2.

PROIECTARE 2.1. Generalități Este necesar ca echipamente sub presiune să fie proiectate în mod corect și luând în considerare toți factorii pertinenți care permit garantarea siguranței echipamentului pe toată durata de viață prevăzută a acestuia. Proiectarea cuprinde coeficienți de siguranță adecvați care se bazează pe metode general recunoscute ca utilizând marje de siguranță adecvate pentru a preveni în mod coerent toate tipurile de defecțiune. 2.2. Proiectarea pentru o rezistență adecvată 2.2.1. Echipamente sub presiune trebuie să fie proiectate pentru a suporta sarcini corespunzătoare utilizării avute în vedere, precum și pentru alte condiții de funcționare care pot fi în mod rezonabil prevăzute. Sunt luați în calcul în special următorii factori: — presiunea internă și externă; — temperatura ambiantă și de funcționare; — presiunea statică și masa conținutului, în condițiile de utilizare și încercare; — sarcinile datorate traficului, vântului, seismelor; — forțele și momentele de reacție provocate de suporturi, elementele de fixare, conducte etc.; — coroziunea și eroziunea, uzura etc.; — descompunerea fluidelor instabile. Trebuie luate în considerare diferitele sarcini care pot interveni în același moment, ținând cont de probabilitatea apariției simultane a acestora. 2.2.2. Proiectarea pentru o rezistență adecvată trebuie să se bazeze: — ca regulă generală, pe o metodă de calcul, așa cum este descrisă aceasta la punctul 2.2.3 și completată dacă este necesar printr-o metodă experimentală de proiectare așa cum este descrisă aceasta la punctul 2.2.4 sau — pe o metodă experimentală de proiectare fără calcul, așa cum este descrisă aceasta la punctul 2.2.4, dacă produsul dintre presiunea maxim admisibilă PS și volumul V este mai mic de 6 000 bar · litru sau produsul PS · DN este mai mic de 3 000 bar. 2.2.3. Metode de calcul (a) Limitarea presiunii și alte sarcini Constrângerile admisibile ale echipamentelor sub presiune trebuie limitate având în vedere defecțiunile care pot fi în mod rezonabil prevăzute în condițiile de funcționare. În acest scop, este necesar să se aplice factori de siguranță care să permită eliminarea tuturor incertitudinilor care decurg din fabricație, din condițiile reale de utilizare, din constrângeri, din modelele de calcul, precum și din proprietățile și comportamentul materialelor. Aceste metode de calcul trebuie să asigure marje de siguranță suficiente, în conformitate, dacă este adecvat, cu prevederile punctului 7. Dispozițiile menționate anterior pot fi respectate prin aplicarea uneia din următoarele metode, ca fiind adecvată, dacă este necesar în completare sau în combinație cu: — proiectarea cu ajutorul formulelor; — proiectarea prin analiză; — proiectarea prin mecanica ruperii; (b) Rezistența Rezistența echipamentului sub presiune respectiv trebuie stabilită prin calcule de proiectare adecvate. În special: — presiunile de calcul nu trebuie să fie mai mici decât presiunile maxim admisibile și trebuie să ia în considerare presiunea statică și dinamică a fluidelor, precum și descompunerea fluidelor instabile. Atunci când un recipient este format din incinte distincte și individuale de limitare a presiunii, pereții separatori trebuie să fie proiectați ținând cont de presiunea cea mai ridicată care poate exista într-o incintă și de presiunea cea mai joasă posibil are poate exista în compartimentul alăturat; — temperaturile de calcul trebuie să ofere marje de siguranță adecvate; — proiectarea trebuie să ia în mod judicios în considerare toate combinațiile posibile de temperatură și presiune care survin în condițiile de funcționare ale echipamentului care pot fi în mod rezonabil prevăzute; — constrângerile maxime și punctele de concentrare a forțelor trebuie menținute în limite sigure; — calculele de limitare a presiunii trebuie să utilizeze valorile adecvate ale proprietăților materialului, bazate pe date demonstrate, luând în considerare dispozițiile enunțate în punctul 4 precum și factorii adecvați de siguranță. După caz, caracteristicile materialului care se iau în calcul, cuprind: — — limita de elasticitate, de 0,2 % sau, după caz de 1 %, la temperatura de calcul; — rezistența la tracțiune; — rezistența în funcție de timp, adică rezistența la fluaj; — datele referitoare la uzură; — modulul lui Young (modulul de elasticitate); — nivelul adecvat de deformare plastică; — rezistența la încovoiere prin șoc; — rezistența la rupere; — trebuie aplicați caracteristicilor materialelor coeficienți adecvați în funcție, de exemplu, de natura încercărilor nedistructive, de proprietățile îmbinărilor de materiale și de condițiile de funcționare luate în considerare; — proiectarea trebuie să ia în mod judicios în considerare toate mecanismele de degradare care pot fi în mod rezonabil prevăzute (în special coroziunea, fluajul, uzura) corespunzătoare utilizării căruia îi este destinat echipamentul. Instrucțiunile prevăzute la punctul 3.4 trebuie să atragă atenția asupra caracteristicilor de proiectare care sunt determinate pentru durata de viață a echipamentului cum ar fi: — — pentru fluaj: numărul teoretic de ore de funcționare la temperaturi determinate; — pentru uzură: numărul teoretic de cicluri la niveluri de tensiune determinate; — pentru coroziune: toleranța teoretică la coroziune. (c) Stabilitate Atunci când grosimea calculată nu permite obținerea unei stabilități structurale suficiente, este necesar fie luate măsuri pentru a remedia acest fapt, ținând cont de riscurile legate de transport și de întreținere. 2.2.4. Metoda experimentală de proiectare Proiectarea echipamentului poate fi validată, total sau în parte, printr-un program de încercări făcute pe niște eșantioane reprezentative din echipamentul sau familia de echipamente. Programul de încercări trebuie să fie în mod clar definit înainte de încercări și să fie acceptat de către organismul notificat care răspunde de cu modulul de evaluare a proiectării, în caz că acesta există. Acest program trebuie să definească condițiile de încercare și criteriile de acceptare și de refuz. Valorile exacte ale dimensiunilor esențiale și ale caracteristicilor materialelor din componența echipamentelor încercate trebuie să fie stabilite înainte de încercare. Dacă este cazul, în timpul încercărilor, zonele critice ale echipamentelor sub presiune trebuie să poată fi observate cu instrumente adecvate care să permită măsurarea cu suficientă precizie a deformațiilor și a constrângerilor. Programul de încercări trebuie să cuprindă: (a) o încercare de rezistență la presiune, destinată să verifice că la o presiune care garantează o marjă de siguranță definită în raport cu presiunea maxim admisibilă, echipamentul nu prezintă fisuri semnificative, nici deformări care depășesc o limită determinată. Presiunea de încercare trebuie să fie determinată luând în considerare diferențele între valorile caracteristicilor geometrice și materiale măsurate în condiții de încercare și valorile admise pentru proiectare; ea trebuie de asemenea să ia în considerare diferența între temperatura de încercare și cea de proiectare; (b) atunci când există riscul de fluaj sau de uzură, încercări adecvate în funcție de condițiile de funcționare prevăzute pentru echipament, de exemplu: durata funcționării la temperaturi specificate, numărul cicluri cu niveluri de tensiune determinate etc.; (c) dacă este necesar, încercări complementare referitoare la alți factori speciali de mediul prevăzute la punctul 2.2.1 cum ar fi coroziunea, agresiunea exterioară etc. 2.3. Dispoziții pentru asigurarea siguranței întreținerii și a funcționării Modul de funcționare a echipamentelor sub presiune trebuie să excludă orice risc care poate fi în mod rezonabil prevăzut la utilizarea lor. Trebuie acordată o atenție specială după caz: — dispozitivelor de închidere și deschidere; — emisiilor periculoase care provin de la supapele de siguranță; — dispozitivelor de interzicere a accesului fizic atât timp cât este presiune sau vid; — temperaturii la suprafață, ținând cont de utilizarea preconizată; — descompunerii fluidelor instabile. Este în mod special necesar ca echipamentele sub presiune dotate cu obturatoare amovibile să fie dotate cu un dispozitiv automat sau manual care să permită utilizatorului să se asigure ușor că deschiderea nu prezintă pericol. În plus, atunci când această deschidere poate fi manevrată rapid, echipamentul sub presiune trebuie să fie echipat cu un dispozitiv care să nu permită deschiderea atât timp cât presiunea sau temperatura fluidului prezintă un pericol. 2.4. Mijloace de inspecție (a) Echipamentele sub presiune trebuie proiectate astfel încât să poată fi efectuate toate inspecțiile necesare siguranței lor; (b) Este important să se prevadă mijloace care să permită determinarea stării interioare a echipamentului sub presiune, atunci când acest lucru este necesar pentru asigurarea siguranței permanente a echipamentului, cum ar fi vizoare sau orificii de control permițând accesul fizic în interiorul echipamentului, așa încât să poată fi efectuate inspecții adecvate în mod sigur și ergonomic; (c) Pot fi folosite și alte mijloace pentru a verifica dacă starea echipamentului sub presiune este conformă cu cerințele de siguranță: — atunci când este prea mic pentru a permite accesul fizic în interior sau — atunci când deschiderea echipamentului sub presiune riscă să altereze condițiile din interior sau — atunci când se dovedește că substanța pe care o conține nu prezintă nici un pericol pentru materialul din care este fabricat echipamentul și că nu poate fi în mod rezonabil prevăzut nici un alt mecanism de degradare internă. 2.5. Golirea și ventilația Dacă este nevoie pot fi prevăzute mijloace adecvate de golire și ventilație a echipamentelor sub presiune: — pentru evitarea fenomenelor nocive, cum ar fi loviturile de berbec, deformarea sub efectul vidului, coroziunea și reacțiile chimice necontrolate. Trebuie luate în considerare toate stadiile de funcționare și de încercare, în special de încercare la presiune; — pentru a permite curățarea, controlul și întreținerea în siguranță. 2.6. Coroziunea și alte atacuri chimice Dacă este nevoie trebuie prevăzut un adaos sau o protecție adecvată față de coroziune sau alte atacuri chimice, luând în considerare utilizarea avută în vedere și care poate fi în mod rezonabil prevăzută. 2.7. Uzura Atunci când un echipament riscă să fie supus unei eroziuni sau unei abraziuni intense, este necesar să fie luate măsuri adecvate pentru: — a minimaliza aceste efecte printr-o proiectare adecvată, de exemplu, prevăzând adaos, sau prin utilizarea căptușelilor interioare sau a acoperirilor; — a permite înlocuirea pieselor modificate; — a atrage atenția, în instrucțiunile prevăzute la punctul 3.4, asupra măsurilor care trebuie luate pentru ca utilizarea echipamentului să se poată face fără pericol. 2.8. Ansambluri Ansamblurile trebuie proiectate astfel încât: — elementele de asamblat să fie adaptate și fiabile în condițiile de funcționare; — toate elementele să se integreze corect și să se asambleze în mod adecvat. 2.9. Dispoziții referitoare la umplere și golire Dacă este cazul, echipamentele sub presiune trebuie să fie proiectate și echipate cu accesorii adecvate sau prevăzute pentru a fi astfel echipate, pentru a garanta o umplere și o golire sigură, în special în ceea ce privește următoarele riscuri: (a) la umplere: — supraumplerea sau suprapresiunea față, în special, de procentele de umplere și de presiune de vaporizare la temperatura de referință; — instabilitatea echipamentelor sub presiune; (b) la golire: scurgerea necontrolată a lichidului sub presiune; (c) atât la umplere, cât și la golire: conectările și deconectările prezintă riscuri. 2.10. Protecția față de depășirea limitelor admisibile ale echipamentelor sub presiune Atunci când, în condițiile care pot fi în mod rezonabil prevăzute, limitele admisibile ar putea fi depășite, este necesar ca echipamentele sub presiune să fie echipate sau prevăzute pentru a fi echipate cu dispozitive de protecție adecvate, cu excepția cazului în care protecția este asigurată de alte dispozitive de protecție integrate în ansamblu. Dispozitivul adecvat sau combinația de dispozitive adecvate trebuie să fie determinate în funcție de particularitățile echipamentului sau ansamblului și de condițiile de funcționare. Dispozitivele de protecție și combinațiile acestora cuprind: (a) accesorii de siguranță, așa cum sunt definite acestea în articolul 1 punctul 2.1.3; (b) după caz, dispozitive de control adecvate, cum sunt indicatoarele sau alarmele care permit să fie luate, în mod automat sau manual, măsuri de menținere a echipamentelor sub presiune în limitele admisibile. 2.11. Accesorii de siguranță 2.11.1. Accesoriile de siguranță trebuie: — să fie proiectate și fabricate în așa fel încât să fie fiabile și adaptate condițiilor de funcționare prevăzute și luându-se în considerare, dacă este cazul, cerințele privind întreținerea și încercarea dispozitivelor; — să fie independente de alte funcții, cu excepția cazului în care funcția lor de siguranță poate fi afectată de alte funcții; — să urmeze principiile de proiectare necesare pentru obținerea unei protecții adecvate și fiabile. Aceste principii includ siguranța pozitivă, redundanța, diversitatea și autocontrolul 2.11.2. Dispozitive de limitare a presiunii Este necesar ca aceste dispozitive să fie proiectate astfel încât presiunea să nu depășească în mod permanent presiunea maxim admisibilă PS: este totuși admisă o suprapresiune de scurtă durată în conformitate, în cazul că această situație este adecvată, cu dispozițiile de la punctul 7.3. 2.11.3. Dispozitive de supraveghere a temperaturii Este necesar ca aceste dispozitive să aibă un timp de reacție adecvat din motive de siguranță și compatibil cu funcția de măsură. 2.12. Foc exterior Dacă este nevoie, echipamentele sub presiune trebuie proiectate și, dacă este cazul, echipate sau prevăzute pentru a fi echipate cu accesorii adecvate, pentru a îndeplini cerințele privind limitarea pagubelor în caz de incendiu exterior, luând în considerare, în mod special, utilizarea pentru care sunt destinate.