Σχεδιαςμόσ Συγκολλιςεων Εξοπλιςμοφ υπό Πίεςθ

Transcript

1 2016 Σχεδιαςμόσ Συγκολλιςεων Εξοπλιςμοφ υπό Πίεςθ 3.09

2 Περιεχόμενα Σχεδιαςμόσ Συγκολλιςεων εξοπλιςμοφ υπό Πίεςθ Ι Εκπαιδευτικοί Στόχοι/ Επικυμθτά Αποτελζςματα Ευρωπαϊκι οδθγία εξοπλιςμοφ υπό πίεςθ Βαςικζσ προδιαγραφζσ αςφαλείασ Διάγραμμα αξιολόγθςθσ πιςτότθτασ Διεργαςία αξιολόγθςθσ τθσ πιςτότθτασ Εγχειρίδιο Παράδειγμα για τθν επιλογι τθσ διεργαςίασ αξιολόγθςθσ τθσ πιςτότθτασ Κατευκυντιριεσ οδθγίεσ για τθ χριςθ του PED Ερωτιςεισ Σχεδιαςμόσ Συγκολλιςεων εξοπλιςμοφ υπό Πίεςθ ΙΙ Υπολογιςμόσ των δοχείων υπό πίεςθ AD 2000 Φυλλάδιο Γενικοί Κανόνεσ για τθ χριςθ του Φυλλαδίου AD 2000 / Παράμετροι ςχεδιαςμοφ (1) Γενικοί Κανόνεσ για τθ χριςθ του Φυλλαδίου AD 2000 / Παράμετροι ςχεδιαςμοφ (2) Υπολογιςμόσ των ςυςτατικϊν δοχείων ειδικισ πίεςθσ (1) Υπολογιςμόσ των ςυςτατικϊν δοχείων ειδικισ πίεςθσ (2) Υπολογιςμόσ των ςυςτατικϊν δοχείων ειδικισ πίεςθσ (3) Υπολογιςμόσ των ςυςτατικϊν δοχείων ειδικισ πίεςθσ (4) Υπολογιςμόσ των ςυςτατικϊν δοχείων ειδικισ πίεςθσ (5) Εξζταςθ εςωτερικισ πίεςθσ ςφμφωνα με το AD 2000 Σειρά B (1) Εξζταςθ εςωτερικισ πίεςθσ ςφμφωνα με το AD 2000 Σειρά B (2) Απλοποιθμζνοσ υπολογιςμόσ ςφμφωνα με το AD 2000 Σειρά S Παράδειγμα για AD 2000 S Απόδειξθ ςτακερότθτασ ςφμφωνα με το AD 2000 S Ερωτιςεισ Σχεδιαςμόσ Συγκολλιςεων εξοπλιςμοφ υπό Πίεςθ ΙΙI Διάταξθ των ςωλθνϊςεων ςφμφωνα με το PED (Αξιολόγθςθ πιςτότθτασ) Υπολογιςμόσ των ςωλθνϊςεων (1)

3 Υπολογιςμόσ των ςωλθνϊςεων (2) Υπολογιςμόσ των ςωλθνϊςεων (3) Υπολογιςμόσ ανοίγματοσ Εξζταςθ ελαςτικότθτασ Παραδείγματα καταςκευισ για ςυγκολλθτζσ ςωλθνϊςεισ/ Συνδζςεισ κλάδων Ερωτιςεισ

4 χεδιαςμόσ υγκολλήςεων εξοπλιςμοφ υπό Πίεςη Ι Εκπαιδευτικοί τόχοι/ Επιθυμητά Αποτελζςματα Σκοπόσ Λεπτομερισ κατανόθςθ των ειδικϊν προδιαγραφϊν ςχεδιαςμοφ και καταςκευισ των δομικϊν ςτοιχείων ςε αυτό το πεδίο εφαρμογισ ςε ςχζςθ με τισ ςυγκολλιςεισ. Περιοχι μελζτθσ Καταςκευι λζβθτων, δοχείων πίεςθσ, ςωλθνϊςεων κλπ. Υπολογιςμόσ (ςχζςεισ) των ςυγκολλιςεων Εφαρμογζσ υψθλϊν και χαμθλϊν κερμοκραςιϊν Λεπτομζρειεσ ςχεδιαςμοφ (φλάντηεσ, ακροφφςια, περιβλιματα, διορκωτικά ελάςματα κλπ) Χριςθ των νόμων και των κανόνων ςχεδιαςμοφ, πρότυπα και προδιαγραφζσ Κατεργαςμζνα παραδείγματα καταςκευισ και ςχεδιαςμοφ Πρότυπα (ISO, CEN και Εκνικό) Επικυμθτά Αποτελζςματα Πλιρθσ εξιγθςθ του ςχεδιαςμοφ των δεδομζνων δομικϊν λεπτομερειϊν ςυγκόλλθςθσ. Ερμθνεία των κατάλλθλων προτφπων. Υπολογιςμόσ περιφερειακϊν και επιμικων ςυγκολλιςεων. Λεπτομζρεια των πλεονεκτθμάτων των διαφορετικϊν δομικϊν λεπτομερειϊν. 3

5 -1.02 Ευρωπαϊκή οδηγία εξοπλιςμοφ υπό πίεςη 3.09 Από τισ 29 Νοεμβρίου 1999, θ οδθγία εξοπλιςμοφ υπό πίεςθ (Pressure Equipment Directive (PED - Οδθγία εξοπλιςμοφ υπό πίεςθ)) 97/23/EG μποροφςε προαιρετικά να εφαρμοςτεί για τουσ κανονιςμοφσ εξοπλιςμοφ υπό πίεςθ ςτθ Γερμανία. Ωςτόςο, με αρχι τισ 29 Μαίου 2002 θ οδθγία ζχει γίνει υποχρεωτικι ςε όλθ τθν Ευρϊπθ. Στισ 27 Σεπτεμβρίου 2003 το PED ζγινε διεκνισ νόμοσ με αφορμι τον 14ο νόμο αςφάλειασ του εξοπλιςμοφ που διατυπϊκθκε ςτθν Οδθγία εξοπλιςμοφ υπό πίεςθ (PED). To PED εξυπθρετοφςε ςτθν προςζγγιςθ των διαφορετικϊν νόμων για εξοπλιςμό υπό πίεςθ από τισ χϊρεσ μζλθ τθσ Ευρϊπθσ. Ο ςτόχοσ ιταν θ δθμιουργία ενόσ ομοιόμορφου προφίλ προδιαγραφϊν. Με αυτό τον τρόπο, τα προβλιματα ςυναλλαγϊν ελαχιςτοποιοφνται, κάτι που διαςφαλίηει ζνα ελεφκερο εμπόριο αγακϊν και υπθρεςιϊν. Σο PED ιςχφει για το ςχεδιαςμό, την παραγωγή και την αξιολόγηςη πιςτότητασ του εξοπλιςμοφ υπό πίεςη και των διατάξεων με μια μζγιςτη πίεςη PS που ξεπερνά τα 0.5 bar τησ υπερπίεςησ. Το PED καλφπτει μόνο τισ βαςικζσ προδιαγραφζσ αςφαλείασ για το ςχεδιαςμό, τθν παραγωγι και τθν αξιολόγθςθ πιςτότθτασ του εξοπλιςμοφ υπό πίεςθ! Σφμφωνα με το PED, ςτον εξοπλιςμό υπό πίεςθ ανικουν: Κιβϊτια (πλιρωσ κλειςτά, με ςκοπό τθ ςυγκράτθςθ ουςιϊν που είναι υπό πίεςθ. Οι ουςίεσ είναι αζρια, υγρά, κακαρόσ ατμόσ ι μείγματα.) οι ςωλθνϊςεισ (εφαρμόηονται ςτθ μεταφορά ουςιϊν. Οι ουςίεσ είναι αζρια, υγρά, κακαρόσ ατμόσ ι μείγματα.) ο εξοπλιςμόσ με λειτουργίεσ αςφαλείασ (προςτατεφει τον εξοπλιςμό υπό πίεςθ από τα υπερβαίνοντα μθ αποδεκτά όρια) ο εξοπλιςμόσ με το κφριο μζροσ να υπόκειται ςε πίεςθ (εξοπλιςμόσ με λειτουργικι δραςτθριότθτα που ζχει ζνα κφριο μζροσ να υποβάλλεται ςε πίεςθ.) Εξαιρζςεισ διατυπϊνονται ςτο άρκρο 1.3 του PED. Εξαιροφμενα από το PED είναι για παράδειγμα: γραμμζσ μετάδοςθσ, δίκτυα παροχισ για νερό, λφματα κλπ., 4

6 απλά δοχεία πίεςθσ, ςυςκευαςίεσ αεροηόλ, 3.09 εξοπλιςμόσ υπό πίεςθ που περιζχει μια ευζλικτθ επικάλυψθ (π.χ. λάςτιχα, ςτρϊματα αζρα, μπάλεσ για παιχνίδια), ςιγαςτιρεσ εξαγωγισ και ειςαγωγισ, φιάλεσ ι δοχεία για αεριοφχα ποτά, τα οποία προορίηονται για τον τελικό χριςτθ, ακτινοβολθτζσ και αγωγοί ςε ςυςτιματα κζρμανςθσ με ηεςτό νερό. χόλιο Το PED δεν καλφπτει τθ ςυναρμολόγθςθ του εξοπλιςμοφ υπό πίεςθ. Το PED δεν είναι υπεφκυνο για τθ λειτουργία/ επιςκευι/ εναλλαγι του εξοπλιςμοφ υπό πίεςθ, κακϊσ και τισ περιοδικζσ εξετάςεισ. Η κάλυψθ παρζχεται από εκνικό νόμο ι εδραιωμζνα πρότυπα. Ρφθμιςη του PED: Το PED περιζχει 21 άρκρα κακϊσ και τα παραρτιματα I VII. Παράρτθμα I Παράρτθμα II = βαςικζσ προδιαγραφζσ αςφαλείασ = πίνακασ αξιολόγθςθσ τθσ πιςτότθτασ Παράρτθμα III = πίνακασ αξιολόγθςθσ τθσ διαδικαςίασ Παράρτθμα IV = ελάχιςτα κριτιρια προσ εκπλιρωςθ κατά το ςχεδιαςμό κοινοποιθκζντων οργανιςμϊν / εδραιωμζνου κφριου μζρουσ Παράρτθμα V = κριτιρια για τθν εξουςιοδότθςθ του κζντρου δοκιμισ λειτουργίασ Παράρτθμα VI = CE ςιμανςθ Παράρτθμα VII = διλωςθ πιςτότθτασ 5

7 Βαςικζσ προδιαγραφζσ αςφαλείασ Παράρτθμα I του PED υποδεικνφει τισ βαςικζσ προδιαγραφζσ αςφαλείασ ςφμφωνα με το ςχεδιαςμό τθν παραγωγι τθ δοκιμι τθ ςιμανςθ τισ οδθγίεσ και τα υλικά τα οποία είναι ςυνδετικά. Εναρμονιςμζνα Πρότυπα Με τθν ειςαγωγι των Ευρωπαϊκϊν οδθγιϊν, τα ομοιόμορφα Ευρωπαϊκά πρότυπα κα ζπρεπε να υιοκετθκοφν. Αυτά τα πρότυπα ονομάηονται Εναρμονιςμζνα Πρότυπα. Τα Εναρμονιςμζνα Πρότυπα ορίηονται από τεχνικζσ Επιτροπζσ (TC). Αν, ςτθ διεργαςία του ςχεδιαςμοφ και τθσ παραγωγισ, χρθςιμοποιοφνται τα Εναρμονιςμζνα Πρότυπα (τα οποία εκδόκθκαν ςτθν επίςθμθ Εφθμερίδα τθσ ΕΕ και μεταφζρκθκαν ςτα εκνικά πρότυπα), αποδεικνφεται ότι εφαρμόςτθκαν βαςικζσ προδιαγραφζσ αςφαλείασ. Ανάλυςη κινδφνου Σφμφωνα με το PED, ο καταςκευαςτισ υποχρεοφται να προχωριςει ςε μια ανάλυςθ κινδφνου με ςκοπό να κακορίςει τον κίνδυνο τθσ πίεςθσ που προζρχεται από τθ διάταξθ υπό πίεςθ. Αυτι θ ανάλυςθ γίνεται για τθν αποτροπι από μθχανοποιθμζνθ αςτοχία των διαφορετικϊν ςυςτατικϊν και/ι των τοιχωμάτων των κιβωτίων το οποίο κα μποροφςε να οδθγιςει ςε μια αποφόρτιςθ του μζςου. Περαιτζρω πλθροφορίεσ Όταν γίνεται μια ανάλυςθ κινδφνου, το PED διαχωρίηει δφο περιπτϊςεισ: παραγωγι/παράδοςθ μιασ μεμονωμζνθσ διάταξθσ υπό πίεςθ παραγωγι/παράδοςθ μιασ μεμονωμζνθσ μονάδασ (διάταξθ) Πρζπει να λθφκεί υπ'όψθ θ παρακάτω εντολι: 1. εξάλειψθ ι μείωςθ του κινδφνου 2. εφαρμογι των μζτρων αςφαλείασ ενάντια ςτον παραμζνον κίνδυνο 3. ενθμζρωςθ των τελεςτϊν του παραμζνοντοσ κινδφνου Τα ακόλουκα κφρια κριτιρια κα πρζπει να εξεταςτοφν: Η μθχανικι αςτοχία του φζροντοσ τοιχϊματοσ υπό πίεςθ προκαλείται από: 6

8 καταςκευαςτικό ςφάλμα, ατζλεια ςτθν παραγωγι, κακι ςυναρμολόγθςθ, υπζρβαςθ πίεςθσ, υπζρβαςθ κερμοκραςίασ, εςωτερικι διάβρωςθ, εξωτερικι διάβρωςθ, εξωτερικι επίδραςθ, κλπ. Η διαρροι προκαλείται από: απϊλεια τθσ τεχνικισ πυκνότθτασ με αποςυναρμολογοφμενεσ και μθ αποςυναρμολογοφμενεσ ςυνδζςεισ απϊλεια τθσ τεχνικισ πυκνότθτασ των ευζλικτων προςκολλθμζνων ςυνδζςεων Άνοιγμα και κλείςιμο των διατάξεων υπό πίεςθ: άνοιγμα υπό κανονικζσ ςυνκικεσ εξυπθρζτθςθσ Επιλογή υλικοφ Θα πρζπει να καταςκευαςτοφν διατάξεισ υπό πίεςθ με οριςμζνα υλικά ζτςι ϊςτε να ζχει μια διάρκεια ηωισ. Οι απαιτιςεισ ςε αυτά τα υλικά είναι οι παρακάτω: ςφμφωνα με τθ δοκιμι και τισ λειτουργικζσ ςυνκικεσ (ςε όποια πλευρά υπάρχει) επαρκϊσ ανκεκτικι ςτα ρευςτά ςτον εξοπλιςμό υπό πίεςθ που επθρεάηεται ελαφρϊσ με το χρόνο κατάλλθλθ για τθ διεργαςία που πρόκειται να γίνει ςτερεωμζνθ ζτςι ϊςτε να μθν προκαλζςει τθν παραμικρι επίδραςθ ςτα υλικά που ςυνδζονται ςτθ διεργαςία Τα υλικά που προςτίκενται κα πρζπει να ελεγχκοφν ςφμφωνα με τα Εναρμονιςμζνα Πρότυπα, τθν Ευρωπαϊκι ζγκριςθ του υλικοφ ι τθ μεμονωμζνθ εξζταςθ. 7

9 -1.04 Διάγραμμα αξιολόγηςησ πιςτότητασ 3.09 Πριν από τθ χριςθ, κάκε εξοπλιςμόσ υπό πίεςθ κα πρζπει να εξεταςτεί. Η διεργαςία αξιολόγθςθσ τθσ πιςτότθτασ που εφαρμόηεται ςυνεπϊσ, κακορίηει τισ βαςικζσ προδιαγραφζσ αςφαλείασ που κα πρζπει να εκπλθρωκοφν. Το παράρτθμα II δείχνει 9 πίνακεσ που βοθκοφν ςτθν αναγνϊριςθ τθσ ονομαηόμενθσ κατθγορίασ ενότθτασ. Για τθν εφρεςθ των κατάλλθλων πινάκων, κα πρζπει να γίνουν οι κακοριςμοί που ακολουκοφν: Ταξινόμθςθ του εξοπλιςμοφ υπό πίεςθ ςε o δοχείο υπό πίεςθ = πίνακεσ 1-4 o ατμογεννιτρια = πίνακασ 5 o ςωλθνϊςεισ = πίνακεσ 6-9 o κατθγορία IV ι θ κατθγορία για τον εξοπλιςμό υπό πίεςθ ιςχφει για τον εξοπλιςμό με λειτουργία αςφαλείασ Κατάςταςθ τθσ ςυςςϊρευςθσ o αζρια ι o ρευςτι Για τον κακοριςμό τθσ κατάςταςθσ ςυςςωμάτωςθσ θ μζγιςτθ επιτρεπόμενθ κερμοκραςία ζχει ςθμαςία. Με παγκόςμια εφαρμόςιμο εξοπλιςμό υπό πίεςθ μια αζρια κατάςταςθ ςυςςϊρευςθσ κα πρζπει να αναμζνεται. Επιπλζον, αν δεν μπορεί να κακοριςτεί μια κατάςταςθ ςυςςωμάτωςθσ, κα πρζπει να υποτεκεί θ πιο επικίνδυνθ αζρια κατάςταςθ. Ο λόγοσ γι αυτό είναι ότι, ζνα ρευςτό δεν μπορεί να ςυμπιεςτεί, ζνα αζριο ωςτόςο μπορεί να ςυμπιεςτεί ςε ζνα τμιμα του όγκου του και ςυνεπϊσ διατθρεί ζνα υψθλό επίπεδο τθσ κινθτικισ ενζργειασ κατά τθν αποκικευςθ. Ταξινόμθςθ των ρευςτϊν o ομάδα 1 = επικίνδυνα ρευςτά o ομάδα 2 = παραμζνοντα ρευςτά Σφμφωνα με το άρκρο 2 παράγραφοσ 2 τθσ κατευκυντιριασ οδθγίασ 67/548/EWG κάκε ρευςτό κατθγοριοποιείται από τθν κατάςταςθ του κινδφνου και ςθμειϊνεται με ζνα ρυκμό-r. Ανάλογα με το ρυκμό-r το ρευςτό ταξινομείται είτε ςτθν ομάδα 1 ι 2. Ο παγκόςμια εφαρμόςιμοσ εξοπλιςμόσ υπό πίεςθ βρίςκεται ςτθν ομάδα 1. Κακοριςμόσ τθσ περιεκτικότθτασ ςε ενζργεια (πικανότθτα κινδφνου) προϊόν τθσ: o μζγιςτθσ λειτουργικισ πίεςθσ PS και όγκοσ με εξοπλιςμό υπό πίεςθ ι 8

10 o μζγιςτθσ λειτουργικισ πίεςθσ PS και ονομαςτικι διάμετροσ με ςωλθνϊςεισ προσ κακοριςμό και λιψθ αποφάςεων όςον αφορά τθν κατθγορία ενότθτασ I IV. Το PED Παράρτθμα II υποδεικνφει τθν ανεξαρτθςία τθσ ενότθτασ από τισ διαφορετικζσ κατθγορίεσ : o I = ενότθτα A o II = ενότθτα A1, D1, E1, o III = ενότθτα B1+D, B1+F, B+E, B+C1, C1, H o IV = ενότθτα B+D, B+F, G, H1 Δοχείο υπό πίεςθ/ λζβθτασ κατθγορίασ ενότθτασ 9

11 Διάγραμμα 1 Διάγραμμα 2 Διάγραμμα 3 10

12 Διάγραμμα 4 Διάγραμμα 5 11

13 -1.05 Διεργαςία αξιολόγηςησ τησ πιςτότητασ 3.09 Με τθ βοικεια ενόσ ςυςτιματοσ ποιοτικισ αξιολόγθςθσ ι μια ειδικι δοκιμι, ο καταςκευαςτισ μπορεί να κακορίςει τθν ενότθτα με τθν οποία επικυμεί να δουλζψει. Οι κατθγορίεσ II, III, IV ςφμφωνα με το άρκρο 12 τθσ οδθγίασ του εξοπλιςμοφ υπό πίεςθ απαιτοφν ότι κα πρζπει να περιλθφκοφν οι κοινοποιθμζνοι φορείσ. Κοινοποιθμζνοι φορείσ Οι κοινοποιθμζνοι οργανιςμοί είναι οι κοινοποιθμζνοι οργανιςμοί των κυβερνιςεων των μελϊν κρατϊν που αςχολοφνται με τον ζλεγχο των δεδομζνων ςχεδιαςμοφ, τθν ζγκριςθ υλικϊν, τθν εργαςία του προςωπικοφ (ςυγκολλθτισ, τελεςτισ), τθ λειτουργικι διαδικαςία (διεργαςία ςυγκόλλθςθσ, διεργαςία ςχθματιςμοφ) και το προςωπικό ελζγχου. Μετά τθν εκτζλεςθ τθσ αξιολόγθςθσ πιςτότθτασ και τον κακοριςμό τθσ εκτζλεςθσ που ςυμμορφϊνεται με τουσ κανόνεσ, κάκε εξοπλιςμόσ υπό πίεςθ κα πρζπει να παρζχεται με τθ ςιμανςθ CE. Επίςθσ κα πρζπει να γίνεται μια διλωςθ πιςτότθτασ. Τπάρχουςεσ ενότητεσ: A A1 B B1 C1 εςωτερικόσ ζλεγχοσ παραςκευισ εςωτερικόσ ζλεγχοσ παραςκευισ με καταγραφι τθσ τελικισ αξιολόγθςθσ EC είδοσ εξζταςθσ EC εξζταςθ ςχεδιαςμοφ καταγραφι τθσ τελικισ αξιολόγθςθσ. D, D1 ποιοτικι αξιοπιςτία για τθν παραγωγι, τθν τελικι επίβλεψθ και τθ δοκιμι E, E1 ποιοτικι αξιοπιςτία για τελικι επίβλεψθ και τθ δοκιμι F G H H1 διαςφάλιςθ προϊόντοσ διαςφάλιςθ μονάδασ πλιρθσ διαςφάλιςθ ποιότθτασ πλιρθσ διαςφάλιςθ ποιότθτασ με εξζταςθ ςχεδιαςμοφ και καταγραφι τθσ τελικισ αξιολόγθςθσ 12

14 13

15 -1.06 Εγχειρίδιο 3.09 Κατά τθν πϊλθςθ του εξοπλιςμοφ υπό πίεςθ το PED δίνει οδθγίεσ για τθν περίλθψθ ενόσ εγχειριδίου που παρζχει πλθροφορίεσ αςφαλείασ. Τα ακόλουκα ςθμεία κα πρζπει να λθφκοφν υπ'όψθ: ςυναρμολόγθςθ που περιλαμβάνει τθ ςφνδεςθ των διαφορετικϊν μερϊν του εξοπλιςμοφ υπό πίεςθ ζναρξθ τθσ λειτουργίασ χριςθ ςυντιρθςθ και επίβλεψθ από το χριςτθ Η βάςθ του εγχειριδίου είναι θ αξιολόγθςθ τθσ πιςτότθτασ. Το εγχειρίδιο κα πρζπει να περιλαμβάνει τισ απαραίτθτεσ ενδείξεισ (ςφμφ. με τθν παράγραφο 3.3) με εξαίρεςθ τθσ ςειριακισ επιςιμανςθσ. Αν κρικεί απαραίτθτο, το εγχειρίδιο κα πρζπει να περιλαμβάνει τεχνικά ζγγραφα, κακϊσ και διαγράμματα και ςκίτςα με ςκοπό τθ βελτίωςθ τθσ κατανόθςθσ του εγχειριδίου. Το εγχειρίδιο κα πρζπει να προειδοποιεί για τθ λανκαςμζνθ χριςθ και αν είναι απαραίτθτο για τισ ειδικότθτεσ του υποδείγματοσ. Το εγχειρίδιο είναι δεςμευτικό για το χριςτθ. 14

16 -1.07 Παράδειγμα για την επιλογή τησ διεργαςίασ αξιολόγηςησ τησ πιςτότητασ Παράδειγμα Συγκολλθτόσ εξοπλιςμόσ υπό πίεςθ (κιβϊτιο), πίεςθ 6 bar, κερμοκραςία λειτουργίασ 200 ºC, όγκοσ 1000 dm³, παγκόςμια εφαρμοςμζνο Άςκηςη: 3.09 Κακοριςμόσ τθσ κατθγορίασ 15

17 -1.08 Κατευθυντήριεσ οδηγίεσ για τη χρήςη του PED 3.09 Με ςκοπό τθ διαςφάλιςθ μιασ παγκόςμιασ εφαρμογισ του PED θ Ευρωπαϊκι Επιτροπι δθμιοφργθςε τισ εναρμονιςμζνεσ οδθγίεσ. Ζχουν δθμιουργθκεί ςε μια μορφι ερϊτθςθσ και απάντθςθσ. Αυτζσ οι οδθγίεσ δεν είναι δεςμευτικζσ. Δεςμευτικό είναι μόνο το κείμενο τθσ οδθγίασ 97/23/EG. Αυτζσ οι οδθγίεσ που δθμιουργικθκαν από τθν ομάδα τθσ Ευρωπαϊκισ Επιτροπισ που ονομάηεται Pressure (WPG) υποδεικνφουν τθν επαγγελματικι άποψθ των κρατϊν μελϊν. Η ομάδα ςχθμάτιςε τισ ακόλουκεσ ερωτιςεισ και απαντιςεισ : 1. κατευκυντιριο πεδίο εφαρμογισ και εξαιρζςεισ 2. αξιολόγθςθ και κατθγορίεσ 3. υλικά 4. διεργαςία εκτίμθςθσ 5. ερμθνεία των βαςικϊν απαιτιςεων ςχεδιαςμοφ 6. ερμθνεία των βαςικϊν απαιτιςεων παραγωγισ 7. ερμθνεία των βαςικϊν απαιτιςεων του υλικοφ 8. ερμθνεία άλλων βαςικϊν απαιτιςεων 9. άλλα 10. γενικζσ / διάμετροι Παραδείγματα οδηγιϊν: Ερϊτθςθ: Καλφπτεται ζνα κιβϊτιο λιπαςμάτων το οποίο αδειάηει με πίεςθ αζρα από μια οδθγία υπό πίεςθσ αζρα; Απάντθςθ: Ναι, αν θ μζγιςτθ αποδεκτι πίεςθ PS τθσ πίεςθσ αζρα υπερβαίνει τα 0.5 bar. Η PS τθσ πίεςθσ αζρα και του ςχετικοφ όγκου του κιβωτίου κακορίηει τθν κατθγορία ςφμφωνα με το διάγραμμα 2 του παραρτιματοσ II. (Βλζπε άρκρο 1 παράγραφοσ 3.19, άρκρο 3 παράγραφοσ 1.1, παράρτθμα II) Ερϊτθςθ: Τι ςθμαίνει καλι άςκθςθ του μθχανικοφ ; Απάντθςθ: Σφμφωνα με το άρκρο 4, παράγραφοσ 1.2 καλι άςκθςθ του μθχανικοφ ςθμαίνει ότι όλοσ ο εξοπλιςμόσ υπό πίεςθ ςχεδιάηεται λαμβάνοντασ υπ'όψθ τουσ ςχετικοφσ παράγοντεσ αςφαλείασ. Ο εξοπλιςμόσ επίςθσ παρζχεται με μια ιςόβια εγγφθςθ. Ο καταςκευαςτισ είναι υπεφκυνοσ για τθν παρατιρθςθ τθσ καλισ άςκθςθσ του μθχανικοφ. 16

18 -1.09 Ερωτήςεισ ΕΡΩΣΗΗ 1 Πνηνη είλαη νη ζηόρνη ηνπ PED; A Πξνζέγγηζε ησλ λόκσλ εμνπιηζκνύ B C 3.09 ππό πίεζε ηνπ EC. Απνθνπή ζηνπο εκπνξηθνύο θξαγκνύο. Δεκηνπξγία νκνηόκνξθσλ θαλόλσλ γηα ηε ζπλαξκνιόγεζε, ηε ιεηηνπξγία θαη ηε ζπληήξεζε ηνπ εμνπιηζκνύ ππό πίεζε. D Οξηζκόο νκνηόκνξθσλ θαλόλσλ γηα ην ζρεδηαζκό, ηελ παξαζθεπή θαη ηελ αμηνιόγεζε πηζηόηεηαο ηνπ εμνπιηζκνύ ππό πίεζε. E Οξηζκόο ελόο νκνηόκνξθνπ Επξσπατθνύ πξνηύπνπ γηα ηνλ εμνπιηζκό ππό πίεζε κε κηα κέγηζηε επηηξεπηή ιεηηνπξγηθή πίεζε λα μεπεξλά ηα 0.1 bar. Ση είλαη ηα Ελαξκνληζκέλα Πξόηππα; ΕΡΩΣΗΗ 2 A B C D E Όια ηα Επξσπατθά πξόηππα είλαη ελαξκνληζκέλα Τα ελαξκνληζκέλα πξόηππα εθδίδνληαη ζηελ επίζεκε εθεκεξίδα ηνπ EC Σηελ πεξίπησζε πνπ δελ ππάξρεη αληίζηνηρν Επξσπατθό πξόηππν, ην εζληθό πξόηππν (π.ρ. DIN) κεηξάηαη επίζεο σο ελαξκνληζκέλν. Ο εμνπιηζκόο ππό πίεζε ν νπνίνο ζρεδηάδεηαη θαη θαηαζθεπάδεηαη ζύκθσλα κε ηα Ελαξκνληζκέλα Πξόηππα παξέρεη ηηο βαζηθέο πξνδηαγξαθέο αζθαιείαο. Τα Ελαξκνληζκέλα πξόηππα (π.ρ.ped) θαζνξίδνπλ ηηο απαξαίηεηεο απαηηήζεηο ηνπ πξντόληνο. Πνηεο ελδείμεηο είλαη θαζνξηζηηθέο έηζη ώζηε λα ηαμηλνκεζεί ν εμνπιηζκόο ππό πίεζε ζύκθωλα κε ηελ αληίζηνηρα θαηεγνξία ελόηεηαο; ΕΡΩΣΗΗ 3 A Δηάκεηξνο θαη πάρνο ηνηρώκαηνο ελόο θηβσηίνπ B Καηάζηαζε ζπζζώξεπζεο ελόο ξεπζηνύ C Τν πιηθό από ην νπνίν θαηαζθεπάδεηαη έλα θηβώηην D Τελ επηθηλδπλόηεηα ησλ ξεπζηώλ E ην πξντόλ ηνπ όγθνπ PS V 17

19 18

20 Ση είλαη έλαο θνηλνπνηεκέλνο νξγαληζκόο ζύκθωλα κε ην άξζξν 12 ηνπ PED; ΕΡΩΣΗΗ A Κάζε παξαζθεπαζηήο ηνπ εμνπιηζκνύ ππό πίεζε πνπ έρεη εθπαηδεπκέλν πξνζσπηθό δνθηκήο θαη εθηεηακέλε εκπεηξία ζηνλ ηνκέα ηεο παξαγσγήο θαη ηεο δνθηκήο ηνπ εμνπιηζκνύ ππό πίεζε. B Όινη νη ζηαζκνί δνθηκήο πνπ εθπιεξώλνπλ ηα ειάρηζηα θξηηήξηα πνπ δηαηππώλνληαη ζην παξάξηεκα IV ηνπ PED. C Σηαζκνί πνπ εθπιεξώλνπλ ηα ειάρηζηα θξηηήξηα ζύκθσλα κε ην παξάξηεκα IV ηνπ PED θαη νλνκάδνληαη από εζληθνύο νξγαληζκνύο. D Μόλν θπβεξλεηηθνί νξγαληζκνί E Σηε Γεξκαλία κόλν ην TUV είλαη ππεύζπλν γηα ηνλ εμνπιηζκό ππό πίεζε. Γηα πνην ιόγν δεκηνπξγήζεθαλ νη νδεγίεο γηα ην PED; ΕΡΩΣΗΗ 5 A Οη νδεγίεο απνηεινύλ έλα ζπζηαηηθό ηνπ PED θαη ζπλεπώο είλαη λνκηθά δεζκεπηηθέο. B Οη νδεγίεο εμππεξεηνύλ ηελ πξνζαξκνγή ηνπ PED ζε εζληθνύο λόκνπο ησλ κειώλ θξαηώλ. C Οη νδεγίεο βνεζνύλ ζηελ νκνηόκνξθε εθαξκνγή ηνπ PED. D Οη νδεγίεο δεκηνπξγήζεθαλ από ηνπο αληίζηνηρνπο νξγαληζκνύο ησλ κειώλ θξαηώλ θαη είλαη λνκηθά δεζκεπηηθνί ζε απηέο ηηο ρώξεο. E Οη νδεγίεο δίδνπλ εηθνληθέο εξσηήζεηο θαη απαληήζεηο γηα ηελ εθαξκνγή ηνπ PED. 19

21 χεδιαςμόσ υγκολλήςεων εξοπλιςμοφ υπό Πίεςη ΙΙ Τπολογιςμόσ των δοχείων υπό πίεςη AD 2000 Φυλλάδιο AD 2000 Ευρετήριο φυλλαδίου Το φυλλάδιο AD 2000 περιζχει 8 κεφάλαια (ςειρζσ) ςειρά A ςειρά B ςειρά G ςειρά HP ςειρά N ςειρά S ςειρά W ςειρά Z = εξοπλιςμόσ, ςυναρμολόγθςθ και ςιμανςθ = υπολογιςμόσ = βαςικοί κανόνεσ = παραςκευι και δοκιμι = μθ-μεταλλικά υλικά = ειδικζσ περιπτϊςεισ = μεταλλικά = περαιτζρω πλθροφορίεσ Γενικοί Κανόνεσ για τη χρήςη του φυλλαδίου AD 2000 Το AD 2000 B + S περιζχει υπολογιςτικζσ ςχζςεισ για τα φζροντα ςυςτατικά πίεςθσ όπωσ οι κφλινδροι, τα τοξωτά δάπεδα, και οι κϊνοι. B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B13 S1 S2 = Τιμζσ διόρκωςθσ τθσ αςφαλείασ, επιδόματα, κλπ. = Περιβλιματα κυλίνδρου και περιβλιματα ςφαίρασ υπό εςωτερικι υπερπίεςθ = Περιβλιματα κϊνων υπό εςωτερικι και εξωτερικι υπερπίεςθ = Συμπιεςμζνα άκρα υπό εςωτερικι και εξωτερικι υπερπίεςθ = Επίπεδα άκρα = Επίπεδα άκρα και ελάςματα κατά μικοσ με ηεφξεισ λζβθτα = Περιβλιματα κυλίνδρου υπό εξωτερικι υπερπίεςθ = Μπουλόνια = Φλάντηεσ = Ανοίγματα ςε κυλίνδρουσ, κϊνουσ και ςφαίρεσ = Κφλινδροι μεγάλου πάχουσ τοιχϊματοσ υπό εςωτερικι υπερπίεςθ = Διαςτολικόσ ςφνδεςμοσ με ζνα μόνο τοίχωμα = Απλοποιθμζνοσ υπολογιςμόσ κυκλικισ φόρτιςθσ = Λεπτομερισ υπολογιςμόσ κυκλικισ φόρτιςθσ S3 = Γενικι τεκμθρίωςθ αςφαλείασ για μια ςωςτι κζςθ ςτερζωςθσ των δοχείων S4 = Αξιολόγθςθ τάςθσ Σφμφωνα με τισ ςειρζσ B και S3 κυρίωσ νοείται θ ςτατικι τάςθ. Στθν περίπτωςθ τθσ εναλλαςςόμενθσ τάςθσ (κφκλοσ τάςθσ > 1000) οι ςειρζσ S1 και S2 είναι κακοριςτικζσ. 20

22 Κατά τθν επιλογι του υλικοφ, κα πρζπει να ακολουκοφνται οι ςειρζσ W, για παραςκευι χρθςιμοποιιςτε τισ ςειρζσ HP. Στθν περίπτωςθ τθσ υπζρβαςθσ του πεδίου εφαρμογισ ι ειδικϊν γεωμετρικϊν ςχζςεων κα πρζπει κάποιοσ να λάβει υπ'όψθ τισ εναλλακτικζσ διεργαςίεσ υπολογιςμοφ/ λειτουργικζσ εμπειρίεσ για τθ διαςταςιολόγθςθ των δοχείων πίεςθσ. Σε αυτι τθν περίπτωςθ μπορεί να εφαρμοςτεί ζνασ από τουσ ακόλουκουσ κϊδικεσ ςυγκόλλθςθσ: Εκνικά Πρότυπα όπωσ CODAP (CODE DE CONSTRUCTION DES APPAREILS A PRESSION - Κϊδικασ καταςκευισ ςυςκευϊν υπό πίεςθ), STOOMWEZEN, BRITISH STANDARD Εναρμονιςμζνα Ευρωπαϊκά Πρότυπα, όπωσ DIN EN (Άψθτα δοχεία πίεςθσ), DIN EN (Βιομθχανικζσ μεταλλικζσ ςωλθνϊςεισ) ASME Div. VIII 1+2 (Αμερικανικοί κϊδικεσ ςυγκόλλθςθσ) πεπεραςμζνθ μζκοδοσ ςτοιχείου κατά τθν αντιμετϊπιςθ με κερμικι καταπόνθςθ, βελτίωςθ πάχουσ τοιχϊματοσ TEMA για διαςταςιολόγθςθ του ελάςματοσ του αγωγοφ, (Αμερικάνικο ςχιμα ςχεδιαςμοφ) υπολογιςμοί επιμικυνςθσ ςτο υλικό 21

23 Γενικοί Κανόνεσ για τη χρήςη του Φυλλαδίου AD 2000 / Παράμετροι ςχεδιαςμοφ (1) Εςωτερική και Εξωτερική Πίεςη Η ελάχιςτθ ι μζγιςτθ επιτρεπτι πίεςθ ςχεδιαςμοφ με ςτατική εςωτερική πίεςη (Δθμιουργείται λόγω τθσ αυτοςτάκμιςθσ του μζςου πλιρωςθσ (ςυνικωσ ζνα υγρό) ςτο κιβϊτιο ι ςτισ ςωλθνϊςεισ. Το μζγεκοσ εξαρτάται από τθ φυςικι πυκνότθτα του μζςου πλιρωςθσ και το φψοσ του πάνω μζρουσ του υγροφ.) (υδροςτατικι πίεςθ) είναι p st. > 5 % p κερμοκραςία λειτουργίασ. Πικανόν, να απαιτοφνται μετατροπζσ πρόςκετων δυνάμεων ςε μια ιςοδφναμθ εςωτερικι πίεςθ. Κατά το ςχεδιαςμό ςφμφωνα με το AD 2000 S3/6 (Αποδειξθ γενικισ ςτακερότθτασ για δοχεία πίεςθσ, κιβϊτια με ακροφφςια υπό πρόςκετθ καταπόνθςθ.) οι αποηεφξεισ του περιβλιματοσ με μια εςωτερικι πίεςθ του 10 % είναι προσ χριςθ. Πρόςθετα φορτία Τροφοδότθςθ φορτίου υπό λειτουργικζσ ςυνκικεσ και ςυνκικεσ δοκιμισ, παραμόρφωςθ λόγω κυκλοφορίασ, ανζμου ι ςειςμϊν, δυνάμεων αντίδραςθσ / ροπισ ςε ςυνδυαςμό με ςτοιχεία που φζρουν φορτία, ςτερεϊςεισ, ςωλθνϊςεισ κλπ. Διάβρωςη και αποςάθρωςη (επιτρεπόμενα όρια πάχουσ τοιχϊματοσ) c1 = επιτρεπόμενο όριο για τθ μελζτθ των αντοχϊν παραςκευισ φερρίτθσ: ςφμφωνα με τα πρότυπα, ωςτενίτθσ = c1 = 0 mm. c2 = επιτρεπόμενα όρια διάβρωςθσ, φερρίτθσ: ςυνικωσ 1 mm (εκτόσ από s > 30 mm), ωςτενίτθσ ςυνικωσ 0 mm. Σε οριςμζνεσ περιπτϊςεισ, τα επιτρεπόμενα όρια μπορεί να μθν είναι ςφμφωνα με τισ απαιτοφμενεσ λειτουργικζσ ςυνκικεσ. Λάβετε υπ'όψθ: προςταςία επιφάνειασ, χαρακτθριςτικά ρευςτότθτασ, μθχανικι φκορά κλπ. 22

24 Περιβαλλοντικζσ και λειτουργικζσ θερμοκραςίεσ Υψθλότερθ κερμοκραςία ςτο τοίχωμα του κιβωτίου. Παρακαλϊ λάβετε υπ'όψθ τα ακόλουκα όρια κερμοκραςίασ: TS < -10 C, ςφμφωνα με το AD 2000 W10 (Υλικό για χαμθλζσ κερμοκραςίεσ, ςιδθροφχα υλικά) το φορτίο (Εξαρτάται, μεταξφ άλλων, από τθν υπολογιςτικι χριςθ των χαρακτθριςτικϊν αντοχισ: I: πλιρθσ χριςθ, II: χριςθ ζωσ 75 %, IIΙ: χριςθ ζωσ 25 %) I, II, ι III τθσ πίεςθσ ςχεδιαςμοφ ι του παράγοντα αςφαλείασ ςφμφωνα με το AD 2000 W10 πίνακασ 2 πρζπει να διορκωκεί. Η εφαρμογι χαλφβων χαμθλισ κερμοκραςίασ ι ωςτενιτικϊν είναι προσ εξζταςθ. TS > 300 C, δεν ξεπερνοφν τα όρια εφαρμογισ των υλικϊν. Δεν επιτρζποονται για π.χ. S235JRG, S355J2G3, ποιότθτα κοχλία 5.6, etc. Κατά προτίμθςθ χρθςιμοποιιςτε κοχλίεσ με υπολείμματα ςτελζχουσ, αν είναι απαραίτθτο, ςχεδιαςμόσ με αντοχι ερπυςμοφ (ξεκινϊντασ ςε περίπου 380 ºC) 23

25 Γενικοί Κανόνεσ για τη χρήςη του Φυλλαδίου AD 2000 / Παράμετροι ςχεδιαςμοφ (2) Χαρακτηριςτικζσ τιμζσ αντοχήσ K φερρίτθσ = R p0.2, ωςτενίτθσ = R p1.0. Τα φυλλάδια υλικοφ AD 2000 ι τα φυλλάδια VDTuV, πρότυπα DIN κλπ. Κατά τθν εργαςία με αυξθμζνεσ κερμοκραςίεσ, απϊλεια πυκνότθτασ ι ερπυςμόσ μπορεί να προκφψει (για π.χ. αντοχι διαρροισ ςε υψθλζσ κερμοκραςίεσ, αντοχι ςε κραφςθ από ερπυςμό. Με χαμθλζσ κερμοκραςίεσ κα πρζπει να λθφκεί υπ'όψθ το ( < -10 ºC) AD 2000 W10. Με ςυνδζςεισ που δεν είναι ςυγκολλθτζσ με τθν ίδια διεργαςία, τα χαρακτθριςτικά τθσ πυκνότθτασ των προςκθκϊν ςυγκόλλθςθσ κα πρζπει να λθφκοφν υπ'όψθ. υντελεςτήσ ςυγκόλληςησ (οριςμζνεσ φορζσ αναφζρεται επίςθσ ωσ απόδοςθ ςυγκόλλθςθσ) Η χριςθ τθσ επιτρεπτισ πίεςθσ υπολογιςμοφ ςε ςυνδζςεισ (ςυνικωσ είναι v = 70 %, 85%, 100%). Ο ςυντελεςτισ ραφισ ςυγκόλλθςθσ επίςθσ εξαρτάται από το βακμό τθσ δοκιμισ, το είδοσ του υλικοφ, το πάχοσ του τοιχϊματοσ/ τθ κερμικι κατεργαςία κλπ. Θα πρζπει να λαμβάνετε υπ'όψθ ότι διαφορετικά είδθ τάςθσ μποροφν να προκφψουν ταυτόχρονα. Κατά το ςχεδιαςμό, κεωριςτε οποιουςδιποτε ςυνδυαςμοφσ κερμοκραςίασ και πίεςθσ που κα μποροφςαν να εμφανίηονται κατά τθ χριςθ τθσ ςυςκευισ με τον κατάλλθλο τρόπο. Δθμιουργία ςυνκθκϊν φόρτιςθσ. Αποδεκτή τάςη ς adm : Οι αποδεκτζσ τάςεισ υπολογίηονται από τισ χαρακτθριςτικζσ τιμζσ αντοχισ για τθ κερμοκραςία υπολογιςμϊν διαιροφμενθ με τισ διορκωτικζσ τιμζσ αςφαλείασ. ς adm = K / S υντελεςτήσ αςφαλείασ S Χριςθ τθσ αντοχισ του υλικοφ υπό εξζταςθ Παράδειγμα: εςωτερικι πίεςθ S = 1.5, εξωτερικι πίεςθ S = 1.8, πλαςτικι παραμόρφωςθ S = 1.6, κλπ. 24

26 Συντελεςτισ αςφαλείασ S και S' 25

27 Τπολογιςμόσ των ςυςτατικϊν δοχείων ειδικήσ πίεςησ (1) Αγωγόσ ή κυλινδρικό περίβλημα υπό εςωτερική πίεςη Λόγω τθσ παραμόρφωςθσ τθσ εςωτερικισ πίεςθσ, μπορεί να προκφψει τάςθ ςε κιβϊτιο ι τοιχϊματα ςωλθνϊςεων. Υπάρχουν τρεισ κανονικζσ τάςεισ: περιφερειακι τάςθ (εφελκυςτικι τάςθ) διαμικθσ τάςθ ακτινικι τάςθ ς u ς l ς r 26

28 Περιφερειακή τάςη (Εφελκυςτική τάςη) Η διαδικαςία ςφγκριςθσ του εμβαδοφ είναι βαςικι για τον υπολογιςμό τθσ τάςθσ ςτθ ςυμπίεςθ. Μζςω τθσ ιςορροπίασ των δυνάμεων p A p = ς A ς το ονομαηόμενο εμβαδό τάςθσ Ap και τα εμβαδά του υλικοφ A ς μποροφν να κακοριςτοφν. Βοθκοφν ςτον κακοριςμό των μεςαίων τάςεων. Για τθν περιφερειακι τάςθ (εφελκυςτικι τάςθ) μετράται: 27

29 Τπολογιςμόσ των ςυςτατικϊν δοχείων ειδικήσ πίεςησ (2) Διαμήκησ τάςη Επίςθσ ςε αυτι τθν περίπτωςθ θ διαδικαςία ςφγκριςθσ εμβαδοφ είναι βαςικι για τον υπολογιςμό τθσ τάςθσ ςτθ ςυμπίεςθ. Για τθ διαμικθ τάςθ ιςχφει: Για τθν εςωτερικι πίεςθ δθμιουργείται μια τάςθ διπλάςια ςε μζγεκοσ ςτθν περιφερειακι διεφκυνςθ. Συνεπϊσ θ τάςθ ςτθ διαμικθ ραφι είναι περίπου διπλάςια ςε μζγεκοσ όπωσ ςτθν περίπτωςθ τθσ περιφερειακισ ραφισ. Αυτό εξετάηεται κατά τον κακοριςμό τθσ περιοχισ μελζτθσ τθσ δοκιμισ. Ακτινική τάςη Για τθν ακτινικι τάςθ ιςχφει: Μζςα ςτο τοίχωμα του κιβωτίου θ εςωτερικι πίεςθ δθμιουργεί ακτινικι τάςθ με τθ μεταβλθτι -p (πίεςθ). Προσ το εξωτερικό, θ ακτινικι τάςθ μειϊνεται ςε 0. Η ανάπτυξθ τθσ ακτινικισ τάςθσ ςτο πάχοσ του τοιχϊματοσ δεν είναι γραμμικι. 28

30 Συνικωσ υπολογίηεται με τθ μεςαία ακτινικι τάςθ: 29

31 Τπολογιςμόσ των ςυςτατικϊν δοχείων ειδικήσ πίεςησ (3) Ιςοδφναμη τάςη Με τθ χριςθ τριϊν κακοριςμζνων τφπων τάςθσ, θ ιςοδφναμθ τάςθ μπορεί να αποκτθκεί με τθ βοικεια μιασ υπόθεςησ αντοχήσ (Στθν περίπτωςθ ςυνκθκϊν πολυαξονικϊν τάςεων, εξετάηονται οι αλλθλεπιδράςεισ των διαφορετικϊν τάςεων. Η πολυαξονικι υπολογίηεται ςε μια μονο-αξονικι ςυνκικθ. Αυτό επιτρζπει μια άμεςθ ςφγκριςθ για π.χ. τα χαρακτθριςτικά πυκνότθτασ κακορίηονται από τθ δοκιμι εφελκυςμοφ. Υπάρχουν αρκετζσ υποκζςεισ πυκνότθτασ όπωσ θ υπόκεςθ κανονικισ τάςθσ, υπόκεςθ διατμθτικισ τάςθσ. Η εφαρμογι εξαρτάται από το υλικό και τθ μορφι τθσ δυςλειτουργίασ κακϊσ και τθν πλαςτικι παραμόρφωςθ, τισ αςτοχίεσ κόπωςθσ, τθν ψακυρι κραφςθ κλπ.). Στθν καταςκευι του κιβωτίου θ υπόκεςθ διατμθτικισ τάςθσ είναι πολφ ςυνθκιςμζνθ. Η ιςοδφναμθ τάςθ (sv) υπολογίηεται με τθ διαφορά τθσ υψθλότερθσ (s1) και τθσ χαμθλότερθσ (s3): sv = s1 - s3 κφριασ τάςθσ. Για δοχεία πίεςθσ αυτό ςθμαίνει: Κατά το ςχεδιαςμό ενάντια ςτθν εςωτερικι πίεςθ, θ διαμικθσ τάςθ δε λαμβάνεται υπ'όψθ. Στθν περίπτωςθ που κάποιοσ εφαρμόςει d i = D a 2S και ς v = adm ς v = K / S v και αλλάξει τθ ςχζςθ για τον υπολογιςμό του πάχουσ τοιχϊματοσ s, αποκτάται το απαραίτθτο πάχοσ τοιχϊματοσ (AD 2000 B1) (υπό μελζτθ των περικωρίων): (ςχζςθ δοχείου) Παρακαλϊ ςθμειϊςτε ότι αυτι είναι μια αςφμφωνθ εξίςωςθ. Αυτό ςθμαίνει ότι όλεσ οι μεταβλθτζσ κα πρζπει να ειςαχκοφν με τισ μονάδεσ τουσ. Όλοι οι ςυντελεςτζσ μετατροπισ περιλαμβάνονται. Το απαραίτθτο πάχοσ τοιχϊματοσ ενδείκνυται ςε mm. Επίςθσ θ εξίςωςθ ςφμφωνα με το AD 2000 B1 ιςχφει για κιβϊτια λεπτϊν τοιχωμάτων (D A / d i 1.2). 30

32 Τπολογιςμόσ των ςυςτατικϊν δοχείων ειδικήσ πίεςησ (4) υμπιεςμζνα άκρα ςφμφωνα με το AD 2000 B3 Το πάχοσ του τοιχϊματοσ των διαφορετικϊν τφπων καταςκευισ δαπζδων φαίνεται ςτο φυλλάδιο AD 2000 B3. Κεφαλι τφπου Kloepper: (R = D a ) Ελλειπτικι κεφαλι: (R = 0.8 D a ) Ημι-κυκλικι: (R = 0.5 D a ). Η τοριςφαιρικι κεφαλι και θ ελλειπτικι κεφαλι ςχθματίηονται από τα ακόλουκα ςυςτατικά: κλωβόσ (< 0.6 Da), χείλοσ (το μονοπάτι μεταξφ του κλωβοφ και του κυλίνδρου) κακϊσ και θ κυλινδρικι ηάντα. 31

33 Ο ςυντελεςτισ υπολογιςμοφ μπορεί να λθφκεί από οποιοδιποτε διάγραμμα. Συντελεςτισ υπολογιςμοφ ςφμφωνα με AD 2000 B3 32

34 Τπολογιςμόσ των ςυςτατικϊν δοχείων ειδικήσ πίεςησ (5) Κφλινδροσ με άνοιγμα ςφμφωνα με το AD 2000 B1/B9 Λόγω ζλλειψθσ του υλικοφ, τα ανοίγματα ςε δοχεία πίεςθσ (χρθςιμοποιοφνται για παράδειγμα για nozzeling) οδθγοφν ςε μια εξαςκζνιςθ θ οποία ζρχεται ςε αντίκεςθ με τα κιβϊτια χωρίσ ανοίγματα. Συνεπϊσ προτείνεται: θ αφξθςθ του πάχουσ του τοιχϊματοσ ςε ςφγκριςθ με τθ ςυμπίεςθ θ αφξθςθ του πάχουσ του τοιχϊματοσ του ςωλινα ακροφυςίου (αφξθςθ τφπου ςωλινα) θ χριςθ μιασ ενίςχυςθσ τφπου δίςκου (φλάντηα) Λόγω αιτιϊν ςτακερότθτασ και επιμικυνςθσ, θ επικάλυψθ και θ ενίςχυςθ κα πρζπει να είναι από το ίδιο υλικό. Ο υπολογιςμόσ και θ απόδειξθ γίνονται με τθ διαδικαςία ςφγκριςθσ του εμβαδοφ. Σχζςθ υπολογιςμοφ για κυλινδρικά περιβλιματα: Μικθ επίδραςθσ: 33

35 Μια άλλθ δυνατότθτα είναι ο υπολογιςμόσ του απαραίτθτου πάχουσ τοιχϊματοσ ςτο άκρο με εγκοπζσ sa μζςω παραγόντων εξαςκζνιςθσ. Αυτοί μποροφν να λθφκοφν από το ακόλουκο διάγραμμα. Μζκοδοσ με παράγοντα εξαςκζνιςθσ 34

36 Εξζταςη εςωτερικήσ πίεςησ ςφμφωνα με το AD 2000 ειρά B (1) Παράδειγμα για την εξζταςη εςωτερικήσ πίεςησ ςφμφωνα με το AD 2000 ειρά B Δεδομζνα: δοχείο πίεςθσ D = 1000, V = 1.6 m³, εφαρμόηεται παγκόςμια 35

37 Προδιαγραφζσ ςχεδιαςμοφ Διαβάθμιςη ςφμφωνα με το DGRL 97/23/EG 36

38 Εξζταςη εςωτερικήσ πίεςησ ςφμφωνα με το AD 2000 ειρά B (2) Παράδειγμα για τθν εξζταςθ εςωτερικισ πίεςθσ ςφμφωνα με το AD 2000 Σειρά B Κακοριςμόσ τθσ υδροςτατικισ πίεςθσ p st = ρ g h γραφικά: υδροςτατικι πίεςθ p st = = bar Δοκιμι, αν είναι απαραίτθτθ θ μελζτθ (ςυνκικεσ p st 5 % p oper ): p st = bar > bar = 0.3 bar Η υδροςτατικι πίεςθ κα πρζπει να λθφκεί υπ'όψθ κατά τον υπολογιςμό τθσ εςωτερικισ πίεςθσ! Δεδομζνα αντίςταςθσ: Ο κακοριςμόσ των δεδομζνων αντίςταςθσ ςε ζνα παράδειγμα φλάντηασ DN 200 ςφμφωνα με το DIN 2633 (PN16) ςχιμα επιφάνεια ςτεγανοποίθςθσ C (ομοιόμορφθ επιφάνεια): διάςταςθ αντίςταςθσ: Ø 273 x Ø 220 x 2, dm = 246.5, bd = 26.5 ςυντελεςτισ αντίςταςθσ για ςυνκικεσ εγκατάςταςθσ: k0 kd = 1.3 bd = = N/mm, ςυντελεςτισ αντίςταςθσ για ςυνκικεσ λειτουργίασ: K1 = 20 bd = = 530 mm Κανόνεσ υπολογιςμοφ και Αποτελζςματα Πραγματικό πάχοσ τοιχϊματοσ: ανϊτεροσ και κατϊτερο δάπεδο: επικάλυψθ κιβωτίου: s = 6 mm s = 5 mm 37

39 Σε γράφθμα παραδείγματοσ κιβωτίων Σφγκριςθ φλάντηασ ςφγκριςθ εμβαδοφ, βλζπε AD-B9 αποηεφξεισ ςε κυλίνδρουσ, κϊνουσ και ςφαίρεσ. DIN 28086: απόδειξθ του ηυγϊματοσ, του κρίκου ςφνδεςθσ, του ελάςματοσ ενίςχυςθσ, γωνιακισ ςυγκόλλθςθσ και τοιχωμάτων κιβωτίων DIN 28086: απόδειξθ του ηυγϊματοσ, του κρίκου ςφνδεςθσ, τθσ ρίηασ, του ελάςματοσ υποςτιριξθσ και των τοιχωμάτων κιβωτίων. DIN 28030: απόδειξθ φλάντηασ λαιμοφ ςυγκόλλθςθσ που εξαρτϊνται από τθν τιμι τθσ ονομαςτικισ πίεςθσ (δεν εξαρτϊνται από τθν ονομαςτικι διάμετρο) Επιπρόςκετα ςτθν εςωτερικι πίεςθ, επίςθσ οι ακόλουκεσ ςυνκικεσ φόρτιςθσ κα πρζπει να αποδειχκοφν: απόδειξθ των κρίκων ςφνδεςθσ ςφμφωνα με το DIN για μεταφορά/ ςυναρμολόγθςθ με m = νεκρό βάροσ. απόδειξθ των υποςτθριγμάτων ςφμφωνα με το DIN για ςυνκικεσ λειτουργίασ/ δοκιμι τάςθσ με m = ςυνολικό βάροσ. 38

40 -2.11 Απλοποιημζνοσ υπολογιςμόσ ςφμφωνα με το AD 2000 ειρά S 3.09 Απλοποιημζνοσ υπολογιςμόσ τησ εναλλαςςόμενησ τάςησ ςφμφωνα με το AD 2000 ειρά S Η εναλλαςςόμενθ τάςθ αποδεικνφεται από τθ ςειρά S (ειδικζσ περιπτϊςεισ) του φυλλαδίου AD 2000: S1: απλοποιθμζνθ απόδειξθ για τθν παροχι τθσ μζγιςτθσ ανκεκτικότθτασ S2: λεπτομερισ απόδειξθ για τθν παροχι τθσ μζγιςτθσ ανκεκτικότθτασ Η εναλλαςςόμενθ τάςθ καλφπτει τθν αλλαγι τάςθσ με τθν πάροδο του χρόνου, ανεξάρτθτα από το μζγεκοσ και το αλγεβρικό πρόςθμο τθσ μζςθσ τιμισ. Όπωσ ακολουκεί, διατυπϊνεται μόνο θ βαςικι αρχι του απλοποιθμζνου υπολογιςμοφ ςφμφωνα με το AD Κάλυψη Με μια ποςότθτα κφκλου των > 1000 μεταξφ μιασ πίεςθσ ςτο μθδζν και τθσ μζγιςτθσ επιτρεπόμενθσ τάςθσ κα πρζπει να γίνει μια δοκιμι αντοχισ/ απόδειξθ τθσ περιόδου εξακρίβωςθσ ςφμφωνα με το AD Σε αυτό το ςθμείο, θ εναλλαςςόμενθ τάςθ κα πρζπει να είναι λόγω ταλαντϊςεων πίεςθσ. Περαιτζρω εναλλαςςόμενθ τάςθ κα μποροφςε να είναι λόγω μιασ γριγορθσ κερμοκραςιακισ αλλαγισ κατά τθ λειτουργία ι εξωτερικι πίεςθ και ροπι που εκτιμάται ςφμφωνα με το AD 2000 S2. Σε αυτι τθν περίπτωςθ το απλοποιθμζνο ςχζδιο είναι μόνο για τμιματα καταςκευισ τα οποία διαςταςιολογοφνται ςτθ βάςθ των δεδομζνων αντίςταςθσ που είναι ανεξάρτθτα από το χρόνο. Βαςικζσ αρχζσ ςχεδιαςμοφ πικανι καταςκευι χωρίσ εγκοπζσ π.χ. αυλακϊςεισ, μεταφορά πριονωτισ διατομισ κλπ. προτιμάται μια υψθλι ποιότθτα επιφάνειασ του τμιματοσ καταςκευισ/ραφισ ακολουκία τθσ μζγιςτθσ χριςθσ του υλικοφ (καταςκευι με λεπτά τοιχϊματα) θ κερμοκραςία ςχεδιαςμοφ κα πρζπει να ιςοφται με αυτι τθσ λειτουργίασ θ διάρκεια ηωισ του πιο αδφναμου ςυςτατικοφ ιςοδυναμεί με τθ ςυνολικι διάρκεια του τμιματοσ καταςκευισ ςχεδιαςμόσ τθσ διαδρομισ μεταξφ του κϊνου και του κυλίνδρου με φλάντηα αντί για γωνιακι ςφνδεςθ αποφυγι γωνιακϊν εγκοπϊν προτίμθςθ τθσ χριςθσ φλάντηασ λαιμοφ ςυγκόλλθςθσ αποφυγι ελαςμάτων ενίςχυςθσ Η απόδειξθ τθσ εναλλαςςόμενθσ τάςθσ ςφμφωνα με το AD 2000 κακορίηει τον επιτρεπτό κφκλο φορτίου Nadm με τισ ενδείξεισ του ονομαηόμενου εφρουσ παραλλαγισ ψευδο- 39

41 ελαςτικισ τάςθσ 2ς a * και τθσ κατθγορίασ ςυγκόλλθςθσ. Αυτόσ ο επιτρεπτόσ κφκλοσ φορτίου κακορίηει τθ διάρκεια ηωισ. Αν προςεγγιςτεί θ διάρκεια ηωισ κατά τθ λειτουργία, μια μθ καταςτροφικι δοκιμι κα πρζπει να γίνει ςτισ περιοχζσ υψθλϊν τάςεων. Κατθγορία (ςυγκόλλθςθσ) K0 K3, μελετά τθν επίδραςθ τθσ μορφισ και του ςχεδιαςμοφ των ραφϊν και τθν πυκνότθτα. K0 αντιςτοιχεί για μθ ςυγκολλθτζσ, K1 K3 για π.χ. εξαρτάται από ςυγκόλλθςθ μονισ ι διπλισ όψθσ. Οι κατθγορίεσ μποροφν να λθφκοφν από το διάγραμμα 3 AD 2000 S1. Το εφροσ παραλλαγισ ψευδο-ελαςτικϊν τάςεων υπολογίηεται ςφμφωνα με το AD 2000 S1, ςχζςθ 4: Μζγεκοσ/ ςιμανςθ: n = ςυντελεςτισ τάςθσ (Εξαρτάται από τθ γεωμετρία του τμιματοσ καταςκευισ και μελετά τθν αφξθςθ τθσ τοπικισ τάςθσ λόγω του φαινομζνου εγκοπϊν. Ο ςυντελεςτισ τάςθσ μπορεί να λθφκεί από το AD 2000 S1) F d = ςυντελεςτισ διόρκωςθσ για πάχθ τοιχωμάτων > 25 mm (Αξιολογεί το μεταβαλλόμενο, μειωμζνθσ πυκνότθτασ φαινόμενο του τμιματοσ καταςκευισ. (μόνο όταν το πάχοσ τοιχϊματοσ se > 25 mm).) f T * = ςυντελεςτισ που επθρεάηεται από τθ κερμοκραςία για T > 100 C (Για κερμοκραςίεσ που υπερβαίνουν τουσ 100 C. Μπορεί να υπολογιςτεί ι να λθφκεί από το AD 2000 S1.) = εφροσ διακφμανςθσ πίεςθσ (Διαφορά μεταξφ τθσ μζγιςτθσ και τθσ ελάχιςτθσ πίεςθσ που εκτελείται.) p r = επιτρεπτι πίεςθ ςφμφωνα με το AD 2000-B για K20/S K 20 = παράμετροσ αντοχισ για T = 20 C 40

42 S = ςυντελεςτισ αςφαλείασ ςφμφωνα με το AD 2000-B0 41

43 -2.12 Παράδειγμα για AD 2000 S Απόδειξθ είναι το εμβαδό: ςφνδεςθ από τθ βάςθ τφπου Kloepper ςε μια κυλινδρικι επικάλυψθ, μετωπικι ςυγκόλλθςθ, πρόςβαςθ από μια μόνο πλευρά (το οποίο ςθμαίνει ςυγκόλλθςθ μονισ πλευράσ). Δεδομζνα ςχεδιαςμοφ τοριςφαιρικι ςφνδεςθ κεφαλισ μζγιςτθ επιτρεπόμενθ πίεςθ του τμιματοσ καταςκευισ ςε 20 C (δεδομζνα αντίςταςθσ) και S ςυνκικθ λειτουργίασ εφροσ διακφμανςθσ πίεςθσ = 9.8 bar = 6 bar μζγιςτθ κερμοκραςία κφκλου πίεςθσ = 200 C ελάχιςτθ κερμοκραςία κφκλου πίεςθσ = 20 C υλικό: P265GH (H II) δεδομζνα αντίςταςθσ ςε 20 C = 265 N/mm² όριο διαρροισ R p 0.2 τιμι αςφαλείασ ςυνκικθ λειτουργίασ = 1.5 ομάδα υλικοφ = Φερίτθσ δεδομζνα γεωμετρίασ και ςυνκικεσ πλευρϊν: πάχοσ τοιχϊματοσ για διαφορετικζσ επιφάνειεσ του κιβωτίου = 6 mm ςυντελεςτισ τάςθσ (h von 1,5...5) = 3 ομάδα ςυγκόλλθςθσ (K0, K1, K2, K3) = K2 42

44 Ενδιάμεςα αποτελζςματα εικονικό εφροσ παραλλαγισ ψευδο-ελαςτικισ τάςθσ = N/mm² εξεταηόμενθ κερμοκραςία υπολογιςμοφ = 155 C ςυντελεςτισ που επθρεάηεται από τθ κερμοκραςία f T = 0.97 ςυντελεςτισ διόρκωςθσ πάχουσ τοιχϊματοσ F d = 1,00 αποδεκτι πίεςθ K 20/S = N/mm² Σελικό αποτζλεςμα: επιτρεπτόσ κφκλοσ φορτίου N adm = 6694, π.χ. θ πρϊτθ εςωτερικι εξζταςθ κα πρζπει να γίνεται ςφμφωνα με τισ αλλαγζσ φορτίου 6694/ 2 = Επιτρεπτοί κφκλοι φορτίου ςε κερμοκραςίεσ υπολογιςμοφ 100 C και πάχθ τοιχωμάτων 25 mm 43

45 -2.13 Απόδειξη ςταθερότητασ ςφμφωνα με το AD 2000 S Το φυλλάδιο AD 2000 ςειρά S κεφάλαιο 3.0 ειςάγει διαφορετικζσ δυνατότθτεσ τθσ αποκικευςθσ ςυςκευϊν. Η υπολογιςτικι απόδειξθ ςφμφωνα με το AD 2000 S3 περιζχει, μαηί με το μεταφερόμενο ςτοιχείο, τθν απόδειξθ του περιβλιματοσ του δοχείου. Η ακόλουκθ τάςθ μπορεί να προκφψει ςτο τμιμα καταςκευισ ι ςτα κράματα: αυτοςτάκμιςθ, πίεςθ, κερμοκραςία, φορτίο ανζμου, φορτίο χιονιοφ, κλπ. Οι φορείσ φορτίων που χρθςιμοποιοφνται κυρίωσ ταξινομοφνται όπωσ ακολουκεί. AD 2000 S3/1, κιβϊτιο ςε ποδιά ςτιριξθσ (DIN και DIN ) AD 2000 S3/3, κιβϊτιο με τοξωτό δάπεδο ςτο κάτω μζροσ (DIN 28081) 44

46 AD 2000 S3/4, κιβϊτιο με ςτθρίγματα (DIN 28083) AD 2000 S3/2, κιβϊτιο με μεταλλικό ςτιριγμα 45

47 -2.13 Ερωτήςεισ Πώο ζα νξίδαηε ηνλ όξν ζηαηηθή ή πδξνζηαηηθή πίεζε; ΕΡΩΣΗΗ 1 A B C D E 3.09 Μηα πίεζε πνπ εθαξκόδεηαη ε νπνία είλαη κε κεηαβαιιόκελε (ζηαηηθή). Μηα πίεζε πνπ είλαη ζηαζεξή ζε όιν ην θηβώηην θαη/ ή ζηηο ζσιελώζεηο. Μηα πίεζε πνπ νδεγεί κόλν ζε κηα δεπηεξνβάζκηα ζηαηηθή ηάζε ζην ηνίρσκα ηνπ θηβσηίνπ. Μηα πίεζε ε νπνία δεκηνπξγείηαη από απηνζηάζκηζε ηνπ ξεπζηνύ. Εμαξηάηαη κεηαμύ άιισλ από ην ύςνο θαη ην επίπεδν πιήξσζεο ελόο θηβσηίνπ. Τπνινγίζηε ηελ απόδεημε ηάζεο κηαο ρύηξαο πνπ έρεη θαηαζθεπαζηεί από 13CrMo4-5 ζε κηα ζεξκνθξαζία ππνινγηζκνύ ηωλ T = 480 C. Πώο ζα κπνξνύζαλ ηα δεδνκέλα αληίζηαζεο K λα δηαθνξνπνηεζνύλ; ΕΡΩΣΗΗ 2 A Όξην δηαξξνήο R eh B Αληνρή εθειθπζκνύ R p0.2 C Τάζε δνθηκήο ζε πςειή ζεξκνθξαζία D Αληνρή ζξαύζεο E Αληνρή ζξαύζεο πνιιαπιαζηαζκέλε κε ην ζπληειεζηή ζπγθόιιεζεο Πνηα είδε ηάζεωλ πξνθύπηνπλ ζην ηνίρωκα ηνπ θηβωηίνπ πίεζεο ιόγω εζωηεξηθήο πίεζεο; ΕΡΩΣΗΗ 3 A B C D E Αθηηληθή ηάζε Κεληξηθή ηάζε Εθειθπζηηθή ηάζε Δηακήθεο ηάζε Εγθάξζηα ηάζε 46

48 Πνηεο ηάζεηο ρξεζηκνπνηνύληαη γηα ηνλ ππνινγηζκό ηνπ πάρνπο ηνηρώκαηνο κε εζωηεξηθή πίεζε ζύκθ.κε ην AD 2000 B1; ΕΡΩΣΗΗ 4 A B C D E Πεξηθεξεηαθή ηάζε Δηακήθεο ηάζε Αθηηληθή ηάζε Δηαηκεηηθή ηάζε Ολνκαζηηθή ηάζε ε πξνζωξηλά κεηαβαιιόκελε ηάζε γηα π.ρ. ιόγω δηαθπκάλζεωλ πίεζεο πνπ πξνθαινύληαη από εθθίλεζε θαη δηαθνπή ελόο δνρείνπ, AD 2000 απόδεημε ελαιιαζζόκελεο ηάζεο. Ο ππνινγηζκόο γηα ηελ ελαιιαζζόκελε ηάζε... ΕΡΩΣΗΗ 5 A ζα πξέπεη πάληα λα γίλεηαη ζε πνιιαπιή εθθίλεζε θαη δηαθνπή. B γίλεηαη κόλν αλ ην θηβώηην ζπγθνιιείηαη θαη αλακέλεηαη έλα πςειό θαηλόκελν εγθνπώλ ή κηα πςειή απηνζηάζκηζε. C γίλεηαη αλ ην πνζό ησλ θύθισλ θνξηίνπ μεπεξάζεη ην 1000 ην νπνίν ζπκβαίλεη ιόγσ εθθίλεζεο θαη δηαθνπήο. D γίλεηαη αλ ην πνζό ησλ θύθισλ θνξηίνπ είλαη ιηγόηεξν από E γίλεηαη κόλν αλ κηα επηθίλδπλε αλάιπζε ζύκθσλα κε ην DRGL ζέηεη ζε θίλδπλν έλα άηνκν. 47

49 χεδιαςμόσ υγκολλήςεων εξοπλιςμοφ υπό Πίεςη ΙΙI Διάταξη των ςωληνϊςεων ςφμφωνα με το PED (Αξιολόγηςη πιςτότητασ) Το PED κακορίηει κανόνεσ για τισ ςωλθνϊςεισ. Ανάλογα με τθν ομάδα ρευςτϊν: 1 ι 2 τθν κατάςταςθ ςυςςϊρευςθσ των ρευςτϊν (αζριο, ρευςτό) τθν ονομαςτικι διάμετρο και τθν πίεςθ Οι ςωλθνϊςεισ ταξινομοφνται ςτισ κατθγορίεσ I, II, III ςτα αντίςτοιχα διαγράμματα 6 9 ςφμφωνα με το παράρτθμα II του PED. Διάγραμμα 6 Η κατθγορία κακορίηει τθ διαδικαςία αξιολόγθςθσ τθσ πιςτότθτασ που κα πρζπει να εκτελεςτεί από τον παραςκευαςτι των ςωλθνϊςεων. Δεν υπάρχει κατηγορία IV για ςωληνϊςεισ! Διάγραμμα 9 48

50 Τπολογιςμόσ των ςωληνϊςεων (1) Το PED δε δθλϊνει προδιαγραφζσ (ςχζςεισ ι εξιςϊςεισ) με ςκοπό τον υπολογιςμό των ςωλθνϊςεων. Μόνο το παράρτθμα I περιλαμβάνει δεςμευτικοφσ ιςχυριςμοφσ. Ο υπολογιςμόσ μπορεί να γίνει μζςω ενόσ νζου, εναρμονιςμζνου προτφπου ι DIN EN metallic industrial pipelines (μεταλλικζσ βιομθχανικζσ ςωλθνϊςεισ) μζροσ 3: καταςκευι και υπολογιςμόσ Γερμανικι ζκδοςθ EN :2002 AD 2000-φυλλάδιο HP 100 R (μθ εναρμονιςμζνο πρότυπο) Είναι ςθμαντικό να γίνει ζνασ υπολογιςμόσ πλιρωσ ςφμφωνα με ΕΝΑ πρότυπο. Μθν αναμείξετε διαφορετικά τμιματα υπολογιςμοφ! Επιδράςεισ υπολογιςμοφ Κατά τον υπολογιςμό ςωλθνϊςεων λάβετε υπ'όψθ τα ακόλουκα ςθμεία: ςυνκικεσ λειτουργίασ προτφπου ι κράτθ με κανονικζσ διαδικαςίεσ λειτουργίασ περιςταςιακά επερχόμενεσ ςυνκικεσ λειτουργίασ γενικι καταπόνθςθ (άνοιγμα και κλείςιμο τθσ ανάςτροφθσ βαλβίδασ, λειτουργία των διατάξεων αςφαλείασ κλπ.) τάςθ λόγω κακαριςμοφ τάςθ λόγω υποςτιριξθσ/φφςθμα με ατμό ςυνκικεσ δοκιμισ Οι ακόλουκεσ δυνάμεισ πρζπει να υποτίκενται ςτθ διεργαςία: ςτατικι (εςωτερικι πίεςθ, φψοσ παράδοςθσ) δυναμικι (φορτίο κροφςθσ π.χ. ατμόσ/ υδραυλικό πλιγμα) κινθτικι (εξωτερικά φορτία, δφναμθ αντίδραςθσ, φορτία χιονιοφ και ανζμου, κερμοκραςίεσ, επιμικυνςθ) 49

51 Δυνάμεισ 50

52 Με υπόγειεσ ςωλθνϊςεισ λάβετε υπ'όψθ επιπρόςκετα: φορτίο εδάφουσ παρεμποδιςμζνθ επιμικυνςθ κακίηθςθ προκαλοφμενθ από εξόρυξθ ςειςμόσ 51

53 Τπολογιςμόσ των ςωληνϊςεων (2) Τπολογιςμόσ ςωληνϊςεων/ χήματα αγωγϊν μικρήσ ακτίνασ ςε εςωτερική πίεςη Τπολογιςμόσ ςφμφωνα με το AD 2000 HP 100 R Για τον υπολογιςμό ςωλθνϊςεων ςε εςωτερικι πίεςθ, το AD 2000 HP 100 R αναφζρεται ςε αναγνωριςμζνουσ τεχνικοφσ κανονιςμοφσ όπωσ: DIN DIN AD 2000 B 9 AD 2000 B 2 AD 2000 B 7/8 AD 2000 B 13 για ευκφγραμμουσ αγωγοφσ για αγωγοφσ μικρισ ακτίνασ εξαρτιματα ςχιματοσ Τ αναγωγζσ φλάντηεσ και κοχλίεσ αντιςτακμιςτζσ Τπολογιςμόσ ςφμφωνα με το DIN EN Το DIN EN (Εναρμονιςμζνα πρότυπα ςφμφωνα με το PED), ωςτόςο, περιζχει όλουσ τουσ υπολογιςμοφσ που πρζπει να λθφκοφν υπ'όψθ για τισ ςωλθνϊςεισ. Εν μζρει, χρθςιμοποιοφνταν εδραιωμζνεσ εξιςϊςεισ του DIN 2413 (Χαλφβδινοι ςωλινεσ, Υπολογιςμόσ του πάχουσ τοιχϊματοσ που υπόκειται ςε εςωτερικι πίεςθ ) αλλά επίςθσ λιφκθκαν υπ'όψθ νζεσ προςεγγίςεισ υπολογιςμοφ. Τα πάχθ τοιχϊματοσ, που είναι απαραίτθτα για μια αςφαλι λειτουργία ςωλθνϊςεων ςυντίκενται από: Μπορεί να προκφψει διάβρωςθ είτε ςτο εςωτερικό ι ςτο εξωτερικό των ςωλθνϊςεων ι και ςτισ δφο πλευρζσ ταυτόχρονα: 52

54 θ τιμι του επιτρεπόμενου ορίου διάβρωςθσ co (θ οποία μπορεί επίςθσ να είναι 0 ςτθν περίπτωςθ που δεν αναμζνεται διάβρωςθ) κα πρζπει να δθλωκεί από τον παραγγελιοδότθ ι να κακοριςτεί αμοιβαία και από τισ δφο πλευρζσ τα επιτρεπόμενα όρια για αρνθτικζσ αντοχζσ ςτα πάχθ τοιχωμάτων κα πρζπει να λθφκοφν από τα αντίςτοιχα πρότυπα υλικϊν για αγωγοφσ με καταπόνθςθ υπό πίεςθ (παράδειγμα) Παράδειγμα: DIN EN : Χαλφβδινοι ςωλινεσ χωρίσ ραφι για ςκοποφσ πίεςθσ το επιτρεπόμενο όριο για μια δυνατι μείωςθ του πάχουσ τοιχϊματοσ κατά τθν παραςκευι (επιτρεπόμενο όριο παραςκευισ) λαμβάνει υπ'όψθ τθ μείωςθ του πάχουσ τοιχϊματοσ ςε για παράδειγμα κάμψθ, περιςτροφι, κοπι ςπειρϊματοσ κλπ. 53

55 Τπολογιςμόσ των ςωληνϊςεων (3) Τπολογιςμόσ ςωληνϊςεων/ ςωλήνων μικρήσ ακτίνασ χήματα ςε εςωτερική πίεςη Για ευκφγραμμεσ ςωλθνϊςεισ το ελάχιςτο πάχοσ τοιχϊματοσ e χωρίσ επιτρεπόμενα όρια (ςφμφωνα με το DIN EN ) υπολογίηεται όπωσ ακολουκεί: ςτθν περίπτωςθ D 0 / D i 1.7: ςτθν περίπτωςθ D 0 / D i > 1.7: ι ι e: ελάχιςτο πάχοσ τοιχϊματοσ p c : f z : D 0/i : πίεςθ υπολογιςμοφ ςε ςτακερζσ ςυνκικεσ πίεςθσ και κερμοκραςίασ επιτρεπτι τάςθ διάμετροσ (εξωτερικι / εςωτερικι) Με τθ χριςθ τθσ διαδικαςίασ ςφγκριςθσ εμβαδοφ για ςωλινεσ μικρισ ακτίνασ το αποτζλεςμα είναι ζνα τοίχωμα μεγαλφτερου πάχουσ για το ςωλινα μικρισ ακτίνασ ςτο εςωτερικό από ότι για τον αγωγό ςτο εξωτερικό: 54

56 Με το e ωσ ελάχιςτο πάχοσ τοιχϊματοσ για ζνα ευκφγραμμο αγωγό το αποτζλεςμα για το ςωλινα μικρισ ακτίνασ είναι: 3.09 και ςτο ςωλινα μικρισ ακτίνασ ςτο εξωτερικό 55

57 -3.05 Τπολογιςμόσ ανοίγματοσ Σθμαντικό για μια αςφαλι, μακροχρόνια λειτουργία μιασ ςωλινωςθσ είναι, μεταξφ άλλων, το άνοιγμα L των ελαςμάτων των αγωγϊν Το πιο ςθμαντικό κριτιριο είναι το όριο κάμψθσ. Αυτό αποτρζπει ζνα πικανό ςχθματιςμό χαλαρϊματοσ ςτισ ςωλθνϊςεισ και περιορίηει τθν τάςθ ςτο τοίχωμα του αγωγοφ. Η "χαλάρωςθ" αυτι μπορεί να οδθγιςει ςε μθ αναμενόμενεσ ςυνκικεσ λειτουργίασ όπωσ πλιγμα πίεςθσ ι υδραυλικό πλιγμα. Μια πλιρθσ, αυτο-ενεργοφςα εκκζνωςθ του αγωγοφ είναι επίςθσ ςθμαντικι για τθν αποφόρτιςθ ι για τον κακαριςμό για παράδειγμα. Οι παραμζνουςεσ ουςίεσ μποροφν μεταξφ άλλων να προκαλζςουν κίνδυνο διάβρωςθσ ςτο χρόνο διακοπισ. Κατά τον υπολογιςμό των ςκουριϊν, κα πρζπει να λθφκοφν υπ'όψθ οι ακόλουκεσ ςυνκικεσ λειτουργίασ: διάταξθ λειτουργία δοκιμι (αρχικι και περιοδικι) Επιτρεπόμενεσ ςκουριζσ για χαλφβδινουσ αγωγοφσ Απόςπαςμα από το παράρτθμα 2 όςον αφορά το AD 2000-φυλλάδιο HP 100 R Επιτρεπόμενεσ ςκουριζσ για χαλφβδινουσ αγωγοφσ. 56

58 -3.06 Εξζταςη ελαςτικότητασ Με ςκοπό τθ διαςφάλιςθ μιασ επαρκοφσ ελαςτικότθτασ (ςτθν περίπτωςθ τθσ για παράδειγμα παρεμποδιςμζνθσ κερμικισ επιμικυνςθσ των ςυνδεδεμζνων κιβωτίων, ζνα ςφςτθμα ςωλθνϊςεων κα πρζπει να προςφζρει επαρκείσ δυνατότθτεσ για κάμψθ ι ςτρζψθ. Αυτό ςυνικωσ εξαςφαλίηεται από τθν τοποκζτθςθ ι τθν εγκατάςταςθ των αντιςτακμιςτϊν. Η υπολογιςτικι δοκιμι είναι περίπλοκθ και ςτισ μζρεσ μασ εκτελείται με προγράμματα θλεκτρονικϊν υπολογιςτϊν. Σε απλζσ περιπτϊςεισ, το ςχζδιο μπορεί να γίνει με νομογράμματα π.χ. ςφμφωνα με το AD 2000 HP 100 R. Βαςικό για το νομόγραμμα είναι το μοντζλο του αγωγοφ πακτωμζνο και ςτισ δφο πλευρζσ L: μικοσ ςκζλουσ ραφισ αγωγοφ E: μζτρο ελαςτικότθτασ f: αναμενόμενθ μετατόπιςθ S: τιμι αςφαλείασ K: δεδομζνα αντίςταςθσ v: διαβάκμιςθ ποιότθτασ ραφισ d a : εξωτερικι διάμετροσ αγωγοφ Σε αυτό το ςθμείο, ανάλογα με τθν αναμενόμενθ μετατόπιςθ, το απαραίτθτο μικοσ ςκζλουσ ραφισ του αγωγοφ μπορεί να κακοριςτεί. 57

59 Παράδειγμα: P235GH (St 35.8) d a : mm Δ t : 200 C L: 12.3 m f 1 : 30 mm από L 2 E200 C N/mm² K 200 C : 185 N/mm² S: 1.5 v: 0.85 (E S) i x / (K v) 1822 a: K - 1i x 1.0 Κακορίςτε τα απαραίτθτα μικθ ςκζλουσ ραφισ του αγωγοφ L1 και L2. 58

60 προσ απάντθςθ 59

61 Παραδείγματα καταςκευήσ για ςυγκολλητζσ ςωληνϊςεισ/ υνδζςεισ κλάδων υνδζςεισ κλάδων για αγωγοφσ ειςαγόμενο ακροφφςιο και τοποκζτθςθ ακροφυςίου 60

62 ειςαγόμενο ακροφφςιο και τοποκζτθςθ ακροφυςίου εξωκθμζνο και ακροφφςιο ειςόδου 61

63 ενιςχυμζνο ακροφφςιο υγκόλληςη των κόμβων των αγωγϊν μεγάλο ειςαγόμενο ακροφφςιο και μεγάλθ τοποκζτθςθ ακροφυςίου 62

64 κεκλιμζνο ειςαγόμενο ακροφφςιο και κεκλιμζνθ τοποκζτθςθ ακροφυςίου Ραφζσ αγωγοφ ςε δάπεδα ραφι αγωγοφ ςε ςυγκόλλθςθ διαμικουσ ςφνδεςθσ και γωνιακι ςυγκόλλθςθ 63

65 ραφι αγωγοφ ςε ςυγκόλλθςθ διαμικουσ ςφνδεςθσ με εργαλείο διάτρθςθσ διεφρυνςθσ 64

66 -3.08 Ερωτήςεισ Ση είλαη ζεκαληηθό γηα ηελ ηαμηλόκεζε κηαο ζωιήλωζεο ζηηο θαηεγνξίεο I - III ζύκθωλα κε ην παξάξηεκα II ηνπ PED; ΕΡΩΣΗΗ A ην πξντόλ ηνπ όγθνπ PS V B Η νκάδα ξεπζηώλ C Η θαηάζηαζε ζπζζώξεπζεο ησλ ξεπζηώλ D Η ζεξκνθξαζία ησλ ξεπζηώλ E Η νλνκαζηηθή δηάκεηξνο θαη πίεζε PS Πνηνί θαλνληζκνί δηαηππώλνπλ ιεπηνκεξείο πξνδηαγξαθέο γηα ηνλ ππνινγηζκό ηωλ ζωιελώζεωλ; ΕΡΩΣΗΗ 2 A Τν PED B AD 2000 C DIN D DIN EN E DIN EN Πνηά επηηξεπόκελα όξηα πάρνπο ηνηρωκάηωλ είλαη ζεκαληηθά θαηά ηνλ θαζνξηζκό ηνπ δηαηεηαγκέλνπ πάρνπο ηνηρώκαηνο ζύκθωλα κε ην DIN EN γηα ζωιελώζεηο ; ΕΡΩΣΗΗ 3 A Επηηξεπόκελν όξην γηα δπλαηή κείσζε ηνπ πάρνπο ηνηρώκαηνο ζηελ παξαζθεπή (επηηξεπόκελν όξην παξαζθεπήο). B Επηηξεπόκελν όξην δηάβξσζεο θαη απνζάζξσζεο C Επηηξεπόκελν όξην εζσηεξηθήο πίεζεο D Επηηξεπόκελν όξην γηα ηελ εμηζνξξόπεζε αξλεηηθώλ αληνρώλ ζύκθσλα κε ηα πξόηππα πιηθνύ. E Επηηξεπόκελν όξην αζθαιείαο Πνηα είλαη ηα θύξηα αίηηα γηα ηνλ πεξηνξηζκό ηωλ αλνηγκάηωλ ηωλ ζωιελώζεωλ; ΕΡΩΣΗΗ 4 A Οξηαθή ηάζε ζην βαζηθό πιηθό B Οπηηθά αίηηα C Μείσζε ηεο αληίζηαζεο ηεο ξνήο D Η απνθπγή ηνπ ζρεκαηηζκνύ ραιάξσζεο E Η δηαζθάιηζε ηεο απαξαίηεηεο ειαζηηθόηεηαο ηνπ ζπζηήκαηνο ζσιελώζεσλ 65