Přehled současných platných evropských směrnic a technických norem pro výrobu tlakových nádob

Zákon 22/1997 Sb. o technických požadavcích na výrobky ve znění zákona č. 71/2000 Sb. zákona č. 205/2002 Sb., kterým se mění zákon č. 22/1997 Sb. Pro tlakové nádoby a tlaková zařízení platí navazující nařízení vlády:

č. 20/2003 Sb. (nahradí NV č. 175/1997 Sb., vstupem České republiky do EÚ), kterým se stanoví požadavky na jednoduché tlakové nádoby (nařizuje pro nově vyráběné nádoby) – posouzení shody a vystavení prohlášení o shodě a stanovuje průvodní dokumentaci – neřeší výstroj.
č. 26/2003 Sb. (nahradí NV č. 182/1999 Sb., vstupem České republiky do EÚ), kterým se stanoví technické požadavky na tlaková zařízení.

ČSN 69 0010 – Tlakové nádoby stabilní
Tato norma je velmi rozšířena, ale vydáním ČSN EN 13445 bude její použití omezeno na minimum. Zatím lze používat program Pvess pro výpočty, ale s doplněním analýzy rizik dle nařízení vlády č. 182/1999 Sb.

ČSN EN 13445 Netopené tlakové nádoby
ČSN EN 13445-1 Netopené tlakové nádoby - Část 1: Všeobecně.
ČSN EN 13445-2 Netopené tlakové nádoby - Část 2: Materiály.
ČSN EN 13445-3 Netopené tlakové nádoby - Část 3: Konstrukce a výpočet.
ČSN EN 13445-4 Netopené tlakové nádoby - Část 4: Výroba.
ČSN EN 13445-5 Netopené tlakové nádoby - Část 5: Kontrola a zkoušení.

ČSN EN 13445-6 Netopené tlakové nádoby - Část 6: Požadavky pro navrhování a výrobu tlakových nádob a tlakových částí z litiny s kuličkovým grafitem.
CR 13445-7 Netopené tlakové nádoby – Část 7: Návod na používání postupů posuzování shody. Třebaže tato část může platit samostatně, je třeba si uvědomit, že jednotlivé části jsou vzájemně závislé. Konstrukce a výroba tlakových nádob vyžaduje použití více než jedné části pro uspokojení požadavků normy.

ČSN EN 764 tlaková zařízení.
Doplňuje normu ČSN EN 13445, ale platí i pro potrubí a sestavy.

ČSN EN 764-1 Tlaková zařízení - Terminologie a označování - Tlak, teplota, objem.
ČSN EN 764-2 Tlaková zařízení - Část 2: Veličiny, značky a jednotky.
ČSN EN 764-3 Tlaková zařízení - Část 3: Definice zúčastněných stran.

ČSN EN 764-4 Tlaková zařízení - Část 4: Zpracování technických dodacích podmínek pro kovové materiály.

ČSN EN 764-5 Tlaková zařízení - Část 5: Dokumenty kontroly materiálů a shoda s materiálovou specifikací.

pr EN 764-6 Tlaková zařízení - Část 6: Provozní návody – dosud není vydaná česká verze

ČSN EN 764-7 Tlaková zařízení - Část 7: Bezpečnostní systémy pro netopená tlaková zařízení.

ČSN EN 13480-1 Kovová průmyslová potrubí
ČSN EN 13480-1 Kovová průmyslová potrubí - Část 1: Všeobecně.
ČSN EN 13480-2 Kovová průmyslová potrubí - Část 2: Materiály.
ČSN EN 13480-3 Kovová průmyslová potrubí - Část 3: Konstrukce a výpočet.
ČSN EN 13480-4 Kovová průmyslová potrubí - Část 4: Výroba a montáž.
ČSN EN 13480-5 Kovová průmyslová potrubí - Část 5: Kontrola a zkoušení.
Všechny tyto normy jsou vydávány jako podpůrné ke směrnici 97/23/CE nazývané v některých dokumentech „PED“ (Pressure Equipment Directive), což upřednostňuje používání těchto norem jak pro tuzemsko, tak pro EÚ. V případě použití těcht norem se nemusí zpracovávat „analýza rizik“.

AD Merkblatt 2000 - kompletní soubor norem a předpisů pro stavbu tlakových nádob. Je kompatibilní za určitých dodatečných podmínek s evropskou směrnicí č. 97/23/EC.

ASME CODE
ASME CODE pro tlakové nádoby je celosvětově nejuznávanější a nejrozšířenější norma pro tlakové nádoby a za určitých doplňkových podmínek i do států EU (Zpracování analýzy rizik a schválení Autorizovanou osobou). Označení razidlem ASME „čtyřlístkem“ nenahrazuje označení „CE“.

ČSN EN 13445 – Netopené tlakové nádoby

Tato norma specifikuje požadavky na výpočet, konstrukci výrobu, kontrolu a zkoušení netopených tlakových nádob. Na rozdíl od ČSN 690010 nařizuje vydání prohlášení o shodě, stanovuje druhy dokladů, které musí být dostupné u výrobce – nepředepisuje průvodní dokumentaci, pasport a neřeší výstroj.
(Provozní návody a výstroj řeší ČSN EN 764 – Tlaková zařízení direktivně je zpracování těchto dokumentů předepsáno v nařízení vlády č. 26/2003 Sb. a v PED.)

ČSN EN 13445 specifikuje požadavky na výpočet, konstrukci, výrobu, kontrolu a zkoušení netopených tlakových nádob. Vysvětluje termíny, definice a značky použitelné pro netopené tlakové nádoby.

Poznámka: V EN 13445 termín „tlaková nádoba“ zahrnuje přivařené části až po příruby hrdel včetně přišroubovaných nebo přivařených přípojek nebo hranu, na kterou má být přivařeno prvním obvodovým svarem připojovací potrubí nebo jiné elementy. Termín „netopené“ vylučuje nádoby, které jsou vystaveny přímo vytvářenému teplu nebo plamenu dopadajícímu z topného procesu. Toto nevylučuje nádoby otápěné elektricky nebo proudem ohřevné látky.

Část 1
Tato část nastiňuje základní principy podpírající normu. Výrobce je žádán, aby deklaroval, že technická konstrukční a podpůrná dokumentace je v souladu s požadavky této normy.

Část 2
Tato část se zabývá všeobecnou filozofií o materiálech, zařazováním materiálů do skupin a jejich chováním při nízké teplotě ve vztahu k provozu při pokojové teplotě. Omezuje se na oceli s dostatečnou tvárností a v současnosti vylučuje materiály pracující v oblasti tečení. Část 2 poskytuje všeobecné požadavky pro zpracování technických dodacích podmínek. Dále část 2 zahrnuje požadavky na značení. Podrobnosti jsou uvedeny ve čtyřech přílohách. Normativní příloha A obsahuje systém zařazování materiálů do skupin, který je založen na CR ISO 15608:2000.

Část 3
Tato část normy stanoví předpisy, které musí být používané pro konstrukci a výpočet vnitřním nebo vnějším tlakem zatěžovaných částí tlakových nádob, jako jsou skořepiny různých tvarů, rovné stěny, příruby trubkovnice výměníků tepla, včetně výpočtů vyztužování otvorů. Rovněž jsou uvedeny předpisy pro ostatní komponenty zatěžované jinak než tlakem.
Pro všechny komponenty je použita metoda DBF- Design by Formule výpočet podle vzorců Rovněž jsou uvedeny metody DBA Design by Analysis a výpočet experimentálními metodami (lomová mechanika).

V současné době je rozsah části 3 omezen na ocelové komponenty pracující při teplotách pod oblastí meze tečení uvažovaného materiálu.

Část 4
Filozofie části 4 je založena na stávajících dobrých zkušenostech v současných evropských normách, týkajících se výroby a subdodávek, identifikovatelnosti, tolerancí, svařovacích postupů a kvalifikace, zkoušek v průběhu výroby, tváření, tepelného zpracování po svařování a oprav. Část 4 není použitelná pro část 6, která má samostatné a odlišné požadavky týkající se výroby.
Oproti ČSN 690010 jsou méně přísné požadavky na přesazení a jednotlivé povolené hodnoty jsou rozděleny podle tloušťky plechu. Např. hodnota pro plechy 1 mm na podélných a obvodových svarech je až 50 % tloušťky.
Přísnější požadavky jsou na nekruhovitost a na stříškovitost podélných svarů.
Poměrně obsáhle je popsáno povolené místní zeslabení tloušťky.
Svařování musí odpovídat evropským normám EN 288 Stanovení a schvalování postupů svařování kovových materiálů. Kvalifikace personálu podle EN 287 Svařování. Zkoušky svářečů. Tavné svařování.
Součinitel hodnoty svarového spoje je zaveden ve dvou hodnotách 0,85 a 1.
Tepelné zpracování po tváření je předepsáno v souladu s částí 2 této normy a je rozděleno podle skupin ocelí a stupně přetvoření.
Tepelné zpracování po svařování je podrobně rozepsáno v tabulce podle druhů ocelí a tlouštěk svařovaných částí.
Opravy vad ve svarových spojích jsou povoleny buď mechanicky nebo vydrážkováním a novým zavařením.
Tato část normy rovněž předepisuje subdodavatelům vyplňovat formulář Prohlášení o subdodavatelských pracích- viz obr č. 1 - zde.

Část 5

Tato část pokrývá takové kontroly a zkoušky, které jsou spojené s ověřováním shody tlakové nádoby s touto normou.

Kontrolní činnost zahrnuje přezkoumání konstrukčního návrhu a podpůrné technické dokumentace výrobcem. Jsou popsány četné kontrolní činnosti jako dodatek k nedestruktivnímu zkoušení (NDT) včetně kontroly dokumentace, identifikovatelnosti materiálu, přípravy spojů a svařování.

Požadavky na zkoušení se vztahují převážně na jednotlivě konstruované jednoduché nádoby. Avšak příloha A uvádí postupy pro tlakové nádoby vyráběné sériově.

Úroveň zkoušení se řídí volbou zkušební skupiny nádob. V podstatě zkušební skupina určuje úroveň NDT a součinitel hodnoty svarového spoje pro výpočet. Jsou čtyři zkušební skupiny, jejichž záměrem je poskytnout stejnou bezpečnost při kombinaci různých faktorů. Zkušební skupiny berou v úvahu výrobní potíže spojené s rozdílnými skupinami ocelí, maximálními přípustnými tloušťkami, svařovacími postupy, rozsahem provozních teplot a tloušťkou pro volbu součinitele řídicího svarového spoje (tj. plně provařený tupý spoj, který jako důsledek součinitele hodnoty svarového spoje rozhoduje o tloušťce komponenty).

Zkušební skupiny jsou číslovány od 1 do 4 s klesající úrovní NDT. Bylo však nutno dále rozdělit zkušební skupiny 1, 2 a 3 do podskupin 1a, 1b, 2a, 2b, 3a a 3b, aby se lépe odrazilo chování citlivosti na trhliny při svařování ocelí skupin 1.1, 1.2 a 8.1.

Jednotlivé zkušební skupiny jsou běžně použitelné pro veškeré nádoby. Avšak za předpokladu splnění zvláštních požadavků je přípustná kombinace zkušebních skupin.

Pokud jde o NDT, byla přijata celkově filozofie ISO/DIS 5817:2000 úroveň jakosti „C“ pro převážně necyklicky zatěžované nádoby a úroveň „B“ pro nádoby zatěžované cyklicky.

Písemné prohlášení shody s normou musí být vydáno na příslušném formuláři uvedeném v příloze H. Příklad formuláře prohlášení o shodě s normou viz obr. 2.
Toto prohlášení ale nenahrazuje Prohlášení o shodě podle NV. 26/2003 Sb., nebo Směrnice 97/23/EC.

Norma v části 5, kapitole 12 předepisuje Druhy dokladů.
Doklady se mohou měnit v závislosti na typu a složitosti tlakové nádoby, avšak podle použitelného rozsahu musí zahrnovat následující prvky:

• seznam dokladů pro každou tlakovou nádobu podle jejich pořadových identifikačních čísel;
• technické podmínky zařízení;
• výrobcova analýza bezpečnosti;
• konstrukční a výrobní plán;
• pevnostní výpočet a výkresy (včetně seznamu všech výkresů s vyznačením revize);
• posouzení konstrukce, schválení konstrukce (je-li vhodné);
• odsouhlasení modelu, schválení typu (je-li vhodné);
• seznam materiálů použitých na tlakovou nádobu;
• dokumenty kontroly materiálů včetně přídavných materiálů pro svařování;
• postupy pro zajištění identifikovatelnosti materiálu;
• plány jakosti (jsou-li vhodné) nebo program zkoušek;
• postupy tváření;
• údaje vztahující se k úpravě dílců (např. tváření, úkosování);
• seznam použitých schválených svařovacích postupů a schválených svářečů nebo svářečských operátorů;
• seznam všech subkontrahovaných úkonů nebo subdodávek;
• výsledky zkoušek kontrolních desek (jsou-li vhodné);
• seznam postupů NDT a použitého kvalifikovaného personálu;
• protokoly o zkouškách NDT (včetně radiogramů);
• postupy a výsledky PWHT (diagramy čas/teplota);
• kopie zpráv o vadách, postupy oprav;
• protokol o konečné přejímce a kontrole po tlakové zkoušce;
• protokol o tlakové zkoušce;
• protokol o rozměrové kontrole (ve stavu po smontování);
• záznam o značení a detaily štítku (otisk, fotografie nebo podobně);
• kopie písemného prohlášení o shodě s touto normou;
• provozní návody v souladu s pr EN 764-6:2002.

Část 6
Pojednává o stavbě nádob z litiny s kuličkovým grafitem. Tato část stanoví, že výrobce musí zvolit zkušební součinitel 0,8 (pouze vizuální kontrola) nebo 0,9 (kontrola NDT) v případě, že nádoba z litiny nebo její část je konstruována pro tlak do 50 bar a nejvyšší teplotu 300 °C. U komponent se všeobecně dodržuje metoda DBF.

ČSN EN 764 Tlaková zařízení.
Doplňuje normu ČSN EN 13445, ale platí i pro potrubí a sestavy potrubí podle normy 13480. Protože je o ní samostatná přednáška uvedená na jiném místě ve sborníku, chtěl bych jen upozornit na skutečnost, že nebyla dosud vydána Část 6 Provozní návody ale podle nadřazeného předpisu musí výrobci tyto návody dodávat s nádobami. Může tedy vzniknout otázka, zda je zařízení bezpečným výrobkem podle NV č. 26/2003Sb. a zda v tomto případě je nutné zpracovávat „Analýzu rizik“, když provozní návod neodpovídá normě pr EN 764-6.

Obr.č.2

ČSN EN 13480-1 Kovová průmyslová potrubí

Tato norma stanovuje požadavky pro průmyslové potrubní systémy a podpěry, včetně bezpečnostních systémů z kovových materiálů s ohledem na zajištění bezpečného provozu.. Je v ní i řada odkazů na normu ČSN EN 764 Tlaková zařízení. Rovněž je vyhlášena jako harmonizovaná k evropské směrnici 97/23/EC.

Norma je členěna obdobně jako ČSN EN 13445 do sedmi vzájemně propojených částí uvedené v úvodu. Na rozdíl od ČSN EN 13445 ale nahradila normu ČSN 130021-1 a ČSN 130021-2. Norma je velmi obsáhlá a pro výrobce stanovuje daleko větší rozsah kontrol včetně povinnosti provést posouzení shody a označit potrubní systémy značkou CE (tato povinnost vyplývá ze směrnice 97/23/EC, ale norma je harmonizována)

Důležitá je kategorizace potrubních systémů uvedená v části 1 viz obr č 3. Klasifikace potrubních systémů Průmyslové potrubí musí být klasifikováno v souladu s EN 13480-1:2002, tabulka 4.1-1. Potrubní kategorie I až III jsou totožné s kategoriemi I až III Směrnice pro tlaková zařízení.

Směrnice pro tlaková zařízení uvádí pro průmyslové potrubí, které je v rozsahu její platnosti a je montováno v členském státě EU, požadavky na klasifikaci a příslušné posouzení shody. Zároveň mají kategorie I – III vliv na rozsah kontrol svarových spojů viz obr. č. 4

Postupy zkoušení a kontroly jsou v souladu se Směrnicí 97/23/EC. Zkoušení a kontroly musí být prováděny pracovníky vyškolenými v používání těchto metod. Evropské normy nebo psané postupy (jsou-li zapotřebí) podrobně popisující metodu a kritéria přípustnosti musí být přístupné všem zkušebním pracovníkům a inspektorům. O provedení všech požadovaných zkoušek a kontrol a jejich přijatelných výsledcích musí být uchovány záznamy.

Obr.č.3

Rozsah zkoušení svarů obvodových, svarů odboček, svarů koutových a těsnicích - Obr č.4 - zde.

Dále norma ukládá, že všechna potrubí konstruovaná v souladu s touto evropskou normou musí být podrobena tlakové zkoušce, aby se dokázala celistvost konečného produktu. Tlaková zkouška musí být vždy provedena za kontrolovaných podmínek, s vhodnými bezpečnostními opatřeními a vybavením, a takovým způsobem, že pracovníci odpovědní za zkoušku jsou schopni provést odpovídající kontrolu všech tlakových součástí.

Tlaková zkouška musí být hydrostatická, s výjimkou případu, kde hydrostatická tlaková zkouška je neproveditelná nebo nevhodná. V těchto případech musí být provedena pneumatická tlaková zkouška nebo jiné zkoušky .

Norma rovněž předepisuje podrobně rozsah dokumentace, kterou musí archivovat výrobce a která musí být předávána zákazníkovi.

Shoda konstrukce potrubí, výroby, montáže a tlakových zkoušek s EN 13480 musí být zvlášť prohlášena/certifikována.

Po uspokojivém ukončení předání sestavy dokumentace a doplnění požadovaných certifikací, musí výrobce vydat prohlášení o shodě s touto evropskou normou. Konečná dokumentace musí obsahovat soubor konstrukční dokumentace, výrobní dokumentace a provozních instrukcí.

Závěr

Lze konstatovat, že se vstupem ČR do EU doznává CZ normalizační soustava značných změn. Většina národních norem ČSN je nahrazována harmonizovanými ČSN EN nebo ČSN ISO a závazné jsou Evropské směrnice, které jsou v současné době zavedeny formou nařízení vlády. Filosofie všech směrnic EU vychází z předpokladu, že pokud jsou dodržena ustanovení harmonizovaných norem, jsou splněny základní požadavky na úroveň bezpečnosti, což jednoznačně upřednostňuje používání těchto harmonizovaných norem oproti dosud platným národním normám, případně i normám, které nebudou zavedenou ČSN EN zrušeny. Pro tento případ platí, že pokud jsou použity jiné normy, musí být navíc zpracovány tzv. „Analýzy rizik“ (výrobce musí technicky zdůvodnit, že výrobek odpovídá z hlediska bezpečnosti požadavkům evropských směrnic) a schváleny Autorizovanou osobou, což jsou náklady navíc.