POŽADAVKY NA KONSTRUKCI, VÝROBU, VÝSTROJ, SCHVÁLENÍ TYPU, ZKOUŠENÍ A ZNAČENÍ CISTEREN Z VYZTUŽENÝCH PLASTŮ (FRP), NESNÍMATELNÝCH CISTEREN (CISTERNOVÝCH VOZIDEL), SNÍMATELNÝCH CISTEREN, CISTERNOVÝCH KONTEJNERŮ A VÝMĚNNÝCH CISTERNOVÝCH NÁSTAVEBKAPITOLA 6.9
- 6.9.1 Všeobecně
- 6.9.1.1 Cisterny FRP musí být konstruovány, vyrobeny a zkoušeny podle programu zajištění kvality uznaného příslušným orgánem; zejména laminovací práce a svařování termoplastových vyložení musí být prováděny odborně kvalifikovanými pracovníky podle postupů uznaných příslušným orgánem.
- 6.9.1.2 Na konstrukci a zkoušení cisteren FRP se vztahují též ustanovení 6.8.2.1.1, 6.8.2.1.7, 6.8.2.1.13, 6.8.2.1.14 (a) a (b), 6.8.2.1.25, 6.8.2.1.27, 6.8.2.1.28 a 6.8.2.2.3.
- 6.9.1.3 Pro cisterny FRP nesmějí být použity žádné ohřívací prvky
- 6.9.1.4 Na stabilitu cisternových vozidel se vztahují požadavky 9.7.5.1.
- 6.9.2 Konstrukce
- 6.9.2.1 Nádrže musí být vyrobeny z vhodných materiálů, které jsou snášenlivé s přepravovanými látkami při provozní teplotě mezi - 40 °C a + 50 °C, pokud teplotní rozsah není stanoven pro specifické klimatické podmínky příslušným orgánem státu, ve které je přeprava prováděna.
- 6.9.2.2 Stěny nádrží musí tvořit tři dále uvedené elementy:
- - vnitřní vrstva
- - konstrukční vrstva,
- - vnější vrstva.
- 6.9.2.2.1 Vnitřní potah je zóna vnitřní stěny nádrže tvořící prvotní překážku poskytující dlouhodobou chemickou odolnost proti přepravovaným látkám a zabraňující jakékoli nebezpečné reakci s obsahem cisterny nebo tvoření nebezpečných sloučenin a jakémukoli podstatnému zeslabení konstrukční vrstvy v důsledku pronikání látek skrze vnitřní vyložení.
Vnitřní potah může být potah z vyztužených plastů nebo potah z termoplastů.
- 6.9.2.2.2 Potahy z vyztužených plastů musí tvořit:
(a) povrchová vrstva („gelový potah“): povrchová vrstva s přiměřeným obsahem pryskyřice vyztužené tkaninou snášenlivou s pryskyřicí a plnidla. Tato vrstva smí mít hmotnost obsahu vláken nejvýše 30 % a tloušťku mezi 0,25 a 0,60 mm;
(b) vyztužující vrstva(y): vrstva nebo několik vrstev s minimální tloušťkou 2 mm obsahující nejméně 900 g/m2 skelné výztuže nebo řezaných vláken s nejmenší hmotností obsahu skla 30 %, pokud dostatečná bezpečnost není prokázána pro nižší obsah skla.
- 6.9.2.2.3 Termoplastické vyložení musí tvořit termoplastický tenký materiál, jak je uvedeno v 6.9.2.3.4, svařený do požadovaného tvaru, který je spojen s konstrukčními vrstvami. Trvalého spojení mezi vyloženími a konstrukční vrstvou musí být dosaženo použitím vhodného lepidla.
- POZNÁMKA: Pro přepravu hořlavých kapalin se pro vnitřní vrstvu mohou požadovat dodatečná opatření podle 6.9.2.14 pro ochranu proti akumulaci elektrostatických nábojů.
- 6.9.2.2.4 Konstrukční vrstva nádrže je zóna zvláštně zkonstruovaná podle 6.9.2.4 až 6.9.2.6, aby odolala mechanickým namáháním. Tuto část tvoří normálně několik vrstev vyztužených vlákny orientovanými ve stanovených směrech.
- 6.9.2.2.5 Vnější vrstva je část nádrže, která je přímo vystavena klimatickým vlivům musí být tvořena vrstvou bohatou na pryskyřici o tloušťce nejméně 0,2 mm. Pro tloušťky větší než 0,5 mm musí být použit výztuž. Tato vrstva musí obsahovat méně než 30 % hmotnosti skla a musí být schopna odolat vnějším podmínkám, zejména náhodnému styku s přepravovanou látkou. Pryskyřice musí obsahovat plnidla nebo přísady zajišťující ochranu proti zhoršení konstrukční vrstvy nádrže ultrafialovým zářením.
- 6.9.2.3 Suroviny
- 6.9.2.3.1 Všechny materiály použité pro výrobu cisteren FRP musí být známého původu a známých vlastností.
- 6.9.2.3.2 Pryskyřice
Příprava směsi pryskyřice musí být prováděna přesně podle doporučení dodavatele. To se týká především tužidel, iniciátorů a urychlovačů. Tyto nenasycené polyesterové pryskyřice mohou být:
- - nenasycené polyesterové pryskyřice;
- - vinylesterové pryskyřice;
- - epoxidové pryskyřice;
- - fenolové pryskyřice.
Teplota tepelné deformace (HTD) pryskyřice stanovená podle ISO 75-1:1993 musí být nejméně o 20 °C vyšší než nejvyšší provozní teplota cisterny, avšak v žádném případě nesmí být nižší než 70 °C.
- 6.9.2.3.3 Vyztužovací vlákna
Vyztužovací materiál konstrukčních vrstev musí být vhodné kategorie skelných vláken, jako skelná vlákna typu E nebo ERC podle ISO 2078:1993. Pro vnitřní povrchový potah mohou být použita skelná vlákna typu C podle ISO 2078:1993. Termoplastická vyztužení smějí být použita pro vnitřní potah pouze tehdy, pokud je prokázána jejich snášenlivost s jejich předem určeným obsahem.
- 6.9.2.3.4 Materiál pro termoplastické vyložení
Termoplasty, takové jako neměkčený polyvinylchlorid (PVC-U), polypropylen (PP), polyvinyldenfluorid (PVFD), polytetrafluorethylen (PTFE) atd., smějí být použity pro potahové materiály.
- 6.9.2.3.5 Přísady
Přísady nezbytné pro zušlechťování pryskyřice, takové jako katalyzátory, urychlovače, tužidla a tixotropní látky, jakož i materiály používané pro zlepšení parametrů cisterny, takové jako plnidla, barvy, pigmenty atd. nesmějí způsobit zeslabení materiálu, při uvážení životnosti a očekávané provozní teploty dané konstrukce.
- 6.9.2.4 Nádrže, jejich výbava a jejich provozní a konstrukční výstroj musí být konstruovány tak, aby odolaly beze ztráty obsahu (jiné než množství plynu unikajícího jakýmkoli odplyňovacím otvorem) během životnosti konstrukce:
- - statickým a dynamickým zatížením při normálních podmínkách přepravy;
- - předepsaným minimálním zatížením uvedeným v 6.9.2.5 až 6.9.2.10.
- 6.9.2.5 Při tlacích uvedených v 6.8.2.1.14 (a) a (b) a při statických gravitačních silách tíže obsahu s maximální hustotou stanovenou pro konstrukci a při nejvyšším stupni plnění konstrukční napětí σ v podélném a obvodovém směru jakékoli vrstvy nádrže nesmí překročit dále uvedené hodnoty:
kde:
- Rm = hodnota pevnosti v tahu daná střední hodnotou výsledků zkoušek po odečtení dvojnásobku standardní odchylky výsledků zkoušek. Zkoušky musí být provedeny v souladu s požadavky EN 61:1977 na nejméně šesti reprezentativních vzorcích konstrukčního typu a výrobních metod;
K = S x K0 x K1 x K2 x K3
kde:
- K musí mít minimální hodnotu 4 a
- S = koeficient bezpečnosti. Pro všeobecnou konstrukci, jestliže cisterny jsou uvedeny ve sloupci (12) tabulky A kapitoly 3.2 kódem cisterny zahrnujícím písmeno „G“ v jeho druhé části (viz 4.3.4.1.1), hodnota S musí být rovna nebo větší než 1,5. Pro cisterny určené pro přepravu látek, které vyžadují zvýšenou úroveň bezpečnosti, tj. jestliže cisterny jsou uvedeny ve sloupci (12) tabulky A kapitoly 3.2 kódem cisterny zahrnujícím číslici „4“ v jeho druhé části (viz 4.3.4.1.1), hodnota S musí být znásobena dvěma, pokud nádrž není opatřena ochranou proti poškození tvořenou celistvou kovovou kostrou včetně podélných a příčných konstrukčních členů;
- K0 = součinitel zhoršení vlastností materiálu vlivem tečení a stárnutí a jako výsledek chemického působení přepravovaných látek. Stanoví se podle tohoto vzorce:
- kde „α „ je součinitel tečení a „β„ je součinitel stárnutí stanovený podle EN 978:1997 po provedení zkoušek podle EN 977:1997. Alternativně je možno použít normální hodnotu K0 = 2. Pro stanovení α a β prvotní odchylka musí odpovídat 2 σ;
K1 = součinitel vlivu provozní teploty a tepelných vlastností pryskyřice stanovený podle dále uvedené rovnice:
K1 = 1,25 - 0,0125 (HDT - 70)
- kde HTD je teplota tepelné deformace pryskyřice ve °C;
K2 = součinitel únavy materiálu; hodnota K2 = 1,75 musí být použita, pokud není dohodnuto jinak s příslušným orgánem. Pro dynamickou konstrukci, jak je uvedeno v pododdílu 6.9.2.6, musí být použita hodnota K2 = 1,1;
K3 = součinitel vytvrzování má následující hodnoty:
- - 1.1 kde vytvrzení je provedeno podle schváleného a zdokumentovaného postupu;
- - 1,5 v jiných případech.
- 6.9.2.6 Při dynamických namáháních, jak je uvedeno v 6.8.2.1.2, konstrukční napětí nesmí překročit hodnotu uvedenou v 6.9.2.5 dělenou součinitelem α.
- 6.9.2.7 Při jakémkoli jiném napětí, jak je uvedeno v 6.9.2.5 a 6.9.2.6, výsledné prodloužení v jakémkoli směru nesmí překročit nižší z těchto dvou hodnot: 0,2 % nebo jednu desetinu prodloužení při přetržení pryskyřice.
- 6.9.2.8 Při stanoveném zkušebním tlaku, který nesmí být nižší než příslušný výpočtový tlak, jak je uvedeno v 6.8.2.1.14 (a) a (b), nejvyšší napětí v nádrži nesmí být větší než prodloužení při přetržení pryskyřice.
- 6.9.2.9 Nádrž musí být schopna odolat zkoušce pádem podle 6.9.4.3.3 bez jakéhokoli viditelného vnitřního nebo vnějšího poškození.
- 6.9.2.10 Laminované potahy používané ve spojích, včetně spojů den, spoje peřejníků a přepážek s nádrží musí být schopny odolat statickým a dynamickým namáháním uvedeným výše. Pro zabránění koncentracím napětí v tenkých laminovaných potazích spojení musí být zkosena v poměru nejvýše 1:6.
Pevnost ve střihu mezi laminovaným potahem a částmi cisterny, k nimž jsou připojeny, nesmí být menší než:
kde:
- τR = ohybová pevnost ve střihu podle EN 63:1977 s minimálním τR = 10 N/mm2, jestliže žádná naměřená hodnota není k dispozici;
- Q = zatížení na jednotku šířky, které musí spoj přenášet pod statickým a dynamickým zatížením;
- K = součinitel vypočtený podle 6.9.2.5 pro statická a dynamická namáhání;
- l = délka laminované vrstvy.
- 6.9.2.11 Otvory v nádrži musí být zesíleny, aby bylo dosaženo nejméně těchže bezpečnostních součinitelů proti statickým a dynamickým namáháním, jak je uvedeno v 6.9.2.5 a 6.9.2.6 pro samotné nádrže. Počet otvorů musí být co možno nejmenší. Poměr délek os oválných otvorů nesmí být větší než 2.
- 6.9.2.12 Pro konstrukci přírub a potrubí připojených k nádrži musí být též vzaty v úvahu manipulační síly a přítlak šroubů.
- 6.9.2.13 Cisterna musí být zkonstruována tak, aby odolala bez znatelných úniků účinkům otevřeného ohně po dobu 30 minut, jak je uvedeno ve zkušebních požadavcích v 6.9.4.3.4. Od zkoušek může být upuštěno se souhlasem příslušného orgánu, pokud dostatečná těsnost může být prokázána zkouškou srovnatelných cisternových konstrukcí.
- 6.9.2.14 Zvláštní požadavky na přepravu látek s bodem vzplanutí nejvýše 61 °C
Cisterny FRP používané pro přepravu látek s bodem vzplanutí nejvýše 61 °C musí být konstruovány tak, aby bylo zajištěno vyloučení statické elektřiny z různých částí a tak zabráněno akumulaci nebezpečných nábojů.
- 6.9.2.14.1 Povrchový elektrický odpor vnitřku a vnitřku nádrže zjištěný měřením nesmí být vyšší než 109 ohmů. Toho může být dosaženo použitím přísad v pryskyřici nebo zalaminovanými vnitřními proklady, takovými jako kovová nebo uhlíková síť.
- 6.9.2.14.2 Vybíjecí odpor vůči zemi stanovený měřením nesmí být vyšší než 107 ohmů.
- 6.9.2.14.3 Všechny prvky nádrže musí elektricky propojeny vzájemně mezi sebou a připojeny ke kovovým částem provozní a konstrukční výstroje cisterny a k vozidlu. Elektrický odpor mezi prvky a výstrojí ve vzájemných spojích nesmí překročit 10 ohmů.
- 6.9.2.14.4 Elektrický povrchový odpor a vybíjecí odpor musí být měřen nejprve na každé vyrobené cisterně nebo na vzorku nádrže v souladu s postupem uznávaným příslušným orgánem.
- 6.9.2.14.5 Vybíjecí odpor do země každé cisterny musí být měřen jako část periodické prohlídky v souladu s postupem uznávaným příslušným orgánem.
- 6.9.3 Části výstroje
- 6.9.3.1 Požadavky uvedené v 6.8.2.2.1, 6.8.2.2.2 a 6.8.2.2.4 až 6.8.2.2.8 musí být splněny.
- 6.9.3.2 Kromě toho musí být použita též zvláštní ustanovení uvedená v 6.8.4 (b) (TE), pokud jsou uvedena u položky ve sloupci (13) tabulky A kapitoly 3.2
- 6.9.4 Zkoušení a schválení typu
- 6.9.4.1 Pro každý konstrukční typ cisterny FRP musí být materiály cisterny a její reprezentativní prototyp podroben zkoušce konstrukčního typu, jak je uvedeno dále.
- 6.9.4.2 Zkoušení materiálů
- 6.9.4.2.1 Pro použitou pryskyřici musí být stanoveno prodloužení při přetržení podle EN 61:1997 a teplota tepelné deformace podle ISO 75-1:1993.
- 6.9.4.2.2 Následující charakteristiky musí být stanoveny pro vzorky vyříznuté z nádrže. Vzorky vyrobené souběžně smějí být použity pouze tehdy, jestliže není možné použití výřezů z nádrže. Před zkouškou musí být sejmuto jakéhokoli vyložení.
Zkoušky musí zahrnovat zkoušky:
- - tloušťky vrstev střední stěny nádrže a jejích den;
- - hmotnostního obsahu a složení skla, směrování a uspořádání výztužných vrstev;
- - pevnosti v tahu, prodloužení při přetržení a modulu pružnosti podle EN 61:1977 ve směru namáhání. Kromě toho prodloužení při přetržení pryskyřice musí být stanoveno ultrazvukovou metodou;
- - pevnosti v ohybu a odolnosti proti deformaci zkouškou ohybového tečení podle EN 63:1977 po dobu 1000 hodin s použitím vzorku o nejmenší šířce 50 mm při vzdálenosti mezi podpěrami rovnající se nejméně 20 násobku tloušťky stěny. Kromě toho součinitel tečení a a součinitel stárnutí b musí být stanoveny zkouškou podle EN 978:1977.
- 6.9.4.2.3 Mezivrstvá střihová pevnost spojů musí být změřena zkouškou reprezentativních vzorků v tahu podle EN 61:1977.
- 6.9.4.2.4 Chemická snášenlivost nádrže s přepravovanými látkami musí být prokázána jednou z následujících metod se souhlasem příslušného orgánu. Toto prokázání musí vzít v úvahu všechna hlediska slučitelnosti materiálů nádrže a její výstroje s přepravovanými látkami, včetně chemického zhoršování nádrže, vzniku kritických reakcí obsahů a nebezpečných reakcí mezi nimi.
- - Pro stanovení jakéhokoli zhoršení nádrže musí být reprezentativní vzorky vyjmuté z nádrže, včetně jakéhokoli vnitřního 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.
- - 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.
- - Mohou být použity též technické údaje uveřejněné v příslušné literatuře, normách nebo jiných zdrojích, přijatelné pro příslušný orgán.
- 6.9.4.3 Zkouška typu
Reprezentativní prototyp cisterny musí být podroben zkouškám uvedeným dále. Pro tento účel může být provozní výstroj nahrazena jinými prostředky, pokud je to nezbytné.
- 6.9.4.3.1 Prototyp musí být zkontrolován na shodnost se specifikací konstrukčního typu. Tato kontrola musí zahrnovat vnitřní a vnější vizuální prohlídku a změření hlavních rozměrů.
- 6.9.4.3.2 Prototyp opatřený tenzometry na všech místech, kde je požadováno srovnání s konstrukčním výpočtem, musí být podroben dále uvedeným zatížením a jimi vyvolené napětí musí být zaznamenáváno:
- - Cisterna musí být naplněna vodou na nejvyšší stupeň plnění. Výsledky měření musí být použity pro ověření konstrukčních výpočtů podle 6.9.2.5;
- - Cisterna musí být naplněna vodou na nejvyšší stupeň plnění a vystavena zrychlením ve všech třech směrech jízdní a brzdovou zkouškou s prototypem upevněným na vozidle. Pro porovnání skutečných výsledků s konstrukčním výpočtem podle 6.9.2.6 zaznamenaná napětí musí být extrapolována ve vztahu ke kvocientu zrychlení požadovaných v 6.8.2.1.2 a změřených;
- - Cisterna musí být naplněna vodou a podrobena stanovené tlakové zkoušce. Při tomto zatížení nádrž nesmí vykazovat žádné viditelné poškození nebo netěsnost.
- 6.9.4.3.3 Prototyp musí být podroben zkoušce pádem podle EN 976-1:1997, č, 6.6. Nesmí se objevit žádné viditelné poškození vnějšku nebo vnitřku cisterny.
- 6.9.4.3.4 Prototyp 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 tímže účinkem. 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.
- 6.9.4.4 Schválení typu
- 6.9.4.4.1 Příslušný orgán nebo jím pověřená instituce vydá pro každý nový typ cisterny nebo cisternového kontejneru schválení osvědčující, že konstrukce je vhodná pro účel, pro který je určena, a splňuje požadavky této kapitoly na konstrukci a výstroj, jakož i zvláštní ustanovení vztahující se na přepravované látky.
- 6.9.4.4.2 Schválení typu musí být založeno na výpočtech a zkušebním protokolu, včetně všech výsledků materiálových a prototypových zkoušek a jejich srovnání s konstrukčními výpočty, a musí obsahovat specifikaci konstrukčního typu a programu zajištění kvality.
- 6.9.4.4.3 Schválení typu musí zahrnovat látky nebo skupiny látek, jejichž snášenlivost s nádrží je zaručena. Musí v něm být uvedeny chemické názvy nebo hromadná pojmenování (viz 2.1.1.2) a jejich třída a klasifikační kód.
- 6.9.4.4.4 Kromě toho musí obsahovat stanovené hodnoty konstrukční a zaručené mezní hodnoty (takové jako doba životnosti, rozsah provozní teploty, provozní a zkušební tlak, údaje materiálu) a všechna bezpečnostní opatření, které je třeba učinit pro výrobu, zkoušení, schvalování typu, označování a používání jakékoli cisterny vyrobené podle schváleného konstrukčního typu.
- 6.9.5 Inspekce
- 6.9.5.1 Pro každou cisternu vyrobenou podle schváleného prototypu musí být provedeny zkoušky materiálů a inspekce, jak je uvedeno níže:
- 6.9.5.1.1 Zkoušky materiálů podle 6.9.4.2.2, kromě zkoušky v tahu a zkrácení doby ohybové zkoušky tečení na 100 hodin, musí být provedeny se vzorky vyříznutými z nádrže. Vzorky vyrobené souběžně smějí být použity pouze tehdy, jestliže výřezy z nádrže nejsou možné. Schválené konstrukční hodnoty musí být dodrženy.
- 6.9.5.1.2 Nádrže a jejich výstroj musí být společně nebo odděleně podrobeny první prohlídce před jejich uvedením do provozu. Tato prohlídka zahrnuje:
- - kontrolu shodnosti se schválenou konstrukcí;
- - kontrolu konstrukčních charakteristik;
- - vnitřní a vnější prohlídku;
- - hydraulickou tlakovou zkoušku při zkušebním tlaku uvedeném na štítku předepsaném v 6.8.2.5.1;
- - kontrolu provozuschopnosti výstroje;
- - zkoušku těsnosti, pokud nádrž a její výstroj byly tlakově zkoušeny odděleně.
- 6.9.5.2 Na periodickou inspekci a zkoušku cisteren se vztahují požadavky uvedené v 6.8.2.4.2 až 6.8.2.4.4.
- 6.9.5.3 Inspekce a zkoušky podle 6.9.5.1 a 6.9.5.2 musí být prováděny znalci schválenými příslušným orgánem. Ve vydaných osvědčeních musí být uvedeny výsledky těchto inspekcí. V osvědčeních musí být uveden podle 6.9.4.4 seznam látek, jejichž přeprava je v této nádrži dovolena.
- 6.9.5.1 Pro každou cisternu vyrobenou podle schváleného prototypu musí být provedeny zkoušky materiálů a inspekce, jak je uvedeno níže:
- 6.9.6 Značení
- 6.9.6.1 Požadavky 6.8.2.5 se vztahují na značení cisteren FRP s následujícími změnami:
- - štítek cisterny může být též nalaminován na nádrž nebo může být vyroben z vhodného plastu;
- - vždy musí být vyznačen rozsah konstrukční teploty.
- 6.9.6.2 Kromě toho musí být dodržena zvláštní ustanovení uvedená v 6.8.4 (e) (TM), pokud jsou uvedena u některé položky ve sloupci (13) tabulky A kapitoly 3.2.
- 6.9.6.1 Požadavky 6.8.2.5 se vztahují na značení cisteren FRP s následujícími změnami: