vyhlášené znění

Je třeba provést ověření konstrukce pomocí numerické analýzy a vhodného kritéria pro porušení kompozitu, aby se ověřilo, že namáhání ve vrstvách v nádrži jsou nižší než přípustné hodnoty. Mezi vhodná kritéria porušení kompozitu patří, včetně nikoliv však výhradně, Tsai-Wu, Tsai-Hill, Hashin, Yamada-Sun, teorie porušení při konstantním napětí, maximální napětí nebo maximální namáhání. Jiné vztahy pro pevnostní kritéria jsou povoleny po dohodě s příslušným orgánem. Metoda a výsledky tohoto ověření konstrukce se předloží příslušnému orgánu.

Přípustné hodnoty se stanoví pomocí experimentů k odvození parametrů požadovaných zvolenými kritérii porušení v kombinaci se součinitelem bezpečnosti K, hodnotami pevnosti naměřenými podle 6.9.2.7.1.2 (c) a kritérii maximálního napětí v prodloužení předepsanými v 6.9.2.3.5. Analýza spojů se provede podle přípustných hodnot stanovených v 6.9.2.3.7 a hodnot pevnosti naměřených podle 6.9.2.7.1.2 (g). Vzpěr je třeba posoudit podle 6.9.2.3.6. Konstrukci otvorů a kovových vměstků je třeba posoudit podle 6.9.2.3.8.

  1. 6.9.2.3.5 Při kterémkoli z namáhání definovaných v 6.7.2.2.12 a 6.9.2.3.4 nesmí výsledné prodloužení v žádném směru překročit hodnotu uvedenou v následující tabulce nebo jednu desetinu prodloužení při přetržení pryskyřice určeného podle normy ISO 527-2:2012, podle toho, která hodnota je nižší.

    Příklady známých limitů jsou uvedeny v tabulce níže.

    Typ pryskyřice Maximální napětí v tahu (%)
    Nenasycený polyester nebo fenol 0,2
    Vinylester 0,25
    Epoxid 0,3
    Termoplast Viz 6.9.2.3.3
  1. 6.9.2.3.6 Pro vnější konstrukční tlak musí být minimální součinitel bezpečnosti pro analýzu lineárního vzpěru nádrže definován v příslušném předpisu pro tlakové nádoby, ale ne menší než tři.
  2. 6.9.2.3.7 Lepené spoje a/nebo krycí lamináty použité ve spojích, včetně konců spojů, spoje mezi výstrojí a nádrží, spoje peřejníků a přepážek s nádrží musí být schopny odolat zatížení podle 6.7.2.2.12, 6.9.2.2.3.1, 6.9.2.3.2, 6.9.2.3.4 a 6.9.2.3.6. Pro zabránění koncentracím namáhání v krycích laminátech, použité šroubení nesmí mít závitové stoupání větší než 1:6. Smyková pevnost mezi krycím laminátem a částmi cisterny, k nimž jsou připojeny, nesmí být menší než:

    1. kde:
      τRje mezilaminární smyková pevnost podle ISO 14130:1997 a Cor 1:2003;
      Qje zatížení na jednotku šířky propojení;
      Kje bezpečnostní součinitel stanovený podle 6.9.2.3.4;
      ldélka krycího laminátu;
      γje součinitel vrubu vztahující se k průměrnému namáhání ve spoji a maximálnímu namáhání ve spoji v místě vzniku poruchy.
      Jiné metody výpočtu spojů jsou povoleny po schválení příslušným orgánem.
  1. 6.9.2.3.8 Kovové příruby a jejich uzávěry je povoleno používat v nádržích FRP podle konstrukčních požadavků v 6.7.2. Otvory v nádrži FRP musí být vyztuženy, aby byly dosaženy alespoň stejné součinitele bezpečnosti proti statickému a dynamickému namáhání podle 6.7.2.2.12, 6.9.2.3.2, 6.9.2.3.4 a 6.9.2.3.6 jako pro samotnou nádrž. Počet otvorů musí být co nejmenší. Poměr délek os oválných otvorů nesmí být větší než 2.

    Pokud jsou kovové příruby nebo součásti integrovány do nádrže FRP pomocí lepení, pak se na spoj mezi kovem a FRP vztahuje metoda charakterizace uvedená v 6.9.2.3.7. Pokud jsou kovové příruby nebo součásti upevněny alternativním způsobem, např. závitovými spoji, použijí se vhodná ustanovení příslušné normy pro tlakové nádoby.

  1. 6.9.2.3.9 Kontrolní výpočty pevnosti nádrže se provádějí metodou konečných prvků simulující vrstvení nádrže, spoje uvnitř nádrže FRP, spoje mezi nádrží FRP a rámem kontejneru a otvory. Úprava singularit se provádí vhodnou metodou podle příslušného předpisu pro tlakové nádoby.
  1. 6.9.2.4 Minimální tloušťka stěny nádrže
    1. 6.9.2.4.1 Minimální tloušťka nádrže FRP musí být potvrzena kontrolními výpočty pevnosti nádrže s ohledem na pevnostní požadavky uvedené v 6.9.2.3.4.
    2. 6.9.2.4.2 Minimální tloušťka konstrukčních vrstev nádrže FRP musí být stanovena v souladu s 6.9.2.3.4, v každém případě však musí být minimální tloušťka konstrukčních vrstev alespoň 3 mm.
  1. 6.9.2.5 Součásti výstroje pro přemístitelné cisterny s nádrží FRP

    Provozní výstroj, spodní otvory, zařízení pro vyrovnávání tlaku, stavoznaky (měřicí zařízení), podpěry, rámy, zvedací a spouštěcí zařízení přemístitelných cisteren musí splňovat požadavky 6.7.2.5 až 6.7.2.17. Pokud je požadováno, aby byly do nádrže FRP integrovány jakékoli jiné kovové prvky, pak platí ustanovení 6.9.2.3.8.

  1. 6.9.2.6 Schválení konstrukčního typu
    1. 6.9.2.6.1 Schválení konstrukčního typu přemístitelných cisteren FRP musí odpovídat požadavkům 6.7.2.18. Následující dodatečné požadavky se vztahují na přemístitelné cisterny FRP.
    2. 6.9.2.6.2 Protokol o zkoušce prototypu pro účely schválení konstrukčního typu musí navíc obsahovat tyto údaje:

      (a) výsledky zkoušek materiálů použitých pro výrobu nádrží FRP podle požadavků v 6.9.2.7.1 ,

      (b) výsledky zkoušky odolnosti proti vnějším rázům ocelovou koulí podle požadavků v 6.9.2.7.1.4,

      (c) výsledky zkoušky požární odolnosti podle požadavků v 6.9.2.7.1.5.

    1. 6.9.2.6.3 Pro sledování stavu cisterny při periodických inspekcích musí být zaveden program inspekce životnosti, který musí být součástí provozní příručky. Inspekční program se musí zaměřit na kritická místa namáhání identifikovaná v analýze konstrukce provedené podle 6.9.2.3.4. Inspekční metoda musí zohledňovat možný způsob poškození v místě kritického namáhání (např. namáhání v tahu nebo namáhání mezi vrstvami). Inspekce musí být kombinací vizuálních a nedestruktivních zkoušek (např. akustické emise, ultrazvukové hodnocení, termografie). U topných článků musí program inspekce životnosti umožnit prohlídku nádrže nebo jejich reprezentativních míst, aby se zohlednily účinky přehřátí.
    2. 6.9.2.6.4 Reprezentativní prototyp cisterny musí být podroben zkouškám uvedeným dále. Pro tento účel může být provozní výstroj nahrazena jinými prostředky, pokud je to nezbytné.
      1. 6.9.2.6.4.1 Prototyp musí být podroben inspekci na shodnost se specifikací konstrukčního typu. Toto musí zahrnovat vnitřní a vnější inspekci a změření hlavních rozměrů.
      2. 6.9.2.6.4.2 Prototyp opatřený tenzometry na všech místech vysokého napětí, jak bylo identifikováno ověřením konstrukce podle 6.9.2.3.4, musí být podroben dále uvedeným zatížením a napětí musí být zaznamenáno:

        (a) naplněna vodou na nejvyšší stupeň plnění. Výsledky měření musí být použity pro kalibraci konstrukčních výpočtů podle 6.9.2.3.4,

        (b) naplněna vodou na nejvyšší stupeň plnění a vystavena statickým zatížením ve všech třech směrech upevněných pomocí základních rohových prvků bez přídavné hmotnosti aplikované externě na nádrž. Pro porovnání skutečných výsledků s konstrukčním výpočtem podle 6.9.2.3.4 musí být zaznamenaná napětí extrapolována ve vztahu ke kvocientu zrychlení požadovaném v 6.7.2.2.12 a změřených,

        (c) naplněna vodou a podrobena stanovené tlakové zkoušce. Při tomto zatížení nádrž nesmí vykazovat žádné viditelné poškození nebo netěsnost.

        Namáhání odpovídající naměřené úrovni napětí nesmí překročit minimální součinitel bezpečnosti vypočtený podle 6.9.2.3.4 za žádné z těchto podmínek zatížení.

  1. 6.9.2.7 Další ustanovení platná pro přemístitelné cisterny FRP
    1. 6.9.2.7.1 Zkoušení materiálů
      1. 6.9.2.7.1.1 Pryskyřice

        Prodloužení v tahu pryskyřice se stanoví podle ISO 527-2:2012. Teplota tepelné deformace (HDT) pryskyřice se stanoví podle ISO 75-1:2013.

      1. 6.9.2.7.1.2 Vzorky nádrží

        Před zkouškou se ze vzorků odstraní všechny nátěry. Pokud není možné odebrat vzorky z nádrže, lze použít vzorky paralelní nádrže. Zkoušky musí zahrnovat zkoušky:

        (a) tloušťky laminátů střední stěny nádrže a jejích den,

        (b) hmotnostního obsahu a složení kompozitní výztuže podle EN ISO 1172:1996 nebo ISO 14127:2008, stejně tak jako směrování a uspořádání vrstev výztuže,

        (c) pevnosti v tahu, prodloužení při přetržení a modulu pružnosti podle EN ISO 527-4:1997 nebo EN ISO 527-5:2009 pro obvodový a podélný směr nádrže. Pro oblasti nádrže FRP se provedou zkoušky na reprezentativních laminátech podle EN ISO 527-4:1997 nebo EN ISO 527-5:2009, aby bylo možné vyhodnotit vhodnost bezpečnostního součinitele (K). Pro jedno měření pevnosti v tahu se použije nejméně šest vzorků a pevnost v tahu se stanoví jako průměr minus dvě směrodatné odchylky,

        (d) průhyb v ohybu a pevnost stanovenou tříbodovou nebo čtyřbodovou zkouškou ohybu podle EN ISO 14125:1998 + AC: 2002 + A1:2011 s použitím vzorku o nejmenší šířce 50 mm při vzdálenosti mezi podpěrami rovnající se nejméně 20násobku tloušťky stěny. Použije se nejméně pět vzorků,

        (e) součinitel tečení α se stanoví na základě průměrného výsledku nejméně dvou vzorků s uspořádáním popsaným v (d), které byly vystaveny tečení v tříbodovém nebo čtyřbodovém ohybu při maximální konstrukční teplotě navržené podle 6.9.2.2.3.2 po dobu 1 000 hodin. Pro každý vzorek se provede následující zkouška:

        (i) vzorek se vloží do ohýbačky, nezatížené, v peci nastavené na maximální konstrukční teplotu a nechá se aklimatizovat po dobu nejméně 60 minut,

        (ii) ohyb vzorku se zatíží podle EN ISO 14125:1998 + A1:2011 při úrovni namáhání v ohybu rovnající se pevnosti stanovené v (d) děleno čtyřmi. Mechanické zatížení se udržuje při maximální konstrukční teplotě bez přerušení po dobu nejméně 1 000 hodin,

        (iii) změří se počáteční průhyb šest minut po plném zatížení v (e) (ii). Vzorek musí zůstat zatížený ve zkušebním přípravku,

        (iv) změří se konečný průhyb 1 000 hodin po plném zatížení podle (e) (ii), a

        (v) vypočítá se součinitel tečení α vydělením počátečního průhybu z (e) (iii) konečným průhybem z (e) (iv),

        (f) součinitel stárnutí β se stanoví na základě průměrného výsledku nejméně dvou vzorků s uspořádáním popsaným v (d), vystavených zatížení ve statickém tříbodovém nebo čtyřbodovém ohybu ve spojení s ponořením do vodní lázně při maximální konstrukční teplotě navržené podle 6.13.2.1 po dobu 1 000 hodin. Pro každý vzorek se provede následující zkouška:

        (i) před zkoušením nebo kondicionováním se vzorky suší v peci při 80 °C po dobu 24 hodin,

        (ii) vzorek se zatíží v tříbodovém nebo čtyřbodovém ohybu při teplotě okolí podle EN ISO 14125:1998 + A1:2011 při úrovni namáhání v ohybu rovnající se pevnosti stanovené v (d) děleno čtyřmi. Změří se počáteční průhyb 6 minut po plném zatížení. Vzorek se vyjme ze zkušebního přípravku,

        (iii) nezatížený vzorek se ponoří do vodní lázně při maximální konstrukční teplotě na dobu nejméně 1 000 hodin bez přerušení doby kondicionování ve vodě. Po uplynutí doby kondicionování se vzorky vyjmou, udržují vlhké při okolní teplotě a dokončí (f) (iv) do tří dnů,

        (iv) vzorek se podrobí druhému kolu statického zatížení stejným způsobem jako v (f) (ii). Změří se konečný průhyb po šesti minutách od plného zatížení. Vzorek se vyjme ze zkušebního přípravku, a

        (v) vypočítá se součinitel stárnutí β vydělením počátečního průhybu z (f) (ii) konečným průhybem z (f) (iv),

        (g) mezilaminární smyková pevnost spojů měřená zkouškami reprezentativních vzorků podle EN ISO 14130:1997,

        (h) účinnost, podle toho co je relevantní, charakteristik tvářené termoplastické pryskyřice nebo vytvrzovacích a dotvrzovacích procesů termosetové pryskyřice pro lamináty stanovené pomocí jedné nebo více z následujících metod:

        (i) přímé měření vlastností tvářené termoplastické pryskyřice nebo stupně vytvrzení termosetové pryskyřice: teplota skelného přechodu (Tg) nebo teplota tání (Tm) stanovená pomocí diferenciální snímací kalorimetrie (DSC) podle ISO 11357-2:2016, nebo

        (ii) nepřímé měření vlastností tvářené termoplastické pryskyřice nebo stupně vytvrzení termosetové pryskyřice:

        1. - HDT podle ISO 75-1:2013,
        2. - (Tg) nebo Tm použitím termomechanické analýzy (TMA) podl ISO 11359-1:2014,
        3. - dynamická termomechanická analýza (DMA) podle ISO 6721-11:2019,
        4. - Barcol zkouška podle ASTM D2583:2013-03 nebo EN 59:2016.
      1. 6.9.2.7.1.3 Chemická snášenlivost vyložení a chemických kontaktních ploch provozní výstroje s přepravovanými látkami musí být prokázána jednou z následujících metod. Toto prokázání musí vzít v úvahu všechna hlediska slučitelnosti materiálů nádrže a její výstroje s přepravovanými látkami, včetně chemického opotřebení nádrže, vzniku kritických reakcí obsahů a nebezpečných reakcí mezi nimi.

        (a) Pro stanovení jakéhokoli opotřebení nádrže musí být reprezentativní vzorky vyjmuté z nádrže, včetně jakékoli vyložení se svary, podrobeny zkoušce chemické snášenlivosti podle EN 977:1997 po dobu 1000 hodin při 50 °C. Ve srovnání s čerstvým vzorkem ztráta pevnosti a modulu pružnosti změřená ohybovou zkouškou podle EN 978:1997 nesmí překročit 25 %. Praskliny, výdutě, vypoukliny, jakož i separace vrstev a vyložení a nerovnosti nejsou přípustné;

        (b) Snášenlivost může být stanovena rovněž na základě osvědčených a dokumentovaných údajů o kladných zkušenostech se snášenlivostí plněných látek s materiály nádrže, s nimiž přicházejí do styku při dané teplotě, po určitou dobu a za jakýchkoli jiných provozních podmínek;

        (c) Mohou být použity též technické údaje uveřejněné v příslušné literatuře, normách nebo jiných zdrojích, přijatelné pro příslušný orgán;

        (d) Po dohodě s příslušným orgánem lze použít jiné metody ověřování chemické snášenlivosti.

      1. 6.9.2.7.1.4 Zkouška odolnosti proti vnějším rázům ocelovou koulí podle EN 976-1:1997.

        Prototyp musí být podroben zkoušce odolnosti proti vnějším rázům ocelovou koulí podle EN 976-1:1997, č. 6.6. Nesmí se objevit žádné viditelné poškození vnějšku nebo vnitřku cisterny.

      1. 6.9.2.7.1.5 Zkouška požární odolnosti
        1. 6.9.2.7.1.5.1 Reprezentativní prototyp cisterny zkompletovaný se svojí provozní a konstrukční výstrojí a naplněný vodou na 80 % svého maximálního vnitřního objemu musí být vystaven plnému ohni po dobu 30 minut, kterým je hoření topného oleje v otevřené vaně nebo jiný druh ohně s týmž účinkem. Požár musí odpovídat teoretickému požáru s teplotou plamene 800 °C, emisivitou 0,9 a cisternovým koeficientem prostupu tepla 10 W/(m²K) a absorpčním koeficientem povrchu 0,8. Minimální čistý tepelný tok 75 kW/m² se kalibruje podle ISO 21843:2018. Rozměry vany musí přesahovat rozměry nádrže nejméně o 50 cm na každou stranu a vzdálenost mezi hladinou paliva a cisternou musí být mezi 50 a 80 cm. Zbytek cisterny pod hladinou kapaliny, včetně otvorů a uzávěrů, musí zůstat těsný kromě odkapů.
  1. 6.9.2.8 Inspekce a zkoušení
    1. 6.9.2.8.1 Inspekce a zkoušení přemístitelných cisteren FRP se provádí podle ustanovení 6.7.2.19. Kromě toho musí být svařované termoplastické vyložení podrobeny jiskrové zkoušce podle vhodné normy, po tlakových zkouškách provedených v souladu s periodickými inspekcemi uvedenými v 6.7.2.19.4.
    2. 6.9.2.8.2 Kromě toho se první a periodické inspekce provádějí podle programu inspekce životnosti a všech souvisejících inspekčních metod podle 6.9.2.6.3.
    3. 6.9.2.8.3 První inspekce a zkouška musí ověřit, že výroba cisterny je provedena v souladu se systémem kvality požadovaným v 6.9.2.2.2.
    4. 6.9.2.8.4 Kromě toho musí být při inspekci nádrže vyznačena nebo označena poloha oblastí vyhřívaných topnými články, musí být k dispozici na konstrukčních výkresech nebo musí být zviditelněna vhodnou technikou (např. infračerveným zářením). Při prohlídce nádrže se zohlední účinky přehřátí, koroze, eroze, přetlaku a mechanického přetížení.
  1. 6.9.2.9 Uchovávání vzorků

    Vzorky nádrže (např. z vyříznutého průlezu) pro každou vyrobenou nádrž musí být uchovávány pro budoucí inspekci a ověření nádrže po dobu pěti let od data první inspekce a zkoušky a do úspěšného dokončení požadované pětileté periodické inspekce.

  1. 6.9.2.10 Značení