2. NÁVRH

V návrhu tlakového zařízení je nutné použít vhodné součinitele bezpečnosti s užitím komplexních metod, o kterých je známo, že vhodným způsobem počítají s přiměřenou mírou bezpečnosti vůči všem druhům poruch, které přicházejí v úvahu.
Tlakové zařízení musí být správně navrženo s ohledem na všechny příslušné činitele, aby byla zajištěna bezpečnost zařízení po celou dobu jeho předpokládané životnosti.
2.1 Všeobecně

Za vhodná ochranná zařízení a jejich kombinace se považují
Jestliže by za rozumně předvídatelných podmínek mohlo dojít k překročení dovolených mezí, musí být tlakové zařízení vybaveno vhodnými ochrannými zařízeními nebo musí být přijata opatření pro jejich instalaci, pokud se nepředpokládá ochrana jinými ochrannými zařízeními v rámci sestavy.
Vhodné ochranné zařízení nebo kombinaci těchto zařízení je nutné navrhnout na základě konkrétních vlastností daného tlakového zařízení nebo sestavy.
2.10 Ochrana proti překročení dovolených mezí tlakových zařízení

2.11 Bezpečnostní výstroj

2.11.1 Bezpečnostní výstroj musí

2.12 Vnější požár
Tam, kde je to nutné, musí být tlakové zařízení navrženo a případně vybaveno vhodným příslušenstvím nebo musí být přijata opatření pro jeho instalaci, aby splňovalo požadavky na omezení škod v případě vnějšího požáru, s patřičným zřetelem k určenému použití tlakového zařízení.

2.2 Návrh zabezpečující náležitou pevnost

Tato zařízení musí být navržena tak, aby nedocházelo k trvalému překračování nejvyššího dovoleného tlaku PS; případné krátkodobé zvýšení tlaku je však přípustné, pokud k němu dojde za podmínek stanovených v bodě 7.3.
2.11.2 Zařízení omezující tlak

2.3 Ustanovení k zajištění bezpečné manipulace a provozu
Předepsaný způsob provozu tlakového zařízení musí vylučovat jakákoli rozumně předvídatelná rizika při provozu zařízení. Tam, kde to připadá v úvahu, musí být zvláštní pozornost věnována:
Zejména tlaková zařízení vybavená vstupním otvorem musí být opatřena automatickým nebo ručně ovládaným zařízením, pomocí něhož uživatel snadno zjistí, zda je možné otvor bez rizika otevřít. V případě rychlouzávěru musí být tlakové zařízení navíc opatřeno zařízením, které zabrání jeho otevření, pokud tlak nebo teplota tekutiny představují riziko.

2.11.3 Zařízení pro kontrolu teploty
Tato zařízení musí mít z bezpečnostních důvodů vhodnou dobu odezvy, která je v souladu s měřicí funkcí.

2.4 Prostředky kontroly

2.5 Prostředky odvodnění a odvzdušnění
Tam, kde je to nutné, musí být k dispozici vhodné prostředky umožňující odvodnění a odvzdušnění tlakového zařízení:

Tam, kde je to nutné, musí být zajištěny přídavky nebo ochrana proti korozi nebo jiným chemickým účinkům, s patřičným zřetelem k určenému a rozumně předvídatelnému použití.
2.6 Koroze a jiné chemické účinky

2.7 Opotřebení
Pokud může dojít ke značné erozi nebo otěru, musí být přijata opatření, která

2.8 Sestavy
Sestavy musí být navrženy tak, aby:

2.9 Plnění a vypouštění
Tam, kde to připadá v úvahu, musí být tlakové zařízení navrženo a vybaveno příslušenstvím nebo musí být přijata opatření pro jeho instalaci, aby bylo zajištěno bezpečné plnění a vypouštění tlakového zařízení, zejména se zřetelem k rizikům, jakými jsou

a) bezpečnostní výstroj, nebo

b) vhodná kontrolní zařízení, jako jsou indikátory nebo výstražná zařízení, která umožňují, aby byl automaticky nebo manuálně proveden vhodný zásah, pomocí něhož se tlakové zařízení udrží v dovolených mezích.

a) být navržena a vyrobena tak, aby byla spolehlivá a vhodná pro svou určenou funkci, a zohledňovat případné požadavky na údržbu a zkoušení těchto zařízení,

b) být oproštěna od jiných funkcí, ledaže těmito dalšími funkcemi nemůže být ovlivněna její bezpečnostní funkce a

c) vyhovovat příslušným zásadám navrhování, aby byla zajištěna vhodná a spolehlivá ochrana. K těmto zásadám patří zejména zásada režimu bezpečného při poruše, zálohování, rozmanitost a automatická diagnóza.

Je nutné brát v úvahu různá zatížení, která mohou působit zároveň, se zřetelem k pravděpodobnosti jejich současného výskytu.
2.2.1 Tlakové zařízení musí být navrženo pro zatížení, které odpovídá jeho určenému použití a dalším rozumně předvídatelným provozním podmínkám. Zejména je nutno
vzít v úvahu následující činitele:

2.2.2 Návrh zabezpečující náležitou pevnost musí být založen na jedné z těchto metod:

2.2.3 Výpočtová metoda

V programu musí být definovány zkušební podmínky a kritéria přijetí nebo odmítnutí. Před zkoušením musí být změřeny skutečné hodnoty základních rozměrů a vlastností materiálů, z nichž se zkoušené zařízení skládá.
2.2.4 Experimentální metoda navrhování
Správnost návrhu zařízení jako celku nebo jeho částí může být ověřena vhodným programem zkoušek uskutečněným na reprezentativním vzorku zařízení nebo kategorie zařízení.
Program zkoušek musí zahrnovat
Tam, kde to připadá v úvahu, musí být možnost sledovat během zkoušek kritické části tlakového zařízení pomocí vhodných přístrojů schopných zaznamenávat s dostatečnou přesností deformace a napětí.
Program zkoušek musí být ještě před zahájením zkoušek jasně definován a schválen oznámeným subjektem odpovědným za modul posuzování shody návrhu, pokud takový existuje.

a) uzávěrům a otvorům,

b) nebezpečným výpustím z pojistných armatur,

c) zařízením, která brání fyzickému přístupu, pokud je v zařízení přetlak nebo vakuum,

d) povrchové teplotě s ohledem na určené použití a

e) rozkladu nestabilních tekutin.

a) Tlakové zařízení musí být navrženo a vyrobeno tak, aby bylo možné provádět veškeré nezbytné kontroly k zajištění bezpečnosti.

b) Tam, kde to je nezbytné pro zajištění trvalé bezpečnosti zařízení, musí být k dispozici prostředky umožňující zjistit vnitřní stav zařízení, jako jsou vstupní otvory umožňující fyzický přístup do vnitřku tlakového zařízení, aby bylo možné provádět příslušné kontroly bezpečně a ergonomicky.

c) Jiné prostředky k zajištění bezpečných podmínek provozu tlakového zařízení lze použít v těchto situacích:
i) je-li tlakové zařízení příliš malé pro fyzický přístup do jeho vnitřku,
ii) jestliže by otevření tlakového zařízení nepříznivě ovlivnilo jeho vnitřek, nebo
iii) je-li prokázáno, že obsažená látka nepůsobí škodlivě na materiál, z něhož je tlakové zařízení vyrobeno, a nelze-li rozumně předvídat žádné jiné vnitřní degradační mechanismy.

a) aby se zabránilo nepříznivým účinkům, jako je vodní ráz, zborcení vlivem vakua, koroze a nekontrolované chemické reakce. Je nutné vzít v úvahu všechny fáze provozu a zkoušení, zejména tlakových zkoušek a

b) aby bylo možné bezpečným způsobem provádět čištění, kontrolu a údržbu.

a) sníží tyto účinky na co nejmenší míru vhodným řešením návrhu, například zvětšením tloušťky materiálu nebo použitím výstelky či přeplátováním,

b) umožní výměnu součástí, které jsou nejvíce postiženy a

c) v návodu stanoveném v bodě 3.4 upozorní na opatření nezbytná pro zajištění trvale bezpečného používání.

a) sestavované konstrukční části byly pro daný účel vhodné a spolehlivé a

b) všechny konstrukční části byly správně začleněny a vhodným způsobem smontovány.

a) při plnění
ii) nestabilita tlakového zařízení,
i) přeplnění nebo překročení tlaku, zejména s ohledem na stupeň naplnění a tlak par při referenční teplotě a

b) při vypouštění: nekontrolovaný únik tekutiny pod tlakem a

c) při plnění nebo vypouštění: nebezpečná spojení a porušení spojení.

a) vnitřní a vnější tlak,

b) teplotu okolí a pracovní teplotu,

c) statický tlak a hmotnost obsahu za provozních a zkušebních podmínek,

d) zatížení dopravou, větrem, zemětřesením,

e) reakční síly a momenty vyvozované zejména podporami, upevněním a potrubím,

f) korozi, erozi a únavu a

g) rozklad nestabilních tekutin.

a) na výpočtové metodě stanovené v bodě 2.2.3, v případě potřeby doplněné o experimentální metodu navrhování stanovenou v bodě 2.2.4, nebo

b) na experimentální metodě navrhování bez výpočtu pevnosti stanovenou v bodě 2.2.4, je-li součin PS∙V menší než 6 000 bar∙L
nebo je-li součin PS∙DN menší než 3 000 bar.

Dovolené namáhání u tlakových zařízení musí být omezeno s ohledem na druhy poruch, jejichž výskyt za provozních podmínek je možné rozumně předvídat. Proto je nutné použít takové součinitele bezpečnosti, které umožňují zcela vyloučit jakékoli nejistoty vyplývající z výroby, skutečných provozních podmínek, namáhání, výpočtových modelů, jakož i vlastností a chování materiálu.
3) návrh na základě lomové mechaniky.
2) návrh na základě analýzy, nebo
a) Odolnost vůči vnitřnímu tlaku a další hlediska zatížení
Tyto výpočtové metody musí poskytovat dostatečnou míru bezpečnosti odpovídající v příslušných případech požadavkům stanoveným v bodě 7.
Výše uvedené požadavky lze splnit použitím některé z následujících metod podle vhodnosti, případně jako doplňku k jiné metodě nebo v kombinaci s ní
1) návrh na základě vzorců,

1) výpočtový tlak nesmí být menší než nejvyšší dovolený tlak a musí brát v úvahu vliv hydrostatického a dynamického tlaku tekutiny a rozklad nestabilních tekutin. Je-li nádoba rozdělena na jednotlivé tlakové prostory, musí být přepážky mezi nimi navrženy s ohledem na nejvyšší možný tlak v určitém tlakovém prostoru v poměru k nejnižšímu možnému tlaku v sousedním tlakovém prostoru,
15) návrh musí brát přiměřeným způsobem v úvahu všechny rozumně předvídatelné degradační mechanismy, například korozi, tečení nebo únavu, odpovídající určenému použití zařízení. V návodu podle bodu 3.4 je třeba upozornit na zvláštní hlediska návrhu, která mají význam pro životnost zařízení, jako je například
14) v případě svarových spojů je nutné aplikovat na materiálové vlastnosti vhodné součinitele hodnoty spoje, závislé například na druhu nedestruktivních zkoušek, na druhu spojovaných materiálů a na předpokládaných provozních podmínkách,
13) lomová houževnatost,
2) výpočtová teplota musí poskytovat vhodnou míru bezpečnosti,
5) při výpočtu odolnosti vůči vnitřnímu tlaku musí být použity hodnoty, které odpovídají vlastnostem materiálu podle doložených údajů, s přihlédnutím k ustanovením stanoveným v bodě 4 a k příslušným součinitelům bezpečnosti. K materiálovým vlastnostem, které je v příslušných případech třeba brát v úvahu, patří
6) mez kluzu, případně smluvní mez kluzu při 0,2 %, resp. 1,0 %, při výpočtové teplotě,
3) návrh musí brát vhodným způsobem v úvahu všechny možné kombinace teploty a tlaku, které by se mohly vyskytnout za rozumně předvídatelných provozních podmínek zařízení,
iii) v případě koroze: konstrukční přídavek na korozi.
7) pevnost v tahu,
ii) v případě únavy: projektový počet cyklů při stanovené úrovni namáhání a
12) hodnota tažnosti,
10) Youngův modul (modul pružnosti),
4) maximální hodnoty namáhání a koncentrace napětí musí být udrženy v bezpečných mezích,
11) vhodný rozsah plastické deformace,
i) v případě tečení: projektový počet hodin provozu při stanovené teplotě,
b) Pevnost
9) únavové hodnoty,
8) časově závislá pevnost, to znamená pevnost při tečení,
K zajištění pevnosti příslušného tlakového zařízení musí být použity vhodné konstrukční výpočty, zejména

c) Hlediska stability
Neumožňuje-li vypočtená tloušťka zajistit dostatečnou stabilitu konstrukce, je nutné učinit nezbytná nápravná opatření, kterými se zohlední rizika spojená s přepravou a manipulací.

a) tlakovou zkoušku, jejímž účelem je zkontrolovat, zda při tlaku s mírou bezpečnosti definovanou ve vztahu k nejvyššímu dovolenému tlaku zařízení nevykazuje významné netěsnosti nebo deformace, které překračují stanovenou mez.
Zkušební tlak musí být stanoven na základě rozdílů mezi hodnotami geometrických a materiálových vlastností měřených za zkušebních podmínek a hodnotami použitými v návrhu zařízení; rovněž je nutno brát v úvahu rozdíly mezi zkušební a výpočtovou teplotou.

b) pokud existuje riziko tečení nebo únavy, vhodné zkoušky vycházející z provozních podmínek předepsaných pro zařízení, jako je například doba provozu při předepsané teplotě, počet cyklů při předepsaných úrovních napětí a

c) v případě potřeby doplňkové zkoušky pro další činitele stanovené v bodě 2.2.1., jako jsou koroze nebo vnější škodlivé účinky.