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 země, ve které je přeprava prováděna.
6.9.2.2 Nádrže musí tvořit tři dále uvedené elementy:
- vnitřní vrstva
- konstrukční vrstva,
- vnější vrstva.
6.9.2.2.1 Vnitřní výstelka je část vnitřní stěny nádrže jako prvotní překážka tvořící dlouhodobou chemickou odolnost proti přepravovaným látkám, zabraňující jakékoli nebezpečné reakci s obsahy nebo přípravky nebezpečných složek a jakémukoli podstatnému zeslabení konstrukční vrstvy v důsledku pronikání látek skrze vnitřní výstelku.Vnitřní výstelka může být vystlána z vyztužených plastů nebo vystlána z termoplastů.
6.9.2.2.2 Výstelku FRP musí tvořit:
(a) Povrchová vrstva („gelový potah“): povrchová vrstva s přiměřeným obsahem pryskyřice zesílené 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 2mm obsahující nejméně 900 g/m2 skelné rohože nebo řezaných vláken s nejmenší hmotností obsahu skla 30 %, pokud dostatečná bezpečnost není prokázána pro nižší obsah skla.
6.9.2.2.3 Termoplastickou výstelku musí tvořit termoplastický tenký materiál, jak uvedeno v 6.9.2.3.4, svařený do požadovaného tvaru, který je spojen s konstrukčními vrstvami. Trvalé spojení výstelky a konstrukční vrstvy musí být dosaženo použitím vhodné přilnavostí.
POZN.: Pro přepravu hořlavých kapalin vnitřní vrstva může požadovat dodatečná opatření podle 6.9.2.14 pro ochranu proti akumulaci elektrostatických nábojů.
6.9.2.2.4 Konstrukční vrstva nádrže je v zóně zvláštně zkonstruované podle 6.9.2.4 až 6.9.2.6, aby odolala mechanickým namáháním. Tuto část tvoří normálně několik vrstev vyztužených vlákny v definovaných směrových orientacích.
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 může být použito rohoží. Tato vrstva musí obsahovat nejvýše 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 Surové materiály
6.9.2.3.1 Všechny materiály použité pro výrobu cisteren FRP musí být známého původu a specifikace.
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 jsou:
- vinylesterové pryskyřice,
- epoxydové 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 vhodného stupně vláken, takových, jako skelná vlákna typu E nebo ERC podle ISO 2078:1993. Pro vnitřní povrchové výstelky mohou být použita skelná vlákna typu C podle ISO 2078:1993.
Termoplastické výstelky smí být použita pro vnitřní vyložení pouze tehdy, pokud je prokázána jejich snášenlivost s jejich předem určeným obsahem.
6.9.2.3.4 Materiál pro termoplastické výstelky
Termoplasty, takové, jako nevrstvený polyvinylchlorid (PVC-U), polypropylen (PP), polyvinyldenfluorid (PVFD), polytetrafluorethylen (PTFE) atd.
6.9.2.3.5 Přísady
Přísady nezbytné pro zušlechťování pryskyřice, takové jako katalyzátory, urychlovače, tužidla, tixotropní látky, jakož i materiály používané pro zlepšení cisterny, takové jako plniče, barvy, pigmenty atd. nesmějí způsobit zeslabení materiálu, při uvážení životnosti a očekávané teplotě 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, s nejméně šesti vzorky reprezentativního konstrukčního typu a výrobních metod;
K = S x K0 x K1 x K2 x K3
kde:
K musí mít minimální hodnotu shodnou s minimální hodnotou 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 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 únavy a stárnutí a jako výsledek působení přepravovaných chemických 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 αa β první přiblížení 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 distorze pryskyřice ve °C;
K2 = součinitel únavy materiálu; hodnota K2 = 1,75 musí být použita, pokud není dohodnuto jinak s příslušným úřadem. 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 stálost je prokázána podle schváleného a prokázaného 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 β.
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 0,2 % nebo jednu desetinu prodloužení při přetržení pryskyřice, které z nich je nižší.
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 tenkým potahem a prvky cisterny, k nimž jsou připojeny, nesmí být menší než:
kde:
τR = ohybová pevnost ve střihu podle EN 63:1977 s minimálním τR = 10 N/mm3, jestliže žádná naměřená hodnota není vhodná;
Q = zatížení na jednotku šířky, které musí spoj přenášet pod statickým a dynamickým zatížením;
K = výpočtový součinitel podle 6.9.2.5 pro statická a dynamická namáhání;
I = délka tenkého potahu.
6.9.2.11 Otvory v nádrži musí být zesíleny, aby bylo dosaženo nejméně těchže bezpečnostních součinitelů proti statickým a dynamickým napětí, jak je uvedeno v 6.9.2.5 a 6.9.2.6 pro samotné nádrže. Počet otvorů musí být co nejmenší. Poměr délek os oválných cisteren nesmí být větší než 2.
6.9.2.12 Pro konstrukci okrajů a potrubí připojených k nádrži, manipulační síly a úchyty musí být též vzaty v úvahu.
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 zkoušky může být upuštěno po dohodě s příslušným úřadem, 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 do 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 povrchu 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 úřadem.
6.9.2.14.5 Vybíjecí odpor do země každé cisterny musí být měřen jako část periodické prohlídky v souladu s postupem uznávaným příslušným úřadem.