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 použita 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:
R
m
σ ≤ --
K
kde:
R = hodnota pevnosti v tahu daná střední hodnotou výsledků zkoušek
m 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 K x K x K x K
0 1 2 3
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;
K = součinitel zhoršení vlastností materiálu vlivem tečení a
0 stárnutí a jako výsledek chemického působení přepravovaných
látek. Stanoví se podle tohoto vzorce:
1
K = -----
0 α x β
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
K = 2.
0
Pro stanovení α a β první odchylka musí odpovídat 2 σ;
K = součinitel vlivu provozní teploty a tepelných vlastností
1 pryskyřice stanovený podle dále uvedené rovnice:
K = 1,25 - 0,0125 (HDT - 70)
1
kde
HDT je teplota tepelné deformace pryskyřice ve °C;
K = součinitel únavy materiálu; hodnota K = 1,75 musí být
2 2
použita, pokud není dohodnuto jinak s příslušným orgánem.
Pro dynamickou konstrukci, jak je uvedeno v pododdílu 6.9.2.6,
musí být použita hodnota K = 1,1;
2
K = součinitel vytvrzování má následující hodnoty:
3
- 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
Vnější laminované potahy používané ve spojích, včetně konců spojů, spoje peřejníků a přepážek s nádrží musí být schopny odolat statickým a dynamickým namáháním uvedeným výše. Pro zabránění koncentracím napětí v tenkých laminovaných potazích použité šroubení nesmí mít závitové stoupání větší než 1:6.
Pevnost ve střihu mezi laminovaným potahem a částmi cisterny, k nimž jsou připojeny, nesmí být menší než:
Q τ
R
τ = --- ≤ ---
I K
kde:
τ = ohybová pevnost ve střihu podle EN ISO 14125:1998 (tříbodová
R metoda s minimálním τ = 10 N/mm2, jestliže žádná naměřená
R
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;
I = 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 60 °C
Cisterny FRP používané pro přepravu látek s bodem vzplanutí nejvýše 60 °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
9
10 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
7
10 ohmů.
6.9.2.14.3 Všechny prvky nádrže musí být 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.