SVENSK STANDARD SS-EN 13445-3:2009+C2:2010

SVENSK STANDARD

Fastställd/Approved: 2010-08-13Publicerad/Published: 2010-11-01Utgåva/Edition: 1Språk/Language: svenska/SwedishICS: 23.020.30; 23.020.35

SS-EN 13445-3:2009+C2:2010

Tryckkärl (ej eldberörda) – Del 3: Konstruktion

Unfired pressure vessels – Part 3: Design

This preview is downloaded from www.sis.se. Buy the entireThis preview is downloaded from www.sis.se. Buy the entireThis preview is downloaded from www.sis.se. Buy the entireThis preview is downloaded from www.sis.se. Buy the entirestandard via https://www.sis.se/std-75378standard via https://www.sis.se/std-75378standard via https://www.sis.se/std-75378standard via https://www.sis.se/std-75378

Standarder får världen att fungeraSIS (Swedish Standards Institute) är en fristående ideell förening med medlemmar från både privat och offentlig sektor. Vi är en del av det europeiska och globala nätverk som utarbetar internationella standarder. Standarder är dokumenterad kunskap utvecklad av framstående aktörer inom industri, näringsliv och samhälle och befrämjar handel över gränser, bidrar till att processer och produkter blir säkrare samt effektiviserar din verksamhet.

Delta och påverkaSom medlem i SIS har du möjlighet att påverka framtida standarder inom ditt område på nationell, europeisk och global nivå. Du får samtidigt tillgång till tidig information om utvecklingen inom din bransch.

Ta del av det färdiga arbetetVi erbjuder våra kunder allt som rör standarder och deras tillämpning. Hos oss kan du köpa alla publikationer du behöver – allt från enskilda standarder, tekniska rapporter och standard-paket till handböcker och onlinetjänster. Genom vår webbtjänst e-nav får du tillgång till ett lättnavigerat bibliotek där alla standarder som är aktuella för ditt företag finns tillgängliga. Standarder och handböcker är källor till kunskap. Vi säljer dem.

Utveckla din kompetens och lyckas bättre i ditt arbeteHos SIS kan du gå öppna eller företagsinterna utbildningar kring innehåll och tillämpning av standarder. Genom vår närhet till den internationella utvecklingen och ISO får du rätt kunskap i rätt tid, direkt från källan. Med vår kunskap om standarders möjligheter hjälper vi våra kunder att skapa verklig nytta och lönsamhet i sina verksamheter.

Vill du veta mer om SIS eller hur standarder kan effektivisera din verksamhet är du välkommen in på www.sis.se eller ta kontakt med oss på tel 08-555 523 00.

Standards make the world go roundSIS (Swedish Standards Institute) is an independent non-profit organisation with members from both the private and public sectors. We are part of the European and global network that draws up international standards. Standards consist of documented knowledge developed by prominent actors within the industry, business world and society. They promote cross-border trade, they help to make processes and products safer and they streamline your organisation.

Take part and have influenceAs a member of SIS you will have the possibility to participate in standardization activities on national, European and global level. The membership in SIS will give you the opportunity to influence future standards and gain access to early stage information about developments within your field.

Get to know the finished workWe offer our customers everything in connection with standards and their application. You can purchase all the publications you need from us - everything from individual standards, technical reports and standard packages through to manuals and online services. Our web service e-nav gives you access to an easy-to-navigate library where all standards that are relevant to your company are available. Standards and manuals are sources of knowledge. We sell them.

Increase understanding and improve perceptionWith SIS you can undergo either shared or in-house training in the content and application of standards. Thanks to our proximity to international development and ISO you receive the right knowledge at the right time, direct from the source. With our knowledge about the potential of standards, we assist our customers in creating tangible benefit and profitability in their organisations.

If you want to know more about SIS, or how standards can streamline your organisation, please visit www.sis.se or contact us on phone +46 (0)8-555 523 00

This preview is downloaded from www.sis.se. Buy the entire standard via https://www.sis.se/std-75378

© Copyright/Upphovsrätten till denna produkt tillhör SIS, Swedish Standards Institute, Stockholm, Sverige. Använd-ningen av denna produkt regleras av slutanvändarlicensen som återfinns i denna produkt, se standardens sista sidor.

© Copyright SIS, Swedish Standards Institute, Stockholm, Sweden. All rights reserved. The use of this product is governed by the end-user licence for this product. You will find the licence in the end of this document.

Upplysningar om sakinnehållet i standarden lämnas av SIS, Swedish Standards Institute, telefon 08-555 520 00. Standarder kan beställas hos SIS Förlag AB som även lämnar allmänna upplysningar om svensk och utländsk standard.

Information about the content of the standard is available from the Swedish Standards Institute (SIS), telephone +46 8 555 520 00. Standards may be ordered from SIS Förlag AB, who can also provide general information about Swedish and foreign standards.

Europastandarden EN 13445-3:2009+C2:2010 gäller som svensk standard. Detta dokument innehåller den officiella svenska versionen av EN 13445-3:2009+C2:2010.

Denna standard ersätter SS-EN 13445-3:2009, utgåva 2.

The European Standard EN 13445-3:2009+C2:2010 has the status of a Swedish Standard. This document contains the official Swedish version of EN 13445-3:2009+C2:2010.

This standard supersedes the Swedish Standard SS-EN 13445-3:2009, edition 2.

SS-EN 13445-3:2009+C2:2010 inkluderar de ändrade sidorna listade i Bilaga Y.

SS-EN 13445-3:2009+C2:2010 includes the corrected pages listed in Annex Y.

Standarden är framtagen av kommittén för Konstruktion, tillverkning och kontroll av tryckbärande anordningar, SIS/TK 298.

Har du synpunkter på innehållet i den här standarden, vill du delta i ett kommande revideringsarbete eller vara med och ta fram andra standarder inom området? Gå in på www.sis.se - där hittar du mer information.


EUROPASTANDARD EUROPEAN STANDARD NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM

EN 13445-3 Juli 2009

ICS 23.020.30 Ersätter EN 13445-3:2002

CEN European Committee for Standardization

Comité Européen de Normalisation Europäisches Komitee für Normung

Management Centre: Avenue Marnix 17, B-1000 BRUSSELS

© 2009 CEN All rights of exploitation in any form and by any means reserved worldwide for CEN national Members Ref. Nr. EN 13445-3:2009 Sv

Svensk version

Tryckkärl (ej eldberörda) – Del 3: Konstruktion

Récipients sous pression non soumis à la flamme – Partie 3 : conception

Unfired pressure vessels – Part 3: Design

Unbefeuerte Druckbehälter – Teil 3: Konstruktion

Denna standard är den officiella svenska versionen av EN 13445-3:2009. För översättningen svarar SIS.

Denna Europastandard antogs av CEN den 30 juni 2009.

CEN-medlemmarna är förpliktade att följa fordringarna i CEN/CENELECs interna bestämmelser som anger på vilka villkor denna Europastandard i oförändrat skick ska ges status som nationell standard. Aktuella förteckningar och bibliografiska referenser rörande sådana nationella standarder kan på begäran erhållas från CENs centralsekretariat eller från någon av CENs medlemmar.

Denna Europastandard finns i tre officiella versioner (engelsk, fransk och tysk). En version på något annat språk, översatt under ansvar av en CEN-medlem till sitt eget språk och anmäld till CENs centralsekretariat, har samma status som de officiella versionerna.

CENs medlemmar är de nationella standardiseringsorganen i Belgien, Bulgarien, Cypern, Danmark, Estland, Finland, Frankrike, Grekland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Nederländerna, Norge, Polen, Portugal, Rumänien, Schweiz, Slovakien, Slovenien, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland, Ungern och Österrike.


EN 13445-3:2009 (Sv) Issue 2 (2010-07)

2

Innehåll

Sida

Förord ............................................................................................................................................................. 6

1 Omfattning ......................................................................................................................................... 8

2 Normativa hänvisningar ................................................................................................................... 8

3 Termer och definitioner .................................................................................................................... 9

4 Beteckningar ................................................................................................................................... 12

5 Grundläggande beräkningskriterier .............................................................................................. 13 5.1 Allmänt .............................................................................................................................................. 13 5.2 Korrosion, erosion och skydd däremot ............................................................................................. 13 5.3 Lastfall ............................................................................................................................................... 15 5.4 Beräkningsmetoder ........................................................................................................................... 18 5.5 Tjockleksberäkningar (DBF) ............................................................................................................. 20 5.6 Svetsfaktor ........................................................................................................................................ 21 5.7 Konstruktionskrav på svetsskarvar ................................................................................................... 21

6 Nominell beräkningsspänning i tryckbärande delar ................................................................... 24 6.1 Allmänt .............................................................................................................................................. 24 6.2 Andra stål (utom gjutgods) än austenitiska stål enligt 6.4 och 6.5, med en minsta

brottförlängning (enligt för materialet tillämplig teknisk specifikation) under 30 % ........................... 24 6.3 Alternativ väg för andra stål (utom gjutgods), än austenitiska stål enligt 6.4 och 6.5, med en

minsta brottförlängning (enligt för materialet tillämplig teknisk specifikation) under 30 % .................... 25 6.4 Austenitiska stål (utom gjutgods) med en minsta brottförlängning (enligt för materialet

tillämplig teknisk specifikation) större än 30 % och upp till 35 % ...................................................... 26 6.5 Austenitiska stål (utom gjutgods) med en minsta brottförlängning (enligt för materialet

tillämplig teknisk specifikation) över 35 % ........................................................................................ 26 6.6 Gjutstål .............................................................................................................................................. 26

7 Mantlar under invändigt tryck ........................................................................................................ 28 7.1 Syfte .................................................................................................................................................. 28 7.2 Specifika definitioner ......................................................................................................................... 28 7.3 Specifika beteckningar ...................................................................................................................... 28 7.4 Cylindriska och sfäriska mantlar ....................................................................................................... 28 7.5 Kupade gavlar ................................................................................................................................... 29 7.6 Koniska mantlar och koniska gavlar ................................................................................................. 34 7.7 Stutsar som helt eller delvis ligger i hålkälsområdet ......................................................................... 43

8 Mantlar under yttre tryck ................................................................................................................ 48 8.1 Syfte .................................................................................................................................................. 48 8.2 Specifika definitioner ......................................................................................................................... 48 8.3 Specifika beteckningar ...................................................................................................................... 48 8.4 Allmänt .............................................................................................................................................. 51 8.5 Cylindriska mantlar ............................................................................................................................ 52 8.6 Koniska mantlar ................................................................................................................................ 73 8.7 Sfäriska mantlar ................................................................................................................................ 81 8.8 Kupade gavlar ................................................................................................................................... 81

9 Hål i mantlar ..................................................................................................................................... 82 9.1 Syfte .................................................................................................................................................. 82 9.2 Specifika definitioner ......................................................................................................................... 82 9.3 Specifika beteckningar ...................................................................................................................... 83 9.4 Allmänt .............................................................................................................................................. 86 9.5 Enstaka hål ....................................................................................................................................... 97


EN 13445-3:2009 (Sv) Issue 2 (2010-07)

3

9.6 Multipla hål ....................................................................................................................................... 112 9.7 Hål intill en manteldiskontinuitet ...................................................................................................... 122

10 Plana gavlar .................................................................................................................................... 130 10.1 Allmänt ............................................................................................................................................. 130 10.2 Specifika definitioner ....................................................................................................................... 130 10.3 Specifika beteckningar .................................................................................................................... 130 10.4 Cirkulära plana gavlar utan hål, svetsade till cylindriska mantlar .................................................... 132 10.5 Skruvade cirkulära plana gavlar utan hål ........................................................................................ 139 10.6 Cirkulära plana gavlar med hål ........................................................................................................ 141 10.7 Plana gavlar med icke-cirkulär form och ringplåtar ......................................................................... 146

11 Flänsar ............................................................................................................................................ 150 11.1 Syfte ................................................................................................................................................. 150 11.2 Specifika definitioner ....................................................................................................................... 150 11.3 Specifika beteckningar .................................................................................................................... 151 11.4 Allmänt ............................................................................................................................................. 152 11.5 Flänsar med packning innanför skruvarna ...................................................................................... 157 11.6 Flänsar med mjuk packning över hela flänsytan ............................................................................. 172 11.7 Tätsvetsade flänsförband ................................................................................................................ 174 11.8 Inåtvända flänsar med packning innanför skruvarna ....................................................................... 175 11.9 Inåtvända flänsar med packning över hela flänsytan ...................................................................... 178 11.10 Flänsar med metallisk kontakt över hela flänsytan .......................................................................... 182

12 Skruvade tallriksgavlar ................................................................................................................. 184 12.1 Syfte ................................................................................................................................................. 184 12.2 Specifik definition ............................................................................................................................. 184 12.3 Specifika beteckningar .................................................................................................................... 184 12.4 Allmänt ............................................................................................................................................. 185 12.5 Skruvade tallriksgavlar med packning innanför skruvarna .............................................................. 185 12.6 Skruvade tallriksgavlar med packning över hela flänsytan .............................................................. 186

13 Tubplattor i värmeväxlare ............................................................................................................. 188 13.1 Syfte ................................................................................................................................................. 188 13.2 Specifika definitioner ....................................................................................................................... 188 13.3 Specifika beteckningar .................................................................................................................... 188 13.4 U-tubvärmeväxlare .......................................................................................................................... 191 13.5 Värmeväxlare med fasta tubplattor .................................................................................................. 205 13.6 Värmeväxlare med flytande tubplatta .............................................................................................. 232 13.7 Karakteristika för tubplatta ............................................................................................................... 248 13.8 Maximalt tillåten spänning mellan tub och tubplatta ........................................................................ 255 13.9 Största tillåtna axiella tryckspänning i tuber .................................................................................... 256 13.10 Beräkning av tubplattans flänsdel med packning innanför skruvarna ............................................. 259 13.11 Beräkning av tubplattans flänsdel med packning över hela ytan .................................................... 262 13.12 Speciella svetsskarvar mellan tubplatta och tub ............................................................................. 264

14 Expansionsbälgar .......................................................................................................................... 268 14.1 Syfte ................................................................................................................................................. 268 14.2 Specifika definitioner ....................................................................................................................... 268 14.3 Specifika beteckningar .................................................................................................................... 270 14.4 Begränsningar ................................................................................................................................. 271 14.5 Oförstärkta bälgar med U-profil ....................................................................................................... 274 14.6 Förstärkta bälgar med U-profil ......................................................................................................... 287 14.7 Toroidiska bälgar ............................................................................................................................. 295 14.8 Tillverkning ....................................................................................................................................... 301 14.9 Kontroll och provning ....................................................................................................................... 303 14.10 Bälgar utsatta för axiella, laterala eller vinkelförskjutningar ............................................................ 305

15 Rektangulära tryckkärl .................................................................................................................. 310 15.1 Syfte ................................................................................................................................................. 310 15.2 Specifika definitioner ....................................................................................................................... 310 15.3 Specifika beteckningar .................................................................................................................... 310 15.4 Allmänt ............................................................................................................................................. 311


EN 13445-3:2009 (Sv) Issue 2 (2010-07)

4

15.5 Oförstärkta kärl ................................................................................................................................ 312 15.6 Förstärkta kärl ................................................................................................................................. 317 15.7 Hål ................................................................................................................................................... 325

16 Lokala laster .................................................................................................................................. 327 16.1 Syfte ................................................................................................................................................ 327 16.2 Specifika definitioner ....................................................................................................................... 327 16.3 Specifika beteckningar .................................................................................................................... 328 16.4 Lokala laster på stutsar i sfäriska mantlar ...................................................................................... 329 16.5 Lokala laster på stutsar i cylindriska mantlar .................................................................................. 337 16.6 Linjelaster ........................................................................................................................................ 346 16.7 Lyftöglor .......................................................................................................................................... 351 16.8 Horisontella kärl i sadlar .................................................................................................................. 354 16.9 Horisontella kärl i ringar .................................................................................................................. 367 16.10 Vertikala kärl på konsoler ................................................................................................................ 371 16.11 Vertikala kärl på ben ....................................................................................................................... 377 16.12 Vertikala kärl på kjol ........................................................................................................................ 379 16.13 Vertikala kärl med stödring ............................................................................................................. 393 16.14 Globala laster .................................................................................................................................. 402

17 Förenklad utmattningsanalys ...................................................................................................... 408 17.1 Syfte ................................................................................................................................................ 408 17.2 Specifika definitioner ....................................................................................................................... 408 17.3 Specifika beteckningar .................................................................................................................... 410 17.4 Begränsningar ................................................................................................................................. 411 17.5 Allmänt ............................................................................................................................................ 411 17.6 Bestämning av antalet tillåtna tryckcykler ....................................................................................... 412 17.7 Bedömningsregel ............................................................................................................................ 438 17.8 Konstruktion och tillverkning ........................................................................................................... 438 17.9 Provning .......................................................................................................................................... 439

18 Detaljerad utmattningsanalys ...................................................................................................... 440 18.1 Syfte ................................................................................................................................................ 440 18.2 Specifika definitioner ....................................................................................................................... 440 18.3 Specifika beteckningar .................................................................................................................... 443 18.4 Begränsningar ................................................................................................................................. 445 18.5 Allmänt ............................................................................................................................................ 446 18.6 Svetsat material .............................................................................................................................. 448 18.7 Osvetsade komponenter och skruvar ............................................................................................. 452 18.8 Elastisk-plastiskt tillstånd ................................................................................................................ 455 18.9 Utmattning ....................................................................................................................................... 457 18.10 Utmattningshållfasthet hos svetsade komponenter ........................................................................ 460 18.11 Utmattningshållfasthet hos osvetsade komponenter ...................................................................... 479 18.12 Utmattningshållfasthet hos stålskruvar ........................................................................................... 484

19 Beräkning mot krypning ............................................................................................................... 486 19.1 Allmänt ............................................................................................................................................ 486 19.2 Tillkommande definitioner ............................................................................................................... 486 19.3 Tillkommande symboler och förkortningar ...................................................................................... 487 19.4 Beräkning i krypområdet ................................................................................................................. 487 19.5 Nominell beräkningsspänning i krypområdet .................................................................................. 488 19.6 Svetsfaktor i krypområdet ............................................................................................................... 492 19.7 Tryckbelastning av övervägande icke-cyklisk natur i krypområdet ................................................. 492 19.8 Beräkningsprocedurer för DBF ....................................................................................................... 492

20 Förstärkta plana väggar ............................................................................................................... 495 20.1 Allmänt ............................................................................................................................................ 495 20.2 Stagade plana väggar ..................................................................................................................... 495 20.3 Specifika definitioner för stagade plana väggar .............................................................................. 495 20.4 Erforderlig tjocklek hos stagade plana väggar ................................................................................ 495 20.5 Erforderliga dimensioner och utformning av stagbultar och stag ................................................... 495 20.6 Krav på gängade stagbultar ............................................................................................................ 496


EN 13445-3:2009 (Sv) Issue 2 (2010-07)

5

20.7 Krav på insvetsade stagbultar och svetsade stag ........................................................................... 496 20.8 Tabeller för stagade plana väggar ................................................................................................... 497 20.9 Figurer för stagade plana väggar .................................................................................................... 498

21 Cirkulära plana gavlar med radiella förstärkningsfjädrar ......................................................... 501 21.1 Inledning .......................................................................................................................................... 501 21.2 Specifika definitioner ....................................................................................................................... 501 21.3 Specifika beteckningar .................................................................................................................... 503 21.4 Gavlar utan tillkommande periferiböjmoment .................................................................................. 504 21.5 Gavlar med tillkommande periferiböjmoment .................................................................................. 506 21.6 Hål ................................................................................................................................................... 508 21.7 Svetsar ............................................................................................................................................. 508 21.8 Centrumring ..................................................................................................................................... 509

Bilaga A (informativ) Konstruktionskrav för tryckbärande svetsar ...................................................... 510

Bilaga B (normativ) Beräkning med analys (DBA) – Direct route ......................................................... 533

Bilaga C (normativ) Beräkning med analys (DBA) – Spänningskategorisering .................................. 562

Bilaga D (informativ) Verifiering av formen på kärl utsatta för yttre tryck ........................................... 580

Bilaga E (normativ) Beräkning av avvikelsen från cirkulär form för cylindrar och koner .................. 586

Bilaga F (normativ) Tillåtet yttre tryck för kärl med orundhet utanför tillåtna toleranser ................... 589

Bilaga G (normativ) Alternativa beräkningsregler för flänsar och packningsförsedda flänsförband ................................................................................................................................................ 591

Bilaga GA (i nformativ) Alterna tiva beräknings regler för flänsar och pac kningsförsedda flänsförband .................................................................................................................. ............................. 637 Bilaga H (informativ) Packningsfaktorer m och y .................................................................................. 696 Bilaga I (informativ) Ytterligare information om beräkning av tubplattor ............................................ 698 Bilaga J (normativ) Alternativ metod för beräkning av tubplattor ........................................................ 702 Bilaga K (informativ) Ytterligare information om beräkning av expansionsbälgar ............................ 744 Bilaga L (informativ) Bakgrund till beäkningsreglerna för tillkommande icke tryckberoende laster .................................................................................................................................. 751 Bilaga M (informativ) Övervakning under drift av kärl utsatta för utmattning eller krypning ...................................................................................................................................................................... 753 Bilaga N (informativ) Litteratur till avsnitt 18 .......................................................................................... 756 Bilaga O (informativ) Fysikaliska egenskaper hos stål ......................................................................... 757 Bilaga P (normativ) Klassificering av svetsdetaljer för användning med huvudspänningsomfång .......................................................................................................... ................. 765 Bilaga Q (normativ) Förenklad procedur för utmattningsanalys av osvetsade områden .................. 778 Bilaga R (in formativ) Ko efficienter för kry pbrottsmodellekvationer fö r e xtrapolering a v krypbrottgräns ................................................................................................................ ........................... 779 Bilaga S (informativ) trapolerin gav nominell beräkingsspänning baseat på tidsoberoende beteende i krypområdet .......................................................................................... ........ 783 Bilaga T (normativ) Dimensionering med experimentella metoder ...................................................... 788 Bilaga Y (informativ) Ändringar i EN 13445-3 .................................................................................. ....... 801 Bilaga ZA (informativ) Sambandet mellan denna Europastandard och de grundläggande säkerhetskraven i EG-direktivet 97/23/EG ............................................................................................... 802


EN 13445-3:2009 (Sv) Issue 2 (2010-07)

6

Förord

Detta dokument (EN 13445-3:2009) har utarbetats av den tekniska kommittén CEN/TC 54 "Unfired pressure vessels", där sekretariatet ligger hos BSI.

Denna Europastandard ska ges status av nationell standard, antingen genom publicering av en identisk text eller genom ikraftsättning senast december 2009, och motstridande nationella standarder ska upphävas senast december 2009.

Det bör uppmärksammas att vissa delar av detta dokument kan omfattas patenträttigheter. CEN (och/eller CENLEC) är inte ansvariga för att identifiera sådana patenträttigheter.

Detta dokument har utarbetats under ett mandat till CEN från EG-kommissionen och EFTA och stöder grundläggande säkerhetskrav i EG-direktiv.

Den informativa bilagan ZA, som är en integrerad del av detta dokument, beskriver sambandet med EG-direktiv.

— Denna Europastandard om “Icke-eldberörda tryckkärl” omfattar följande delar:

— Del 1: Allmänt.

— Del 2: Material.

— Del 3: Konstruktion.

— Del 4: Tillverkning.

— Del 5: Kontroll och provning.

— Del 6: Konstruktions- och tillverkningskrav för tryckkärl och tryckbärande komponenter av segjärn.

— CR 13445-7, Tryckkärl (ej eldberörda) – del 7: Vägledning för användning av förfarande för bedömning av överensstämmelse.

— Del 8: Allmänna krav för tryckkärl av aluminium och aluminiumlegeringar.

— CEN/TR 13445-9, Tryckkärl (ej eldberörda) – del 9: Anpassning av serien EN 13445 till ISO 16528.

Även om dessa delar kan köpas separat, bör det beaktas att delarna är beroende av varandra. För tillverk-ning av icke-eldberörda tryckkärl måste samtliga relevanta delar tillämpas för att nöjaktigt uppfylla standar-dens krav.

Ändringar av standarden och tolkningar av punkter, där olika tolkningar förefaller möjliga, utförs genom MHD (Migration Help Desk). En länk till och information om MHD återfinns på http://www.cen.eu/cenorm/sectors/sectors/mechanicalengineering/pressure/index.asp. Ett formulär för att ställa frågor kan laddas ner från länken till MHDs webbsida. Efter det att experter på olika ämnen har enats om ett svar, sänds detta till frågeställaren. Korrigerade sidor ges specifika utgåvenummer och ges ut av CEN enligt CENs regler. Tolkningar publiceras på webbsidan.

Detta dokument ersätter EN 13445-3:2002. Denna nya utgåva inkluderar de tillägg, som tidigare godkänts av CENs medlemmar och de korrigerade sidorna till och med ändringsutgåva 36 utan någon ytterligare teknisk förändring. Bilaga Y ger detaljer om väsentliga tekniska skillnader mellan denna europastandard och den föregående utgåvan.


EN 13445-3:2009 (Sv) Issue 2 (2010-07)

7

Ändringar av denna nya utgåva kan komma att utfärdas från tid till annan och kan sedan användas omedel-bart som alternativ till reglerna i denna utgåva. Avsikten är att varje år leverera en ny version av EN 13445:2009, som inkluderar dessa ändringar och andra identifierade rättelser. Bilaga Y anger vilka sidor som ändrats i utgåva 2 (2010-07).

Enligt CEN/CENELECs interna bestämmelser ska följande länder fastställa denna Europastandard: Belgien, Bulgarien, Cypern, Danmark, Estland, Finland, Frankrike, Grekland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Nederländerna, Norge, Polen, Portugal, Rumänien, Schweiz, Slovakien, Slovenien, Spa-nien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland, Ungern och Österrike.


EN 13445-3:2009 (Sv) Issue 2 (2010-07)

8

1 Omfattning

Denna del av denna Europastandard anger krav på konstruktion av icke-eldberörda tryckkärl som täcks av EN 13445-1:2009 och är tillverkade av stål enligt EN 13445-2:2009.

EN 13445-5:2009, bilaga C anger krav på konstruktion av åtkomst- och inspektionsöppningar, stängnings-mekanismer och speciella låselement.

ANM. Denna del avser beräkning och konstruktion av kärl innan de tas i drift. Med tillämpliga ändringar kan den använ-das för beräkningar och analyser under drift.

2 Normativa hänvisningar

Denna Europastandard inkorporerar genom daterade eller odaterade hänvisningar bestämmelser från andra nedan förtecknade publikationer. Dessa normativa hänvisningar anges på de platser i texten där bestäm-melserna ska tillämpas. För daterade hänvisningar gäller senare publicerade tillägg, ändringar eller revide-rade utgåvor vid användning av denna Europastandard endast när de har inkorporerats i denna genom tillägg, ändring eller reviderad utgåva. För odaterade hänvisningar gäller senaste utgåvan (inklusive tillägg).

SS-EN 286-2, utg. 1, Enkla, ej eldberörda tryckkärl avsedda att innehålla luft eller kväve – Del 2: Tryckkärl för luftbroms- och tillhörande system på motorfordon och deras släpfordon

SS-EN 764-1:2004, Tryckbärande anordningar – Del 1: Terminologi – Tryck, temperatur, volym, nominell storlek

SS-EN 764-2, utg. 1, Tryckbärande anordningar – Del 2: Storheter, symboler och enheter

SS-EN 764-3, utg. 1, Tryckbärande anordningar – Del 3: Definition av inblandade parter

SS-EN 837-1, utg. 1, Manometrar – Del 1: Rörfjädermanometrar – Mått, mätområden, krav och provning

SS-EN 837-3, utg. 1, Manometrar – Del 3: Membran- och tryckelementsmanometrar – Mått, mätområden, krav på provning

SS-EN 1092-1:2007, Flänsar och deras förband – Runda flänsar för rör, ventiler, rördelar och tillbehör, PN-betecknade – Del 1: Stålflänsar

SS-EN 1591-1, utg. 1, Rörflänsar – Flänsförband – Konstruktionsregler för cirkulära flänsförband med pack-ning – Del 1: Beräkningsmetod

SS-EN 1708-1, utg. 1, SS-EN 1708-1/A1:2004, Svetsning – Svetsförband i stål – Del 1: Trycksatta kompo-nenter

SS-EN 10222-1, utg. 1, SS-EN 10222-1/A1, utg. 1, Smide av stål för tryckkärlsändamål – Del 1: Allmänna bestämmelser för friformssmide

SS-EN 13445-1:2009, Tryckkärl (ej eldberörda) – Del 1: Allmänt

SS-EN 13445-2:2009, Tryckkärl (ej eldberörda) – Del 2: Material

SS-EN 13445-4:2009, Tryckkärl (ej eldberörda) – Del 4: Tillverkning

SS-EN 13445-5:2009, Tryckkärl (ej eldberörda) – Del 5: Kontroll och provning

SS-EN 13445-8:2009, Tryckkärl (ej eldberörda) – Del 8: Allmänna krav för tryckkärl av aluminium och alumi-niumlegeringar


EN 13445-3:2009 (Sv) Issue 2 (2010-07)

9

SS-EN ISO 4014, utg. 1, Fästelement – Delgängade sexkantskruvar – Produktklasserna A och B (ISO 4014:1999)

SS-EN ISO 4016, utg. 1, Fästelement – Delgängade sexkantskruvar – Produktklass C (ISO 4016:1999)

SS-EN ISO 15613:2004, Specifikation för och kvalificering av svetsprocedurer för metalliska material - Kvali-ficering genom utfallssvetsprovning (ISO 15613:2004)

SS-ISO 261, utg. 1, Metriska ISO-gängor för allmän användning – Generalplan

3 Termer och definitioner

För denna del av denna Europastandard ges termer och definitioner i EN 13445-1:2009, EN 13445-2:2009 och följande:

ANM. EN 13445-1:2009 och EN 13445-2:2009 använder terminologi, symboler och definitioner från EN 764-1:2004, EN 764-2:2002 och EN 764-3:2002.

3.1 last påtryckt termomekanisk påverkan som förorsakar spänning och/eller töjning i en struktur, t ex pålagt tryck, kraft, temperatur

3.2 beräkningstjocklek effektiv tjocklek tillgänglig för att motstå lasterna i korroderat tillstånd, effektiv tjocklek tillgänglig för att motstå lasterna i lastfallet, se 5.3.2

3.3 antagen tjocklek tjocklek antagen av konstruktören mellan minsta erforderliga manteltjocklek e och mantelns beräkningstjock-lek ea

3.4 beräkningstryck differenstryck som används vid beräkning av en komponent, differenstryck som används vid beräkning av en komponent

[EN 764-1:2004]

3.5 beräkningstemperatur temperatur som används vid beräkning av en komponent, temperatur som används vid beräkning av en komponent

[EN 764-1:2004]

3.6 kammare enstaka fluidutrymme i en tryckutrustning, fluidutrymme i ett tryckkärl

[EN 764-1:2004]

3.7 komponent del av tryckutrustning eller aggregat som i beräkningen betraktas som en individuell del, del av tryckutrust-ning som vid beräkningen kan betraktas som en separat del


EN 13445-3:2009 (Sv) Issue 2 (2010-07)

10

[EN 764-1:2004]

3.8 krypområde temperaturområde, inom vilket tidsberoende materialparametrar är styrande för konstruktionen

ANM Se också 5.1

3.9 kryoapplikation applikation för kondenserade gaser vid låg temperatur

3.10 beräkningstryck tryck vid toppen av varje kammare i tryckutrustningen, som valts för bestämning av beräkningstrycket för varje komponent

[EN 764-1:2004]

ANM. Godtycklig annan punkt kan specificeras.

3.11 konstruktionstemperatur temperatur vald för bestämning av beräkningstemperaturen för varje komponent

[EN 764-1:2004]

3.12 differenstryck tryck vars algebraiska värde är lika med skillnaden mellan trycken på båda sidor av en komponent, tryck vars algebraiska värde är lika med skillnaden mellan trycken på båda sidor av en skiljevägg

[EN 764-1:2004]

3.13 styrande svetsskarv fullt genomsvetsad huvudskarv, där membranspänningarna genom svetsfaktorn styr komponentens tjocklek

3.14 lastfall kombination av samhörande laster

3.15 huvudskarv svetsskarv mellan de tryckbärande huvuddelarna

3.16 högsta tillåtna tryck tryck som erhålls med beräkningstjockleken vid beräkningstemperaturen för en komponent vid beräkning med formler, högsta tryck som erhålles från beräkning med formler eller relevanta procedurer i EN 13445-3:2009 för en komponent i ett visst lastfall, eller för hela tryckkärlet, det lägsta av dessa högsta tillåtna tryck för alla dess komponenter

ANM 1 De olika värden på nominell beräkningsspänning f, analystjocklek ea and svetsfaktor z som användes i olika lastfall vid beräkning av högsta tillåtna tryck framgår av 5.3.2.

ANM 2 Om ingen explicit formel ges för högsta tillåtna tryck Pmax, kan Pmax beräknas som det tryck som ger en er-forderlig tjocklek lika med analystjockleken.


EN 13445-3:2009 (Sv) Issue 2 (2010-07)

11

ANM 3 Det högsta tillåtna tryck Pmax som skall användas för den förenklade utmattningsberäkningen i kapitel 17 och för beräkningen av ekvivalenta fulla tryckcykler i 5.4.2, skall beräknas för normala lastfall.

3.17 minsta möjliga tillverkningstjocklek minsta möjliga tjocklek efter tillverkning

3.18 nominell beräkningsspänning spänningsvärde, som ska användas i formlerna för beräkning av tryckbärande komponenter

3.19 nominell tjocklek tjocklek som anges på ritningarna

3.20 tryckprov tryck som utrustning utsätts för vid tryckprovning

[EN 764-1:2004]

3.21 provningstemperatur temperatur vid vilken tryckprovningen av tryckutrustningen utförs

[EN 764-1:2004]

3.22 volym intern volym av en kammare, inklusive volymen av stutsar till första anslutning (fläns, koppling, svets) och exklusive volymen av interna permanenta delar (t ex bafflar, omrörare)

[EN 764-1:2004]

3.23 a-mått hos kälsvets höjden hos den inskrivna likbenta triangeln, mätt från den teoretiska rotpunkten


EN 13445-3:2009 (Sv) Issue 2 (2010-07)

12

4 Betecknin gar

I denna del av denna Europastandard, används allmänna beteckningar enligt EN 13445-1:2009, EN 13445-2:2009 och tabell 4-1:

Tabell 4-1 – Symboler, kvantiteter och enheter c

Symbol Be skrivning Enhet

a a-mått mm

e erforderlig tjocklek mm

en nominell tjocklek mm

emin minsta möjliga tillverkningstjocklek mm

ea beräkningstjocklek mm

c korrosions- eller erosionstillägg mm

f nominell beräkningsspänning MPa

fd högsta nominella beräkningsspänning för normala driftfall MPa

fexp högsta nominella beräkningsspänning för exceptionella driftfall MPa

ftest högsta nominella beräkningsspänning för provningsfall MPa

neq antal ekvivalenta fulla tryckcykler (se 5.4.2) –

P beräkningstryck MPa a

Pd konstruktionstryck MPa a

Pmax högsta tillåtna (permissible) tryck MPa a

PS, PS högsta tillåtna (allowable) tryck MPa a

Ptest tryckprov MPa a

ReH lägsta övre sträckgräns MPa

Rm lägsta brottgräns MPa

Rm/T lägsta brottgräns vid temperatur T °C MPa

Rp0,2 lägsta 0,2 %-förlängningsgräns MPa

Rp0,2/T lägsta 0,2 %-förlängningsgräns vid temperaturen T °C MPa

Rp1,0 lägsta 1,0 %-förlängningsgräns MPa

Rp1,0/T lägsta 1,0 %-förlängningsgräns vid temperaturen T °C MPa

T temperatur °C

Td beräkningstemperatur °C

Ttest provningstemperatur °C

TSmax, TSmin högsta/lägsta tillåtna temperaturer °C

V volym hos ett kärl (eller kammare) mm3 b

z svetsfaktor –

Poissons tal –

a MPa enbart för beräkningsändamål, annars används enheten bar (1 MPa = 10 bar).

b mm3 enbart för beräkningsändamål, annars används enheten liter.

c Formlerna i denna standard är inte dimensionslösa.


EN 13445-3:2009 (Sv) Issue 2 (2010-07)

13

5 Grundläggande beräkningskriterier

5.1 Allmänt

EN 13445-3:2009 kan bara tillämpas när:

material och svetsar inte utsätts för lokal korrosion av produkter som kärlet avses innehålla eller som rimli-gen kan förutses förekomma i kärlet.

alla beräkningstemperaturer antingen ligger nedanför krypområdet eller minst en beräkningstemperatur lig-ger i krypområdet och tidsberoende materialdata anges i materialstandarden.

ANM. Krypområde definieras i 3.8.

Vid beräkning är krypområdet det temperaturområde inom vilket tidsoberoende materialdata inte längre är styrande vid bestämningen av nominell beräkningsspänning.

Använda materialdata måste gälla de i de olika kryplastfallen specificerade drifttiderna.

5.2 Korrosion, erosion och skydd däremot

5.2.1 Allmänt

Närhelst ordet "korrosion" används i denna standard ska det anses mena korrosion, oxidering, skalning, nötning, erosion och alla andra slag av materialförlust.

ANM. 1 Spänningskorrosionssprickor kan förekomma vid vissa temperaturer och miljöer. Ett korrosionstillägg är inte ett lämpligt sätt att behandla spänningskorrosion. Under sådana förhållanden ska hänsyn tagas till använda material och restspänningar i det färdiga kärlet.

ANM. 2 Det är omöjligt att fastställa bestämda förebyggande riktlinjer för säkerhetsåtgärder mot effekterna av korrosion på grund av den komplexa naturen hos korrosion, som kan förekomma i många former, inklusive men inte begränsade till följande:

— kemisk attack, där metallen löses upp av fluider. Den kan vara allmän över hela ytan eller lokal (punkt-korrosion) eller en kombination av båda två;

— rost förorsakad av kombinerad inverkan av fukt och luft;

— erosionskorrosion där en annars oskyldig fluid strömmar över ytan med en hastighet större än ett visst kritiskt värde;

— högtemperaturoxidering (skalning).

Hänsyn bör tas till den inverkan som korrosion (både invändig och utvändig) kan ha på kärlets livstid. Vid osä-kerhet bör korrosionsprov utföras. Dessa bör utföras på verkligt material (inklusive svetsar och materialkombi-nationer) under exponering från de kemikalier som verkligen används vid drift. Korrosionsproven bör pågå un-der tillräckligt lång period för att fastställa en eventuell trend i ändring av korrosionshastigheten med tiden.

ANM. 3 Det är mycket farligt att utgå från att huvudbeståndsdelen i en blandning av kemikalier är det aktiva ämnet, i många fall kan små spår av ett ämne utöva en accelererande eller passiverande inverkan utan proportion till den närva-rande mängden. Fluidtemperaturer och -hastigheter vid korrosionsprovning bör motsvara dem som förekommer i drift.

5.2.2 Tillkommande tjockleksmarginal för korrosion

I alla fall då en minskning av väggtjockleken kan förekomma på den ena eller andra ytan som ett resultat av ytkorrosion eller erosion, förorsakad av produkterna i kärlet eller av omgivningen, ska en motsvarande extra


EN 13445-3:2009 (Sv) Issue 2 (2010-07)

14

tjockleksmarginal, tillräcklig för komponenternas beräknade livstid, läggas till. Värdet ska anges på kärlets konstruktionsritning. De valda värdena ska vara tillräckliga för att täcka den totala mängden av förväntad korrosion på endera eller båda kärlytorna.

Ett korrosionstillägg erfordras inte när korrosion kan uteslutas, antingen på grund av att de material, inklusive svetsar, som används i tryckkärlsväggarna är motståndskraftiga mot korrosion med hänsyn till innehåll och belastning eller är tillförlitligt skyddade (se 5.2.4).

Inget korrosionstillägg erfordras för värmeväxlartuber och andra delar för liknande ändamål, om inte detta erfordras på grund av en speciell korrosiv miljö.

Ett korrosionstillägg ger ingen säkerhet mot punktkorrosion eller spänningskorrosion, utan i dessa fall är ett byte av material, plätering, etc. lämpliga åtgärder.

När punktkorrosion kan förekomma, ska lämpligt motståndskraftigt material väljas, eller ytorna skyddas på lämpligt sätt.

5.2.3 Samband mellan tjockleksdefinitioner

Sambandet mellan olika tjockleksdefinitioner visas i figur 5-1.

eex

e

c

e

m

ea en emin

Förklaring

e är erforderlig tjocklek;

en är nominell tjocklek;

emin är minsta möjliga tillverkningstjocklek (emin = en - e);

ea är beräkningstjocklek (ea = emin - c);

c är korrosions- eller erosionstillägg;

e är absolutvärdet av eventuell negativ tolerans på nominell tjocklek (t ex tagen från materialstandarderna);

m är marginalen för möjlig förtunning under tillverkningsprocessen;

eex är extra tjocklek upp till nominell tjocklek.

Figur 5.1 – Sambandet mellan tjockleksdefinitioner

5.2.4 Pläteringar och linings

Bara fullständigt ogenomträngliga, tillräckligt tjocka och kemiskt stabila lager med en medellivslängd minst lika med tryckkärlets ska anses utgöra tillförlitligt skydd mot korrosion, och tunna lager (såsom målning, gal-vanisering, förtenning, etc.) och beklädnad som man vet kommer att behöva förnyas under tryckkärlskompo-nenternas livstid får inte användas. För plastbeklädnader ska lämpligheten visas, med hänsyn tagen bl a till risken för diffusion. Den provning av korrosionsskydd som beskrivs i EN 286-2:1992 anses inte tillräcklig för tryckkärl enligt denna standard.


EN 13445-3:2009 (Sv) Issue 2 (2010-07)

15

Kärl kan vara helt eller delvis beklätt (eller täckt) med korrosionsmotståndskraftigt material. Beklädnader (linings) bör vara fast förenade med kärlets grundmaterial. Lösa eller intermittent fastsatta beklädnader kan användas om följande beaktas:

— tillräcklig seghet hos beklädnaden för att tillåta den eventuella töjning den kan förväntas utsättas för un-der drift och provning, också med hänsyn till olika termisk expansion;

— för icke-metallisk beklädnad, grundmaterialets ytfinhet.

Om kontakt mellan korrosiva ämnen och kärlets grundmaterial kan uteslutas, behöver inget korrosionstillägg göras för materialförlust i grundmaterialet.

5.2.5 Slitplåtar

När allvarlig erosion och nötning kan förekomma, ska lokala skydds- eller slitplåtar monteras direkt i vägen för det inkommande materialet.

5.3 Lastfall

5.3.1 Laster

Vid konstruktionen av ett kärl ska följande belastningar beaktas i tillämpliga fall:

a) invändigt och/eller utvändigt tryck;

b) högsta statiska tryck från fluidinnehållet under drift;

c) kärlets egenvikt;

d) maximal vikt av innehåll under drift;

e) vikt av vatten under vattentryckprovning;

f) belastning från vind, snö och is;

g) jordbävningslast;

h) andra laster, som verkar på kärlet, inklusive laster under transport och installation.

När det inte är möjligt att visa att den föreslagna konstruktionen är tillfredställande, t ex genom jämförelse med andra kärl, ska inverkan av följande laster beaktas i tillämpliga fall:

i) spänningar förorsakade av fästöglor, ringar, balkar, sadlar, interna strukturer eller anslutande rörledning-ar eller avsiktliga medellinjeförskjutningar mellan intilliggande komponenter;

j) chocklaster förorsakade av vattenslag eller svall från kärlets innehåll;

k) böjmoment förorsakade av att tryckcentrum inte sammanfaller med kärlets neutralaxel;

l) spänningar förorsakade av temperaturskillnader, inklusive transienta förlopp, och skillnader i värmeut-vidgningskoefficienter;

m) spänningar förorsakade av variationer i tryck, temperatur, och externa laster;

n) spänningar förorsakade av sönderfall av instabila fluider.


SVENSK STANDARD SS-EN 13445-3:2009+C2:2010

Documents

Transcript of SVENSK STANDARD SS-EN 13445-3:2009+C2:2010