (gdy kierunek jazdy nie jest jasno określony, podwójną masę ogólną w każdym kierunku); pionowo w górę: masę ogólną; pionowo w dół: masę ogólną.

A.2.3 Podpunkt 6.8.2.1.3

Ścianki powłoki będą miały co najmniej grubość określoną w

ADR: 6.8.2.1.17 do 6.8.2.1.21 RID: 6.8.2.1.17 do 6.8.2.1.18

6.8.2.1.17 do 6.8.2.1.20

A.2.4 Podpunkt 6.8.2.1.6

Spoiny będą wprawnie wykonane i zapewnią najpewniejsze bezpieczeństwo. Wykonanie i sprawdzanie spoin zgodne będą z wymogami 6.8.2.1.23.

A.2.5 Podpunkt 6.8.2.1.7

Podjęte będą środki zaradcze dla zabezpieczenia powłok przed ryzykiem deformacji w wyniku podciśnienia wewnętrznego.

Powłoki inne niż zgodne z 6.8.2.2.6, zaprojektowane pod kątem ich wyposażenia w zawory próżniowe, zdolne będą wytrzymać, bez stałego odkształcenia, ciśnienie zewnętrzne nie niższe, niż 21 kPa (0,21 bara) powyżej ciśnienia wewnętrznego. Zawory próżniowe nastawione będą na przerwanie próżni nie większej, niż podciśnienie konstrukcyjne zbiornika. Powłoki, które nie są zaprojektowane pod kątem ich wyposażenia w zawory próżniowe, zdolne będą wytrzymać, bez stałego odkształcenia, ciśnienie zewnętrzne nie niższe, niż 40 kPa (0,4 bara) powyżej ciśnienia wewnętrznego.

A.2.6 Podpunkt 6.8.2.1.11

Stosunki R_e/R_m przewyższające 0.85 są niedozwolone dla stali używanych w konstrukcji zbiorników spawanych.

R_e = pozorna granica plastyczności dla stali o wyraźnie określonej granicy plastyczności, lub gwarantowana 0,2% wytrzymałość próbna dla stali o nieokreślonej wyraźnie granicy plastyczności (1% dla stali austenitycznych)

R_m = wytrzymałość na rozciąganie

EN 14025:2003 (E)

Wartości wyszczególnione w świadectwie kontroli dotyczące materiału wzięte będą za podstawę przy określaniu tego stosunku w każdym przypadku.

A.2.7 Podpunkt 6.8.2.1.12

W odniesieniu do stali, wydłużenie przy pęknięciu wyrażone w % będzie nie mniejsze, niż

10000




określona wytrzymałość na rozciąganie w N/mm²

lecz w każdym przypadku, w odniesieniu do stali drobnoziarnistych, będzie nie mniejsze, niż 16% i nie mniejsze niż 20% w odniesieniu do innych stali.

W odniesieniu do stopów aluminium, wydłużenie przy pęknięciu będzie nie mniejsze, niż 12% ¹.

A.2.8 Podpunkt 6.8.2.1.13

Ciśnienie, na którym bazuje grubość ścianki, będzie nie niższe, niż ciśnienie obliczeniowe, lecz naprężenia, o których mowa w 6.8.2.1.1, również będą brane pod uwagę, a również - jeśli to konieczne - następujące naprężenia:

ADR: RID:

W przypadku pojazdów, w których zbiornik stanowi naprężony element samonośny, powłoka skonstruowana będzie tak, aby wytrzymała nałożone w ten sposób naprężenia, poza naprężeniami pochodzącymi z innych źródeł. Pod wpływem tych naprężeń, naprężenie w najbardziej naprężonym punkcie powłoki i jej mocowań nie przekroczy wartości σ określonej w 6.8.2.1.16. W odniesieniu do wagonów wykonanych z powłoką samonośną, powłoka skonstruowana będzie w taki sposób, że będzie mogła wytrzymać wynikające stąd naprężenia, poza innymi naprężeniami.

Pod wpływem każdego z tych naprężeń, zaobserwowane współczynniki bezpieczeństwa będą następujące: w odniesieniu do metali o wyraźnie określonej granicy plastyczności: współczynnik bezpieczeństwa 1,5 w odniesieniu do pozornej granicy plastyczności; lub - w odniesieniu do metali o nie określonej wyraźnie granicy plastyczności: współczynnik bezpieczeństwa 1,5 w odniesieniu do gwarantowanej 0,2% wytrzymałości próbnej (1% maksymalne wydłużenie dla stali austenitycznych).

A.2.9 Podpunkt 6.8.2.1.15

Przy ciśnieniu próbnym, naprężenie σ w najbardziej naprężonym punkcie powłoki nie przekroczy zalecanych poniżej, zależnych od materiału limitów. Brane będą pod uwagę wszelkie osłabienia z powodu spoin.

A.2.10 Podpunkty 6.8.2.1 i 6.8.3.1.1; (dopuszczalne naprężenia)

A.2.10.1 Podpunkt 6.8.2.1.16

W odniesieniu do wszystkich metali i stopów, naprężenie przy ciśnieniu próbnym będzie niższe od mniejszej wartości określonej następującym wzorem:

σ ≤ 0,75 R_e lub σ ≤ 0,5 R_m

________________________________

¹ W przypadku blachy cienkiej oś próbki do próby rozciągania będzie pod kątami prostymi do kierunku walcowania. Stałe wydłużenie przy pęknięciu mierzone będzie na próbkach do badań o okrągłym przekroju poprzecznym, w których długość pomiarowa
równa jest pięciokrotności średnicy d (
= 5 d); jeśli używane są próbki do badań o przekroju prostokątnym, długość pomiarowa obliczana będzie wzorem:

gdzie F₀ oznacza początkowe pole przekroju poprzecznego próbki do badań.

EN 14025:2003 (E)

gdzie:

R_e = pozorna granica plastyczności dla stali o wyraźnie określonej granicy plastyczności, lub gwarantowana 0,2% wytrzymałość próbna dla stali o nie określonej wyraźnie granicy plastyczności (1% dla stali austenitycznych)

R_m = wytrzymałość na rozciąganie.

Wartości R_e i R_m do wykorzystanie określone będą jako wartości minimalne zgodnie z normami materiałowymi. Jeśli nie istnieje norma materiałowa odnośnego dla metalu lub stopu, zastosowane wartości R_e i R_m zatwierdzone będą przez kompetentną władzę, lub organ wyznaczony przez tę władzę.

Gdy stosowane są stale austenityczne, określone wartości minimalne, zgodnie z normami materiałowymi, mogą być przekroczone do 15%, jeśli te wyższe wartości poświadczone są w świadectwie kontroli.

Wartości minimalne nie będą jednakże przekroczone, gdy zastosowany jest wzór podany w 6.8.2.1.18.

A.2.10.2 Podpunkt 6.8.3.1.1

Powłoki przewidziane dla przewozu gazów sprężonych lub skroplonych rozpuszczonych pod ciśnieniem wykonane będą ze stali. W przypadku powłok bezszwowych mogą być przyjęte, przy naruszeniu postanowień podpunktu 6.8.2.1.12, minimalne wydłużenie przy pęknięciu wynoszące 14% i również naprężenie σ niższe od lub równe podanym w dalszej części dokumentu limitom, odpowiednio do materiału:

1. gdy stosunek R_e/R_m (minimalnych gwarantowanych cech charakterystycznych po obróbce cieplnej) jest wyższy, niż 0,66 nie przekraczając 0,85:

σ = 0,75 R_e

2. gdy stosunek R_e/R_m (minimalnych gwarantowanych cech charakterystycznych po obróbce cieplnej) jest wyższy, niż 0,85:

σ = 0,5 R_m

A.2.11 Podpunkt 6.8.2.1.17

Grubość powłoki będzie nie mniejsza, niż większa z wartości określonych następującymi wzorami:







gdzie:

e = minimalna grubość powłoki w mm

P_T = ciśnienie próbne w MPa

P_C = ciśnienie obliczeniowe w MPa, określone w 6.8.2.1.14

D = średnica wewnętrzna powłoki w mm

σ = dopuszczalne naprężenie, określone w 6.8.2.1.16, w N/mm²

λ = współczynnik nie przekraczający lub równy 1, uwzględniający wszelkie osłabienia z powodu spoin i związany z metodami kontroli określonymi w 6.8.2.1.23

EN 14025:2003 (E)

Grubość w żadnym przypadku nie będzie mniejsza od określonej w

ADR: RID:

6.8.2.1.18 do 6.8.2.1.21 6.8.2.1.18

6.8.2.1.18 do 6.8.2.20

A.2.12 Podpunkt 6.8.2.1.18

ADR RID

Powłoki o okrągłym przekroju poprzecznym^2 o średnicy nie większej, niż 1.80 m, inne od tych, do których odnosi się 6.8.2.1.21, będą miały grubość nie mniejszą, niż 5 mm, jeśli wykonane są ze tali miękkiej^3, lub grubość równoważną, jeśli wykonane są z innego metalu. Gdy średnica jest większa, niż 1.80 m, grubość ta zwiększona będzie do 6 mm, poza przypadkami powłok przeznaczonych do przewozu substancji sproszkowanych lub ziarnistych, jeśli powłoka wykonana jest ze stali miękkiej, lub do grubości równoważnej, jeśli jest wykonana z innego metalu. Grubość powłok będzie nie mniejsza, niż 6 mm (dla substancji sproszkowanych lub ziarnistych nie mniejsza, niż 5 mm, jeśli wykonane są ze stali miękkiej), lub powłoki będą miały grubość równoważną, jeśli wykonane są z innego metalu. Niezależnie od użytego metalu, grubość powłoki w żadnym przepadku nie będzie mniejsza, niż 4,5 mm.

Grubość powłok będzie nie mniejsza, niż 5 mm, jeśli wykonane są z metalu miękkiego^3 (zgodnie z wymogami 6.8.2.1.11 i 6.8.2.1.12), lub będą one miały grubość równoważną, jeśli wykonane są z innego metalu. Gdy średnica wynosi ponad 1.80 m, grubość ta zwiększona będzie do 6 mm, poza przypadkami zbiorników przeznaczonych do przewozu substancji sproszkowanych lub ziarnistych, jeśli powłoka wykonana jest ze stali miękkiej^3, lub do grubości równoważnej, jeśli jest wykonana z innego metalu. Niezależnie od użytego metalu, grubość powłoki w żadnym przepadku nie będzie mniejsza, niż 3 mm.

„Grubość równoważna” oznacza grubość uzyskaną z następującego wzoru⁴:




____________________________________

² W odniesieniu do powłok o okrągłym przekroju poprzecznym, na przykład powłoki w kształcie skrzynki lub powłoki eliptyczne, wskazywane średnice odpowiadać będą średnicom obliczonym na podstawie okrągłego przekroju poprzecznego o tym samym polu. W odniesieniu do takich kształtów przekroju poprzecznego, promień wypukłości ścianki powłoki nie przekroczy 2000 mm z boków, lub 3000 mm na górze i na dole.

³ Odnośnie określeń „stal miękka” i „stal odniesienia” patrz 1.2.1.

⁴ Wzór ten wywodzi się ze wzoru ogólnego:




gdzie

e₁ = minimalna grubość powłoki dla wybranego metalu w mm;

e₀ = minimalna grubość powłoki dla stali miękkiej, w mm, zgodnie z 6.8.2.1.18 i 6.8.2.1.19;

R_m0 = 370 (wytrzymałość na rozciąganie dla stali odniesienia, patrz określenie w 1.2.1, w N/mm²);

A₀ = 27 (wydłużenie przy pęknięciu dla stali odniesienia, w %);

R_m1 = minimalna wytrzymałość wybranego metalu na rozciąganie w N/mm²; i

A₁ = minimalne wydłużenie przy pęknięciu wybranego metalu pod naprężeniem rozciągającym, w %.

EN 14025:2003 (E)

A.2.13 Podpunkt 6.8.2.1.19

ADR:

Gdy zgodnie z 6.8.2.20 zapewnione jest zabezpieczenie zbiornika przed uszkodzeniem wskutek zderzenia bocznego lub wywrócenia, kompetentna władza może pozwolić na zmniejszenie wyżej wymienionych grubości minimalnych w stosunku do zapewnionego zabezpieczenia; jednakże, wymieniona grubość będzie nie mniejsza, niż 3 mm w przypadku stali miękkiej, lub niż równoważna grubość w przypadku innych materiałów, dla powłok o średnicy nie większej, niż 1,80 m. W odniesieniu do o średnicy przekraczającej 1,80 m, wyżej wymieniona grubość minimalna zwiększona będzie do 4 mm w przypadku stali miękkiej i do równoważnej grubości w przypadku innych metali. Równoważna grubość oznacza grubość podaną wzorem w 6.8.2.1.18. Za wyjątkiem przypadków przewidzianych w 6.8.2.1.21, grubość powłok z zabezpieczeniem przeciw uszkodzeniu, zgodnie z 6.8.2.1.20 (a) lub (b), będzie nie mniejsza, niż wartości podane w poniższej Tabeli:

Gdy zgodnie z 6.8.2.1.20 zapewnione jest zabezpieczenie zbiornika przed uszkodzeniem, kompetentna władza może pozwolić na zmniejszenie wyżej wymienionych grubości minimalnych w stosunku do zapewnionego zabezpieczenia; jednakże, wymieniona grubość będzie nie mniejsza, niż 3 mm w przypadku stali miękkiej, lub niż równoważna grubość w przypadku innych materiałów, dla powłok o średnicy nie większej, niż 1,80 m. W odniesieniu do o średnicy przekraczającej 1,80 m, wyżej wymieniona grubość minimalna zwiększona będzie do 4 mm w przypadku stali miękkiej i do równoważnej grubości w przypadku innych metali. Równoważna grubość oznacza grubość podaną wzorem w 6.8.2.1.18. Grubość powłok wyposażonych w zabezpieczenie przeciw uszkodzeniu zgodnie z 6.8.2.1.20 będzie nie mniejsza, niż wartości podane w poniższej Tabeli:

	Średnica powłoki	≤ 1,80 m	> 1,80 m
Minimalne grubości powłoki	Nierdzewne stale austenityczne	2,5 mm	3 mm
	Inne stale	3 mm	4 mm
	Stopy aluminium	4 mm	5 mm
	Czyste aluminium 99,80%	6 mm	8 mm

A.2.14 Podpunkt 6.8.2.1.20

ADR:

W odniesieniu do zbiorników zbudowanych po 1 stycznia 1990 r., zabezpieczenie przeciwko uszkodzeniu, odnoszące się do 6.8.2.1.19, istnieje wówczas, gdy przyjęte są następujące środki zaradcze lub równoważne: W odniesieniu do zbiorników przeznaczonych dla przewozu substancji sproszkowanych lub ziarnistych, zabezpieczenie przeciwko uszkodzeniu spełni wymogi kompetentnej władzy. W odniesieniu do zbiorników przeznaczonych dla przewozu innych substancji, zabezpieczenie przeciwko uszkodzeniu istnieje wówczas, gdy: 1. W odniesieniu do powłok o okrągłym lub eliptycznym przekroju poprzecznym o maksymalnym promieniu krzywizny wynoszącym 2 m, powłoka jest

Zabezpieczenie odnoszące się do 6.8.2.1.19 może się składać z: całkowitego zewnętrznego zabezpieczenia konstrukcyjnego w formie konstrukcji wielowarstwowej, gdzie poszycie zamocowane jest do powłoki; lub konstrukcji, w której powłoka podtrzymywana jest przez kompletny szkielet, obejmujący wzdłużne i poprzeczne człony konstrukcyjne; lub dwuściennej konstrukcji. Gdy zbiorniki wykonane są z podwójnymi ściankami, przestrzeń, po odpowietrzeniu, między całkowitą grubością zewnętrznej metalowej ścianki i ścianką powłoki odpowiadać będzie minimalnej grubości ścianki zalecanej w 6.8.2.1.18, przy grubości ścianki samej

EN 14025:2003 (E)

wyposażona w człony wzmacniające zawierające przegrody, płyty wyrównawcze, lub zewnętrzne albo wewnętrzne pierścienie, umieszczone tak, aby został spełniony co najmniej jeden z następujących warunków: Odległość między dwoma przyległymi elementami wzmacniającymi wynosi nie więcej, niż 1.75 m. Objętość między dwiema przegrodami lub płytami wyrównawczymi wynosi nie więcej, niż 7500 l. Pionowy przekrój poprzeczny pierścienia, wraz z dołączonym sprzężeniem, będzie miał wskaźnik przekroju co najmniej 10 cm^3. Pierścienie zewnętrzne nie będą miały rzutujących krawędzi o promieniu mniejszym, niż 2,5 mm. Przegrody i płyty wyrównawcze zgodne będą z wymogami 6.8.2.1.22. Grubość przegród i płyt wyrównawczych w żadnym przypadku nie będzie mniejsza, niż grubość powłoki. 2. W odniesieniu do zbiorników wykonanych z podwójnymi ściankami, przestrzeń, po odpowietrzeniu, między całkowitą grubością zewnętrznej metalowej ścianki i ścianką powłoki odpowiadać będzie minimalnej grubości ścianki zalecanej w 6.8.2.1.18, przy grubości ścianki samej powłoki nie mniejszej, niż minimalna grubość zalecana w 6.8.2.1.19. 3. W odniesieniu do zbiorników w wykonaniu z podwójnymi ściankami posiadającymi warstwę pośrednią materiału stałego o grubości co najmniej 50 mm, ścianka zewnętrzna ma grubość co najmniej 0,5 mm w przypadku stali miękkiej, lub co najmniej 2 mm w przypadku materiału z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym. Pełna pianka (o zdolności łagodzenia uderzeń takiej, jak na przykład pianka poliuretanowa) może być używana jako warstwa pośrednia materiału stałego. 4. Powłoki o kształtach innych, niż podane w 1, szczególnie powłoki w kształcie skrzynki, zapewnione są wokół środkowego punktu ich pionowej wysokości i powyżej co najmniej 30% ich wysokości z zabezpieczeniem skonstruowanym w taki sposób, aby zapewnić specjalną sprężystość powrotną co najmniej równą sprężystości powłoki wykonanej ze stali miękkiej o grubości 5 mm (dla średnicy powłoki nie przekraczającej 1,80 m), lub 6 mm (dla średnicy powłoki przekraczającej 1,80 m). Zabezpieczenie nałożone będzie w sposób trwały na zewnątrz powłoki. Wymóg ten uważany będzie za spełniony bez dalszego wykazywania specjalnej sprężystości powrotnej, gdy zabezpieczenie pociąga za sobą spawanie płyty z tego samego materiału jak powłoka do obszaru przeznaczonego do wzmocnienia, tak aby minimalna grubość ścianki zgodna była z 6.8.2.1.18. Zabezpieczenie to zależy od możliwych naprężeń wywieranych na powłoki ze stali miękkiej w razie

powłoki nie mniejszej, niż minimalna grubość zalecana w 6.8.2.1.19. Gdy zbiorniki wykonywane są z podwójnymi ściankami z warstwą pośrednią materiału stałego o grubości co najmniej 50 mm, ścianka zewnętrzna będzie miała grubość nie mniejszą, niż 0,5 mm, jeśli wykonana jest ze stali miękkiej, lub co najmniej 2 mm, jeśli wykonana jest z materiału z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym. Pełna pianka o zdolności łagodzenia uderzeń takiej, jak na przykład pianka poliuretanowa, może być używana jako warstwa pośrednia materiału stałego.

EN 14025:2003 (E)

wypadku, gdy części końcowe i ścianki mają grubość co najmniej 6 mm przy średnicy nie przekraczającej 1,80 mm, lub co najmniej 5 mm przy średnicy przekraczającej 1,80 mm. Jeśli używany jest inny metal, równoważna grubość uzyskana będzie zgodnie ze wzorem w 6.8.2.1.18. W odniesieniu do dających się wymontować zbiorników, zabezpieczenie to nie jest wymagane, gdy są one chronione ze wszystkich stron opuszczanym bokiem pojazdu transportującego.

A.2.15 Podpunkt 6.8.2.1.21

ADR	Grubość powłok określona zgodnie z 6.8.2.1.14 (a), których albo pojemność nie przekracza 5000 litrów, albo podzielone są na szczelne komory o pojemności nie większej, niż 5000 litrów, może być regulowana do poziomu, który, chyba że zaleca się inaczej w 6.8.3 lub 6.8.4, będzie jednakże nie mniejszy, niż odpowiednia wartość wskazana w poniższej Tabeli:
	Maks. promień krzywizny powłoki (m)		Pojemność powłoki lub komory powłoki (m^3)		Min. grubość (mm) Stal miękka
	≤ 2		≤ 5.0		3
			≤ 3.5		3
							>3.5 lecz ≤ 5.0		4
	Gdy używany jest metal inny, niż stal miękka, grubość będzie określana równoważnym wzorem podanym w 6.8.2.1.18 i będzie nie mniejsza, niż wartości podane w poniższej Tabeli.
		Maks. promień krzywizny powłoki (m)		≤ 2	2 - 3		2 - 3
		Pojemność powłoki lub komory powłoki (m^3)		≤ 5.0	≤ 3.5		>3.5 lecz ≤5.0
	Min. grubość powłoki	Stal nierdzewna austenityczna		2,5 mm	2,5 mm		3 mm
		Inne stale		3 mm	3 mm		4 mm
		Stopy aluminium		4 mm	4 mm		5 mm
		Czyste aluminium przy 99,80%		6 mm	6 mm		8 mm

EN 14025:2003 (E)

Grubość przegród i płyt wyrównawczych w żadnym przypadku nie będzie mniejsza, niż grubość powłoki.

A.2.16 Podpunkt 6.8.2.1.22

Płyty wyrównawcze i przegrody będą wypukłe, o głębokości wypukłości nie mniejszej, niż 10 cm, lub będą pofałdowane, profilowane, lub wzmocnione w inny sposób dla zapewnienia równoważnej wytrzymałości. Polem płyty wyrównawczej będzie co najmniej 70% pola przekroju poprzecznego zbiornika, w którym zamontowana jest płyta.

A.2.17 Podpunkt 6.8.2.1.23

Kwalifikacje producenta do wykonywania operacji spawania będą uznawane przez kompetentną władzę. Spawanie wykonywane będzie przez wykwalifikowanych spawaczy przy zastosowaniu procesów spawania, których skuteczność (włączając wszelkie wymagane obróbki cieplne) została wykazana w trakcie prób. Próby nieniszczące przeprowadzone będą metodą radiograficzną lub ultradźwiękową i muszą potwierdzić, że jakość spawania jest odpowiednia dla występujących naprężeń.

Następujące sprawdziany przeprowadzone będą zgodnie z wartością współczynnika λ użytego dla określenia grubości powłoki w 6.8.2.1.17:

λ = 0,8: ścieg spoiny poddany będzie możliwie najdokładniejszym oględzinom z obydwu stron i wstępnemu sprawdzianowi nieniszczącemu ze szczególnym uwzględnieniem połączeń;

λ = 0,9; wszystkie ściegi wzdłużne przez całą ich długość, wszystkie połączenia, 25% ściegów okrągłych i spoiny służące montażowi elementów wyposażenia o dużej średnicy poddane będą sprawdzianom nieniszczącym. Ściegi sprawdzane będą wizualnie możliwie najdokładniej z obydwu stron;

λ = 1: wszystkie ściegi poddane będą sprawdzianom nieniszczącym i kontrolowane będą wizualnie możliwie najdokładniej z obydwu stron. Pobrana będzie próbka spoiny do badań.

Gdy kompetentna władza ma wątpliwości dotyczące jakości ściegów spoiny, mogą być wymagane dodatkowe sprawdziany.

UWAGA Odnośnie wymogów dotyczących konstrukcji zbiorników spawanych, dla których wymagane jest ciśnienie próbne nie mniejsze, niż 1 MPa (10 barów), patrz również paragraf 6.8.5 RID/ADR

EN 14025:2003 (E)

Załącznik B

(informacyjny)

Kalkulacja próbna

B.1 Wstęp

Poniższe jest roboczym przykładem wykonanym przy wykorzystaniu informacji i wzorów podanych w niniejszej normie dla wykazania możliwości ich zastosowania.

B.2 Wymiary, cechy charakterystyczne, warunki eksploatacji i wykonywania prób

D_i = 2300 mm Ø włazu: 500 mm MWP = 0,3 Mpa


_zyl = 5000 mm wzmocnienie włazu: p_vap = 0,1 MPa

100 x B (ustawienie)

wypukła część końcowa: typ Korbbogen ładunek użyteczny: 30 ton p_test = 0,4 MPa

h = 0,255 D_e + 0,365 e tara: 4 tony

≈ 0,255 x 2310 + 0,365 x 5 waga brutto: 34 tony temperatura konstrukcyjna: 100 ^oC

= 591 mm

Rysunek B.1 - Zbiornik próbny, widok z góry

Materiał: 1.4404 H zgodnie z EN 10028-7

	20 ^oC	100 ^oC
Re	260 N/mm^2	199 N/mm^2
Rm	530 N/mm^2	430 N/mm^2
A	40 %	-
E	200 000 N/mm^2	195 000 N/mm^2
Rpo2	220 N/mm^2	166 N/mm^2

Współczynnik spawania: λ = 0,8 dla powłoki; λ = 1 dla części końcowych

EN 14025:2003 (E)

B.3 Kalkulacja zgodnie z rozgałęzieniem A

(aby ustalić minimalną grubość ścianki zgodnie z ADR)

Sprawdzanie „Podpunktu 6.8.2.1.17”:




z σ = min (0,5 x 530 ; 0,75 x 260)

= min (265; 195) = 195 N/mm²


2,95 mm

B.4 Kalkulacja zgodnie z rozgałęzieniem B

(aby ustalić minimalną równoważną grubość ścianki zgodnie z ADR)

Sprawdzanie „Podpunktu 6.88.2.1.18”:




z e₀ = 6,0 mm


3,64 mm

B.5 Kalkulacja zgodnie z rozgałęzieniem C

(aby ustalić minimalną grubość ścianki biorąc pod uwagę wzory niniejszej normy w warunkach próbnych, ale przy wykorzystaniu dopuszczalnego sprzeciwu przepisów (jak podano w ADR)).

B.5.1 Sprawdzanie wzoru (1) dla cylindrycznej powłoki zbiornika




z p = p_test = 0,4 MPa

f_d = σ = 195 N/mm² (porównaj B.3)

λ_S = λ = 0,8


2,95 mm

B.5.2 Sprawdzanie wzorów (3) do (5) dla wypukłej części końcowej typu Korbbogen

z R = 0,8 D_e = 0,8 [2300 + 2 x 5 **)] = 1848 mm **) fikcyjna wartość przy użyciu dotychczasowych wyników

r = 0,154 D_e = 0,154 x 2310 = 355,74 mm

EN 14025:2003 (E)

Równanie (4):


1,90 mm

Równanie (5):





3,60 mm

Równanie (3):




Obliczanie β_e przy użyciu wzorów (6) do (14)







Z = log (1 / Y) = log (1 / 0,0027) = log 370,4 = 2,569




β_e0,1 = N (- 0,1833 Z³ + 1,0383 Z² - 1,2943 Z + 0,837)

= 0,845 (- 0,1833 x 2,569³ + 1,0383 x 2,569² - 1,2943 x 2,569 + 0,837)

= 0,845 (- 3,1078 + 6,8525 - 3,3251 + 0,837) = 1,0618

β_e0,2 = max { 0,95 (0,56 - 1,94 Y - 82,5 Y²) ; 0,5 }

= max { 0,95 (0,56 - 1,94 x 0,0027 - 82,5 x 0,0027²) ; 0,5 }

= max { 0,95 x (0,554) ; 0,5 } = 0,5265

β_e = 10 [(0,2 - X) β_e0,1 + (X - 0,1) β_e0,2]

= 10 [(0,2 - 0,1547) x 1,0618 + (0,1547 - 0,1) x 0,5265] = 0,769

e_y = 0,769 x 3,79 = 2,91 mm

Musi być wybrana największa wartość e_y, e_s i e_b.

e_min = e_b = 3,60 mm

EN 14025:2003 (E)

B.5.3 Przykład wymiarowania przegrody wewnętrznej (typu Korbboden o wybranej grubości ścianki e = 8,0 mm) obciążonej zewnętrznym (próbnym) ciśnieniem p_t = 0,4 MPa, zgodnie z 8.3 przy zastosowaniu 8.8.2 i 8.7 normy EN 1445-3:2002.

a)
1,524 N/mm² (równanie 8.7.1-1)

po zastosowaniu
176 N/mm²

b)
(równanie 8.7.1-2)

c)



0,433 z krzywej 2 na Rysunku 8.5-5 normy EN 13445-3:2002

P_r = 0,433 x P_y = 0,433 x 1,524 = 0,659

Z tymi wynikami spełniony jest wzór 8.7.1-3 normy EN 13445-3:2002:

P_test = 0,4 MPa ≤ 0,659 / 1,1 = P_r / S = 0,6 MPa (równanie 8.7.1-3)

(po zastosowaniu S = 1,1 dla warunków próbnych)

B.6 Kalkulacja zgodnie z rozgałęzieniem D

(aby ustalić minimalną grubość ścianki zgodnie z niniejszą normą w warunkach eksploatacji.)

B.6.1 Sprawdzanie wzoru (1) dla cylindrycznej powłoki zbiornika




1) z p = MWP = 0,3 MPa i f_d dla stali austenitycznych z A > 35% (przy 100 ^oC)

f_d = max {R_e/1,5 ; min (R_e/1,2 ; R_m/3)}

= max {199/1,5 ; min (199/1,2;430/3)} = max {133 ; min (166 ; 143)} = 143 N/mm²

λ_S = 0,8


3,02 mm

2) z p = p_vap + p_dyn

p_vap = 0,1 N/mm²




EN 14025:2003 (E)

P = 0,1 + 0,142 MPa < MWP (nie dotyczy)

B.6.2 Sprawdzanie wzorów (3) do (5) dla wypukłych części końcowych typu Korbbogen (dla ciśnienia wewnętrznego) o R = 1848 mm, r = 355,74 mm i λ_S = 1,0 dla p = MWP = 0,3 MPa i f_d = 143 N/mm² (patrz powyżej).

Równanie (4):


1,94 mm

Równanie (5):





3,65 mm

Równanie (3); (odnośnie β_e patrz kalkulacja zgodnie z rozgałęzieniem C):


0,769 x 3,79 = 2,98 mm

Dla e_min musi być wybrana największa wartość e_y, e_s i e_b.

e_min = e_b = 3,65 mm

B.6.3 Sprawdzanie wzorów (8.5.2-4) do (8.5.2-8) normy EN 13445-3:2002 dla powłoki cylindrycznej zbiornika między elementami usztywniającymi (kalkulacja dla ciśnienia zewnętrznego zgodnie z 6.4 niniejszej normy)

B.6.3.1 z 3 płaskimi prętami elementów usztywniających 46 x 8 (A_S = 368 mm²; I_S = 64891 mm³) i (wykorzystując uzyskane dotychczas wyniki):

─ R_p0,2/t = 166 N/mm² ; E = 195 000 N/mm²; v = 0,3

─ e = 3,65 mm; D_a = 2307,3 mm

─


(zgodnie z Tabelą 8.5-1 normy EN 13445-3:2000)

─ p = 0,04 MPa

(wartość przyjęta zgodnie z kodem IMDG dla zbiorników bez zaworu próżniowego)

B.6.3.2 Sprawdzanie powłoki cylindrycznej między elementami usztywniającymi

σ_e = R_p0,2/t / 1,25 = 166 / 1,25 = 132,8 N/mm² (równanie 8.4.3-1)


(równanie 8.5.2-4)


(równanie 8.5.2-5)

EN 14025:2003 (E)

stosując




(równanie 8.5.2-6)


(równanie 8.5.2-7)

n_cyl = 10 (z Rysunku 8.5-4 lub skalkulowane dla zminimalizowania wartości P_m)

z P_m / P_y = 0,0088 / 0,421 = 2,090 wywodzi się z krzywej 1 na Rysunku 8.5.-5 P_r / P_y = 0,1041, co prowadzi do

dopuszczalne P = P_r / k = 0,1041 x 0,421/1,1 = 0,04 MPa = rzeczywiste p = 0,04 MPa

B.6.3.3 Sprawdzanie, czy może wystąpić zgniecenie sprzęgającego elementu usztywniającego

Zgodnie z 8.5.3.4 normy EN 13445-3:2002, P_y obliczane będzie następująco:


(równanie 8.5.3-15)

w którym


(równanie 8.5.3-16)

gdzie


(równanie 8.5.3-17)


(równanie 8.5.3-18)


(równanie 8.5.3-20)

Dla δ x L = 0,0197 x 1368 = 26,95 > 5,5 z Tabeli 8.5-2 normy EN 13445-3:2002 uzyskuje się

N = 1 i

G = 0

co prowadzi do





EN 14025:2003 (E)


i ten sam wynik, jak uzyskany w B.6.3.2.

B.6.3.4 Konstrukcja elementów usztywniających zgodnie z 8.5.3.6 normy EN 1344-5:2002

─ Konstrukcja zapobiegająca niestabilności sprężystej


(równanie 8.5.3-24)

z n = 4 (inne wartości dla n prowadzą do nie decydujących wyników)


(równanie 8.5.3-25)


= 0,465 x 10 ^-4


(równanie 8.5.3-26)

w którym




z


i (równanie 8.5.3-35)

Y₁, Y₂ i Y₃ określone z Tabeli 8.5-3 normy EN 13445-3:2002 stosując


(równanie 8.5.3.36)

Y₁ = 1,556 + 0,183 / u = 1,5647

Y₂ = 1,2

Y₃ = 0,65 + 1,5 / u = 0,721




A_e = A_s + e_a x L_e = 368 + 3,65 x 99,57 = 731,43 mm² (równanie 8.5.3-30)

EN 14025:2003 (E)







z λ = + 1 dla wewnętrznych elementów usztywniających (równania 8.5.3-27 i 8.5.3-28)


-731,43 x 14,32² = 178074 mm⁴


x 195000 x 178074 = 0,278 MPa

z

S_f = 1,33 dla elementów usztywniających zginanych na zimno (tj. o wysokich naprężeniach szczątkowych) i

S = k = 1,10 zgodnie z 6.4.2.1 niniejszej normy

prowadzi to do

dopuszczalne
0,190 MPa (równanie 8.5.3-31)

które większe jest, niż rzeczywiste p = 0,04 MPa

─ Maksymalne naprężenia w elementach usztywniających

Maksymalne naprężenie w elemencie usztywniającym podane jest przez


(równanie 8.5.3-46)

gdzie


132,8 N/mm² (równanie 8.4.3-2)


(równanie 8.5.3-49)


= max {35,35 ; 14,32} = 35,35

EN 14025:2003 (E)


(równanie 8.5.3-47)


= 0,932 N/mm²

i wszystkie inne wartości już obliczone powyżej.




= 8,34 + 120,78 = 129,12 N/mm²

─ Sprawdzanie elementu usztywniającego zgodnie z 8.5.3.8.2 normy EN 13445-3:2002


(równanie 8.5.3-65)

gdzie σ_i uzyskane jest z Tabeli 8.5-4 normy EN 13445-3:2002

d / R = 46 / 1151,83 = 0,0399

dla n = 4 (σ ₁ / E) x (d / e_w)² = 0,130

σ ₁ = 0,130 x E / (d / e_w)² = 0,130 x 195000 / (46 / 8)² = 766,72 N/mm²

Wyżej wymieniony wymóg jest więc spełniony:


B.6.4 Sprawdzanie wzorów (8.7.1-1) do (8.7.1-3) normy EN 13445-3:2002 dla wypukłej części końcowej zbiornika (kalkulacja dla ciśnienia zewnętrznego zgodnie z 6.4 niniejszej normy)

a)
0,525 N/mm² (równanie 8.7.1-1)

po zastosowaniu
132,8 N/mm² (równanie 8.7.1-2)

b)
0,920 MPa

EN 14025:2003 (E)

c)



z krzywej 2 na Rysunku 8.5-5 normy EN 13445-3:2002

P_r = 0,290 x P_y = 0,290 x 0,525 = 0,152

Przy tych wynikach spełniony jest wzór 8.7.1-3 normy 13445-3:2002:

P = 0,04 MPa ≤ 0,152 / 1,1 = P_r / S = 0,138 MPa

(po zastosowaniu S = k = 1,10 zgodnie z 6.4.2.1 niniejszej normy)

B.7 Wyniki

Za minimalną grubość ścianki dla części cylindrycznej powłoki musi być przyjęta największa wartość dla e wynikająca z kalkulacji zgodnie z rozgałęzieniami A do D:

e_min = maks. {A; B; C; D}

= maks. {2,95; 3,64; 3,02}

= 3,64 mm

Za minimalną grubość ścianki dla wypukłej części końcowej musi być przyjęta największa wartość e wynikająca z kalkulacji zgodnie z rozgałęzieniami A do D:

e_min = maks. {A; B; C; D;}

= maks. {2,95; 3,64; 3,60; 3,65}

= 3,65 mm

Wszystkie wyniki podane są w Tabeli B.1.










EN 14025:2003 (E)

Tabela B.1 - Wyniki kalkulacji próbnych (grubość ścianki e w mm; X nie da się zastosować)

	A	B	C	D
dopuszczalne naprężenie / współczynnik bezpieczeństwa	min. 0,5 Rm 0,75 Re (1%)	Rm ; A	min. 0,5 Rm 0,75 Re (1%)	fd dla stali austenitycznych o A > 30 % maks. Re / 1,5 min. (Re / 1,2 ; Rm / 3)
	(λ = 0,8)		(λ = 0,8) dla powłoki i (λ = 1,0) dla części wypukłej
sprawdzono dla	T = 20 ^oC		T = 20 ^oC	T = 100 ^oC i MWP ^a
wewnętrzne ciśnienie powłoki cylindrycznej	2,95	3,64	2,95	3.02
zewnętrzne ciśnienie powłoki cylindrycznej	X	X	X	dla 3,65 ^b, c
wewnętrzne ciśnienie końcowej części wypukłej	2,95	3,64	3,60	3,65
zewnętrzne ciśnienie końcowej części wypukłej	X	X	X	3,65 w porządku
dysza otworu włazowego	X	X	X	wzmocnienie w porządku
wkładka wzmacniająca	X	X	X	wkładka nie wymagana
przegroda wewnętrzna (wypukła część końcowa)	X	X	8,00 ^b	X
^a temperatura znamionowa T = 20 ^oC i obciążenie (pvap + pdyn) nie dają się zastosować ^b z R p0,2,t / 1,25 jako dopuszczalnym naprężeniem ^c z 3 płaskim prętem elementów usztywniających 46 x 8 ; = 1368 mm

EN 14025:2003 (E)

Bibliografia

EN 13530-1, Zbiorniki kriogeniczne - Wielkie przewoźne izolowane zbiorniki próżniowe - Część 1: Wymogi podstawowe.

EN 13530-2, Zbiorniki kriogeniczne - Wielkie przewoźne izolowane zbiorniki próżniowe - Część 2: Projektowanie, wytwarzanie, kontrola i przeprowadzanie prób.

ADR - Porozumienie europejskie odnośnie międzynarodowego przewozu materiałów niebezpiecznych w transporcie drogowym.

RID - Przepisy odnośnie Międzynarodowego przewozu materiałów niebezpiecznych.

52

---