Část III
Svařované láhve na plyny z nelegované oceli, vyráběné z několika částí, o efektivní tloušťce stěny 5 mm nebo menší, schopné opakovaného plnění, o objemu od 0,5 litru do 150 litrů včetně, určené k plnění stlačenými, zkapalněnými nebo rozpuštěnými plyny, s výjimkou zkapalněných plynů o velmi nízké teplotě a acetylénu, a k jejich přepravě s výpočtovým přetlakem (Ph) do 60 bar (6 MPa)
1. SYMBOLY A POJMY použité v této části přílohy.
1.1 Symboly, použité v této části přílohy, mají následující významy:
Ph = zkušební přetlak při hydraulické zkoušce (výpočtový přetlak) v bar;
Pr = přetlak při roztržení lahve změřený při zkoušce na roztržení v bar;
Prt = výpočtový nejnižší teoretický přetlak při roztržení v bar;
Re = nejmenší hodnota meze kluzu zaručená výrobcem lahví pro zhotovenou láhev v N/mm2;
Rm = nejmenší hodnota pevnosti v tahu zaručená materiálovou normou v N/mm2;
Rmt = skutečná pevnost v tahu v N/mm2;
a = výpočtová nejmenší tloušťka stěny válcového pláště v mm;
b = výpočtová nejmenší tloušťka zaobleného dna v mm;
D = jmenovitý vnější průměr lahve v mm;
R = vnitřní poloměr zaoblení konvexního dna v mm;
r = vnitřní poloměr zaoblení v přechodové oblasti konvexního dna v mm;
H = vnější výška zaoblené části dna lahve v mm;
h = výška válcové části zaobleného dna lahve v mm;
L = délka pláště lahve namáhaného přetlakem v mm;
A = tažnost základního materiálu v %;
Vo = počáteční objem lahve v okamžiku zvyšování přetlaku při zkoušce na roztržení v l;
V = konečný objem lahve při roztržení v l;
Z = součinitel hodnoty svaru.
1.2 Pro účely této části přílohy „přetlakem při roztržení“ rozumí přetlak při dosažení plastické nestability, tj. nejvyšší přetlak dosažený při zkoušce na roztržení.
1.3 Normalizační žíhání
Termín “normalizační žíhání“ se používá v souladu s definicí, uvedenou v příslušné technické normě, vztahující se k tepelnému zpracování kovů
1.4 Odstranění vnitřního pnutí
Termín “odstranění vnitřního pnutí“ se vztahuje k tepelnému zpracování, kterému se podrobuje zhotovená láhev a během kterého se láhev ohřívá na teplotu pod nejnižším bodem přeměny oceli (Ac1) za účelem snížení zbytkových pnutí.
2. TECHNICKÉ POŽADAVKY
2.1 Materiály
2.1.1 Materiálem použitým k výrobě plášťů namáhaných přetlakem musí být ocel odpovídající svými vlastnostmi požadavkům kladeným na zajištění bezpečnosti vyrobených lahví po celou dobu jejich provozu.
2.1.2 Všechny části tělesa lahve a všechny části k němu přivařené musí být vyrobeny ze vzájemně kompatibilních materiálů.
2.1.3 Přídavné materiály pro svařování musí být s touto ocelí kompatibilní, aby vznikly sváry s vlastnostmi, které jsou rovnocenné vlastnostem specifikovaným pro základní materiál.
2.1.4 Výrobce lahví je povinen opatřit a předložit osvědčení o rozboru taveb ocelí dodaných pro výrobu částí namáhaných přetlakem.
2.1.5 Musí být umožněno provádět nezávislé chemické rozbory. Tyto rozbory se musí provádět na zkušebních vzorcích odebraných buď z materiálů ve stavu dodaném výrobci lahví nebo ze zhotovených lahví.
2.1.6 Výrobce předloží při posuzování shody notifikované osobě výsledky metalurgických a mechanických zkoušek a rozborů provedených na svarech, rovněž je povinen předložit popis a schválení zavedených svařovacích metod a postupů, které lze pokládat za reprezentativní pro sváry zhotovené během výroby.
2.2 TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ
Lahve se dodávají buď ve stavu normalizačně žíhaném nebo ve stavu po odstranění vnitřního pnutí. Výrobce lahví potvrdí, že lahve byly po provedení všech svarů podrobeny tepelnému zpracování a rovněž potvrdí použitý postup tepelného zpracování. Lokální tepelné zpracování není povoleno.
2.3 VÝPOČTY ČÁSTÍ NAMÁHANÝCH PŘETLAKEM
2.3.1 Tloušťka stěny válcového pláště lahve v kterémkoli bodě pláště namáhaného přetlakem nesmí být menší než tloušťka vypočtená podle vzorce:
2.3.1.1 u lahví bez podélných svarů:
2.3.1.2 u lahví s podélnými svary:
Z se přitom rovná:
– 0, 85, jestliže výrobce provádí rentgenografickou kontrolu křížení svarů do vzdálenosti 100 mm od křížení v případě podélného svaru a po délce 50 mm (na každou stranu od křížení 25 mm) v případě obvodových svarů. Rentgenograficky se od každého stroje kontroluje po jedné lahvi vybrané na začátku a konci každé pracovní směny.
– 1,0, jestliže výrobce provádí namátkovou rentgenografickou kontrolu křížení svarů do vzdálenosti 100 mm od křížení v případě podélného svaru a po délce 50 mm (na každou stranu od křížení 25 mm) v případě obvodových svarů.
Tato kontrola se provádí na náhodně vybraných 10 % vyrobených lahví.
Pokud tyto rentgenografické kontroly odhalí nepřípustné vady definované v bodu 3.4.1.4, musí být učiněny veškeré nezbytné kroky k přezkoumání příslušné dávky a k odstranění vad.
2.3.2 Rozměry a výpočet den lahví
2.3.2.1 Dna lahví musí splňovat tyto podmínky:
– torosférická dna:
současně platné meze: 0,003 D ≤ b ≤ 0,08 D
r ≥ 0,1 D
R ≤ D
H ≥ 0,18 D
r ≥ 2 b
h ≥ 4b
– elipsoidní dna
současně platné meze: 0,003 D ≤ b ≤ 0,08 D
H ≥ 0,18 D
h ≥ 4b
– polokulová dna
meze: 0,003 D ≤ b ≤ 0,16 D
2.3.2.2 Tloušťka těchto zaoblených den nesmí být v žádném bodě menší než hodnota vypočítaná podle vzorce:
Hodnoty tvarového součinitele C pro plná dna jsou uvedena v tabulce:
TVAROVÝ SOUČINITEL C PRO ZAOBLENÁ DNA:
| H/D | Ph/10f=0,001 | Ph/10f=0,0012 | Ph/10f=0,0015 | Ph/10f=0,002 | ||||
| a/D | C | a/D | C | a/D | C | a/D | C | |
| 0,180 | 0,00211 | 2,81 | 0,00255 | 2,55 | ||||
| 0200 | 0,00218 | 2,18 | ||||||
| Ph/10f=0,003 | Ph/10f=0,004 | Ph/10f=0,005 | Ph/10f=0,01 | |||||
| H/D | a/D | C | a/D | C | a/D | C | a/D | C |
| 0,180 | 0,00340 | 2,27 | 0,00423 | 2,12 | 0,00500 | 2,00 | 0,0088 | 1,76 |
| 0,190 | 0,00316 | 2,11 | 0,00395 | 1,98 | ||||
| 0,200 | 0,00290 | 1,93 | 0,00364 | 1,82 | 0,0043 | 1,73 | 0,0077 | 1,54 |
| 0,210 | 0,00273 | 1,82 | 0,00342 | 1,71 | ||||
| 0,220 | 0,00256 | 1,71 | 0,00320 | 1,60 | 0,00382 | 1,53 | 0,0068 | 1,38 |
| 0,230 | 0,00236 | 1,57 | 0,00295 | 1,48 | ||||
| 0,240 | 0,00220 | 1,47 | 0,00276 | 1,38 | ||||
| 0,250 | 0,00307 | 1,23 | 0,0055 | 1,10 | ||||
| 0,300 | 0,00220 | 0,88 | 0,00395 | 0,79 | ||||
| 0,350 | 0,00325 | 0,65 | ||||||
| 0,400 | 0,0030 | 0,60 | ||||||
| 0,450 | 0,0028 | 0,56 | ||||||
| 0,500 | 0,0027 | 0,54 | ||||||
| Ph/10f=0,02 | Ph/10f=0,05 | Ph/10f=0,1 | Ph/10f=0,2 | |||||
| H/D | a/D | C | a/D | C | a/D | C | a/D | C |
| 0,180 | 0,0160 | 1,60 | 0,0366 | 1,46 | 0,0730 | 1,46 | 0,147 | 1,47 |
| 0,200 | 0,0141 | 1,41 | 0,0330 | 1,32 | 0,0650 | 1,30 | 0,130 | 1,30 |
| 0,220 | 0,0125 | 1,25 | 0,0292 | 1,17 | 0,0285 | 1,17 | 0,118 | 1,18 |
| 0,250 | 0,0102 | 1,02 | 0,0250 | 1,00 | 0,0500 | 1,00 | 0,101 | 1,01 |
| 0,300 | 0,0077 | 0,77 | 0,0193 | 0,77 | 0,0385 | 0,77 | 0,077 | 0,77 |
| 0,350 | 0,0065 | 0,65 | 0,0162 | 0,65 | 0,0325 | 0,65 | 0,065 | 0,65 |
| 0,400 | 0,0059 | 0,59 | 0,0149 | 0,60 | 0,0295 | 0,59 | 0,059 | 0,59 |
| 0,450 | 0,0056 | 0,56 | 0,0140 | 0,56 | 0,0280 | 0,56 | 0,056 | 0,56 |
| 0,500 | 0,0054 | 0,54 | 0,0136 | 0,54 | 0,0270 | 0,54 | 0,054 | 0,54 |
| Ph/10f=0,5 | ||||||||
| H/D | a/D | C | ||||||
| 0,350 | 0,163 | 0,65 | ||||||
| 0,400 | 0,150 | 0,60 | ||||||
| 0,450 | 0,140 | 0,56 | ||||||
| 0,500 | 0,136 | 0,54 | ||||||
Jmenovitá tloušťka válcového okraje dna však nesmí být menší než jmenovitá tloušťka válcové části.
2.3.3 Jmenovitá tloušťka stěny válcové části a zaobleného dna nesmí být za žádných okolností menší než:
mm, jestliže Ph < 30 bar (3 MPa),
mm, jestliže Ph ≥ 30 bar (3 MPa),
přičemž v obou případech je nejmenší hodnota 1,5 mm.
2.3.4 Těleso lahve, s výjimkou návarku pro ventil, může být zhotoveno ze dvou nebo tří částí. Dna musí být z jednoho kusu a konvexní.
2.4 KONSTRUKCE A JAKOST PROVEDENÍ
2.4.1 Všeobecné požadavky
2.4.1.1 Výrobce na vlastní odpovědnost zaručuje, že má k dispozici výrobní prostředky a technologii, které zabezpečují, aby vyrobené lahve splňovaly požadavky tohoto nařízení.
2.4.1.2 Výrobce náležitým dozorem zajišťuje, aby výchozí plechy a lisované části používané pro výrobu lahví byly bez vad, které by mohly nepříznivě ovlivnit provozní bezpečnost lahve.
2.4.2 Části namáhané přetlakem
2.4.2.1 Výrobce popíše a notifikovanou osobou nechá schválit používané svařovací postupy (WPS) protokolem WPAR a uvede a doloží kontroly prováděné během výroby.
2.4.2.2 Technické požadavky na svařování
Tupé svary se musí provádět postupem automatického svařování.
Tupé svary na plášti namáhaném přetlakem nesmí být umístěny v místech, kde se mění tvar.
Koutové svary nesmějí překrývat tupé svary a musí být od nich vzdáleny nejméně 10 mm.
Svary spojující části, které vytvářejí plášť lahve, musí splňovat tyto podmínky:
– podélný svar: tento svar se provádí jako tupý svar v plném průřezu stěny,
– obvodový svar s výjimkou svaru připevňujícího návarek pro ventil k hornímu dnu lahve: tento svar se provádí jako tupý svar v plném průřezu stěny. Vylemovaný spoj se považuje za zvláštní druh tupého svaru,
– obvodový svar připevňující návarek pro ventil k hornímu dnu lahve: tento svar může být proveden buď jako tupý svar nebo jako koutový svar. Pokud je to tupý svar, musí být proveden v plném průřezu stěny.
Vylemovaný spoj se považuje za zvláštní druh tupého svaru.
Požadavky této odrážky se nevztahují na případy, kdy na horním dnu lahve je návarek pro ventil uvnitř lahve a kde tento návarek je ke dnu přivařen svarem, který se nepodílí na těsnosti.
V případě tupých svarů nesmí být přesazení styčných ploch větší než 1/5 tloušťky stěny (1/5 a).
2.4.2.3 Kontrola svarů
Výrobce svarů zajistí, aby svary byly plně provařeny, nevykazovaly jakékoli vychýlení svarového švu a byly bez vad, které by mohly ohrozit bezpečné používání lahve.
U lahví ze dvou částí, s výjimkou svarů podle obr. č. 1, musí být obvodové tupé svary rentgenograficky kontrolovány po délce 100 mm, přičemž se kontrole podrobuje během plynulé výroby jedna láhev vybraná na začátku a jedna láhev vybraná na konci každé směny a v případě přerušení výroby po dobu delší než 12 hodin první svařená láhev.
Obrázek č. 1
2.4.2.4 Ovalita
Ovalita válcového pláště lahve musí být omezena tak, aby rozdíl mezi největším a nejmenším vnějším průměrem téhož průřezu nebyl větší než 1 % střední hodnoty těchto průměrů.
2.4.3 Příslušenství
2.4.3.1 Rukojeti a ochranné kroužky musí být vyrobeny a k tělesu lahve přivařeny tak, aby nezpůsobovaly nebezpečnou koncentraci napětí ani neumožňovaly hromadění vody.
2.4.3.2 Patky lahve musí být dostatečně pevné a musí být z kovu, který je kompatibilní s ocelí lahve; tvar patky musí lahvi poskytovat dostatečnou stabilitu. Horní okraj patky musí být k lahvi přivařen tak, aby mezi patkou a lahví nemohlo docházet ke hromadění či pronikání vody.
2.4.3.3 Případné identifikační štítky musí být připevněny k přetlakem namáhanému plášti lahve a nesmí být odnímatelné; musí být učiněna veškerá nezbytná opatření zabraňující korozi.
2.4.3.4 K výrobě patek, rukojetí a ochranných kroužků lze použít jakýkoli jiný materiál, pokud je zajištěna jejich pevnost a vyloučeno nebezpečí koroze dna lahve.
2.4.3.5 Ochrana kohoutu nebo ventilu
Kohout nebo ventil lahve musí být účinně chráněn buď svou konstrukcí nebo konstrukcí lahve (například ochranným kroužkem) nebo pomocí ochranného kloboučku či pevně namontovaného krytu.
3. ZKOUŠKY
3.1 MECHANICKÉ ZKOUŠKY
3.1.1 Všeobecné požadavky
3.1.1.1 Mechanické zkoušky se provádějí v souladu s příslušnými technickými normami, vztahujícími se na výrobu tohoto druhu lahví.
3.1.1.2 Všechny mechanické zkoušky pro ověření jakosti základního materiálu a svarů přetlakem namáhaných plášťů lahví na plyny se provádějí na zkušebních tyčích odebraných ze zhotovených lahví.
3.1.2 Druhy zkoušek a vyhodnocení výsledků zkoušek
3.1.2.1 Každá láhev odebraná jako vzorek se podrobí těmto zkouškám:
(A) V případě lahví, které mají pouze obvodové svary (lahve ze dvou částí), na zkušebních tyčích odebraných z míst stanovených příslušnou technickou normou.
| 1 zkouška tahem | základní materiál v podélném směru lahve; nebo, pokud to není možné, v obvodovém směru; |
| 1 zkouška tahem | kolmo k obvodovému svaru; |
| 1 zkouška ohybem | na rubu obvodového svaru; |
| 1 zkouška ohybem | na líci obvodového svaru; |
| 1 makrostrukturní zkouška | na řezu svarem. |
(B) V případě lahví s podélnými a obvodovými svary (lahve ze tří částí) na zkušebních tyčích odebraných z míst předepsaných příslušnou technickou normou.
| 1 zkouška tahem | základní materiál válcové části v podélném směru; nebo, pokud to není možné, v obvodovém směru; |
| 1 zkouška tahem | základní materiál ze dna; |
| 1 zkouška tahem | kolmo k podélnému svaru; |
| 1 zkouška tahem | kolmo k obvodovému svaru; |
| 1 zkouška ohybem | na rubu podélného svaru; |
| 1 zkouška ohybem | na líci podélného svaru; |
| 1 zkouška ohybem | na rubu obvodového svaru; |
| 1 zkouška ohybem | na líci obvodového svaru; |
| 1 makrostrukturní zkouška | na řezu svarem. |
3.1.2.1.1 Zkušební tyče, které nejsou dostatečně rovné, musí být narovnány lisováním za studena.
3.1.2.1.2 Na všech zkušebních tyčích, které obsahují svar, musí být svar zarovnán k odstranění jeho převýšení.
3.1.2.2 Zkouška tahem
3.1.2.2.1 Zkouška tahem na základním materiálu
3.1.2.2.1.1 Postup provedení zkoušky tahem je určen příslušnou normou podle bodu 3.1.1.1. Obě strany zkušební tyče, které odpovídají vnitřnímu a vnějšímu povrch stěny lahve, nesmějí být obrobeny.
3.1.2.2.1.2 Zjištěné hodnoty meze kluzu se musí přinejmenším rovnat nejmenším hodnotám zaručeným výrobcem lahví.
Zjištěné hodnoty pevnosti v tahu a tažnosti základního materiálu musí být v souladu s požadavky příslušné technické normy.
3.1.2.2.2 Zkoušky tahem na svarech
3.1.2.2.2.1 Zkouška tahem ve směru kolmém na svar se musí provádět na zkušební tyči se zúženým průřezem šířky 25 mm a délky sahající 15 mm za okraje svaru. Za touto středovou částí se šířka zkušební tyče musí postupně zvětšovat.
3.1.2.2.2.2 Zjištěná hodnota pevnosti v tahu se musí přinejmenším rovnat hodnotě zaručené pro základní materiál, bez ohledu na to, ve kterém místě středové části se zkušební tyč přetrhne.
3.1.2.3 Zkouška ohybem (lámavosti)
3.1.2.3.1 Postup provedení zkoušky ohybem je určen příslušnou normou podle bodu 3.1.1.1. Zkouška ohybem se však musí provádět na zkušební tyči šířky 25 mm orientované ve směru kolmém na svar. Při zkoušce musí být trn umístěn v ose svaru.
3.1.2.3.2 Na zkušební tyči se nesmějí objevit praskliny, je-li ohnuta okolo trnu tak, že vnitřní okraje nejsou od sebe vzdáleny více než činí průměr trnu.
3.1.2.3.3 Poměr (n) mezi průměrem trnu a tloušťkou zkušební tyče nesmí překročit hodnoty uvedené v tabulce:
| skutečná pevnost v tahu Rmt v N/mm2 | hodnota n |
| do 440 včetně | 2 |
| nad 440 do 520 včetně | 3 |
| nad 520; | 4 |
3.2 HYDRAULICKÁ ZKOUŠKA NA ROZTRŽENÍ
3.2.1 Zkušební podmínky
Lahve podrobované této zkoušce musí být opatřeny nápisy, jejichž umístění se předpokládá na přetlakem namáhaném plášti lahve.
3.2.1.1 Hydraulická zkouška na roztržení musí být provedena na zařízení, které umožňuje rovnoměrně zvětšovat přetlak v lahvi až do jejího roztržení a zaznamenávat změnu přetlaku v závislosti na čase.
3.2.2 Vyhodnocení zkoušky
3.2.2.1 Zkouška na roztržení se vyhodnocuje podle těchto přijatých kritérií:
3.2.2.1.1 Vzrůst objemu lahve, který se rovná:
- u lahví o objemu od 6,5 l objemu vody spotřebované od počátku zvyšování přetlaku do okamžiku roztržení lahve,
- u lahví o objemu do 6,5 l rozdílu mezi objemem lahve na začátku a na konci zkoušky.
3.2.2.1.2 Vyhodnocení trhliny a tvaru jejích okrajů
3.2 3 Minimální zkušební požadavky
3.2.3.1 Naměřený přetlak při roztržení (Pr) nesmí být za žádných okolností menší než 9/4 zkušebního přetlaku (Ph).
3.2.3.2 Poměr vzrůstu objemu lahve k původnímu objemu:
- 20 %, je-li délka lahve větší než její průměr,
- 17 %, je-li délka lahve rovná jejímu průměru nebo menší.
3.2.3.3 Zkouška na roztržení nesmí způsobit rozpad lahve na zlomky.
3.2.3.3.1 Hlavní trhlina nesmí mít charakter křehkého lomu, tj. okrajové hrany lomu nesmí být radiální, ale musí být pod určitým úhlem skloněny vůči rovině průměru a po celé své tloušťce musí vykazovat kontrakci.
3.2.3.3.2 Trhlina nesmí odhalit zřetelnou vadu materiálu.
3.3 HYDRAULICKÁ ZKOUŠKA
3.3.1 Přetlak vody v lahvi se musí zvětšovat rovnoměrnou rychlostí až do dosažení zkušebního přetlaku.
3.3.2 Láhev musí zůstat pod zkušebním přetlakem dostatečně dlouho, aby se prokázalo, že přetlak neklesá a že lze zaručit těsnost lahve.
3.3.3 Po zkoušce nesmí láhev vykazovat známky trvalé deformace.
3.3.4 Lahve, které při zkoušce nevyhoví, musí být vyřazeny.
3.4 NEDESTRUKTIVNÍ KONTROLA
3.4.1 Kontrola prozářením (rentgenovými paprsky)
3.4.1.1 Svary se podrobují rentgenografické kontrole dle požadavků příslušné technické normy.
3.4.1.2 Při použití drátkového indikátoru nesmí být nejmenší průměr viditelného drátku větší než 0,10 mm.
Při použití stupňovitého a dírkového indikátoru nesmí být průměr nejmenšího viditelného otvoru větší než 0,25 mm.
3.4.1.3 Vyhodnocování rentgenogramů svarů se musí provádět na originálních filmech postupem doporučeným v příslušné technické normě.
3.4.1.4 Nejsou přípustné tyto vady:
– trhliny, vadné svary nebo nedostatečně provařené svary.
Za nepřípustné se považují tyto vměstky:
– podlouhlý vměstek nebo skupina okrouhlých vměstků v řadě, je-li jejich délka (po délce svaru rovné 12xa) větší než 6 mm,
– plynový vměstek o rozměru větším než a/3 mm, který je od kteréhokoli jiného plynového vměstku vzdálený více než 25 mm,
– kterýkoli jiný plynový vměstek o rozměru větším než a/4 mm,
– plynové vměstky ležící po délce svaru 100 mm, je-li jejich celková plocha na všech snímcích větší než 2xa mm2.
3.4.2 Makrostrukturní kontrola
Makrostrukturní kontrola celého příčného řezu svaru provedená na kysele leptaném výbrusu musí vykázat úplné protavení a nesmí odhalit jakékoli chyby ve spojení nebo podstatné vměstky či jiné vady.
V případě pochybností se podezřelá oblast podrobí mikrostrukturní kontrole.
3.5 KONTROLA VNĚJŠÍHO POVRCHU SVARU
3.5.1 Tato kontrola se provádí po dokončení svaru. Kontrolovaný povrch svaru musí být dobře osvětlen a musí být očištěn od mastnoty, prachu, zbytku okují a jakýchkoli ochranných povlaků.
3.5.2 Přechod svarového kovu do základního materiálu musí být hladký, bez vrubů. Na povrchu svaru a na sousedních površích materiálu nesmí být trhliny, vruby nebo porézní místa. Povrch svaru musí být pravidelný a hladký. V případě tupého svaru nesmí být převýšení větší než 1/4 šířky svaru.