ZAŁĄCZNIK 3

PRZECHOWYWANIE W POJEŹDZIE GAZU ZIEMNEGO SŁUŻĄCEGO JAKO PALIWO DLA POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH

1. ZAKRES

1.1. Załącznik 3A określa minimalne wymagania dla lekkich butli gazowych wielokrotnego napełniania. Butle są przeznaczone wyłącznie do przechowywania w pojeździe znajdującego się pod wysokim ciśnieniem sprężonego gazu ziemnego służącego jako paliwo dla pojazdów samochodowych, w których butle są montowane. Butle mogą być ze stali, aluminium lub dowolnego materiału niemetalicznego i są skonstruowane lub wyprodukowane zgodnie z metodą odpowiednią dla określonych warunków użytkowania. Załącznik ten obejmuje również metalowe powłoki wewnętrzne ze stali nierdzewnej o konstrukcji bezszwowej lub spawanej.

1.2. Załącznik 3B określa minimalne wymagania dla baków wielokrotnego napełniania dla skroplonego gazu ziemnego (LNG) stosowanych w pojazdach, jak również wymagane metody badania.

ZAŁĄCZNIK 3A

BUTLE GAZOWE – WYSOKOCIŚNIENIOWE BUTLE DO PRZECHOWYWANIA W POJEŹDZIE SPRĘŻONEGO GAZU ZIEMNEGO (CNG) SŁUŻĄCEGO JAKO PALIWO DLA POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH

1. ZAKRES

Butle objęte niniejszym załącznikiem są klasyfikowane w klasie 0 opisanej w pkt 3 niniejszego regulaminu i występują jako butle:

CNG-1 metalowe, CNG-2 metalowa powłoka wewnętrzna, wzmocniona impregnowanym żywicą włóknem ciągłym (owinięcie w postaci obręczy), CNG-3 metalowa powłoka wewnętrzna, wzmocniona impregnowanym żywicą włóknem ciągłym (owinięcie pełne), CNG-4 impregnowane żywicą włókno ciągłe z niemetalową powłoką wewnętrzną (w całości kompozytowe).

Warunki użytkowania, którym poddawane będą butle, opisano szczegółowo w pkt 4 niniejszego załącznika. Niniejszy załącznik zakłada dla gazu ziemnego wykorzystywanego jako paliwo ciśnienie robocze w wysokości 20 MPa przy 15 °C i maksymalne ciśnienie napełniania wynoszące 26 MPa. W przypadku innych ciśnień roboczych można dokonać dostosowania poprzez pomnożenie ciśnienia o odpowiedni wskaźnik (współczynnik). Na przykład układ pracujący pod ciśnieniem roboczym 25 MPa będzie wymagał ciśnień pomnożonych przez 1,25.

Okres użytkowania butli określa producent i może się on różnić w zależności od zastosowania. Określenie okresu użytkowania opiera się na założeniu, że butla będzie napełniana 1 000 razy w roku i łącznie co najmniej 15 000 razy. Maksymalny okres użytkowania wynosi 20 lat.

W przypadku butli metalowych i butli z metalową powłoką wewnętrzną okres użytkowania opiera się na szybkości rozszerzania się pęknięć zmęczeniowych. Wymagane jest badanie ultradźwiękowe lub równoważne każdej butli lub powłoki wewnętrznej w celu upewnienia się co do braku wad, które przekraczają maksymalny dopuszczalny rozmiar. Podejście to umożliwia optymalną konstrukcję i produkcję lekkich butli na gaz ziemny wykorzystywany w pojazdach.

W przypadku butli w całości kompozytowych z niemetalowymi, nieprzenoszącymi obciążeń powłokami wewnętrznymi „bezpieczny okres użytkowania” wykazuje się za pomocą odpowiednich metod projektowania, badań zgodności konstrukcji i metod kontroli produkcji.

2. DOKUMENTY REFERENCYJNE (ZOB. PKT 2 NINIEJSZEGO REGULAMINU)

3. DEFINICJE (ZOB. PKT 4 NINIEJSZEGO REGULAMINU)

4. WARUNKI UŻYTKOWANIA

4.1. Przepisy ogólne

4.1.1. Standardowe warunki użytkowania

Standardowe warunki użytkowania podane w niniejszej sekcji mają służyć jako podstawa do projektowania, produkowania, kontroli, badania i homologacji butli, które mają być na stałe zamontowane w pojazdach i używane do przechowywania gazu ziemnego w temperaturze otoczenia w celu wykorzystania go jako paliwo dla pojazdu.

4.1.2. Użytkowanie butli

Podane warunki użytkowania mają również zapewnić informacje na temat bezpiecznego użytkowania butli wyprodukowanych zgodnie z niniejszym regulaminem; informacje te są przeznaczone dla:

a) producentów butli;

b) właścicieli butli;

c) projektantów lub wykonawców odpowiedzialnych za montaż butli;

d) projektantów lub właścicieli sprzętu używanego do napełniania butli w pojazdach;

e) dostawców gazu ziemnego; oraz

f) organów regulacyjnych, które nadzorują użytkowanie butli.

4.1.3. Okres użytkowania

Okres użytkowania, przez który butle mogą być bezpiecznie eksploatowane, jest określany przez projektanta butli w oparciu o warunki użytkowania podane w niniejszym regulaminie. Maksymalny okres użytkowania wynosi 20 lat.

4.1.4. Okresowe badanie spełniania wymagań

Producent butli przedstawia zalecenia dotyczące okresowego badania spełniania wymagań poprzez wykonanie kontroli wzrokowej lub innego badania w okresie użytkowania, na podstawie warunków użytkowania podanych w niniejszym regulaminie. Każdą butlę kontroluje się wzrokowo co najmniej raz na 48 miesięcy po dacie rozpoczęcia jej użytkowania w pojeździe (dacie rejestracji pojazdu), a także w przypadku ponownego montażu, pod kątem uszkodzeń i zniszczeń zewnętrznych, w tym także pod taśmami mocującymi. Kontroli wzrokowej dokonuje właściwy podmiot zatwierdzony lub uznany przez organ regulacyjny, zgodnie ze specyfikacją producenta. Butle bez etykiety zawierającej informacje obowiązkowe lub z etykietą zawierającą informacje obowiązkowe, których nie można odczytać, są wycofywane z użytkowania. Jeżeli butla może zostać jednoznacznie zidentyfikowana na podstawie producenta i numeru seryjnego, można umieścić etykietę zastępczą, dzięki czemu będzie można nadal użytkować butlę.

4.1.4.1. Butle w pojazdach, które brały udział w zderzeniu

Butle w pojazdach, które brały udział w zderzeniu, muszą zostać ponownie skontrolowane przez podmiot upoważniony przez producenta, chyba że właściwy organ zarządzi inaczej. Butla, która nie została w żaden sposób uszkodzona w wyniku zderzenia, może być nadal użytkowana, w innych przypadkach butla musi zostać przekazana producentowi do oceny.

4.1.4.2. Butle poddane działaniu ognia

Butle, które były poddane działaniu ognia, muszą zostać ponownie skontrolowane przez podmiot upoważniony przez producenta lub uznane za niezdatne i wycofane z użytkowania.

4.2. Ciśnienia maksymalne

Ciśnienie butli należy ograniczyć do:

a) ciśnienia, które ustala się na poziomie 20 MPa przy ustalonej temperaturze 15 °C;

b) 26 MPa, bezpośrednio po napełnieniu, niezależnie od temperatury.

4.3. Maksymalna liczba cykli napełniania

Butle są zaprojektowane w taki sposób, aby mogły być napełniane do ustalonego ciśnienia 20 MPa (200 bar) przy ustalonej temperaturze gazu 15 °C maksymalnie 1 000 razy na rok użytkowania.

4.4. Zakres temperatur

4.4.1. Ustalona temperatura gazu

Ustalona temperatura gazu w butli może zmieniać się w zakresie od minimalnej wartości – 40 °C do maksymalnej wartości 65 °C.

4.4.2. Temperatury butli

Temperatura materiałów, z których wykonano butlę, może zmieniać się w zakresie od minimalnej wartości – 40 °C do maksymalnej wartości + 82 °C.

Temperatury powyżej + 65 °C muszą być na tyle miejscowe lub krótkotrwałe, że temperatura gazu w butli nigdy nie przekracza + 65 °C, z wyjątkiem warunków opisanych w pkt 4.4.3 poniżej.

4.4.3. Temperatury przejściowe

Temperatury gazu osiągane podczas napełniania lub opróżniania mogą się zmieniać w zakresie wykraczającym poza granice wymienione w pkt 4.4.1 powyżej.

4.5. Skład gazu

Metanol lub glikol nie mogą być celowo dodawane do gazu ziemnego. Butla musi być zaprojektowana tak, by wytrzymać napełnianie gazem ziemnym spełniającym jedną z następujących specyfikacji:

a) gaz odpowiadający normie SAE J1616;

b) gaz suchy. Zawartość pary wodnej jest normalnie ograniczona do poziomu poniżej 32 mg/m3 przy ciśnieniu w punkcie rosy wynoszącym 20 MPa przy – 9 °C. Nie istnieją ograniczenia dotyczące składu gazu suchego, z wyjątkiem: siarkowodór i inne rozpuszczalne siarczki: 23 mg/m3, tlen: 1 procent objętości. Zawartość wodoru jest ograniczona do 2 procent objętości w przypadku butli wyprodukowanych ze stali, z końcową wytrzymałością na rozciąganie przekraczającą 950 MPa;

c) gaz mokry Gaz o większej zawartości wody niż podana w lit. b) normalnie spełnia następujące ograniczenia co do składu: siarkowodór i inne rozpuszczalne siarczki: 23 mg/m3, tlen: 1 procent objętości, dwutlenek węgla: 4 procent objętości, wodór: 0,1 procenta objętości. W przypadku gazu mokrego konieczne jest użycie co najmniej 1 mg oleju sprężarkowego na kilogram gazu w celu ochrony metalowych butli i powłok wewnętrznych.

4.6. Powierzchnie zewnętrzne

Konstrukcja butli nie przewiduje ich ciągłego narażenia na działanie czynników mechanicznych lub chemicznych, np. wycieku z przewożonego przez pojazd ładunku lub znacznego zużycia ściernego z powodu stanu dróg, a ponadto butle muszą być zgodne z uznanymi normami montażu. Zewnętrzne powierzchnie butli mogą być jednak w sposób niezamierzony narażone na działanie:

a) wody, z powodu okresowego zanurzenia lub rozprysku na drodze;

b) soli, z powodu korzystania z pojazdu w pobliżu oceanu lub w miejscach, gdzie sól jest stosowana do topienia lodu;

c) promieniowania ultrafioletowego ze światła słonecznego;

d) uderzeń żwiru;

e) rozpuszczalników, kwasów i zasad, nawozów; oraz

f) płynów wykorzystywanych w motoryzacji, takich jak benzyna, płyny hydrauliczne, glikol i oleje.

4.7. Przenikanie lub wyciek gazu

Butle mogą być umieszczane w przestrzeniach zamkniętych przez dłuższy okres czasu. Konstrukcja musi uwzględniać przenikanie gazu przez ścianę butli lub wyciek pomiędzy połączeniami końcowymi a powłoką wewnętrzną.

5. HOMOLOGACJA KONSTRUKCJI

5.1. Przepisy ogólne

Wraz z wnioskiem o udzielenie homologacji projektant butli przedkłada następujące informacje organowi udzielającemu homologacji typu:

a) deklarację użytkowania (pkt 5.2);

b) dane konstrukcyjne (pkt 5.3);

c) dane produkcyjne (pkt 5.4);

d) dane dotyczące systemu jakości (pkt 5.5);

e) odporność na pękanie i wielkość defektu w badaniu nieniszczącym (pkt 5.6);

f) kartę specyfikacji (pkt 5.7);

g) dodatkowe dane uzasadniające (pkt 5.8).

W przypadku butli zaprojektowanych zgodnie z ISO 9809 nie wymaga się przedłożenia raportu z analizy naprężeń wymienionego w pkt 5.3.2 ani informacji określonych w pkt 5.6.

5.2. Deklaracja użytkowania

Celem deklaracji użytkowania jest zapewnienie wskazówek użytkownikom i instalatorom butli, jak również poinformowanie organu udzielającego homologacji typu lub jego wyznaczonego przedstawiciela. Deklaracja użytkowania musi zawierać:

a) deklarację, że konstrukcja butli umożliwia jej wykorzystanie w warunkach użytkowania określonych w pkt 4 przez okres użytkowania butli;

b) informację o okresie użytkowania;

c) minimalne wymagania dotyczące badań lub kontroli w trakcie użytkowania;

d) informacje dotyczące wymaganego nadciśnieniowego urządzenia zabezpieczającego lub wymaganej izolacji;

e) informacje dotyczące sposobów mocowania, powłok ochronnych itp., które są wymagane, lecz nie są dostarczane wraz z butlą;

f) opis konstrukcji butli;

g) wszelkie inne informacje niezbędne do zapewnienia bezpiecznego użytkowania i kontroli butli.

5.3. Dane konstrukcyjne

5.3.1. Rysunki

Rysunki muszą zawierać co najmniej:

a) tytuł, numer referencyjny, datę wydania oraz numery wersji z datami wydania, jeśli dotyczy;

b) odniesienie do niniejszego regulaminu i typ butli;

c) wszystkie wymiary wraz z tolerancjami, w tym szczegóły dotyczące kształtów zamknięcia końcowego z podaniem minimalnej grubości oraz otworów;

d) masę butli, wraz z tolerancjami;

e) specyfikacje materiałów wraz z określeniem minimalnych właściwości mechanicznych i chemicznych lub zakresów tolerancji, a dla butli metalowych i metalowych powłok wewnętrznych – określony zakres twardości;

f) inne dane, takie jak zakres ciśnień samowzmocnienia, minimalne ciśnienie badawcze, szczegółowe dane dotyczące ochrony przeciwpożarowej i zewnętrznej powłoki ochronnej.

5.3.2. Sprawozdanie z analizy naprężeń

Należy przedłożyć analizę naprężeń metodą elementu skończonego lub inną analizę naprężeń.

W sprawozdaniu należy przedstawić tabelę podsumowującą obliczone naprężenia.

5.3.3. Dane z badań materiałów

Należy przedstawić szczegółowy opis materiałów i tolerancji właściwości materiałów wykorzystanych w konstrukcji. Należy także przedstawić dane z badań dotyczące właściwości mechanicznych oraz przydatności materiałów do użytkowania w warunkach podanych w pkt 4 powyżej.

5.3.4. Dane z badania zgodności konstrukcji

Należy wykazać, że materiał, konstrukcja, produkcja i badania butli są odpowiednie do jej zamierzonego użytkowania poprzez spełnienie wymagań badań wymaganych dla danej konstrukcji butli, przeprowadzonych zgodnie z odpowiednimi metodami badań wymienionymi w dodatku A do niniejszego załącznika.

Dane z badania muszą także obejmować wymiary, grubość ścianek i masę każdej z badanych butli.

5.3.5. Ochrona przeciwpożarowa

Należy przedstawić układ nadciśnieniowych urządzeń zabezpieczających butlę przed nagłym wybuchem w przypadku narażenia jej na pożar w warunkach opisanych w pkt A.15 dodatku A do niniejszego załącznika. Dane z badania muszą potwierdzać skuteczność przewidzianego układu ochrony przeciwpożarowej.

5.3.6. Mocowanie butli

Szczegółowe informacje dotyczące wsporników butli lub wymagań związanych ze wspornikami należy przedstawić zgodnie z pkt 6.11 niniejszego załącznika.

5.4. Dane produkcyjne

Należy podać szczegóły dotyczące wszystkich procesów produkcyjnych, badań nieniszczących, badań produkcyjnych i badań partii. Należy określić tolerancje dla wszystkich procesów produkcyjnych, takich jak obróbka cieplna, formowanie końcowe, proporcje mieszanki żywicy, naprężenie nawijanego włókna i prędkość nawijania, czasy i temperatury utwardzania oraz procedury samowzmocnienia. Należy także podać informacje dotyczące wykończenia powierzchni, szczegóły dotyczące splotu, kryteria akceptacji dla skanowania ultradźwiękowego (lub badania równoważnego) i maksymalne wielkości badanych partii.

5.5. (Bez treści)

5.6. Odporność na pękanie i wielkość defektu w badaniu nieniszczącym

5.6.1. Odporność na pękanie

Producent musi przedstawić charakterystykę konstrukcji pod względem wycieku przed pęknięciem zgodnie z pkt 6.7.

5.6.2. Wielkość defektu w badaniu nieniszczącym

Korzystając z metody opisanej w pkt 6.15.2, producent musi określić maksymalną wielkość defektu w badaniu nieniszczącym, która nie spowoduje awarii butli w okresie użytkowania z powodu zmęczenia materiału lub awarii butli z powodu pęknięcia.

5.7. Karta specyfikacji

Karta specyfikacji musi zawierać dla każdej konstrukcji butli zestawienie dokumentów zawierających informacje wymagane w pkt 5.1 powyżej. Należy podać tytuł, numer referencyjny, numery wersji oraz daty pierwotnego wydania i wydań wersji dla każdego dokumentu. Wszystkie dokumenty muszą być podpisane lub parafowane przez osobę, która je wystawia. Karta specyfikacji musi być opatrzona numerem, a w stosownych przypadkach również numerami wersji, które mogą być wykorzystane do oznaczenia konstrukcji butli, oraz musi być podpisana przez inżyniera odpowiedzialnego za konstrukcję. Na karcie specyfikacji należy zostawić miejsce na pieczęć informującą o rejestracji konstrukcji.

5.8. Dodatkowe dane uzasadniające

W stosownych przypadkach należy podać dodatkowe dane uzasadniające wniosek, takie jak historia użytkowania materiału proponowanego do użycia lub informacje o stosowaniu określonej konstrukcji butli w innych warunkach użytkowania.

5.9. Homologacja i certyfikacja

5.9.1. Kontrola i badanie

Wymagane jest przeprowadzenie oceny zgodności zgodnie z przepisami pkt 9 niniejszego regulaminu.

Aby zapewnić zgodność butli z niniejszym regulaminem międzynarodowym, należy je poddać kontroli zgodnie z pkt 6.13 i 6.14 poniżej, przeprowadzonej przez organ udzielający homologacji typu.

5.9.2. Certyfikat z badania

Jeżeli wyniki badania prototypu zgodnie z pkt 6.13 są zadowalające, organ udzielający homologacji typu wydaje certyfikat z badania. Przykład certyfikatu z badania zamieszczono w dodatku D do niniejszego załącznika.

5.9.3. Certyfikat odbioru partii

Organ udzielający homologacji typu przygotowuje certyfikat odbioru partii zgodnie z dodatkiem D do niniejszego załącznika.

6. WYMOGI MAJĄCE ZASTOSOWANIE DO WSZYSTKICH TYPÓW BUTLI

6.1. Przepisy ogólne

Poniższe wymogi mają ogólnie zastosowanie do typów butli wymienionych w pkt 7–10 niniejszego załącznika. Konstrukcja butli musi obejmować wszystkie stosowne aspekty, które są niezbędne do zapewnienia, że każda butla wyprodukowana zgodnie z danymi konstrukcyjnymi jest zdatna do spełniania jej celu przez podany okres użytkowania; butle stalowe typu CNG-1 zaprojektowane zgodnie z ISO 9809 i spełniające wszystkie wymogi tej normy muszą jedynie spełnić wymogi pkt 6.3.2.4 i 6.9–6.13 poniżej.

6.2. Konstrukcja

Niniejszy regulamin nie zawiera wzorów konstrukcyjnych ani dopuszczalnych naprężeń czy odkształceń, wymaga jednak potwierdzenia prawidłowości konstrukcji przez odpowiednie obliczenia oraz poprzez wykazanie, że butle niezmiennie spełniają określone w niniejszym regulaminie wymogi badań dotyczących materiałów, zgodności konstrukcji, produkcji i partii. Wszystkie konstrukcje muszą zapewniać „wyciek przed pęknięciem” w przypadku możliwego zużycia części pod ciśnieniem w trakcie normalnego użytkowania. Ewentualne nieszczelności metalowej butli lub metalowej powłoki wewnętrznej mogą być spowodowane jedynie rozszerzeniem pęknięcia zmęczeniowego.

6.3. Materiały

6.3.1. Należy stosować materiały odpowiednie dla warunków użytkowania opisanych w pkt 4 niniejszego załącznika. Konstrukcja nie może zakładać styczności materiałów niekompatybilnych. Badania zgodności konstrukcji dla materiałów zestawiono w tabeli 6.1.

6.3.2. Stal

6.3.2.1. Skład

Stale muszą być uspokojone glinem lub krzemem i wytworzone w procesie produkcji stali zasadniczo drobnoziarnistej. Skład chemiczny wszystkich rodzajów stali należy opisać i określić, wykorzystując co najmniej następujące parametry:

a) zawartość węgla, manganu, glinu i krzemu – we wszystkich przypadkach;

b) zawartość niklu, chromu, molibdenu, boru i wanadu oraz innych celowo dodawanych pierwiastków stopowych. Wyniki analizy stopu nie mogą przekraczać następujących limitów: Wytrzymałość na rozciąganie < 950 MPa ≥ 950 MPa Siarka 0,020 procent 0,010 procent Fosfor 0,020 procent 0,020 procent Siarka i fosfor 0,030 procent 0,025 procent

W przypadku stosowania stali węglowo-borowej należy wykonać badanie utwardzalności zgodnie z ISO 642 na pierwszym i ostatnim wlewku lub kęsie każdego wytopu stali. Twardość mierzona w odległości 7,9 mm od hartowanego końca musi mieścić się w zakresie 33–53 HRC lub 327–560 HV i musi być potwierdzona przez producenta materiału;

6.3.2.2. Właściwości przy rozciąganiu

Właściwości mechaniczne stali w gotowej butli lub powłoce wewnętrznej określa się zgodnie z pkt A.1 (dodatek A do niniejszego załącznika). Wydłużenie dla stali musi wynosić co najmniej 14 procent.

6.3.2.3. Właściwości przy uderzeniu

Właściwości przy uderzeniu w przypadku stali w gotowej butli lub powłoce wewnętrznej określa się zgodnie z pkt A.2 (dodatek A do niniejszego załącznika). Wartości dla uderzenia nie mogą być mniejsze niż wskazane w tabeli 6.2 niniejszego załącznika.

6.3.2.4. Właściwości przy zginaniu

Właściwości przy zginaniu w przypadku spawanej stali nierdzewnej w ukończonej powłoce wewnętrznej określa się zgodnie z pkt A.3 (dodatek A do niniejszego załącznika).

6.3.2.5. Makroskopowe badanie spawu

Należy wykonać makroskopowe badanie spawu dla każdego rodzaju procedury spawania. Musi ono wykazać istnienie kompletnej spoiny, a spaw musi być wolny od jakichkolwiek wad montażowych lub nieakceptowalnych uszkodzeń, zgodnie z wymogami poziomu C w normie EN ISO 5817.

6.3.2.6. Odporność na pękanie naprężeniowe spowodowane siarczkami

Jeżeli górny limit określonej dla stali wytrzymałości na rozciąganie przekracza 950 MPa, stal gotowej butli musi zostać poddana badaniu na odporność na pękanie naprężeniowe spowodowane siarczkami zgodnie z pkt A.3 w dodatku A do niniejszego załącznika i musi spełniać podane tam wymagania.

6.3.3. Aluminium

6.3.3.1. Skład

Skład stopów aluminium należy podawać zgodnie z zasadami Aluminium Association dla danego systemu stopów. Limity zanieczyszczeń dla ołowiu i bizmutu w dowolnym stopie glinu nie mogą przekroczyć 0,003 procenta.

6.3.3.2. Badania odporności na korozję

Stopy aluminium muszą spełniać wymogi badań odporności na korozję przeprowadzanych zgodnie z pkt A.4 (dodatek A do niniejszego załącznika).

6.3.3.3. Wytrzymałość na pękanie pod wpływem długotrwałego obciążenia

Stopy aluminium muszą spełniać wymogi badania wytrzymałości na pękanie pod wpływem długotrwałego obciążenia zgodnie z pkt A.5 (dodatek A do niniejszego załącznika).

6.3.3.4. Właściwości przy rozciąganiu

Właściwości mechaniczne stopu aluminium w gotowej butli określa się zgodnie z pkt A.l (dodatek A do niniejszego załącznika). Wydłużenie aluminium musi wynosić co najmniej 12 procent.

6.3.4. Żywice

6.3.4.1. Przepisy ogólne

Jako materiału do impregnacji można użyć żywic termoutwardzalnych lub termoplastycznych. Przykłady odpowiednich materiałów matrycowych to: żywica epoksydowa, modyfikowana żywica epoksydowa, termoutwardzalne tworzywa poliestrowe i winyloestrowe oraz polietylenowe i poliamidowe materiały termoplastyczne;

6.3.4.2. Wytrzymałość na ścinanie

Materiały żywiczne bada się zgodnie z pkt A.26 (dodatek A do niniejszego załącznika) i muszą one spełniać podane tam wymogi.

6.3.4.3. Temperatura zeszklenia

Temperatura zeszklenia materiału żywicznego jest określana zgodnie z ASTM D3418.

6.3.5. Włókna

Typy włókna użytego do wzmocnienia struktury to włókno szklane, włókno aramidowe i włókno węglowe. W przypadku stosowania wzmocnienia z włókna węglowego konstrukcja musi przewidywać metody zapobiegania korozji galwanicznej metalowych elementów składowych butli. Producent musi zachować jako dokumentację opublikowane specyfikacje materiałów kompozytowych, zalecenia producenta materiału odnośnie do przechowywania oraz warunków i dopuszczalnych okresów składowania materiału, jak również zaświadczenie producenta materiału, że każda dostawa spełnia wspomniane wymagania specyfikacji. Producent włókna musi zaświadczyć, że właściwości materiału włókna są zgodne ze specyfikacjami producenta dla tego produktu.

6.3.6. Powłoki wewnętrzne z tworzyw sztucznych

Wytrzymałość na rozciąganie i ostateczne wydłużenie określa się zgodnie z pkt A.22 (dodatek A do niniejszego załącznika). Badania muszą wykazać ciągliwe właściwości tworzywa sztucznego powłoki wewnętrznej przy temperaturach – 50 °C lub niższych, poprzez spełnienie wartości podanych przez producenta; materiał polimerowy musi być odpowiedni dla warunków użytkowania określonych w pkt 4 niniejszego załącznika. Zgodnie z metodą opisaną w pkt A.23 (dodatek A do niniejszego załącznika) temperatura mięknięcia musi wynosić co najmniej 90 °C, a temperatura topnienia co najmniej 100 °C.

6.4. Ciśnienie badawcze

Minimalne ciśnienie badawcze stosowane w produkcji musi wynosić 30 MPa.

6.5. Ciśnienia rozrywające i współczynniki naprężenia włókna

Dla wszystkich typów butli minimalne rzeczywiste ciśnienie rozrywające nie może być mniejsze niż wartości podane w tabeli 6.3 niniejszego załącznika. Dla konstrukcji typów CNG-2, CNG-3 i CNG-4 owinięcie kompozytowe musi być zaprojektowane tak, by zapewniało wysoką niezawodność w warunkach długotrwałego i cyklicznego obciążenia. Niezawodność ta musi zostać zapewniona przez osiągnięcie lub przekroczenie wartości współczynnika naprężenia wzmocnienia kompozytowego podanych w tabeli 6.3 niniejszego załącznika. Współczynnik naprężenia definiuje się jako naprężenie włókna przy określonym minimalnym ciśnieniu rozrywającym podzielone przez naprężenie włókna przy ciśnieniu roboczym. Współczynnik rozerwania definiuje się jako rzeczywiste ciśnienie rozrywające butli podzielone przez ciśnienie robocze. Dla konstrukcji typu CNG-4 współczynnik naprężenia jest równy współczynnikowi rozerwania. Dla konstrukcji typu CNG-2 i CNG-3 (metalowa powłoka wewnętrzna, owinięcie kompozytowe) obliczenia współczynnika naprężenia muszą uwzględniać, co następuje:

a) metoda analizy musi być przydatna dla materiałów nieliniowych (specjalny program komputerowy lub program do analizy metodą elementów skończonych);

b) krzywa wykresu rozciągania dla sprężystości i plastyczności dla materiału powłoki wewnętrznej musi być znana i właściwie modelowana;

c) właściwości mechaniczne materiałów kompozytowych muszą być właściwie modelowane;

d) obliczenia muszą być dokonane dla: ciśnienia samowzmocnienia, zerowego ciśnienia po samowzmocnieniu, ciśnienia roboczego i minimalnego ciśnienia rozrywającego;

e) w analizie należy uwzględnić naprężenia wstępne w wyniku naprężenia podczas nawijania;

f) minimalne ciśnienie rozrywające należy dobrać tak, by naprężenie obliczone przy minimalnym ciśnieniu rozrywającym podzielone przez naprężenie obliczone przy ciśnieniu roboczym spełniało wymogi współczynnika naprężenia dla stosowanego włókna;

g) przy analizowaniu butli ze wzmocnieniem hybrydowym (dwa lub więcej rodzajów włókna) podział obciążeń między poszczególne rodzaje włókna musi zostać uwzględniony w oparciu o różne moduły sprężystości włókien. Wymogi dotyczące współczynnika naprężenia dla każdego danego rodzaju włókna muszą być zgodne z wartościami podanymi w tabeli 6.3 niniejszego załącznika. Weryfikację współczynników naprężenia można także przeprowadzić z wykorzystaniem czujników tensometrycznych. Akceptowalną metodę opisano w dodatku informacyjnym E do niniejszego załącznika.

6.6. Analiza naprężeń

Należy wykonać analizę naprężeń, by uzasadnić minimalną przewidzianą konstrukcyjnie grubość ścianki. Musi ona obejmować określenie naprężeń w powłokach wewnętrznych i włóknach w przypadku konstrukcji kompozytowych.

6.7. Ocena wycieku przed pęknięciem

Należy wykazać skuteczność wycieku przed pęknięciem dla typów butli CNG-1, CNG-2 i CNG-3. Badanie skuteczności wycieku przed pęknięciem należy przeprowadzić zgodnie z pkt A.6 (dodatek A do niniejszego załącznika). Wykazanie skuteczności wycieku przed pęknięciem nie jest wymagane w przypadku konstrukcji butli o trwałości zmęczeniowej przekraczającej 45 000 cykli ciśnieniowych, zbadanej zgodnie z pkt A.13 (dodatek A do niniejszego załącznika). Do celów informacyjnych w dodatku F do niniejszego załącznika opisano dwie metody oceny wycieku przed pęknięciem.

6.8. Kontrola i badanie

W ramach kontroli produkcyjnej należy określić programy i procedury w odniesieniu do:

a) kontroli produkcyjnej, badań i kryteriów odbioru; oraz

b) okresowej kontroli podczas użytkowania, badań i kryteriów odbioru. Odstępy czasowe między ponownymi kontrolami wzrokowymi powierzchni zewnętrznych butli muszą być zgodne z pkt 4.1.4 niniejszego załącznika, chyba że organ udzielający homologacji typu zdecyduje inaczej. Producent ustala kryteria odrzucenia podczas ponownej kontroli wzrokowej w oparciu o wyniki badań z cyklicznymi zmianami ciśnienia wykonanych na butlach wykazujących wady. Przewodnik dotyczący formułowania instrukcji producenta dotyczących obchodzenia się z butlami oraz ich użytkowania i kontroli zamieszczono w dodatku G do niniejszego załącznika.

6.9. Ochrona przeciwpożarowa

Wszystkie butle muszą być zabezpieczone przed pożarem za pomocą nadciśnieniowych urządzeń zabezpieczających. Butla, jej materiały, nadciśnieniowe urządzenia zabezpieczające oraz wszelka dodatkowa izolacja lub materiał zabezpieczający muszą być zaprojektowane wspólnie w taki sposób, by zapewnić należyte bezpieczeństwo w trakcie pożaru w ramach badania określonego w pkt A.15 (dodatek A do niniejszego załącznika).

Nadciśnieniowe urządzenia zabezpieczające są badane zgodnie z pkt A.24 (dodatek A do niniejszego załącznika).

6.10. Otwory

6.10.1. Przepisy ogólne

Otwory dopuszcza się wyłącznie w głowicach. Linia środkowa otworów musi pokrywać się z osią wzdłużną butli. Gwinty muszą być wykonane starannie, równe, o jednolitej powierzchni i zgodne ze wzorcem.

6.11. Mocowanie butli

Producent musi określić sposoby, zgodnie z którymi butle mają być mocowane w celu zamontowania w pojazdach. Producent dostarcza także instrukcje dotyczące montażu mocowania, z podaniem siły docisku i momentu obrotowego celem zapewnienia wymaganej siły przytwierdzającej, ale bez wywołania niedopuszczalnych naprężeń butli lub uszkodzenia powierzchni butli.

6.12. Ochrona zewnętrzna przed czynnikami środowiskowymi

Powierzchnia zewnętrzna butli musi spełniać wymogi badania środowiskowego określone w pkt A.14 (dodatek A do niniejszego załącznika). Ochrona zewnętrzna może być zapewniona z wykorzystaniem dowolnej z poniższych metod:

a) wykończenie powierzchni zapewniające odpowiednią ochronę (np. metal natryskiwany na aluminium, anodyzacja); lub

b) zastosowanie odpowiedniego materiału włókna i matrycy (np. włókna węglowego w żywicy); lub

c) powłoka ochronna (np. powłoka organiczna, farba) spełniająca wymogi pkt A.9 (dodatek A do niniejszego załącznika).

Wszelkie powłoki nakładane na butle muszą być takie, by proces nakładania nie wpływał negatywnie na właściwości mechaniczne butli. Powłoka musi być tak zaprojektowana, by ułatwiać późniejsze kontrole w trakcie użytkowania, a producent musi dostarczyć wskazówek dotyczących postępowania z powłoką w trakcie takiej kontroli celem zapewnienia ciągłej jednolitości butli.

Informuje się producentów, że w dodatku informacyjnym H do niniejszego załącznika opisano badanie skuteczności ochrony przed czynnikami środowiskowymi, które ocenia odpowiedniość powłok.

6.13. Badania zgodności konstrukcji

W celu homologacji dowolnego typu butli należy wykazać, że materiał, konstrukcja, produkcja i kontrola są właściwe dla zamierzonego użytkowania butli; dokonuje się tego poprzez spełnienie odpowiednich wymogów badań zgodności materiału ujętych w tabeli 6.1 niniejszego załącznika oraz wymogów badań zgodności butli ujętych w tabeli 6.4 niniejszego załącznika, z zachowaniem zgodności wszystkich badań z odpowiednimi metodami badań opisanymi w dodatku A do niniejszego załącznika. Właściwy organ wybiera butle lub powłoki wewnętrzne do celów badań oraz nadzoruje badania. Jeżeli badaniom jest poddawana większa liczba butli lub powłok wewnętrznych niż wymagana w niniejszym załączniku, udokumentowane zostają wszystkie wyniki.

6.14. Badania partii

Badania partii opisane w niniejszym załączniku dla każdego typu butli przeprowadza się na butlach lub powłokach wewnętrznych pobranych z każdej partii gotowych butli lub powłok wewnętrznych. Można także użyć poddanych obróbce cieplnej próbek, dla których wykazano, że są reprezentatywne dla gotowych butli lub powłok wewnętrznych. Badania partii wymagane dla każdego typu butli opisano w tabeli 6.5 niniejszego załącznika.

6.15. Badania i kontrole produkcyjne

6.15.1. Przepisy ogólne

Kontrole i badania produkcyjne przeprowadza się w odniesieniu do wszystkich butli wyprodukowanych w partii. Każda butla jest badana podczas produkcji i po jej zakończeniu z wykorzystaniem następujących metod:

a) skanowanie ultradźwiękowe metalowych butli i powłok wewnętrznych zgodnie z BS 5045, Part 1, Annex B (lub metoda o wykazanej równoważności), celem potwierdzenia, że maksymalny rozmiar istniejącego defektu jest mniejszy niż rozmiar podany w danych konstrukcyjnych;

b) weryfikacja, czy krytyczne wymiary i masa gotowej butli oraz każdej powłoki wewnętrznej i owinięcia mieszczą się w tolerancjach konstrukcyjnych;

c) weryfikacja zgodności z podanym wykończeniem powierzchni, ze zwróceniem szczególnej uwagi na powierzchnie głęboko tłoczone i fałdy lub zakładki na szyjce lub występie kutych lub toczonych zakończeń lub otworów;

d) weryfikacja oznaczeń;

e) badania twardości metalowych butli i powłok wewnętrznych zgodnie z pkt A.8 (dodatek A do niniejszego załącznika) przeprowadza się po końcowej obróbce cieplnej, a wartości wyznaczone w ten sposób muszą się mieścić w zakresie wyznaczonym dla konstrukcji;

f) badania wytrzymałości hydrostatycznej zgodnie z pkt A.11 (dodatek A do niniejszego załącznika).

Podsumowanie wymogów krytycznych dla kontroli, jakie mają zostać przeprowadzone na każdej butli podczas produkcji, zamieszczono w tabeli 6.6 niniejszego załącznika.

6.15.2. Maksymalny rozmiar defektu

Dla konstrukcji typów CNG-1, CNG-2 i CNG-3 należy określić maksymalny rozmiar defektu w dowolnym miejscu metalowej butli lub metalowej powłoki wewnętrznej, który nie powiększy się do rozmiaru krytycznego w zdefiniowanym okresie użytkowania. Krytyczny rozmiar defektu definiuje się jako najmniejszy defekt w grubości ścianki (butli lub powłoki wewnętrznej), który umożliwia wydostawanie się przechowywanego gazu bez pęknięcia butli. Rozmiary defektów stanowiące kryteria odrzucenia podczas skanowania ultradźwiękowego lub równoważnej metody badania muszą być mniejsze niż maksymalne dopuszczalne rozmiary defektów. Dla konstrukcji typów CNG-2 i CNG-3 zakłada się, że nie nastąpi uszkodzenie kompozytu z powodu jakichkolwiek procesów zachodzących w czasie; dopuszczalny rozmiar defektu dla badań nieniszczących jest określany z wykorzystaniem odpowiedniej metody. Dwie takie metody opisano w dodatku informacyjnym F do niniejszego załącznika.

6.16. Niespełnienie wymogów badania

W przypadku niespełnienia wymogów badania należy przeprowadzić ponowne badanie lub powtórną obróbkę cieplną i ponowne badanie jak poniżej:

a) w przypadku istnienia dowodów, że nastąpił błąd podczas przeprowadzania badania lub błąd pomiaru, należy wykonać kolejne badanie. Jeżeli jego wynik jest zadowalający, wynik pierwszego badania pomija się;

b) jeżeli badanie zostało przeprowadzone we właściwy sposób, należy określić przyczynę niespełnienia wymogów.

W przypadku gdy uznaje się, że przyczyną niespełnienia wymogów była zastosowana obróbka cieplna, producent może poddać wszystkie butle w partii dalszej obróbce cieplnej.

Jeżeli przyczyną niespełnienia wymogów nie jest zastosowana obróbka cieplna, wszystkie zidentyfikowane wadliwe butle muszą zostać wycofane lub naprawione z wykorzystaniem zatwierdzonej metody. Butle, które nie zostały wycofane, są traktowane jako nowa partia.

W obu przypadkach należy przeprowadzić ponowne badanie nowej partii. Należy przeprowadzić ponownie wszystkie stosowne badania prototypu lub partii wymagane dla wykazania zgodności nowej partii. Jeżeli jedno lub większa liczba badań wykaże nawet tylko częściowo niezadowalający wynik, wszystkie butle z partii muszą zostać wycofane.

6.17. Zmiana konstrukcji

Zmiana konstrukcji to każda zmiana w doborze materiałów strukturalnych lub zmiana wymiarów, której nie można przypisać zwykłym tolerancjom produkcyjnym.

Dopuszcza się możliwość ograniczenia programu badań w przypadku zatwierdzania drobnych zmian konstrukcji. Zmiany konstrukcji określone w tabeli 6.7 poniżej wymagają przeprowadzenia badań zgodności konstrukcji zgodnie z danymi w tabeli.

Tabela 6.1

Badania zgodności materiału konstrukcyjnego

Stosowny punkt niniejszego załącznika Stal Aluminium Żywice Włókna Powłoki wewnętrzne z tworzyw sztucznych Właściwości przy rozciąganiu 6.3.2.2. 6.3.3.4. 6.3.5. 6.3.6. Właściwości przy uderzeniu 6.3.2.3. Właściwości przy zginaniu 6.3.2.4. Badanie spawu 6.3.2.5. Odporność na pękanie naprężeniowe spowodowane siarczkami 6.3.2.6. Wytrzymałość na pękanie pod wpływem długotrwałego obciążenia 6.3.3.3. Pękanie powodowane naprężeniami korozyjnymi 6.3.3.2. Wytrzymałość na ścinanie 6.3.4.2. Temperatura zeszklenia 6.3.4.3. Temperatura mięknięcia/topnienia 6.3.6. Mechanika pękania (1) 6.7. 6.7.





Tabela 6.2

Dopuszczalne wartości dla badania uderzeniowego

Średnica butli D [mm] > 140 ≤ 140 Kierunek badania poprzeczny wzdłużny Szerokość badanej próbki [mm] 3–5 >5–7,5 > 7,5–10 3–5 Temperatura badania [°C] – 50 – 50 Odporność na uderzenia [J/cm2] Średnia z 3 próbek 30 35 40 60 Poszczególne próbki 24 28 32 48





Tabela 6.3

Minimalne rzeczywiste wartości ciśnienia rozrywającego i współczynników naprężenia

CNG-1 w całości metal CNG-2 owinięcie w postaci obręczy CNG-3 owinięcie pełne CNG-4 w całości kompozyt Ciśnienie rozrywające [MPa] Współczynnik naprężenia [MPa] Ciśnienie rozrywające [MPa] Współczynnik naprężenia [MPa] Ciśnienie rozrywające [MPa] Współczynnik naprężenia [MPa] Ciśnienie rozrywające [MPa] W całości metal 45 Szkło 2,75 50 1) 3,65 70 1) 3,65 73 Aramid 2,35 47 3,10 60 1) 3,1 62 Węgiel 2,35 47 2,35 47 2,35 47 Materiał hybrydowy 2) 2) 2) Uwaga 1) – minimalne rzeczywiste ciśnienie rozrywające. Ponadto należy przeprowadzić obliczenia zgodnie z pkt 6.5 niniejszego załącznika celem potwierdzenia, że spełnione są również minimalne wymagania dotyczące współczynnika naprężenia. Uwaga 2) – współczynniki naprężenia i ciśnienia rozrywające oblicza się zgodnie z pkt 6.5 niniejszego załącznika.





Tabela 6.4

Badania zgodności konstrukcji butli

Badanie oraz odesłanie do załącznika Typ butli CNG-1 CNG-2 CNG-3 CNG-4 A.12. Badanie na rozerwanie X * X X X A.13. Badanie z cyklicznymi zmianami ciśnienia w temperaturze otoczenia X * X X X A.14. Badanie w środowisku kwasowym X X X A.15. Próba ogniowa X X X A.16. Badanie na przebicie X X X X A.17. Badanie wytrzymałości na uszkodzenia X X X X A.18. Próba na pełzanie w wysokiej temperaturze X X X A.19. Pęknięcie z powodu naprężeń X X X A.20. Próba spadowa X X A.21. Badanie przenikania X A.24. Charakterystyka nadciśnieniowego urządzenia zabezpieczającego X X X A.25. Badanie wytrzymałości występów na skręcanie X X A.27. Badanie z cyklicznymi zmianami ciśnienia gazu ziemnego X A.6. Ocena wycieku przed pęknięciem X X A.7. Badanie z cyklicznymi zmianami ciśnienia w temperaturach skrajnych X X X X X = wymagane * = Niewymagane w przypadku butli zaprojektowanych zgodnie z ISO 9809 (ISO 9809 już obejmuje te badania).





Tabela 6.5

Badania partii

Badanie i odniesienie do załącznika Typ butli CNG-1 CNG-2 CNG-3 CNG-4 A.12. Badanie na rozerwanie X X X X A.13. Badanie z cyklicznymi zmianami ciśnienia w temperaturze otoczenia X X X X A.1. Wytrzymałość na rozciąganie X X † X † A.2. Odporność na uderzenia (stal) X X † X † A.9.2. Powłoka* X X X X X = wymagane * = Z wyjątkiem przypadków, gdy nie zastosowano powłoki ochronnej † = Badania materiału powłoki wewnętrznej





Tabela 6.6

Wymogi krytyczne odnośnie do kontroli podczas produkcji

Typ Typ butli Wymogi dotyczące kontroli CNG-1 CNG-2 CNG-3 CNG-4 Wymiary krytyczne X X X X Wykończenie powierzchni X X X X Wady (badanie ultradźwiękowe lub metoda równoważna) X X X Twardość metalowych butli i metalowych powłok wewnętrznych X X X Badanie wytrzymałości hydrostatycznej X X X X Badanie szczelności X Oznakowania X X X X X = wymagane





Tabela 6.7

Zmiana konstrukcji

Zmiana konstrukcji Rodzaj badania Rozerwanie hydrostatyczne A.12 Cykliczne zmiany ciśnienia w temperaturze otoczenia A.13 Środowisko kwasowe A.14 Próba ogniowa A.15 Przebicie A.16 Wytrzymałość na uszkodzenia A.17 Wysoka temperatura Pełzanie A.18 Pęknięcie z powodu naprężeń A.19 Próba spadowa A.20 Przenikanie A.21 CNG Wytrzymałość występów na skręcanie A.25 Cykliczne zmiany ciśnienia A.27 Charakterystyka nadciśnieniowego urządzenia zabezpieczającego A.24 Producent włókna X X X * X † Materiał metalowej butli lub metalowej powłoki wewnętrznej X X X * X X * X X * Materiał powłoki wewnętrznej z tworzywa sztucznego X X X † Materiał włókna X X X X X X X X † Materiał żywicy X X X X Zmiana średnicy ≤ 20 procent X X Zmiana średnicy > 20 procent X X X X * X Zmiana długości ≤ 50 procent X X ‡ Zmiana długości > 50 procent X X X ‡ Zmiana ciśnienia roboczego ≤ 20 procent@ X X Kształt dennicy X X X † Rozmiar otworu X X Zmiana powłoki X Konstrukcja występu końcowego X † Zmiana w procesie produkcyjnym X X Nadciśnieniowe urządzenie zabezpieczające X X X = wymagane * Badanie niewymagane w przypadku konstrukcji metalowych (CNG-1) † Badanie wymagane wyłącznie w przypadku konstrukcji całkowicie kompozytowych (CNG-4) ‡ Badanie wymagane wyłącznie w przypadku zwiększenia długości @ Tylko wtedy, gdy zmiana grubości jest proporcjonalna do zmiany średnicy lub ciśnienia

7. BUTLE METALOWE TYPU CNG-1

7.1. Przepisy ogólne

Konstrukcja musi określać maksymalny rozmiar dopuszczalnego defektu w dowolnym punkcie butli, który przy użytkowaniu butli przy ciśnieniu roboczym nie osiągnie krytycznego rozmiaru w zdefiniowanym okresie do ponownego badania lub, jeżeli nie przewidziano ponownego badania, w zdefiniowanym okresie użytkowania. Określenia charakterystyki wycieku przed pęknięciem dokonuje się zgodnie z odpowiednimi procedurami zdefiniowanymi w pkt A.6 (dodatek A do niniejszego załącznika). Dopuszczalny rozmiar defektu musi zostać określony zgodnie z pkt 6.15.2 powyżej.

Butle zaprojektowane zgodnie z normą ISO 9809 i spełniające wszystkie jej wymogi muszą jedynie spełniać wymogi badania materiałów zgodnie z pkt 6.3.2.4 powyżej i wymogi badania zgodności konstrukcji z pkt 7.5, z wyjątkiem pkt 7.5.2 i 7.5.3 poniżej.

7.2. Analiza naprężeń

Naprężenia w butli należy obliczyć dla ciśnień: 2 MPa, 20 MPa, ciśnienia badawczego i konstrukcyjnego ciśnienia rozrywającego. Obliczenia muszą wykorzystywać odpowiednie techniki analizy oparte na teorii powłok cienkościennych, która uwzględnia to, że powłoka nie jest płaska, w celu ustalenia rozkładu naprężeń przy szyjce, na obszarach przejściowych i w cylindrycznej części butli.

7.3. Wymogi dotyczące produkcji oraz badań produkcyjnych

7.3.1. Przepisy ogólne

Końce butli aluminiowych nie mogą być zamykane w procesie formowania. Końce podstawy butli stalowych, zamykane w procesie formowania, z wyjątkiem butli zaprojektowanych zgodnie z ISO 9809, poddaje się badaniom nieniszczącym lub równoważnym. W procesie zamykania końców butli nie może następować dodawanie metalu. Przed formowaniem końców należy zbadać grubość i wykończenie powierzchni każdej butli.

Po uformowaniu końców butle należy poddać obróbce cieplnej w celu osiągnięcia twardości z zakresu podanego dla konstrukcji. Nie dopuszcza się miejscowej obróbki cieplnej.

W przypadku dołączania pierścienia górnego, pierścienia dolnego lub uchwytów systemu mocowania, muszą być one wykonane z materiału odpowiedniego dla materiału, z którego wykonano butlę, i muszą być bezpiecznie umocowane z wykorzystaniem metody innej niż spawanie, lutowanie twarde lub lutowanie miękkie.

7.3.2. Badanie nieniszczące

Każda butla metalowa musi być podana następującym badaniom:

a) badanie twardości zgodnie z pkt A.8 (dodatek A do niniejszego załącznika);

b) badanie ultradźwiękowe, zgodnie z BS 5045, Part 1, Annex I, lub metoda nieniszcząca o wykazanej równoważności, celem zapewnienia, że maksymalny rozmiar defektu nie przekracza rozmiaru podanego w konstrukcji zgodnie z pkt 6.15.2 powyżej.

7.3.3. Badanie wytrzymałości hydrostatycznej

Każda gotowa butla poddawana jest badaniu wytrzymałości hydrostatycznej zgodnie z pkt A.11 (dodatek A do niniejszego załącznika).

7.4. Badania partii butli

Badania partii przeprowadza się na gotowych butlach, które są reprezentatywne dla normalnej produkcji i są opatrzone znakami identyfikacyjnymi. Z każdej partii wybiera się losowo dwie butle. Jeżeli badaniom poddaje się większą liczbę butli niż przewidziana w niniejszym załączniku, należy udokumentować wszystkie wyniki. Przeprowadza się co najmniej następujące badania:

a) badania materiałów partii. Jedna butla, lub poddana obróbce cieplnej próbka reprezentatywna dla gotowej butli, jest poddawana następującym badaniom: (i) sprawdzenie wymiarów krytycznych względem danych konstrukcyjnych; (ii) jedno badanie naprężeń zgodnie z pkt A.1 (dodatek A do niniejszego załącznika), przy czym spełnione muszą być wymagania konstrukcji; (iii) w przypadku butli stalowych trzy badania uderzeniowe zgodnie z pkt A.2 (dodatek A do niniejszego załącznika), przy czym spełnione muszą być wymagania pkt 6.3.2.3 powyżej; (iv) jeżeli powłoka ochronna jest częścią konstrukcji, powłoka jest badana zgodnie z pkt A.9.2 (dodatek A do niniejszego załącznika). Wszystkie butle w badanej partii, które nie spełnią wymogów, muszą zostać poddane procedurom określonym w pkt 6.16 powyżej. Jeżeli powłoka nie spełnia wymogów podanych w pkt A.9.2 (dodatek A do niniejszego załącznika), partia zostaje zbadana w 100 % celem wycofania podobnych wadliwych butli. Powłoka wszystkich wadliwych butli może zostać usunięta i może na nie zostać nałożona nowa powłoka. Następnie należy powtórzyć badania powłoki;

b) badanie na rozerwanie (partia). Jedna butla zostaje poddana ciśnieniu hydrostatycznemu prowadzącemu do rozerwania, zgodnie z pkt A.12 (dodatek A do niniejszego załącznika). Jeżeli ciśnienie rozrywające jest mniejsze niż minimalne obliczone ciśnienie rozrywające, należy postępować zgodnie z procedurami określonymi w pkt 6.16 powyżej;

c) badanie z cyklicznymi zmianami ciśnienia. Gotowe butle poddaje się cyklicznym zmianom ciśnienia zgodnie z pkt A.13 (dodatek A do niniejszego załącznika) przy częstotliwości określonej następująco: (i) jedna butla z każdej partii jest poddawana cyklicznym zmianom ciśnienia obejmującym 1 000 cykli pomnożone przez podany w latach okres użytkowania, przy minimalnej liczbie 15 000 cykli; (ii) w przypadku 10 kolejnych partii produkcyjnych jednego rodzaju konstrukcji (tj. z wykorzystaniem podobnych materiałów i procesów), jeżeli żadna z butli poddanych badaniu z cyklicznymi zmianami ciśnienia wymienionym w ppkt (i) powyżej nie wykazuje nieszczelności ani pęknięcia po mniej niż 1 500 cyklach pomnożonych przez podany w latach okres użytkowania (co najmniej 22 500 cykli), badanie z cyklicznymi zmianami ciśnienia można ograniczyć do jednej butli z każdych 5 produkowanych partii; (iii) w przypadku 10 kolejnych partii produkcyjnych jednego rodzaju konstrukcji, jeżeli żadna z butli poddanych badaniu z cyklicznymi zmianami ciśnienia wymienionym w ppkt (i) powyżej nie wykazuje nieszczelności ani pęknięcia po mniej niż 2 000 cykli pomnożonych przez podany w latach okres użytkowania (co najmniej 30 000 cykli), badanie z cyklicznymi zmianami ciśnienia można ograniczyć do jednej butli z każdych 10 produkowanych partii; (iv) jeżeli minęło więcej niż 6 miesięcy od daty wyprodukowania ostatniej partii, wówczas butla z następnej wyprodukowanej partii musi zostać poddana badaniu z cyklicznymi zmianami ciśnienia w celu utrzymania zmniejszonej częstotliwości badania partii wymienionej w ppkt (ii) lub (iii) powyżej; (v) jeżeli którakolwiek butla poddana badaniu z cyklicznymi zmianami ciśnienia ze zmniejszoną częstotliwością wymienioną w ppkt (ii) lub (iii) powyżej nie spełnia warunku przejścia określonej liczby cykli zmiany ciśnienia (co najmniej odpowiednio 22 500 lub 30 000), konieczne jest powtórzenie badania z cyklicznymi zmianami ciśnienia dla danej partii jak w ppkt (i) dla co najmniej 10 wyprodukowanych partii w celu ponownego zmniejszenia częstotliwości badania z cyklicznymi zmianami ciśnienia jak w ppkt (ii) lub (iii) powyżej; (vi) jeżeli którakolwiek butla w badaniu zgodnie z ppkt (i), (ii) lub (iii) powyżej nie spełnia wymogu minimalnej liczby 1 000 cykli pomnożonej przez podany w latach okres użytkowania (co najmniej 15 000 cykli), należy ustalić przyczynę niespełniania wymogu i doprowadzić do jej usunięcia zgodnie z procedurami określonymi w pkt 6.16 niniejszego załącznika. Badanie z cyklicznymi zmianami ciśnienia powinno następnie zostać powtórzone dla dodatkowych trzech butli z tej partii. Jeżeli którakolwiek z trzech dodatkowych butli nie spełnia minimalnego wymogu dla badania z cyklicznymi zmianami ciśnienia, wynoszącego 1 000 cykli pomnożone przez podany w latach okres użytkowania, parta musi zostać odrzucona.

7.5. Badania zgodności konstrukcji butli

7.5.1. Przepisy ogólne

Badania zgodności są przeprowadzane na gotowych butlach, które są reprezentatywne dla normalnej produkcji i są opatrzone znakami identyfikacyjnymi. Wybór butli, nadzór nad badaniami oraz dokumentacja wyników muszą być zgodne z pkt 6.13 powyżej.

7.5.2. Badanie na rozerwanie pod ciśnieniem hydrostatycznym

Trzy reprezentatywne butle są poddawane działaniu ciśnienia hydrostatycznego aż do ich rozerwania, zgodnie z pkt A.12 (dodatek A do niniejszego załącznika). Ciśnienia rozrywające butlę muszą być wyższe niż minimalne ciśnienie rozrywające obliczone podczas analizy naprężeń dla konstrukcji i nie mogą być mniejsze niż 45 MPa.

7.5.3. Badanie z cyklicznymi zmianami ciśnienia w temperaturze otoczenia

Dwie gotowe butle poddaje się badaniu z cyklicznymi zmianami ciśnienia w temperaturze otoczenia zgodnie z pkt A.13 (dodatek A do niniejszego załącznika) aż do ujawnienia wady lub co najmniej przez 45 000 cykli. Wada nie może ujawnić się wcześniej niż po liczbie cykli równej zdefiniowanemu okresowi użytkowania w latach pomnożonemu przez 1 000. Wady pojawiające się po przekroczeniu liczby cykli równej zdefiniowanemu okresowi użytkowania w latach pomnożonemu przez 1 000 muszą mieć postać nieszczelności, a nie rozerwania butli. Butle, które nie wykażą wady po 45 000 cykli, muszą zostać zniszczone przez dalsze poddawanie zmianom ciśnienia aż do wystąpienia wady lub przez poddanie ciśnieniu hydrostatycznemu powodującemu rozerwanie. Należy odnotować liczbę cykli przed ujawnieniem wady i umiejscowienie wady.

7.5.4. Próba ogniowa

Badania są przeprowadzane zgodnie z pkt A.15 (dodatek A do niniejszego załącznika) i podane tam wymagania muszą zostać spełnione.

7.5.5. Próba na przebicie

Badania są przeprowadzane zgodnie z pkt A.16 (dodatek A do niniejszego załącznika) i podane tam wymagania muszą zostać spełnione.

7.5.6. Charakterystyka wycieku przed pęknięciem

W przypadku konstrukcji butli, dla których przy badaniu zgodnie z pkt 7.5.3 powyżej nie przekroczono 45 000 cykli, badanie charakterystyki wycieku przed pęknięciem przeprowadza się zgodnie z pkt A.6 dodatku A do niniejszego załącznika i podane tam wymagania muszą zostać spełnione.

8. BUTLE TYPU CNG-2 Z OWINIĘCIEM W POSTACI OBRĘCZY

8.1. Przepisy ogólne

Podczas poddawania tego typu butli działaniu ciśnienia występuje zjawisko, które polega na linearnym nakładaniu się przemieszczeń owinięcia kompozytowego i metalowej powłoki wewnętrznej. Ze względu na istnienie różnych technik produkcyjnych niniejszy załącznik nie określa konkretnej metody konstrukcji.

Określenie charakterystyki wycieku przed pęknięciem musi być zgodne z odpowiednimi procedurami zdefiniowanymi w pkt A.6 (dodatek A do niniejszego załącznika). Dopuszczalny rozmiar defektu musi zostać określony zgodnie z pkt 6.15.2 powyżej.

8.2. Wymogi konstrukcyjne

8.2.1. Metalowa powłoka wewnętrzna

Minimalne rzeczywiste ciśnienie rozrywające metalowej powłoki wewnętrznej musi wynosić 26 MPa.

8.2.2. Owinięcie kompozytowe

Naprężenie rozciągające we włóknach musi spełniać wymogi pkt 6.5 powyżej.

8.2.3. Analiza naprężeń

Należy obliczyć naprężenia w kompozycie i powłoce wewnętrznej po wywołaniu naprężeń wstępnych. Ciśnienia stosowane do celów tych obliczeń to ciśnienie zerowe, 2 MPa, 20 MPa, ciśnienie badawcze i konstrukcyjne ciśnienie rozrywające. Obliczenia muszą wykorzystywać odpowiednie techniki analizy oparte na teorii powłok cienkościennych, która uwzględnia nielinearne zachowanie materiału powłoki wewnętrznej w celu obliczenia rozkładu naprężeń przy szyjce, na obszarach przejściowych i w cylindrycznej części powłoki wewnętrznej.

W przypadku konstrukcji, które wykorzystują samowzmocnienie do wywołania naprężeń wstępnych, należy obliczyć przedział, w którym muszą mieścić się ciśnienia samowzmocnienia.

W przypadku konstrukcji, które wykorzystują nawijanie przy kontrolowanym naciągnięciu do wywołania naprężeń wstępnych, należy obliczyć temperaturę, przy której jest wykonywana ta operacja, naciągnięcie wymagane w każdej warstwie kompozytu i wynikowe naprężenie wstępne w powłoce wewnętrznej.

8.3. Wymogi produkcyjne

8.3.1. Przepisy ogólne

Butle kompozytowe są wytwarzane z powłoki wewnętrznej owiniętej nawijanym ciągłym włóknem. Operacje nawijania włókna muszą być sterowane komputerowo lub mechanicznie. Włókna podczas nawijania muszą być nakładane przy kontrolowanym naciągnięciu. Po zakończeniu nawijania żywice termoutwardzalne muszą być utwardzone cieplnie, zgodnie z góry określonym i kontrolowanym profilem czasowo-temperaturowym.

8.3.2. Powłoka wewnętrzna

Produkcja metalowej powłoki wewnętrznej musi spełniać wymogi podane w pkt 7.3 powyżej dla odpowiedniego typu konstrukcji powłoki wewnętrznej.

8.3.3. Owinięcie

Butle są wytwarzane z wykorzystaniem maszyny do nawijania włókien. Podczas nawijania należy monitorować istotne zmienne pod kątem tego, czy utrzymują się w obrębie ustalonych tolerancji, oraz dokumentować ich wartości. Mogą to być m.in. następujące zmienne:

a) rodzaj włókna, w tym rozmiar;

b) sposób impregnacji;

c) naprężenie nawijania;

d) prędkość nawijania;

e) liczba zwojów;

f) szerokość pasma;

g) rodzaj i skład żywicy;

h) temperatura żywicy;

i) temperatura powłoki wewnętrznej.

8.3.3.1. Utwardzanie żywic termoutwardzalnych

W przypadku stosowania żywicy termoutwardzalnej żywica musi zostać utwardzona po nawinięciu włókna. Podczas utwardzania należy udokumentować cykl utwardzania (tj. zmiany temperatury w czasie).

Temperatura utwardzania musi być kontrolowana i nie może wpływać na istotne właściwości powłoki wewnętrznej. Maksymalna temperatura utwardzania dla butli z aluminiowymi powłokami wewnętrznymi wynosi 177 °C.

8.3.4. Samowzmocnienie

W przypadku stosowania samowzmocnienia musi być ono przeprowadzane przed badaniem wytrzymałości hydrostatycznej. Ciśnienie samowzmocnienia musi zawierać się w przedziale określonym w pkt 8.2.3 powyżej, a producent musi określić metodę weryfikacji odpowiedniego ciśnienia.

8.4. Wymogi badań produkcyjnych

8.4.1. Badanie nieniszczące

Badania nieniszczące muszą być przeprowadzane zgodnie z uznaną normą ISO lub z normą równoważną. W przypadku każdej metalowej powłoki wewnętrznej należy wykonać następujące badania:

a) badanie twardości zgodnie z pkt A.8 (dodatek A do niniejszego załącznika);

b) badanie ultradźwiękowe, zgodnie z BS 5045, Part 1, Annex I, lub metoda nieniszcząca o wykazanej równoważności, celem zapewnienia, że maksymalny rozmiar defektu nie przekracza rozmiaru podanego w konstrukcji.

8.4.2. Badanie wytrzymałości hydrostatycznej

Każda gotowa butla poddawana jest badaniu wytrzymałości hydrostatycznej zgodnie z pkt A.11 (dodatek A do niniejszego załącznika). Producent określa odpowiednią wartość graniczną trwałego rozszerzenia objętościowego dla stosowanego ciśnienia badawczego, w żadnym jednak przypadku trwałe rozszerzenie nie może przekroczyć 5 procent łącznego rozszerzenia objętościowego przy ciśnieniu badawczym. Wszystkie butle, w przypadku których określona wartość graniczna jest przekroczona, są wycofywane i zostają zniszczone lub użyte dla celów badania partii.

8.5. Badania partii butli

8.5.1. Przepisy ogólne

Badania partii przeprowadza się na gotowych butlach, które są reprezentatywne dla normalnej produkcji i są opatrzone znakami identyfikacyjnymi. Z każdej partii wybiera się losowo dwie butle lub butlę i powłokę wewnętrzną, zależnie od potrzeb. Jeżeli badaniom poddaje się większą liczbę butli niż przewidziana w niniejszym załączniku, należy udokumentować wszystkie wyniki. Przeprowadza się co najmniej wymienione poniżej badania;

W przypadku wykrycia defektów w owinięciu przed zastosowaniem samowzmocnienia lub badaniem wytrzymałości hydrostatycznej, owinięcie można w całości usunąć i nałożyć nowe:

a) badania materiałów partii. Jedna butla lub jedna powłoka wewnętrzna lub jedna poddana obróbce cieplnej próbka reprezentatywna dla gotowej butli jest poddawana następującym badaniom: (i) sprawdzenie wymiarów względem danych konstrukcyjnych; (ii) jedno badanie naprężeń zgodnie z pkt A.1 (dodatek A do niniejszego załącznika), przy czym spełnione muszą być wymagania konstrukcji; (iii) w przypadku stalowych powłok wewnętrznych – trzy badania uderzeniowe zgodnie z pkt A.2 (dodatek A do niniejszego załącznika), przy czym spełnione muszą być wymagania konstrukcji; (iv) jeżeli powłoka ochronna jest częścią konstrukcji, powłoka jest badana zgodnie z pkt A.9.2 (dodatek A do niniejszego załącznika) i podane tam wymagania muszą zostać spełnione. Wszystkie butle lub powłoki wewnętrzne reprezentowane w badanej partii, które nie spełniają wymogów, muszą zostać poddane procedurom określonym w pkt 6.16 powyżej. Jeżeli powłoka nie spełnia wymogów podanych w pkt A.9.2 (dodatek A do niniejszego załącznika), partia zostaje zbadana w 100 % celem wycofania podobnych wadliwych butli. Powłoka wszystkich wadliwych butli może zostać usunięta z zastosowaniem metody, która nie narusza jednolitości kompozytowego owinięcia, i może na nie zostać nałożona nowa powłoka. Następnie należy powtórzyć badanie powłoki dla partii;

b) badanie na rozerwanie (partia). Jedna butla musi zostać zbadana zgodnie z wymogami pkt 7.4 lit. b) powyżej;

c) badanie z cyklicznymi zmianami ciśnienia. Zgodnie z wymogami pkt 7.4 lit. c) powyżej.

8.6. Badania zgodności konstrukcji butli

8.6.1. Przepisy ogólne

Badania zgodności przeprowadza się na butlach, które są reprezentatywne dla normalnej produkcji i są opatrzone znakami identyfikacyjnymi. Wybór butli, nadzór nad badaniami oraz dokumentacja wyników muszą być zgodne z pkt 6.13 powyżej.

8.6.2. Badanie na rozerwanie pod ciśnieniem hydrostatycznym

a) Jedna powłoka wewnętrzna jest poddawana ciśnieniu hydrostatycznemu aż do rozerwania, zgodnie z pkt A.12 (dodatek A do niniejszego załącznika). Ciśnienie rozrywające musi być wyższe niż minimalne ciśnienie rozrywające określone dla konstrukcji powłoki wewnętrznej;

b) Trzy butle są poddawane ciśnieniu hydrostatycznemu aż do rozerwania, zgodnie z pkt A.12 (dodatek A do niniejszego załącznika). Ciśnienia rozrywające butle muszą być wyższe niż minimalne ciśnienie rozrywające obliczone podczas analizy naprężeń dla konstrukcji, zgodnie z tabelą 6.3, i w żadnym przypadku nie mogą być niższe niż wartość niezbędna dla spełnienia wymogów współczynnika naprężenia z pkt 6.5 powyżej.

8.6.3. Badanie z cyklicznymi zmianami ciśnienia w temperaturze otoczenia

Dwie gotowe butle poddaje się badaniu z cyklicznymi zmianami ciśnienia w temperaturze otoczenia zgodnie z pkt A.13 (dodatek A do niniejszego załącznika) aż do ujawnienia wady lub co najmniej przez 45 000 cykli. Wada nie może ujawnić się wcześniej niż po liczbie cykli równej zdefiniowanemu okresowi użytkowania w latach pomnożonemu przez 1 000. Wady pojawiające się po przekroczeniu liczby cykli równej zdefiniowanemu okresowi użytkowania w latach pomnożonemu przez 1 000 muszą mieć postać nieszczelności, a nie rozerwania butli. Butle, które nie wykażą wady po 45 000 cykli, muszą zostać zniszczone przez dalsze poddawanie zmianom ciśnienia aż do wystąpienia wady lub przez poddanie ciśnieniu hydrostatycznemu powodującemu rozerwanie. Butle, które przekroczyły 45 000 cykli, mogą wykazać wadę przez rozerwanie. Należy odnotować liczbę cykli przed ujawnieniem wady i umiejscowienie wady.

8.6.4. Badanie w środowisku kwasowym

Jedną butlę bada się zgodnie z pkt A.14 (dodatek A do niniejszego załącznika) i podane tam wymagania muszą zostać spełnione. Opcjonalne badanie środowiskowe opisano w dodatku informacyjnym H do niniejszego załącznika.

8.6.5. Próba ogniowa

Gotowe butle bada się zgodnie z pkt A.15 (dodatek A do niniejszego załącznika) i podane tam wymagania muszą zostać spełnione.

8.6.6. Próba na przebicie

Jedną gotową butlę bada się zgodnie z pkt A.16 (dodatek A do niniejszego załącznika) i podane tam wymagania muszą zostać spełnione.

8.6.7. Badania wytrzymałości na uszkodzenia

Jedną gotową butlę bada się zgodnie z pkt A.17 (dodatek A do niniejszego załącznika) i podane tam wymagania muszą zostać spełnione.

8.6.8. Próba na pełzanie w wysokiej temperaturze

W przypadku konstrukcji, gdzie temperatura zeszklenia żywicy nie przekracza maksymalnej temperatury materiału konstrukcyjnego przynajmniej o 20 °C, jedna butla zostaje poddana badaniu zgodnie z pkt A.18 (dodatek A do niniejszego załącznika) i podane tam wymagania muszą zostać spełnione.

8.6.9. Przyspieszone badanie naprężeniowe z rozerwaniem

Jedną gotową butlę bada się zgodnie z pkt A.19 (dodatek A do niniejszego załącznika) i podane tam wymagania muszą zostać spełnione.

8.6.10. Charakterystyka wycieku przed pęknięciem

W przypadku konstrukcji butli, dla których przy badaniu zgodnie z pkt 8.6.3 powyżej nie przekracza się 45 000 cykli, badanie charakterystyki wycieku przed pęknięciem przeprowadza się zgodnie z pkt A.6 dodatku A do niniejszego załącznika i podane tam wymagania muszą zostać spełnione.

8.6.11. Badanie z cyklicznymi zmianami ciśnienia w temperaturach skrajnych

Jedną gotową butlę bada się zgodnie z pkt A.7 (dodatek A do niniejszego załącznika) i podane tam wymagania muszą zostać spełnione.

9. BUTLE TYPU CNG-3 Z OWINIĘCIEM PEŁNYM

9.1. Przepisy ogólne

Podczas poddawania tego typu butli działaniu ciśnienia występuje zjawisko, które polega na nakładaniu się przemieszczeń owinięcia kompozytowego i powłoki wewnętrznej. Ze względu na istnienie różnych technik produkcyjnych niniejszy załącznik nie określa konkretnej metody konstrukcji; określenie charakterystyki wycieku przed pęknięciem musi być zgodne z odpowiednimi procedurami zdefiniowanymi w pkt A.6 (dodatek A do niniejszego załącznika). Dopuszczalny rozmiar defektu musi zostać określony zgodnie z pkt 6.15.2 powyżej.

9.2. Wymogi konstrukcyjne

9.2.1. Metalowa powłoka wewnętrzna

Naprężenie ściskające w powłoce wewnętrznej w warunkach zerowego ciśnienia i 15 °C nie może powodować odkształcania ani załamywania się powłoki wewnętrznej.

9.2.2. Owinięcie kompozytowe

Naprężenie rozciągające we włóknach musi spełniać wymogi pkt 6.5 powyżej.

9.2.3. Analiza naprężeń

Należy obliczyć naprężenia w kompozycie i w powłoce wewnętrznej w kierunku stycznym i wzdłużnym butli po poddaniu jej ciśnieniu. Ciśnienia stosowane do celów tych obliczeń to ciśnienie zerowe, ciśnienie robocze, ciśnienie wynoszące 10 procent ciśnienia roboczego, ciśnienie badawcze i konstrukcyjne ciśnienie rozrywające. Należy obliczyć wartości graniczne, w obrębie których ciśnienie samowzmocnienia musi spadać. Obliczenia muszą wykorzystywać odpowiednie techniki analizy oparte na teorii powłok cienkościennych, która uwzględnia nielinearne zachowanie materiału powłoki wewnętrznej w celu obliczenia rozkładu naprężeń przy szyjce, na obszarach przejściowych i w cylindrycznej części powłoki wewnętrznej.

9.3. Wymogi produkcyjne

Wymogi produkcyjne muszą być zgodne z pkt 8.3 powyżej, przy czym owinięcie musi także obejmować włókna nawijane spiralnie.

9.4. Wymogi badań produkcyjnych

Wymogi badań produkcyjnych muszą być zgodne z wymogami pkt 8.4 powyżej.

9.5. Badania partii butli

Badania partii przeprowadza się zgodnie z wymogami pkt 8.5 powyżej.

9.6. Badania zgodności konstrukcji butli

Badania zgodności konstrukcji butli przeprowadza się zgodnie z wymogami pkt 8.6 powyżej i pkt 9.6.1 poniżej, jednakże badanie na rozerwanie powłoki wewnętrznej jak w pkt 8.6 powyżej nie jest wymagane.

9.6.1. Próba spadowa

Jedną gotową butlę lub większą ich liczbę należy poddać próbie spadowej zgodnie z pkt A.30 (dodatek A do niniejszego załącznika).

10. BUTLE W CAŁOŚCI KOMPOZYTOWE TYPU CNG-4

10.1. Przepisy ogólne

Niniejszy załącznik nie określa konkretnej metody konstrukcji butli z polimerowymi powłokami wewnętrznymi z powodu istnienia wielu możliwych konstrukcji butli.

10.2. Wymogi konstrukcyjne

W celu wykazania odpowiedniości konstrukcji należy wykorzystać obliczenia konstrukcyjne. Naprężenia rozciągające we włóknach muszą spełniać wymogi pkt 6.5 powyżej.

W metalowych występach końcowych należy użyć gwintów zwężanych i prostych zgodnie z pkt 6.10.2 lub 6.10.3 powyżej.

Metalowe występy końcowe z gwintowanymi otworami muszą być w stanie wytrzymać moment obrotowy o wartości 500 Nm bez naruszania jednolitości połączenia z niemetalową powłoką wewnętrzną. Metalowe występy końcowe połączone z niemetalową powłoką wewnętrzną muszą być z materiału zgodnego z warunkami użytkowania podanymi w pkt 4 niniejszego załącznika.

10.3. Analiza naprężeń

Należy obliczyć naprężenia w kompozycie i w powłoce wewnętrznej w kierunku stycznym i wzdłużnym butli. Ciśnienia stosowane do celów tych obliczeń to ciśnienie zerowe, ciśnienie robocze, ciśnienie badawcze i konstrukcyjne ciśnienie rozrywające. W obliczeniach należy korzystać z technik analizy odpowiednich dla wyznaczenia rozkładu naprężeń w całej butli.

10.4. Wymogi produkcyjne

Wymogi produkcyjne muszą być zgodne z pkt 8.3 powyżej, jednak temperatura utwardzania żywic termoutwardzalnych musi wynosić co najmniej 10 °C poniżej temperatury mięknięcia powłoki wewnętrznej z tworzywa sztucznego.

10.5. Wymogi badań produkcyjnych

10.5.1. Badanie wytrzymałości hydrostatycznej

Każda gotowa butla poddawana jest badaniu wytrzymałości hydrostatycznej zgodnie z pkt A.11 (dodatek A do niniejszego załącznika). Producent określa odpowiednią wartość graniczną rozszerzenia elastycznego dla stosowanego ciśnienia badawczego, w żadnym jednak przypadku rozszerzenie elastyczne dowolnej butli nie może przekroczyć średniej wartości dla partii o więcej niż 10 procent. Wszystkie butle, w przypadku których określona wartość graniczna jest przekroczona, są wycofywane i zostają zniszczone lub użyte do celów badania partii.

10.5.2. Badanie szczelności

Każda gotowa butla jest poddawana badaniu szczelności zgodnie z pkt A.10 (dodatek A do niniejszego załącznika) i podane tam wymagania muszą zostać spełnione.

10.6. Badania partii butli

10.6.1. Przepisy ogólne

Badania partii przeprowadza się na gotowych butlach, które są reprezentatywne dla normalnej produkcji i są opatrzone znakami identyfikacyjnymi. Z każdej partii wybiera się losowo jedną butlę. Jeżeli badaniom poddaje się większą liczbę butli niż przewidziana w niniejszym załączniku, należy udokumentować wszystkie wyniki. Na tych butlach przeprowadza się co najmniej następujące badania:

a) badanie materiałów partii. Jedna butla lub jedna powłoka wewnętrzna lub jedna poddana obróbce cieplnej próbka reprezentatywna dla gotowej butli jest poddawana następującym badaniom: (i) sprawdzenie wymiarów względem danych konstrukcyjnych; (ii) jedno badanie powłoki wewnętrznej z tworzywa sztucznego na rozciąganie zgodnie z pkt A.22 (dodatek A do niniejszego załącznika), przy czym spełnione muszą być wymagania konstrukcji; (iii) badanie temperatury topnienia powłoki wewnętrznej z tworzywa sztucznego zgodnie z pkt A.23 (dodatek A do niniejszego załącznika), przy czym spełnione muszą być wymagania konstrukcji; (iv) jeżeli powłoka ochronna jest częścią konstrukcji, powłoka jest badana zgodnie z pkt A.9.2 (dodatek A do niniejszego załącznika). Jeżeli powłoka nie spełnia wymagań podanych w pkt A.9.2 (dodatek A do niniejszego załącznika), partia zostaje zbadana w 100 % celem wycofania podobnych wadliwych butli. Powłoka wszystkich wadliwych butli może zostać usunięta z zastosowaniem metody, która nie narusza jednolitości kompozytowego owinięcia, i może na nie zostać nałożona nowa powłoka. Następnie należy powtórzyć badanie powłoki dla partii;

b) badanie na rozerwanie (partia). Jedna butla musi zostać zbadana zgodnie z wymogami pkt 7.4 lit. b) powyżej;

c) badanie z cyklicznymi zmianami ciśnienia. Na jednej butli należy przeprowadzić badanie z momentem obrotowym 500 Nm przyłożonym do jednego występu końcowego zgodnie z metodą badania opisaną w pkt A.25 (dodatek A do niniejszego załącznika). Następnie butlę należy poddać badaniu z cyklicznymi zmianami ciśnienia zgodnie z procedurami opisanymi w pkt 7.4 lit. c) powyżej. Po przeprowadzeniu wymaganego badania z cyklicznymi zmianami ciśnienia butlę należy poddać badaniu szczelności zgodnie z metodą opisaną w pkt A.10 (dodatek A do niniejszego załącznika) i podane tam wymagania muszą zostać spełnione.

10.7. Badania zgodności konstrukcji butli

10.7.1. Przepisy ogólne

Badania zgodności konstrukcji butli muszą być zgodne z wymogami pkt 8.6, 10.7.2, 10.7.3 i 10.7.4 niniejszego załącznika, z wyjątkiem charakterystyki wycieku przed pęknięciem z pkt 8.6.10 powyżej, które to badanie nie jest wymagane.

10.7.2. Badanie wytrzymałości występów końcowych na skręcanie

Jedną butlę bada się zgodnie z pkt A.25 (dodatek A do niniejszego załącznika).

10.7.3. Badanie na przenikanie

Jedną butlę należy zbadać na przenikanie zgodnie z pkt A.21 (dodatek A do niniejszego załącznika) i podane tam wymagania muszą zostać spełnione.

10.7.4. Badanie z cyklicznymi zmianami ciśnienia gazu ziemnego

Jedną gotową butlę należy zbadać zgodnie z pkt A.27 (dodatek A do niniejszego załącznika) i podane tam wymagania muszą zostać spełnione.

11. OZNAKOWANIA

11.1. Umieszczenie oznakowań

Producent umieszcza na każdej butli wyraźne, trwałe oznakowania o wielkości nie mniejszej niż 6 mm. Oznakowania wykonuje się w formie etykiet połączonych z wykonaną z żywicy powłoką, etykiet przymocowanych klejem, stempli naniesionych przy niskim nacisku na pogrubionych końcach konstrukcji typu CNG-1 i CNG-2 lub w formie dowolnej kombinacji powyższych. Etykiety przylepne oraz ich umieszczenie muszą być zgodne z normą ISO 7225 lub normą równoważną. Dopuszczalne jest użycie wielu etykiet, które powinny być tak umieszczone, by nie były zasłaniane przez wsporniki mocujące. Każda butla zgodna z niniejszym załącznikiem musi być oznakowana następująco:

a) informacje obowiązkowe: (i) „WYŁĄCZNIE CNG”; (ii) „NIE UŻYWAĆ PO XX/XXXX”, gdzie „XX/XXX” oznacza miesiąc i rok wygaśnięcia ważności (2); (iii) oznaczenie producenta; (iv) oznaczenie butli (stosowny numer części i numer seryjny niepowtarzalny dla każdej butli); (v) ciśnienie robocze i temperatura robocza; (vi) numer regulaminu EKG ONZ, wraz z typem butli i numerem rejestracyjnym certyfikacji; (vii) nadciśnieniowe urządzenia zabezpieczające lub zawory, które są dopuszczone do stosowania z butlą, lub wskazówka o sposobach uzyskania informacji o dopuszczonych układach zabezpieczeń przeciwpożarowych; (viii) jeżeli stosowane są etykiety, wszystkie butle muszą mieć niepowtarzalny numer identyfikacyjny wybity na odsłoniętej powierzchni metalowej, umożliwiający identyfikację butli w przypadku uszkodzenia etykiety;

b) informacje nieobowiązkowe: Na oddzielnej etykiecie (oddzielnych etykietach) można podać następujące informacje nieobowiązkowe: (i) zakres temperatury gazu np. od – 40 °C do 65 °C; (ii) nominalna pojemność wodna butli, z dokładnością do dwóch cyfr znaczących, np. 120 litrów; (iii) data pierwotnego badania ciśnieniowego (miesiąc i rok). Oznakowania umieszcza się w podanej kolejności, ale ich konkretny układ może się różnić w zależności od dostępnej powierzchni. Przykład dopuszczalnego przedstawienia informacji obowiązkowych: WYŁĄCZNIE CNG NIE UŻYWAĆ PO …/…. Producent/Numer części/Numer seryjny 20 MPa/15 °C ECE R 110 CNG-2 (nr rejestracji …) „Stosować wyłącznie nadciśnieniowe urządzenie zabezpieczające zatwierdzone przez producenta”

12. PRZYGOTOWANIE DO WYSYŁKI

Przed wysyłką przez producenta każda butla musi być wewnątrz czysta i sucha. Butle, które nie są natychmiast zamykane przez umieszczenie zaworu i, w stosownych przypadkach, urządzeń zabezpieczających, muszą być zaopatrzone w zatyczki chroniące przed przedostawaniem się wilgoci i chroniące gwinty, zamocowane we wszystkich otworach. We wszystkich stalowych butlach i powłokach wewnętrznych należy przed wysyłką rozpylić inhibitor korozji (np. zawierający olej).

Nabywcy należy dostarczyć sporządzoną przez producenta deklarację użytkowania i wszelkie niezbędne informacje mające zapewnić właściwe obchodzenie się z butlą oraz jej użytkowanie i kontrolę podczas użytkowania. Deklaracja ta musi być zgodna z dodatkiem D do niniejszego załącznika.

(1) Niewymagane, jeżeli stosowana jest metoda badania wadliwej butli opisana w pkt A.7 dodatku A do niniejszego załącznika.

(2) Data ważności nie może przekraczać podanego okresu użytkowania. Data ważności może zostać naniesiona na butlę w momencie wysyłki pod warunkiem że butle były przechowywane w suchym miejscu bez ciśnienia wewnętrznego.

Dodatek A METODY BADANIA A.1. BADANIA ROZCIĄGLIWOŚCI DLA STALI I ALUMINIUM Badanie rozciągliwości należy przeprowadzić na materiale pobranym z cylindrycznej części gotowej butli, z wykorzystaniem prostokątnej próbki ukształtowanej zgodnie z metodą opisaną w normie ISO 9809 dla stali i normie ISO 7866 dla aluminium. W przypadku butli ze spawaną powłoką wewnętrzną ze stali nierdzewnej badania rozciągliwości należy również przeprowadzić na materiale pobranym ze spawów zgodnie z metodą opisaną w pkt 8.4 normy EN 13322-2. Obie powierzchnie badanych próbek, odpowiadające wewnętrznej i zewnętrznej powierzchni butli, nie mogą być obrobione. Badanie rozciągliwości należy przeprowadzić zgodnie z ISO 6892. Uwaga – Należy zwrócić uwagę na metodę pomiaru wydłużenia opisaną w ISO 6892, szczególnie w przypadkach, gdy próbka poddana badaniu rozciągliwości jest zwężona, przez co punkt złamania znajduje się poza środkiem długości próbki. A.2. BADANIE UDERZENIOWE DLA BUTLI STALOWYCH I STALOWYCH POWŁOK WEWNĘTRZNYCH Badanie uderzeniowe przeprowadza się na materiale pobranym z cylindrycznej części gotowej butli, na trzech próbkach zgodnie z ISO 148. Próbki poddane badaniu uderzeniowemu muszą zostać pobrane ze ścianki butli w kierunku zgodnym z wymaganiami podanymi w tabeli 6.2 załącznika 3A. W przypadku butli ze spawaną powłoką wewnętrzną ze stali nierdzewnej badania uderzeniowe należy również przeprowadzić na materiale pobranym ze spawów zgodnie z metodą opisaną w pkt 8.6 normy EN 13322-2. Nacięcie musi przebiegać prostopadle w stosunku do powierzchni ścianki butli. Dla badań wzdłużnych próbka musi być w całości obrobiona (z sześciu stron), a jeżeli grubość ścianki nie pozwala na uzyskanie próbki o ostatecznej szerokości 10 mm, szerokość powinna być możliwie najbardziej zbliżona do nominalnej szerokości ścianki butli. Próbki pobrane w kierunku poprzecznym muszą być obrobione wyłącznie z czterech stron – wewnętrzna i zewnętrzna powierzchnia ścianki butli musi pozostać nieobrobiona. A.3. BADANIE ODPORNOŚCI NA PĘKANIE NAPRĘŻENIOWE SPOWODOWANE SIARCZKAMI DLA STALI Z wyjątkiem przypadków określonych poniżej badanie przeprowadza się zgodnie z procedurami metody A standardowego badania rozciągliwości NACE, zgodnie z opisem w normie NACE TM0177-96. Badania przeprowadza się na co najmniej trzech próbkach do badań na rozciąganie o średnicy roboczej 3,81 mm (0,150 cala), pobranych ze ścianki gotowej butli lub powłoki wewnętrznej. Próbki zostają poddane stałemu obciążeniu rozciągającemu równemu 60 procent określonej minimalnej granicy plastyczności stali, zanurzone w roztworze składającym się z wody destylowanej, buforowanej 0,5 procent (ułamek masy) trójwodnego octanu sodowego i z pH początkowym 4,0, uzyskanym za pomocą kwasu octowego. Roztwór w sposób ciągły nasyca się siarkowodorem (równowaga azotowa) przy temperaturze pokojowej i ciśnieniu 0,414 kPa (0,06 psia). Badane próbki muszą wytrzymać okres badania wynoszący 144 godziny. A.4. BADANIA NA KOROZJĘ DLA ALUMINIUM Badania na korozję dla stopów aluminium przeprowadza się zgodnie z załącznikiem A do normy ISO/DIS 7866 i podane tam wymagania muszą zostać spełnione. A.5. BADANIA WYTRZYMAŁOŚCI NA PĘKANIE PODCZAS DŁUGOTRWAŁEGO OBCIĄŻENIA DLA ALUMINIUM Badanie wytrzymałości na pękanie podczas długotrwałego obciążenia przeprowadza się zgodnie z załącznikiem D do normy ISO/DIS 7866 i podane tam wymagania muszą zostać spełnione. A.6. BADANIE CHARAKTERYSTYKI WYCIEKU PRZED PĘKNIĘCIEM Trzy gotowe butle należy poddać cyklicznym zmianom ciśnienia w przedziale od 2 MPa do 30 MPa z częstotliwością nieprzekraczającą 10 cykli na minutę. Wszystkie butle muszą wykazać wyciek. A.7. BADANIE Z CYKLICZNYMI ZMIANAMI CIŚNIENIA W TEMPERATURACH SKRAJNYCH Gotowe butle z owinięciem kompozytowym pozbawionym powłoki ochronnej są poddawane badaniu z cyklicznymi zmianami ciśnienia jak opisano poniżej i nie mogą wykazywać śladów pęknięcia, wycieku czy rozwijania się włókna: a) kondycjonowanie przez 48 godzin przy ciśnieniu zerowym, temperaturze 65 °C lub wyższej i wilgotności względnej 95 procent lub wyższej. Wymóg ten uznaje się za spełniony przez spryskiwanie drobnym strumieniem rozproszonym lub mgłą wodną w komorze, w której utrzymywana jest temperatura 65 °C; b) poddawanie ciśnieniu hydrostatycznemu zmienianemu w przedziale od 2 MPa do 26 MPa przez liczbę cykli wynoszącą 500 pomnożone przez określony okres użytkowania w latach, przy temperaturze 65 °C lub wyższej i wilgotności 95 procent; c) stabilizowanie przy ciśnieniu zerowym i temperaturze otoczenia; d) następnie poddanie zmianom ciśnienia w przedziale od 2 MPa do 20 MPa przez liczbę cykli wynoszącą 500 pomnożone przez określony okres użytkowania w latach, przy temperaturze – 40 °C lub niższej. Liczba cykli zmiany ciśnienia w lit. b) nie może przekroczyć 10 na minutę. Liczba cykli zmiany ciśnienia w lit. d) nie może przekroczyć 3 na minutę, chyba że bezpośrednio w butli jest zainstalowany przetwornik ciśnienia. Należy zapewnić odpowiednie przyrządy rejestrujące celem zapewnienia, że podczas poddawania zmianom ciśnienia w niskiej temperaturze utrzymywana jest minimalna temperatura cieczy. Po badaniu z cyklicznymi zmianami ciśnienia w temperaturach skrajnych butle należy zgodnie z wymogami hydrostatycznej próby na rozerwanie poddać badaniu z zastosowaniem ciśnienia hydrostatycznego aż do wystąpienia wady, przy czym minimalne ciśnienie rozrywające musi osiągnąć wartość 85 procent minimalnego konstrukcyjnego ciśnienia rozrywającego. W przypadku konstrukcji typu CNG-4 przed przeprowadzeniem hydrostatycznej próby na rozerwanie butlę poddaje się badaniu szczelności zgodnie z pkt A.10 poniżej. A.8. BADANIE TWARDOŚCI METODĄ BRINELLA Badania twardości przeprowadza się na ściance równoległej w jej środku i w sklepionym końcu każdej butli lub powłoki wewnętrznej zgodnie z ISO 6506. Badanie przeprowadza się po końcowej obróbce cieplnej i uzyskane w ten sposób wartości dla twardości muszą mieścić się w zakresie określonym dla konstrukcji. A.9. BADANIA POWŁOKI OCHRONNEJ (OBOWIĄZKOWE, JEŻELI STOSUJE SIĘ PKT 6.12 LIT. c) ZAŁĄCZNIKA 3A) A.9.1. Badania charakterystyki powłoki ochronnej Powłoki ochronne ocenia się zgodnie z poniższymi metodami badań lub równoważnymi normami krajowymi. a) badanie przylegania zgodnie z ISO 4624 z wykorzystaniem metody A lub B. Powłoka ochronna musi wykazywać współczynnik przylegania odpowiednio 4A lub 4B; b) badanie elastyczności zgodnie z ASTM D522, Mandrel Bend Test of Attached Organic Coatings, z wykorzystaniem metody badania B z trzpieniem 12,7 mm (0,5 cala) przy określonej grubości i – 20 °C. Próbki do badania elastyczności przygotowuje się zgodnie z normą ASTM D522. Nie mogą wystąpić żadne widoczne pęknięcia; c) badanie wytrzymałości na uderzenie zgodnie z ASTM D2794, Test method for Resistance of Organic Coatings to the Effects of Rapid Deformation (Impact). W temperaturze pokojowej powłoka ochronna musi wytrzymać próbę uderzenia z przodu z energią 18 J (160 cali na funt); d) badanie wytrzymałości chemicznej zgodnie z ASTM D1308, Effect of Household Chemicals on Clear and Pigmented Organic Finishes. Badania przeprowadza się z wykorzystaniem metody badania odkrytych plam i przy 100-godzinnym działaniu 30-procentowego roztworu kwasu siarkowego (kwas akumulatorowy o ciężarze właściwym 1,219) i 24-godzinnym działaniu glikolu polialkanowego (np. płyn hamulcowy). Nie mogą wystąpić żadne objawy łuszczenia się, tworzenia się pęcherzy czy mięknięcia powłoki ochronnej. Przyleganie musi osiągnąć wartość 3 przy badaniu zgodnie z ASTM D3359; e) badanie co najmniej 1 000-godzinnego oddziaływania zgodnie z ASTM G53 Practice for Operating Light- and Water-Exposure Apparatus (Fluorescent W-Condensation Type) for Exposure of non-metallic Materials. Nie mogą pojawić się pęcherze, a przyleganie musi osiągnąć wartość 3 przy badaniu zgodnie z ISO 4624. Maksymalna dopuszczalna utrata połysku to 20 procent; f) badanie co najmniej 500-godzinnego oddziaływania zgodnie z ASTM B117 Test Method of Salt Spray (Fog) Testing. Korozja podpowłokowa w miejscu naciętej rysy nie może przekroczyć 3 mm, nie mogą pojawić się pęcherze, a przyleganie musi osiągnąć wartość 3 przy badaniu zgodnie z ASTM D3359; g) badanie odporności na odpryskiwanie w temperaturze pokojowej z wykorzystaniem normy ASTM D3170 Chipping Resistance of Coatings. Powłoka ochronna musi osiągnąć wartość 7A lub wyższą i nie może być widoczne podłoże. A.9.2. Badania partii powłok ochronnych a) Grubość powłoki Grubość powłoki musi spełnić wymagania konstrukcyjne przy przeprowadzaniu badania zgodnie z ISO 2808. b) Przyleganie powłoki Wytrzymałość przylegania powłoki mierzy się zgodnie z normą ISO 4624; musi osiągnąć co najmniej wartość 4 mierzoną z wykorzystaniem metody A lub B, zależnie od okoliczności. A.10. BADANIE SZCZELNOŚCI Konstrukcje typu CNG-4 poddaje się badaniu szczelności z zastosowaniem następującej procedury (lub dopuszczalnej procedury alternatywnej); a) starannie osuszone butle poddaje się ciśnieniu roboczemu z wykorzystaniem suchego powietrza lub azotu, zawierającego wykrywalny gaz, jak np. hel; b) każdą nieszczelność zmierzoną w dowolnym punkcie i przekraczającą 0,004 standardowego cm3/h uznaje się za powód odrzucenia. A.11. BADANIE HYDRAULICZNE Należy zastosować jedną z następujących dwóch opcji: Opcja 1: Badanie z płaszczem wodnym a) butla zostaje poddana badaniu hydrostatycznemu z ciśnieniem wynoszącym co najmniej 1,5 ciśnienia roboczego. Ciśnienie badawcze nie może w żadnym przypadku przekraczać ciśnienia samowzmocnienia; b) Ciśnienie należy utrzymać przez wystarczająco długi czas (co najmniej 30 sekund) w celu zapewnienia całkowitego rozszerzenia. Ciśnienie wewnętrzne stosowane po samowzmocnieniu i przed badaniem hydrostatycznym nie może przekroczyć 90 procent hydrostatycznego ciśnienia badawczego. Jeżeli ciśnienie badawcze nie może zostać utrzymane z powodu uszkodzenia urządzenia służącego do badania, dopuszczalne jest powtórzenie badania z ciśnieniem zwiększonym o 700 kPa. Dopuszczalne są maksymalnie 2 takie powtórzone badania; c) Producent określa odpowiednią wartość graniczną trwałego rozszerzenia objętościowego dla stosowanego ciśnienia badawczego, w żadnym jednak przypadku trwałe rozszerzenie nie może przekroczyć 5 procent łącznego rozszerzenia objętościowego mierzonego przy ciśnieniu badawczym. Dla konstrukcji typu CNG-4 rozszerzenie elastyczne określa producent. Wszystkie butle, w przypadku których określona wartość graniczna jest przekroczona, są wycofywane i zostają zniszczone lub użyte dla celów badania partii. Opcja 2: Badanie ciśnienia Ciśnienie hydrostatyczne w butli zwiększa się stopniowo i regularnie aż do osiągnięcia ciśnienia badawczego, co najmniej 1,5 raza większego od ciśnienia roboczego. Ciśnienie badawcze w butli należy utrzymać przez wystarczająco długi czas (co najmniej 30 sekund) w celu upewnienia się, że nie ma tendencji do spadku ciśnienia i szczelność jest zapewniona. A.12. BADANIE NA ROZERWANIE POD CIŚNIENIEM HYDROSTATYCZNYM a) Prędkość zwiększania ciśnienia nie może przekroczyć 1,4 MPa na sekundę (200 psi/sekundę) przy ciśnieniach przekraczających 80 procent konstrukcyjnego ciśnienia rozrywającego. Jeżeli prędkość zwiększania ciśnienia przy ciśnieniach przekraczających 80 procent konstrukcyjnego ciśnienia rozrywającego przekracza 350 kPa/sekundę (50 psi/sekundę), butlę należy umieścić między źródłem ciśnienia a urządzeniem mierzącym ciśnienie lub należy zachować 5-sekundową przerwę przy minimalnym konstrukcyjnym ciśnieniu rozrywającym. b) Minimalne wymagane (obliczeniowe) ciśnienie rozrywające musi wynosić przynajmniej 45 MPa i w żadnym przypadku nie może być mniejsze niż wartość niezbędna do spełnienia wymagań współczynnika naprężenia. Należy odnotować rzeczywiste ciśnienie rozrywające. Do pęknięcia może dojść w części cylindrycznej lub w części sklepionej butli. A.13. BADANIE Z CYKLICZNYMI ZMIANAMI CIŚNIENIA W TEMPERATURZE OTOCZENIA Badanie z cyklicznymi zmianami ciśnienia przeprowadza się zgodnie z następującą procedurą: a) badaną butlę napełnia się niepowodującym korozji płynem, np. olejem, wodą z inhibitorami korozji lub glikolem; b) butlę poddaje się zmianom ciśnienia w przedziale od 2 MPa do 26 MPa z prędkością nieprzekraczającą 10 cykli na minutę. Należy odnotować liczbę cykli do chwili wystąpienia uszkodzenia, wraz z położeniem i opisem miejsca, gdzie wystąpiło uszkodzenie. A.14. BADANIE W ŚRODOWISKU KWASOWYM Gotową butlę poddaje się następującemu badaniu: a) na powierzchni butli obszar o średnicy 150 mm poddaje się przez 100 godzin działaniu 30-procentowego roztworu kwasu siarkowego (kwas akumulatorowy o ciężarze właściwym 1,219), przy czym w butli utrzymywane jest ciśnienie 26 MPa; b) następnie butla zostaje poddana rozerwaniu zgodnie z procedurą zdefiniowaną w pkt A.12 powyżej, przy czym ciśnienie rozrywające musi przekraczać 85 procent minimalnego konstrukcyjnego ciśnienia rozrywającego. A.15. PRÓBA OGNIOWA A.15.1. Przepisy ogólne Celem próby ogniowej jest wykazanie, że gotowa butla wyposażona w układ ochrony przeciwpożarowej (zawór butli, nadciśnieniowe urządzenie zabezpieczające lub integralna izolacja termiczna) przewidziany w danych konstrukcyjnych nie ulegnie rozerwaniu, jeżeli zostanie poddana działaniu ognia w określonych warunkach badania. Przy przeprowadzaniu tej próby należy zachować szczególną ostrożność na wypadek, gdyby nastąpiło rozerwanie butli. A.15.2. Ułożenie butli Butle muszą być ułożone poziomo, przy czym spód butli musi znajdować się około 100 mm nad źródłem ognia. Należy użyć metalowej osłony, by zapobiec bezpośredniemu oddziaływaniu płomienia na zawory butli, osprzęt lub nadciśnieniowe urządzenia zabezpieczające. Metalowa osłona nie może pozostawać w bezpośrednim kontakcie z przewidzianym układem ochrony przeciwpożarowej (nadciśnieniowym urządzeniem zabezpieczającym lub zaworem butli). Należy anulować wynik próby w przypadku odnotowania podczas badania awarii zaworu, elementu montażowego lub rurki, które nie są częścią przewidzianego w konstrukcji układu ochrony przeciwpożarowej. A.15.3. Źródło ognia Jednorodne źródło ognia o długości 1,65 m musi zapewniać bezpośrednie oddziaływanie płomienia na powierzchnię butli na całej jej średnicy. Źródło ognia może korzystać z dowolnego paliwa pod warunkiem że zapewnia ono jednolite ciepło wystarczające do utrzymania określonej temperatury badania do chwili opróżnienia butli. Przy wyborze paliwa należy także brać pod uwagę kwestię zanieczyszczenia powietrza. Układ źródła ognia należy odnotować z wystarczającą dokładnością, tak by zapewnić możliwość odtworzenia wielkości ciepła doprowadzanego do butli. Zaniknięcie lub nieregularność płomienia podczas badania unieważnia jego wynik. A.15.4. Pomiary ciśnienia i temperatury Temperatury powierzchni monitoruje się za pomocą co najmniej trzech termopar umieszczonych wzdłuż spodu butli i rozmieszczonych od siebie w odległości nie większej niż 0,75 m. Należy użyć metalowej osłony, by zapobiec bezpośredniemu oddziaływaniu płomienia na termopary. Zamiennie można też włożyć termopary do metalowych bloków o powierzchni mniejszej niż 25 mm kwadratowych. Ciśnienie w butli należy mierzyć czujnikiem ciśnienia bez modyfikowania konfiguracji badanego układu. Temperatury termopar i ciśnienie w butli rejestruje się w trakcie badania co 30 sekund lub częściej. A.15.5. Ogólne wymogi dotyczące próby Butle poddaje się ciśnieniu z użyciem gazu ziemnego i bada w pozycji poziomej przy: a) ciśnieniu roboczym; b) ciśnieniu wynoszącym 25 procent ciśnienia roboczego. Bezpośrednio po zapaleniu ogień prowadzi do oddziaływania płomienia na powierzchnię butli na całej długości źródła ognia wynoszącej 1,65 m i na całej średnicy butli. W ciągu 5 minut od zapalenia przynajmniej jedna termopara musi wskazywać temperaturę co najmniej 590 °C. Ta temperatura minimalna musi być utrzymywana przez cały czas trwania próby. A.15.6. Butle o długości 1,65 m lub mniejszej Środek butli musi znajdować się nad środkiem źródła ognia. A.15.7. Butle o długości większej niż 1,65 m Jeżeli butlę wyposażono w nadciśnieniowe urządzenie zabezpieczające na jednym końcu, źródło ognia musi rozpocząć doprowadzanie ciepła od drugiego końca butli. Jeżeli butlę wyposażono w nadciśnieniowe urządzenia zabezpieczające na obu końcach, lub w więcej niż jednym punkcie na długości butli, środek źródła ognia musi być umieszczony w połowie odległości między nadciśnieniowymi urządzeniami zabezpieczającymi, które w poziomie są najbardziej oddalone od siebie. Jeżeli butla jest dodatkowo zabezpieczona izolacją termiczną, należy wykonać dwie próby ogniowe przy ciśnieniu użytkowania: jedną ze źródłem ognia umieszczonym w połowie długości butli, a drugą ze źródłem ognia rozpoczynającym doprowadzanie ciepła od jednego końca butli. A.15.8. Dopuszczalne wyniki Butla musi uwolnić ciśnienie poprzez nadciśnieniowe urządzenie zabezpieczające. A.16. PRÓBA NA PRZEBICIE Butlę napełnioną sprężonym gazem pod ciśnieniem 20 MPa ± 1 MPa przebija się zdolnym do przebicia pancerza pociskiem kalibru 7,62 mm lub większym. Pocisk musi przebić całkowicie przynajmniej jedną boczną ściankę butli. W przypadku konstrukcji typu CNG-2, CNG-3 i CNG-4 pocisk musi uderzyć boczną ściankę butli pod kątem około 45°. Butla nie może nosić śladów oderwania się odłamków. Odłamki o masie nie większej niż 45 g nie stanowią podstawy stwierdzenia niepowodzenia badania. Należy odnotować przybliżony rozmiar otworu wlotowego i wylotowego oraz ich położenie. A.17. BADANIE WYTRZYMAŁOŚCI KOMPOZYTU NA USZKODZENIA Wyłącznie w przypadku konstrukcji typu CNG-2, CNG-3 i CNG-4 badaniu poddaje się jedną gotową butlę z powłoką ochronną, w której dokonuje się uszkodzeń w kompozycie naciętych w kierunku wzdłużnym. Uszkodzenia muszą być większe niż wartości graniczne przewidziane przez producenta dla kontroli wzrokowej. Uszkodzoną butlę poddaje się następnie cyklicznym zmianom ciśnienia w zakresie od nie więcej niż 2 MPa do nie mniej niż 26 MPa przez 3 000 cykli, po których następuje dodatkowe 12 000 cykli w temperaturze otoczenia; butla nie może wykazywać nieszczelności ani pęknąć podczas pierwszych 3 000 cykli, ale może wykazywać nieszczelność w ciągu kolejnych 12 000 cykli. Wszystkie butle, które przeszły to badanie, zostają zniszczone. A.18. PRÓBA NA PEŁZANIE W WYSOKIEJ TEMPERATURZE Ta próba jest wymagana dla wszystkich konstrukcji typu CNG-4 oraz dla wszystkich konstrukcji typu CNG-2 i CNG-3, których temperatura zeszklenia osnowy żywicy nie przekracza maksymalnej konstrukcyjnej temperatury materiału podanej w pkt 4.4.2 załącznika 3A o co najmniej 20 °C. Jedną gotową butlę bada się następująco: a) butlę poddaje się ciśnieniu 26 MPa i pozostawia w temperaturze 100 °C przez co najmniej 200 godzin; b) po wykonaniu badania butla musi spełniać wymogi wymienionych wyżej badań: badania wytrzymałości hydrostatycznej A.11, badania szczelności A.10 oraz badania na rozerwanie A.12. A.19. PRZYSPIESZONE BADANIE NAPRĘŻENIOWE Z ROZERWANIEM Wyłącznie w przypadku konstrukcji typu CNG-2, CNG-3 i CNG-4 jedna butla pozbawiona powłoki ochronnej zostaje poddana ciśnieniu hydrostatycznemu 26 MPa przy równoczesnym zanurzeniu w wodzie o temperaturze 65 °C. Butlę utrzymuje się w tym ciśnieniu i temperaturze przez 1 000 godzin. Butla zostaje następnie poddana działaniu ciśnienia aż do jej rozerwania zgodnie z procedurą określoną w pkt A.12 powyżej, jednakże ciśnienie rozrywające musi przekraczać 85 procent minimalnego konstrukcyjnego ciśnienia rozrywającego. A.20. BADANIE NA USZKODZENIA PRZY UDERZENIU Jedną gotową butlę lub większą ich liczbę poddaje się próbie spadowej przy temperaturze otoczenia bez poddawania jej ciśnieniu wewnętrznemu oraz bez zamocowanych zaworów. Powierzchnia, na którą zrzuca się butle, musi być gładką, poziomą płytą lub posadzką betonową. Jedną butlę zrzuca się w pozycji poziomej; jej spód musi znajdować się 1,8 m powyżej powierzchni, na którą zostaje zrzucona. Jedną butlę zrzuca się w pozycji pionowej na każdy z końców, z wystarczającej wysokości powyżej posadzki lub płyty, by energia potencjalna wynosiła 488 J, w żadnym jednak przypadku niższy koniec nie może znajdować się na wysokości większej niż 1,8 m powyżej posadzki lub płyty. Jedną butlę zrzuca się pod kątem 45° na kopułę z takiej wysokości, by środek ciężkości znajdował się na wysokości 1,8 m; jeżeli jednak niższy koniec jest położony bliżej podłoża niż 0,6 m, kąt upadku należy zmienić w taki sposób, by zachować minimalną wysokość 0,6 m i środek ciężkości na wysokości 1,8 m. Po zrzuceniu butle muszą zostać poddane cyklicznym zmianom ciśnienia w zakresie od nie więcej niż 2 MPa do nie mniej niż 26 MPa przez 1 000 cykli pomnożone przez zdefiniowany okres użytkowania w latach. Podczas badania z cyklicznymi zmianami ciśnienia butle mogą wykazywać nieszczelność, ale nie mogą pęknąć. Wszystkie butle, które przeszły badanie z cyklicznymi zmianami ciśnienia, należy zniszczyć. A.21. BADANIE NA PRZENIKANIE To badanie wymagane jest wyłącznie w przypadku konstrukcji typu CNG-4. Jedną gotową butlę napełnia się sprężonym gazem ziemnym lub mieszanką 90 procent azotu i 10 procent helu do osiągnięcia ciśnienia roboczego, umieszcza w zamkniętej szczelnej komorze w temperaturze otoczenia i monitoruje pod względem nieszczelności przez okres wystarczający do określenia stabilnej szybkości przenikania. Szybkość przenikania musi być mniejsza niż 0,25 ml gazu ziemnego lub helu na godzinę na litr pojemności wodnej butli. A.22. WYTRZYMAŁOŚĆ TWORZYW SZTUCZNYCH NA ROZCIĄGANIE Wytrzymałość na rozciąganie i ostateczne wydłużenie tworzywa sztucznego, z którego wykonano powłokę wewnętrzną, należy wyznaczyć w temperaturze – 50 °C z zastosowaniem normy ISO 3628, przy czym muszą być spełnione wymogi pkt 6.3.6 załącznika 3A. A.23. TEMPERATURA TOPNIENIA TWORZYWA SZTUCZNEGO Materiały polimerowe z gotowych powłok wewnętrznych należy badać zgodnie z metodą opisaną w normie ISO 306 i muszą one spełniać wymagania pkt 6.3.6 załącznika 3A. A.24. WYMOGI DLA NADCIŚNIENIOWYCH URZĄDZEŃ ZABEZPIECZAJĄCYCH Należy wykazać, że podane przez producenta nadciśnieniowe urządzenie zabezpieczające jest zgodne z warunkami użytkowania podanymi w pkt 4 załącznika 3A, za pomocą następujących badań zgodności: a) Jedną próbkę utrzymuje się przez 24 godziny w warunkach kontrolowanej temperatury wynoszącej nie mniej niż 95 °C i pod ciśnieniem nie mniejszym niż ciśnienie badawcze (30 MPa). Po zakończeniu tego badania nie może wystąpić żadna nieszczelność ani nie może pojawić się żadna widoczna oznaka wyciśnięcia jakiegokolwiek topliwego metalu wykorzystanego w konstrukcji. b) Jedną próbkę poddaje się badaniu zmęczeniowemu z cyklicznymi zmianami ciśnienia nieprzekraczającymi 4 cykli na minutę jak poniżej: (i) utrzymywanie w temperaturze 82 °C i poddawanie zmianom ciśnienia przez 10 000 cykli w zakresie od 2 MPa do 26 MPa; (ii) utrzymywanie w temperaturze – 40 °C i poddawanie zmianom ciśnienia przez 10 000 cykli w zakresie od 2 MPa do 20 MPa. Po zakończeniu tego badania nie może wystąpić żadna nieszczelność ani nie może pojawić się żadna widoczna oznaka wyciśnięcia jakiegokolwiek topliwego metalu wykorzystanego w konstrukcji. c) Odsłonięte elementy mosiężne nadciśnieniowego urządzenia zabezpieczającego, które ograniczają ciśnienie, muszą przejść, bez wykazywania oznak pękania powodowanego naprężeniami korozyjnymi, próbę azotanu rtęci zgodnie z ASTM B154. Nadciśnieniowe urządzenie zabezpieczające należy zanurzyć na 30 minut w wodnym roztworze azotanu rtęci zawierającym 10 g azotanu rtęci i 10 ml kwasu azotowego na litr roztworu. Po zanurzeniu nadciśnieniowe urządzenie zabezpieczające poddaje się próbie szczelności przez zastosowanie ciśnienia aerostatycznego 26 MPa przez jedną minutę; podczas tej próby element składowy zostaje sprawdzony pod względem występowania nieszczelności zewnętrznych; ewentualny wyciek nie może przekraczać 200 cm3/godz. d) Odsłonięte elementy stalowe nadciśnieniowego urządzenia zabezpieczającego, które ograniczają ciśnienie, muszą być wykonane ze stopu odpornego na pękanie spowodowane korozją chlorkową A.25. BADANIE WYTRZYMAŁOŚCI WYSTĘPÓW KOŃCOWYCH NA SKRĘCANIE Korpus butli należy zabezpieczyć przed obracaniem się i przyłożyć moment obrotowy 500 Nm do każdego występu końcowego butli, najpierw w kierunku dokręcania połączenia gwintowanego, następnie w kierunku odkręcania połączenia gwintowanego, a na końcu ponownie w kierunku dokręcania. A.26. WYTRZYMAŁOŚĆ ŻYWICY NA ŚCINANIE Materiały żywiczne muszą być badane na odciętej próbce, reprezentatywnej dla owinięcia kompozytowego, zgodnie z normą ASTM D2344 lub równoważną normą krajową. Po 24 godzinach w gotującej się wodzie kompozyt musi wykazywać minimalną wartość wytrzymałości na ścinanie równą 13,8 MPa. A.27. BADANIE Z CYKLICZNYMI ZMIANAMI CIŚNIENIA GAZU ZIEMNEGO Jedną gotową butlę poddaje się cyklicznym zmianom ciśnienia z użyciem sprężonego gazu ziemnego w zakresie od mniej niż 2 MPa do ciśnienia roboczego przez 300 cykli. Każdy cykl, składający się z napełniania i opróżniania butli, nie może przekraczać 1 godziny. Butla musi zostać poddana badaniu szczelności zgodnie z pkt A.10 powyżej i musi spełniać podane tam wymagania. Po zakończeniu badania z cyklicznymi zmianami ciśnienia gazu ziemnego butla zostaje rozcięta i miejsce styczności powłoki wewnętrznej z występem końcowym zostaje zbadane pod kątem zniszczeń, takich jak pękanie zmęczeniowe lub wyładowania elektrostatyczne. Uwaga – Przy przeprowadzaniu tego badania należy poświęcić szczególną uwagę kwestiom bezpieczeństwa. Przed przeprowadzeniem tego badania butle tej konstrukcji muszą spełnić wymogi badań określonych w pkt A.12 powyżej (badanie na rozerwanie pod ciśnieniem hydrostatycznym), w pkt 8.6.3 załącznika 3A (badanie z cyklicznymi zmianami ciśnienia w temperaturze otoczenia) oraz w pkt A.21 powyżej (badanie przenikania). Przed przeprowadzeniem tego badania konkretne butle, które mają być badane, muszą spełnić wymogi badania określonego w pkt A.10 powyżej (badanie szczelności). A.28. BADANIE NA ZGINANIE DLA SPAWANYCH POWŁOK WEWNĘTRZNYCH ZE STALI NIERDZEWNEJ Badania na zginanie należy wykonać na materiale pobranym z cylindrycznej części spawanej powłoki wewnętrznej ze stali nierdzewnej, zgodnie z metodą opisaną w pkt 8.5 normy EN 13322-2. Próbka poddana badaniu nie może pęknąć przy zginaniu do wewnątrz dookoła wzornika tak długo, aż odstęp między wewnętrznymi krawędziami nie będzie większy od średnicy wzornika.

Dodatek B (Bez treści)

Dodatek C (Bez treści)

Dodatek D FORMULARZE SPRAWOZDAŃ Uwaga – Niniejszy dodatek nie jest obowiązkową częścią niniejszego załącznika. Należy korzystać z następujących formularzy: 1) Sprawozdanie na temat produkcji i świadectwo zgodności – musi być jasne, czytelne i w formacie formularza 1. 2) Sprawozdanie (1) na temat analizy chemicznej materiału użytego do budowy metalowych butli, powłok wewnętrznych lub występów końcowych – wymagane są skład, identyfikacja itp. 3) Sprawozdanie (1) na temat właściwości mechanicznych materiału użytego do budowy metalowych butli i powłok wewnętrznych – wymagane jest przedłożenie wszystkich badań wymaganych niniejszym regulaminem. 4) Sprawozdanie (1) na temat właściwości fizycznych i mechanicznych materiałów użytych do budowy niemetalowych powłok wewnętrznych – wymagane jest przedłożenie wszystkich badań i informacji wymaganych niniejszym regulaminem. 5) Sprawozdanie (1) na temat analizy kompozytu – wymagane jest przedłożenie wszystkich badań i danych wymaganych niniejszym regulaminem. 6) Sprawozdanie z badań hydrostatycznych, okresowych badań z cyklicznymi zmianami ciśnienia i badań na rozrywanie – wymagane jest przedłożenie badań i danych wymaganych niniejszym regulaminem. Formularz 1: Sprawozdanie na temat produkcji i świadectwo zgodności Producent: Lokalizacja: Przydzielony urzędowo numer rejestracyjny: Znak i numer producenta: Numer seryjny: od … do … włącznie z … Opis butli: ROZMIAR: Średnica zewnętrzna: … mm; Długość: … mm; Znaki wybite na ramieniu butli lub znajdujące się na etykietach butli to: a) „WYŁĄCZNIE CNG” … b) „NIE UŻYWAĆ PO” … c) „Znak producenta”: … d) Numer seryjny i numer części: … e) Ciśnienie robocze w MPa: … f) Regulamin: … g) Rodzaj ochrony przeciwpożarowej: … h) Data pierwotnego badania (miesiąc i rok): … i) Masa (tara) pustej butli (w kg): … j) Znak upoważnionego organu lub inspektora: … k) Pojemność wodna w l: … l) Ciśnienie badawcze w MPa: … m) Ewe