Jedná se o dokumentace potrubí, která bude sloužit pro objednávku materiálu, schválení autorizovanou osobou, výrobu potrubních částí a montáž potrubních tras. Vzhledem k tomu, že potrubí energetických zařízení patří mezi tlaková potrubí, musí být nákup materiálu, konstrukce, výroba a zkoušení potrubních částí v souladu s evropskou normou ČSN EN 13480, resp. ČSN EN 12952 pro potrubí na kotli, a musí vyhovovat Evropské směrnici pro tlaková zařízení 97/23/EC v případě, že se jedná o potrubí s pracovním tlakem větším jak 0,5 bar. Aby výrobce zjistil, jakým způsobem se tato Směrnice vztahuje na konkrétní druh tlakového potrubí, musí je zařadit do některé ze III kategorií pro posuzování shody. Pro tlaková potrubí kategorie I a vyšší výrobce zhotovuje konstrukční dokumentaci.

Konstrukční dokumentace potrubí se skládá z následujících dokumentů:

• izometrické výkresy
• výrobní výkresy
• rozpisky materiálu
• svařovací plány pro dílenské a montážní svary
• pevnostní výpočty potrubních dílů na vnitřní přetlak
• specifikace závěsů a uložení
• výkresy konzol
• seznamy platné výrobní a montážní dokumentace a dokumentace určenou pro schválení
• případné další dokumenty potřebné pro správné provedení výroby a montáže potrubních tras

Izometrické výkresy

Při zpracování izometrických výkresů je třeba respektovat pravidla pro zobrazování potrubních větví v izometrickém promítání, která jsou předepsány normou ČSN EN ISO 6412. Izometrický výkres, jako součást výrobní a montážní dokumentace, by měl kromě tvaru potrubní trasy a rozměrů obsahovat dále následující údaje: detaily všech použitých typů svarů, detaily přivaření hrdel, rozlišení a umístění dílenských a montážních svarů, umístění montážních přídavků, způsob provedení úprav návarových hran včetně velikosti vnitřních průměru trubek v místech svarů „dp“, minimální požadované tloušťky stěn v místech svarů a na vnějších stranách jednotlivých potrubních částí, označení svarků, označení tras, armatur a měřících míst příslušným kódem KKS, výpočtové parametry tlaku a teploty a přehledné označení jejich rozhraní, kategorie tlakových zařízení pro jednotlivé DN dle PED, hodnoty zkušebních přetlaků na montáži (požadované dle PED a maximální přípustné pro danou potrubní trasu), označení připojovacích míst, výškové úrovně potrubí, směry sklonu (spády potrubí), osový kříž s orientací potrubních tras, rozmístění závěsů, podpor, pevných bodů, vedení a pod, jejich zakótování a schematické označení typů včetně označení příslušnými kódy KKS, odkazy na systém značení sloupů a vzdálenost od potrubních tras, odkazy na navazující výkresy a související dokumenty, případné další údaje a poznámky potřebné pro správné provedení výroby a montáže potrubí. Jednotlivé části potrubní trasy musí být na izometrickém výkrese zakótovány tak, aby bylo potrubí možné správně vyrobit a smontovat. Kromě celkových kót z ohybu do ohybu musí být zakótovány také jednotlivé potrubní díly a celkové délky svarků. Stavební délky armatur musí zpracovatel konstrukční dokumentace do izometrie zakótovat dle katalogových listů armatur, ve kterém jsou uvedeny typy a délky armatur stanovené výrobcem.

Výrobní výkresy

Výrobní výkresy tvoří detailní výrobní výkresy nenormalizovaných částí, svarky, podsestavy, sestavy odběrů pro místní a dálková měření, apod.

Rozpisky materiálu mohou být oddělené od sestavných izometrických výkresů a vypracovány jako samostatné dokumenty předepsanou formou v Excelu. Rozpisky materiálu – kusovníky ale také mohou být součástí izometrických výkresů. V takovém případě bývají umístěny jako nástavba nad rohovým razítkem. Ať už jsou rozpisky materiálu vypracovány jako samostatný dokument nebo jsou součástí sestavných izometrických výkresů, měly obsahovat následující údaje:

• číslo příslušné pozice
• název a rozměr součásti
• počet kusů součásti
• jakost materiálu
• druh inspekčního certifikátu
• hmotnost součásti
• rozměrovou normu, případně u vyráběných nenormalizovaných částí odkaz na příslušný výkres
• technicko-dodací podmínky
• případné další potřebńe údaje pro výrobu

Každý izometrický výkres má svůj kusovník.

Svařovací plány pro dílenské a montážní svary

Vypracování svařovacích plánů (WKF–welding key form) se provádí podle platných údajů na výkresech a v rozpiskách materiálu. Zpracovatel konstrukční dokumentace potrubí by měl do svařovacích plánů vyplnit následující údaje:

• číslo výkresu
• číslo svaru
• počet provedení svarů
• pozice a názvy svařovaných součástí
• rozměr součástí (průměr a síla stěny)
• materiál svařovaných součástí
• typ svaru

Další údaje do svařovacích plánů vyplní svařovací technolog, jako např. svařovací metoda, přídavný materiál, předehřev, druh tepelného zpracování svaru atd. Svařovací plány musí být ve výrobě (pro dílenské svary) a na montáži (pro montážní svary) doplněny o příslušná čísla WPS, WPQR.

Pevnostní výpočty potrubních dílů na vnitřní přetlak

Účelem pevnostního výpočtu je posouzení správnosti návrhu tlouštěk stěn tlakových částí potrubí zatížených vnitřním přetlakem. Požadavky na konstrukci a výpočtová pravidla pro provozní a zkušební podmínky průmyslových kovových potrubních systémů specifikuje evropská norma ČSN EN 13480-3. Tloušťku stěny a další rozměry potrubních částí namáhaných tlakem, které zajišťují odolnost při výpočtovém tlaku a výpočtové teplotě po dobu životnosti potrubí, musí být stanoveny v souladu s touto normou. Pevnostním výpočtem je možné jednak pro dané výpočtové parametry (tlak, teplota) vypočítat minimální požadovanou tloušťku stěny potrubní součásti, nebo pro danou (navrženou) tloušťku stěny spočítat maximální dovolený přetlak, který potrubní součást vydrží při dané výpočtové teplotě. Každý pevnostní výpočet by měl obsahovat údaje o počítané části (název projektu, číslo výkresu, číslo části, název části), číslo normy podle které je daná část počítána, vstupní hodnoty, výpočtové vzorce, případně odkaz na čísla vzorců z příslušné normy, výsledky výpočtu a údaje o zpracovateli výpočtu, tj. datum vypracování, jméno zpracovatele, číslo výpočtu a číslo platné revize. Při navrhování a výpočtu tlakových částí potrubí musí být postupováno v souladu se směrnicí 97/23/EC. Tato směrnice vyžaduje pro zařízení patřící do kategorie tlakových zařízení III a IV přezkoumání a schválení návrhu, jehož součástí jsou také pevnostní výpočty.

Specifikace závěsů a uložení potrubí

Na každé potrubní trase se mohou nacházet různé druhy uložení potrubí. Potrubí může být uloženo na závěsech (pevných, pružinových, pružinových s konstantní tuhostí), kluzných podpěrách, třmenech, objímkách apod. Posuvy potrubních tras mohou být omezeny různými druhy stranových vedení, zarážkami, pevnými body. Rozmístění jednotlivých uložení na potrubní trase je zakresleno na izometrických výkresech.

Specifikace těchto uložení potrubí, které se na potrubní trase vyskytují, může být zpracována formou tabulky. Specifikace musí obsahovat veškeré údaje potřebné pro výběr dodavatele a objednání závěsů a uložení. Specifikace uložení potrubí slouží také jako součást montážní dokumentace potrubí. Zkompletování závěsů na stavbě zajišťuje montážní organizace již podle sestavných výkresů vypracovaných a dodaných dodavatelem závěsů.

Pevnostní výpočty důležitých potrubních tras na dilataci potrubí (Stress analysis), ve kterých jsou spočítány, mimo jiné, také zatížení a posuvy v místech uložení, zajišťuje zpracovatel projekční dokumentace.

Specifikace závěsů a uložení by měly obsahovat následující údaje:

• číslo příslušného sestavného izometrického výkresu
• označení závěsu kódem KKS shodným s označením na sestavném izometrickém výkrese
• číslo pevnostního výpočtu a číslo výpočtového uzlu (byl-li pevnostní výpočet na dilataci potrubí pro danou potrubní trasu proveden)
• vnější průměr potrubí, pro které je závěs určen
• teplotu média
• tloušťku izolace
• polohu potrubí (horizontální, vertikální)
• typ provedení uložení (závěs pevný, závěs pružinový, stranové vedení, pevný bod apod).
• délku táhla závěsu nebo výšku podpěry
• rozteč táhel závěsů u dvojtáhlových závěsů
• zatížení za studena
• zatížení za tepla, směry a velikosti posuvů za provozu (je-li zatížení za tepla určeno výpočtem)
• tuhost pružiny (platí pro pružinové závěsy)
• způsob uchycení na nosník ocelové konstrukce

U dvojtáhlových závěsů je vždy potřeba upřesnit, zda uvedené zatížení platí pro jedno táhlo závěsu (pružinu), nebo uvedené zatížení je platné pro celý závěs. Při větších posuvech potrubí je nutné v konstrukční dokumentaci předepsat přednastavení závěsů ve studeném stavu. Závěsy, u kterých je nutné přednastavení při montáži, musí být za studena přednastaveny tak, aby vychýlení táhel ze svislé osy za provozu nepřekročilo 5°. Každý izometrický výkres může mít svoji samostatnou tabulku závěsů, nebo je možné ji zpracovat souhrnně pro celý projekt.

Výkresy konzol slouží pro provedení uchycení závěsů a dalších uložení potrubí na nosnou konstrukci budovy. Jedná se o sestavné výkresy, na kterých jsou vyobrazeny provedení konzol a způsoby uchycení jednotlivých závěsů. Na výkresech konzol musí být také vyspecifikován soupis materiálu pro zhotovení konzol a veškeré údaje potřebné pro objednání vyspecifikovaného materiálu. Profilový materiál pro konzoly bývá dodáván na stavbu v běžných metrech a konzoly se sestavují na montáži přivařením, nebo jiným vhodným způsobem, na nosnou konstrukci budovy dle těchto sestavných výkresů konzol. Výkresy konzol musí být označeny, pro správnou identifikaci na montáži, číslem konzoly a číslem příslušného závěsu, které musí být totožné s označením na izometrickém výkresu a v tabulce závěsů. Výkresy konzol by měly dále obsahovat následující údaje:

• obrázek provedení konzoly se způsobem uchycení na nosnou konstrukci
• základní stavební rozměry konzoly
• velikosti použitých nosných profilů konzol
• tvary a velikosti profilů nosné konstrukce v místech, kde budou konzoly uchyceny
• typy a velikosti použitých svarů
• základní výškové úrovně konzoly a odpovídajícího potrubí
• pozice jednotlivých částí konzol
• rozpisku materiálů konzol (kusovník)
• případné pokyny pro správnou montáž konzol

Seznamy platné výrobní a montážní dokumentace a dokumentace určenou pro schválení autorizovanou osobou

Každý potrubní systém (montážní skupina) by měl mít svůj samostatný seznam platných dokumentů, které jsou určeny pro účely výroby, montáže a schvalování dokumentace u příslušné autorizované osoby s uvedením poslední platné revize pro tyto účely. V seznamech by měly být uvedeny všechny izometrické a dílenské výkresy, rozpisky materiálu, tabulky závěsů, výkresy konzol a případné další dokumenty.

Součástí konstrukční dokumentace potrubí mohou být také krycí listy. Krycí list potrubního systému (montážní skupiny) by měl obsahovat seznam sestavných izometrických výkresů, počet pozic obsažených na izometrii, celkovou hmotnost částí uvedených na izometrii a celkovou hmotnost pro celou montážní skupinu. Krycí list zakázky by měl zase obsahovat seznam všech montážních skupin, které se v dané zakázce vyskytují a celkovou hmotnost částí v jednotlivých montážních skupinách a také celkovou hmotnost pro celou zakázku.

Závěr

Před každým zahájením prací na konstrukční dokumentaci potrubí je třeba dohodnout podle jakých norem a předpisů bude konstrukční dokumentace potrubí zpracována, jaké jednotky budou v dokumentaci použity a jazyk ve kterém má být dokumentace vyhotovena. V případě realizace zakázek dle Evropských norem by se měli používat metrické jednotky dle ISO. Tlak v Pa (a násobných jednotkách) nebo bar, teplota ve °C, objem v m³ nebo litrech, hmotnost v kg. Přitom se rozumí, že jednotka tlaku značí přetlak proti atmosférickému tlaku.

Je třeba rovněž dopředu dohodnout, jaký bude rozsah prefabrikace potrubí ve výrobním závodě. Pro určení prefabrikace potrubí by měla platit zásada, že pokud se bude provádět předmontáž potrubí v dílně, tak dílenské svarky budou provedeny pouze v jedné rovině, pokud možno omezit počet montážních svarů na minimum s ohledem na možnost dopravy a manipulace na montáži. Všechny armatury, mimo armatur na stojanech, rámech apod. se přivařují až na montáži. Od rozsahu prefabrikace se odvíjí především zpracování izometrických výkresů, zejména rozmístění a označení dílenských a montážních svarů.

Mělo by být také dopředu dohodnuto použití formátů výkresů a razítek, jejich vyplňování a způsob číslování výkresů, kusovníků a dalších dokumentů, nastavení hladin, barev, tloušťek čar u počítačového zpracování výkresové dokumentace a formu předávání dokumentace, a to jak během prací při vzájemné korespondenci tak i finální předání dokumentace. Pokud je dokumentace předávána elektronicky tak v jakém formátu (dwg, pdf apod.), jaké budou názvy souborů a v případě papírové formy stanovit počet předávaných sad dokumentace.

Při předávání konstrukční dokumentace potrubí do výroby je třeba dbát na to, že před zahájením výroby musí být, v souladu se směrnicí PED, dokumentace potrubních systémů spadajících do kategorie tlakových zařízení III (v případě potrubí na kotli kategorie IV) schválena autorizovanou osobou.

Literatura

1. ČSN EN 13480-3 Kovová průmyslová potrubí. Část 3 – Konstrukce a výpočet
2. ČSN EN 12952-3 Vodotrubné kotle a pomocná zařízení. Část 3 – Konstrukce a výpočet částí namáhaných tlakem
3. SMĚRNICE 97/23/ES Evropského parlamentu a Rady (PED)
4. ČSN EN ISO 6412-2 Technické výkresy – Zjednodušené zobrazování potrubních větví – Část 2: Izometrické promítání