SVENSK STANDARD SS-EN :2017

Transkript

1 SVENSK STANDARD SS-EN :2017 Fastställd/Approved: Publicerad/Published: Utgåva/Edition: 3 Språk/Language: svenska/swedish ICS: ; Industriella rörledningar av metalliska material Del 3: Konstruktion och beräkning Metallic industrial piping Part 3: Design and calculation

2 Standarder får världen att fungera SIS (Swedish Standards Institute) är en fristående ideell förening med medlemmar från både privat och offentlig sektor. Vi är en del av det europeiska och globala nätverk som utarbetar internationella standarder. Standarder är dokumenterad kunskap utvecklad av framstående aktörer inom industri, näringsliv och samhälle och befrämjar handel över gränser, bidrar till att processer och produkter blir säkrare samt effektiviserar din verksamhet. Delta och påverka Som medlem i SIS har du möjlighet att påverka framtida standarder inom ditt område på nationell, europeisk och global nivå. Du får samtidigt tillgång till tidig information om utvecklingen inom din bransch. Ta del av det färdiga arbetet Vi erbjuder våra kunder allt som rör standarder och deras tillämpning. Hos oss kan du köpa alla publikationer du behöver allt från enskilda standarder, tekniska rapporter och standardpaket till handböcker och onlinetjänster. Genom vår webbtjänst e-nav får du tillgång till ett lättnavigerat bibliotek där alla standarder som är aktuella för ditt företag finns tillgängliga. Standarder och handböcker är källor till kunskap. Vi säljer dem. Utveckla din kompetens och lyckas bättre i ditt arbete Hos SIS kan du gå öppna eller företagsinterna utbildningar kring innehåll och tillämpning av standarder. Genom vår närhet till den internationella utvecklingen och ISO får du rätt kunskap i rätt tid, direkt från källan. Med vår kunskap om standarders möjligheter hjälper vi våra kunder att skapa verklig nytta och lönsamhet i sina verksamheter. Vill du veta mer om SIS eller hur standarder kan effektivisera din verksamhet är du välkommen in på eller ta kontakt med oss på tel Standards make the world go round SIS (Swedish Standards Institute) is an independent non-profit organisation with members from both the private and public sectors. We are part of the European and global network that draws up international standards. Standards consist of documented knowledge developed by prominent actors within the industry, business world and society. They promote cross-border trade, they help to make processes and products safer and they streamline your organisation. Take part and have influence As a member of SIS you will have the possibility to participate in standardization activities on national, European and global level. The membership in SIS will give you the opportunity to influence future standards and gain access to early stage information about developments within your field. Get to know the finished work We offer our customers everything in connection with standards and their application. You can purchase all the publications you need from us - everything from individual standards, technical reports and standard packages through to manuals and online services. Our web service e-nav gives you access to an easy-to-navigate library where all standards that are relevant to your company are available. Standards and manuals are sources of knowledge. We sell them. Increase understanding and improve perception With SIS you can undergo either shared or in-house training in the content and application of standards. Thanks to our proximity to international development and ISO you receive the right knowledge at the right time, direct from the source. With our knowledge about the potential of standards, we assist our customers in creating tangible benefit and profitability in their organisations. If you want to know more about SIS, or how standards can streamline your organisation, please visit or contact us on phone +46 (0)

3 Europastandarden EN :2017 gäller som svensk standard. Standarden fastställdes som SS-EN :2017 och har utgivits i engelsk språkversion. Detta dokument återger EN :2017 i svensk språkversion. De båda språkversionerna gäller parallellt. Denna standard ersätter SS-EN :2012+C4:2016, utgåva 1 och SS-EN :2012/A1:2017, utgåva 1. The European Standard EN :2017 has the status of a Swedish Standard. The standard was approved and published as SS-EN :2017 in English. This document contains a Swedish language version of EN :2017. The two versions are valid in parallel. This standard supersedes the Swedish Standard SS-EN :2012+C4:2016, edition 1 and SS-EN :2012/A1:2017, edition 1. Copyright/Upphovsrätten till denna produkt tillhör SIS, Swedish Standards Institute, Stockholm, Sverige. Användningen av denna produkt regleras av slutanvändarlicensen som återfinns i denna produkt, se standardens sista sidor. Copyright SIS, Swedish Standards Institute, Stockholm, Sweden. All rights reserved. The use of this product is governed by the end-user licence for this product. You will find the licence in the end of this document. Upplysningar om sakinnehållet i standarden lämnas av SIS, Swedish Standards Institute, telefon Standarder kan beställas hos SIS Förlag AB som även lämnar allmänna upplysningar om svensk och utländsk standard. Information about the content of the standard is available from the Swedish Standards Institute (SIS), telephone Standards may be ordered from SIS Förlag AB, who can also provide general information about Swedish and foreign standards. Standarden är framtagen av kommittén för Konstruktion, tillverkning och kontroll av tryckbärande anordningar, SIS/TK 298. Har du synpunkter på innehållet i den här standarden, vill du delta i ett kommande revideringsarbete eller vara med och ta fram andra standarder inom området? Gå in på - där hittar du mer information.

4 Innehåll Europeiskt förord Omfattning Normativa hänvisningar Termer, definitioner, symboler och enheter Termer och definitioner Symboler och enheter Grundläggande konstruktionsvillkor Allmänt Laster Allmänt Kombination av laster Laster för dimensionering Andra laster som ska beaktas Driftfall och tryckprovning Tjocklek Toleranser Svetsfaktor Dimensionering av rörledningskomponenter utsatta för tryck Beräkningsspänningar Allmänt Tidsoberoende nominell beräkningsspänning Andra stål än austenitiska stål Austenitiska stål Nickel- och/eller kromlegerade stål Stålgjutgods Tillkommande krav för stål utan specifik kontroll Tidsberoende nominell beräkningsspänning Allmänt Stål Nickel- och/eller kromlegerade stål Beräkning av rörledningskomponenter under inre tryck Rakrör Rörböjar och rörkrökar Allmänt Symboler Erforderliga väggtjocklekar Segmentsvetsade rörböjar Allmänt Symboler Effektiv radie för segmentsvetsad rörböj Segmentsvetsade rörböjar med mer än en skarv Segmentsvetsade rörböjar med bara en skarv Anslutande raka rörsektioner vid segmentsvetsade rörböjar Reducerstycken (koner) Begränsningar Definitioner Symboler och förkortningar Koniska mantlar Sida 2

5 6.4.5 Anslutningar allmänt Anslutning mellan en kons storände och en cylinder utan hålkäl Anslutning mellan en kons storände och en cylinder med hålkäl Anslutning mellan en kons lillände och en cylinder Sned kon Speciella smidda reducerstycken Flexibla rörledningskomponenter Allmänt Kompensatorer Korrugerade metallslangar Skruvade flänsförband Allmänt Symboler Standardfläns Icke-standardfläns Beräkning av gavlar under inre tryck Kupade gavlar Symboler Halvsfäriska gavlar Torosfäriska gavlar Elliptiska gavlar Beräkning av β Cirkulära plana gavlar Allmänt Symboler Ostagade plana cirkulära gavlar svetsade till cylindriska mantlar/rör Ostagade plana cirkulära skruvade gavlar Förstärkningar av hål i ostagade plana gavlar Hål och avstickare Allmänt Symboler Begränsningar Tjockleksförhållande Hål i närheten av diskontinuiteter Typer av förstärkningar Beräkningsmetod Elliptiska hål och sneda avstickare Plattförstärkning Olika material i mantel och förstärkningar Utkragade avstickare Smidda T-stycken Avstickare i böjar eller krökar Gängstutsar Enstaka hål Allmänt Oförstärkt hål Förstärkta hål med di / Di < 0, Förstärkta enstaka hål med 0,8 < d/d 1, Intilliggande hål Oförstärkta hål Förstärkta hål med d/d 0, Beräkning av speciella rörledningskomponenter Cylindriska byxrör Sfäriska byxrör Fjäderförstärkta avstickare (Triform) Beräkning av rörledningskomponenter under yttre tryck Allmänt Symboler och elasticitetsgränser

6 9.2.1 Symboler Elasticitetsgränser Cylindriska rör, krökar och segmentböjar Bestämning av längder Mellanringskollaps Totalkollaps av förstärkta rör Förstyvningsringarnas stabilitet Värme-/kylkanaler Koner (koniska mantlar) Kupade gavlar Halvsfäriska gavlar Torosfäriska gavlar Elliptiska gavlar Beräkning mot cyklisk belastning Allmänt Undantag från detaljerad utmattningsanalys Beräkning mot cykliskt tryck Ekvivalent fulla lastcykler Förenklad utmattningsanalys Utmattningsberäkning för termiska gradienter Allmänt Konstruktionsanvisningar Utmattningsberäkning för kombinerade laster Fastsatta delar Allmänt Tillåtna spänningar Symboler Rörformiga delar Begränsningar Inledande beräkningar Beräkning av spänningarna för del svetsad till rör med full genomsvetsning Beräkning av spänningarna för del svetsad till rör med kälsvets eller partiell genomsvetsning Rektangulära delar Begränsningar Inledande beräkningar Beräkning av spänningar för delar svetsade till rör med full genomsvetsning Beräkning av spänningar för delar svetsade till rör med kälsvets eller partiell genomsvetsning Beräkning av spänningar i röret Beräkning av skjuvspänning i fastsatt del Rörformiga delar Rektangulära delar Alternativa beräkningsmetoder Flexibilitetsanalys och acceptanskriterier Grundläggande villkor Allmänt Belastningsfall Tillåtna spänningar Rörledningens flexibilitet Allmänt Grundläggande villkor Töjningar från pålagda förskjutningar Förskjutningsspänningar Spänningsomfång Kallförspänning Egenskaper för flexibilitetsanalys Stödvillkor

7 Kompensatorer Flexibilitetsanalys Flexibilitetsanalys Allmänt Spänning på grund av ständiga laster Spänning på grund av ständiga och tillfälliga eller exceptionella laster Spänningsomfång på grund av termisk expansion och växlande laster Tillkommande villkor för krypområdet Spänningar på grund av enstaka icke upprepad förskjutning av stöd Bestämning av resulterande moment Alternativ metod for spänningsberäkning Reaktioner Utmattningsanalys Vibrationer Rörstöd Allmänna krav Allmänt Klassificering av stöd Tillkommande definitioner Gränser Rörstöd svetsade till röret Val av rörstöd Allmänt Detaljkonstruktion av rörstöd Placering av stöd Konstantupphängningar och konstantstöd Allmänt Avvikelser från inställningslast Justering av inställningslast på plats Överrörelse Blockering Tillverkningsskylt Fjäderupphängningar och -stöd Allmänt Tolerans på fjäderkarakteristik Överrörelse Blockering Tillverkningsskylt Länkstag Stötdämpare Glidlager Fixpunkter Dokumentation av stöd Märkning av stöd Tillverkning av rörstöd Materialkrav Beräkningstemperaturer för stödkomponenter Konstruktionsdetaljer Bestämning av komponentdimensioner Svetsförband Gängade anslutningar Tillkommande krav på fjädrar Konstruktionsdetaljer för stela stag Konstruktionsdetaljer för stötdämpare Klämmor för stötdämpare och stela stag Bilaga A (informativ) Dynamisk analys A.1 Allmänt A.2 Analys genom beräkning A.2.1 Seismiska händelser

8 A.2.2 Snabb ventilstängning A.2.3 Flödesinducerad vibration A.2.4 Blåsning i säkerhetsventil A.2.5 Tillåtna spänningar A.3 Alternativ metod för konstruktionsverifiering A.3.1 Jämförande studier A.3.2 Fullskaleprov A.3.3 Provning i reducerad skala Bilaga B (normativ) Noggrannare beräkning av rörböjar och krökar B.1 Allmänt B.2 Symboler och enheter B.3 Erforderlig väggtjocklek B.4 Beräkning B.4.1 Beräkning av väggtjocklek B.4.2 Spänningsberäkning Bilaga C (informativ) Kompensatorer C.1 Användning av kompensatorer i rörledningssystem C.1.1 Allmänt C.1.2 Kompensatortyper C.1.3 Konstruktion av kompensatorer C.1.4 Konstruktion av rörledningssystem med kompensatorer C.1.5 Analys och beräkning C.1.6 Kallförspänning C.2 Maximal delning för axiellt kompenserade raka rörledningar utan begränsning C.2.1 Allmänt C.2.2 Beräkningsregler C.2.3 Maximal delning för definierade villkor C.3 Information för konstruktion av kompensatorer C.3.1 Allmänt C.3.2 Upplysningar för systemkonstruktören Bilaga D (normativ) Flänsar D.1 Allmänt D.2 Definitioner D.3 Beteckningar D.4 Gemensamma regler D.4.1 Allmänt D.4.2 Användning av standardflänsar utan beräkning D.4.3 Skruvar D.4.4 Flänskonstruktion D.4.5 Maskinbearbetning D.4.6 Packningar D.5 Flänsar med packning innanför skruvarna D.5.1 Allmänt D.5.2 Skruvlaster och skruvareor D.5.3 Flänsmoment D.5.4 Flänsspänningar och tillåtna spänningar D.5.5 Fläns med packning innanför skruvarna utsatt för yttre tryck D.5.6 Lösflänsförband D.5.7 Delade flänsringar D.6 Flänsar med mjuk packning över hela flänsytan D.6.1 Beteckningar D.6.2 Skruvlaster och -areor D.6.3 Flänsberäkning D.6.4 Fläns med packning över hela flänsytan utsatt för yttre tryck D.7 Tätsvetsade flänsförband D.8 Inåtvända flänsar med packning innanför skruvarna D.8.1 Invändigt tryck D.8.2 Utvändigt tryck

9 D.9 Inåtvända flänsar med packning över hela flänsytan D.9.1 Allmänt D.9.2 Beräkning enligt metoden i D D.9.3 Beräkning enligt metoden i D D.10 Flänsar med metallisk kontakt över hela flänsytan D.10.1 Allmänt D.10.2 Beteckningar D.10.3 Beräkning Bilaga E (normativ) Konstruktion av stutsanslutningar i rörledningstillbehör E.1 Giltighetsområde E.1.1 Allmänt E.2 Förstärkning E.2.1 Vinklar och areor E.2.2 Nedanstående villkor ska vara uppfyllda: E.3 Flexibilitetsanalys Bilaga F (informativ) Kontroll under drift vid cyklisk belastning F.1 Kontroll under drift F.2 Åtgärder när beräknad utmattningslivslängd uppnås Bilaga G (informativ) Fysikaliska egenskaper hos stål G.1 Allmänt G.2 Fysikaliska egenskaper G.2.1 Täthet G.2.3 Specifik värmekapacitet G.2.4 Termisk diffusionsförmåga G.2.5 Poissons tal G.3 Fysikaliska egenskaper hos stål Bilaga H (normativ) Flexibilitet, flexibilitets- och spänningsintensitetsfaktorer och böjmotstånd för rörledningskomponenter och geometriska diskontinuiteter Bilaga I (informativ) Produktionsprovning av fjäderstöd och stötdämpare I.1 Konstantlaststöd I.2 Fjäderstöd I.3 Stötdämpare Bilaga J (normativ) Typprovning av stödkomponenter Bilaga K (informativ) Fastsättning av stöd i omgivande konstruktioner K.1 Fastsättning av stöd i betongkonstruktioner K.2 Fastsättning i stålstrukturer K.2.1 Standardskruvar K.2.2 Friktionsskruvar K.2.3 Svetsning Bilaga L (informativ) Knäckning av linjära stöd L.1 Allmänt L.2 Symboler L.3 Grundläggande formler L.4 Tillåten tryckspänning L.5 Knäcklängd Bilaga M (informativ) Rekommendationer för bärande delar i omgivande konstruktion 258 M.1 Balkformiga komponenter utsatta för böjning M.1.1 Allmänt M.1.2 Tillkommande verifikation för balkformiga stöd M.2 Stabilitet hos plattor som stöd M.3 Förankringsplattor eller likvärda förankringskomponenter M.3.1 Allmänt M.3.2 Konstruktion av enkla förankringsplattor M.3.3 Förankringsplattor med förstyvningar M.3.4 Lastberäkningar för stöd i betong

10 Bilaga N (normativ) Dokumentation av stöd Bilaga O (normativ) Alternativ metod för kontroll av avstick O.1 Giltighetsområde O.2 Symboler O.3 Beräkning och kontroll av anslutning O.3.1 Gränsvärde för lasten från enbart tryck för rakrör utan hål O.3.2 Bestämning av minimitjocklekar under enbart trycklast O.3.3 Kontroll av valda tjocklekar för kombinationen av tryck och externa laster Bilaga P (informativ) Rekommenderade packningar för industriella rörledningar Bilaga Q (informativ) Förenklad spänningsanalys av rörledning Q.1 Allmänt Q.2 Förenklad procedur Q.2.1 Allmänt Q.2.2 Bestämning av tillåtet avstånd mellan stöd Q.2.3 Kontroll av elasticitet Q.3 Förklaringar till tabell Q Q.4 Symboler Q.5 Index fl Q.6 Förklaringar till Q Q.6.1 Bestämning av tillåtet avstånd mellan stöd Q.7 Omräkning av tillåtna avstånd Q.7.1 Andra stödvillkor Q.7.2 Andra parametrar Q.8 Tillkommande punktlaster Q.8.1 Allmänt Q.9 Förklaring till figur Q Q.9.1 Allmänt Q.9.2 Erforderlig rörlängd L1 för f1 från nomogrammet Q.9.3 Erforderlig rörlängd L2 för f2 från nomogrammet Bilaga Y (informativ) Ändringar i EN Y.1 Skillnader mellan EN :2012 och EN : Bilaga ZA (informativ) Sambandet mellan denna Europastandard och de grundläggande säkerhetskrav i EU-direktiv 2014/68/EU som standarden avser att täcka Litteraturförteckning

11 Europeiskt förord Detta dokument (EN :2017) har utarbetats av den tekniska kommittén CEN/TC 267 Industriella rörledningar vars sekretariat ligger hos AFNOR. Denna Europastandard ska ges status av nationell standard, antingen genom publicering av en identisk text eller genom ikraftsättning, senast i december 2017, och motstridande nationella standarder ska upphävas senast i december Det bör uppmärksammas att några delar av detta dokument kan vara patentskyddade. CEN [och/eller CENELEC] ska inte hållas ansvariga för att identifiera några eller alla sådana patenträttigheter. Detta dokument har utarbetats under ett mandat till CEN från EU-kommissionen och EFTA och stöder grundläggande säkerhetskrav i EU-direktiv. Sambandet med EU-direktiv beskrivs i Bilaga ZA, som är en integrerad del av denna standard. Denna Europastandard EN för industriella rörledningar av metalliska material består av åtta av varandra beroende och oskiljaktiga delar, nämligen: Del 1: Allmänt, Del 2: Material, Del 3: Konstruktion och beräkning, Del 4: Tillverkning och installation, Del 5: Kontroll och provning, Del 6: Tilläggskrav för markförlagda rörledningar, CEN/TR , Vägledning för användning av förfarande för bedömning av överensstämmelse. Del 8: Tilläggskrav för rör av aluminium och aluminiumlegeringar. Även om dessa delar kan anskaffas separat, bör det noteras att de är ömsesidigt beroende av varandra. Tillverkning av industriella rörledningar av metalliska material kräver alltså användning av alla relevanta delar för att uppfylla standardens krav. Denna Europastandard kommer att underhållas av en underhållsarbetsgrupp (MHD), vars arbetsområde är begränsat till rättelser och tolkningar av EN Kontaktpunkten för sådana frågor återfinns på (en13480@unm.fr). Ett formulär för att sända in frågor kan laddas ner från denna länk till MHDs webbsida. Sedan experter i ämnet har enats om ett svar, kommer detta att vidarebefordras till frågeställaren. Rättade sidor kommer att få specifika utgåvenummer och utges av CEN enligt CENs regler. Tolkningar kommer att publiceras på MHDs webbsida. Detta dokument ersätter EN :2012. Denna nya utgåva inkluderar de tillägg och ändringar, som tidigare godkänts av CENs medlemmar upp till och med utgåva 4 utan ytterligare tekniska ändringar. Bilaga Y ger detaljer om signifikanta tekniska ändringar från föregående utgåva. Tillägg och ändringar till denna nya utgåva kan komma att utges från tid till annan och får sedan användas omedelbart som alternativ till reglerna i detta dokument. 9

12 Enligt CEN/CENELECs interna regler, ska de nationella standardiseringsorganisationerna i följande länder implementera denna Europastandard: Belgien, Bulgarien, Cypern, Danmark, Estland, Finland, Frankrike, FYROM (Former Yugoslav Republic of Macedonia), Grekland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Nederländerna, Norge, Polen, Portugal, Rumänien, Schweiz, Serbien, Slovakien, Slovenien, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Turkiet, Tyskland, Ungern och Österrike. 10

13 1 Omfattning Denna del av denna Europastandard specificerar konstruktion och beräkning av industriella metalliska rörledningssystem, inklusive stöd, som täcks av EN Normativa hänvisningar Nedanstående publikationer är helt eller delvis refererade i denna standard och är oumbärliga för användning av den. För daterade hänvisningar gäller endast den angivna utgåvan. För odaterade hänvisningar gäller senaste utgåvan (inklusive eventuella tillägg). SS-EN , utg. 1, Rörflänsar Flänsförband Skruvförband Del 2: Klassificering av material för flänsar, skruvar och muttrar för PN-betecknade stålflänsar SS-EN :2005, Rörflänsar Flänsförband Skruvförband Del 3: Klassificering av material för stålflänsar, klassbetecknade SS-EN :2010, Rörflänsar Flänsförband Skruvförband Del 4: Val av skruvar och muttrar för utrustning som lyder under Direktivet för Tryckbärande Anordningar 97/23/EC SS-EN :2013, Rörflänsar Flänsförband Konstruktionsregler för cirkulära flänsförband med packning Del 1: Beräkning SS-EN :2008, Rörflänsar Flänsförband Konstruktionsregler för cirkulära flänsförband med packning Del 2 Packningsparametrar SS-EN 1993 (alla delar), Eurocode 3: Dimensionering av stålkonstruktioner SS-EN 10204:2005, Metalliska varor Typer av kontrollintyg SS-EN :2013, Sömlösa rör av stål för tryckändamål Tekniska leveransbestämmelser Del 2: Olegerade och legerade stål med fordrade egenskaper SS-EN :2014, Tryckkärl (ej eldberörda) Del 3: Konstruktion SS-EN :2017, Industriella rörledningar av metalliska material Del 1: Allmänt SS-EN :2017, Industriella rörledningar av metalliska material Del 2: Material SS-EN :2017, Industriella rörledningar av metalliska material Del 4: Tillverkning och installation SS-EN :2017, Industriella rörledningar av metalliska material Del 5: Kontroll och provning SS-EN ISO 5817:2007, Svetsning Smältsvetsförband i stål, nickel, titan och deras legeringar (strålsvetsning undantagen) Kvalitetsnivåer för diskontinuiteter och formavvikelser (ISO 5817:2003, korrigerad version:2005, inklusive Tekniskt korrigendum 1:2006) 11

14 3 Termer, definitioner, symboler och enheter 3.1 Termer och definitioner I denna Europastandard används termerna och definitionerna i EN Symboler och enheter I denna Europastandard används symbolerna och enheterna i EN samt tabell Specifika symboler är definierade i relevanta avsnitt. 12

15 Tabell Allmänna symboler och enheter Symbol Beskrivning Enhet Pmax högsta tryck som erhålls genom beräkning med formler eller relevanta procedurer för en viss komponent MPa (N/mm 2) PS a högsta tillåtna tryck bar R, r b radier mm ReH t lägsta specificerade övre sträckgräns vid beräkningstemperaturen när denna är högre än rumstemperaturen MPa (N/mm 2 ) S1 medelspänning som leder till 1% krypförlängning efter h MPa (N/mm 2 ) S2 medelspänning som leder till 1% krypförlängning efter h MPa (N/mm 2 ) SR T t medelvärde på krypbrotthållfasthet enligt materialstandarderna vid beräkningstemperaturen t och den avsedda livslängden T (i timmar), där resultatspridningen inte överskrider 20 % av medelvärdet. MPa (N/mm 2 ) TS högsta tillåtna temperatur C Z böjmotstånd för ett rör mm 3 c0 korrosions- eller erosionstillägg (se figur 4.3-1) mm c1 absolutvärde på minustolerans enligt materialstandarden (se figur 4.3-1) mm c2 tillägg för eventuell förtunning under tillverkningsprocessen (se figur 4.3-1) mm ea analystjocklek hos en komponent som används för kontrollera hållfastheten (se figur 4.3-1) mm en nominell ritningstjocklek (se figur 4.3-1) mm eord beställd tjocklek (se figur 4.3-1) mm er minsta erforderliga tjocklek inklusive tillägg och toleranser (se figur 4.3-1) mm f beräkningsspänning (se kapitel 5) MPa (N/mm 2 ) fcr beräkningsspänning i krypområdet MPa (N/mm 2 ) f f beräkningsspänning för flexibilitetsanalys MPa (N/mm²) pc beräkningstryck (se ) MPa (N/mm 2 ) po drifttryck (se ) MPa (N/mm 2 ) tc beräkningstemperatur (se ) C to drifttemperatur (se ) C z svetsfaktor (se 4.5) ε extra tjocklek upp till beställd tjocklek (se figur 4.3-1) mm a b i m o Alla tryck för beräkningsändamål är i MPa (N/mm 2 ) och PS är i bar. Följande index används: invändig medel utvändig 13

16 4 Grundläggande konstruktionsvillkor 4.1 Allmänt Beräkningsreglerna i denna del ska tillämpas för drifts- och provningsförhållanden, liksom för montering, kallförspänning, spolning och rengöring Giltighetsområdet för varje beräkningsregel begränsas från fall till fall beroende på de för varje komponent gällande geometriska egenskaperna, belastningarna, haverimekanismerna och materialegenskaperna. ANM. När denna Europastandard inte anger någon beräkningsregel, är det konstruktörens ansvar att använda allmänt accepterade beräkningsregler eller experimentella metoder för att säkerställa dimensioner och tjocklekar. I denna del används beräkningsmetoder baserade på elasticitetsteori, även om vissa komponenter kan uppvisa ett plastiskt beteende. Om formnings- och hopsättningstekniker, som är specifika för tryckkärlsindustrin, används för rör med stora diametrar ska konstruktionsreglerna för mantlar till tryckkärl användas. Kraven på allmän stabilitet i EN kan tillämpas om strukturen som en enhet uppför sig enligt balkteorin. För tillfälliga rörledningar, t ex vid spolning, rengöring och genomblåsning av systemet, ska nominella beräkningsspänningar för aktuella drifttillstånd användas. Rörledning för fluider, som kan tänkas kondensera, ska installeras med tillräckliga fall och kondensatavledare. 4.2 Laster Allmänt Ett rörledningssystem är utsatt för ett antal laster under dess livstid. Dessa laster kan vara någon eller en kombination av följande: invändigt och/eller utvändigt tryck; temperatur; rörledningens och innehållets vikt; klimatlaster; dynamiska effekter i fluiden; rörelser i mark och byggnader; vibrationer; jordbävning. ANM. 1 Denna lista är inte fullständig. ANM. 2 Dessa laster förklaras i och Kombination av laster Lasterna och de möjliga kombinationerna av dem, se , ska beaktas för rörledningssystem och stöd redan på konstruktionsstadiet. Vissa osannolika kombinationer kan uteslutas genom att studera 14

17 sannolikheten för deras förekomst och risken för läckage och därav följande konsekvenser för hälsa och säkerhet. När ett rörledningssystem är utsatt för mer än ett tryck/temperaturtillstånd ska den för dessa olika tillstånd största beräknade tjockleken användas Laster för dimensionering Drifttryck Drifttrycket, po, ska vara lägre än det för rörledningssystemet specificerade högsta tillåtna trycket, PS Drifttemperatur Drifttemperaturen, to, ska vara lägre än den för rörledningssystemet specificerade högsta tillåtna temperaturen, TS Kombinationer Den kombination (po, to) som ska beaktas vid dimensioneringen av delarna i ett rörledningssystem ska motsvara den ogynnsammaste kombination av tryck och temperatur som kan råda samtidigt över en längre tid i den betraktade delen av rörledningen. För beräkning av tjockleken av en komponent, ska den kombination av samtidiga värden på tryck och temperatur beaktas, som leder till den största tjockleken. För alla delar av rörledningen kan ett högsta tillåtet tryck, baserat på a) specificerat material (mekaniska egenskaper), b) en given temperatur, enkelt bestämmas med hänsyn tagen till de tillämpliga säkerhetsfaktorerna. Tillfälliga avvikelser t ex på grund av tryckstötar eller aktivering av avlastningsventil (säkerhetsventil) behöver inte beaktas om de beräknade spänningarna från sådana avvikelser inte överstiger tillåten spänning med mera än 10 % under mindre än 10 % av en driftperiod på 24 timmar Beräkningstryck För alla tryck-temperaturtillstånd (po, to) enligt ska beräkningstrycket pc bestämmas. Beräkningstrycket pc får inte vara lägre än motsvarande drifttryck po, med hänsyn tagen till inställningarna i säkerhetsutrustningarna. Den kombination (po, to) som ger den största väggtjockleken ska beaktas. Alternativt ska tryckutrustningen beräknas med den tryck/temperatur-kombination (pc, tc) som resulterar i högst beräknad väggtjocklek eller högst spänning, och som är baserad på tryck/temperatur-kombinationen (po, to) under normala driftförhållanden (se EN 764-1:2015, figur A.1). I detta fall kan det tryck pc, som hör ihop med temperaturen tc, vara lägre än PS. ANM 1 Beteckningarna pc and tc motsvarar Pd och Td i EN 764-1:2015, och PD och TD i EN 764-1:2015, figur A.1. Beräkningen av tryckutrustningen bör motsvara PS och TSmax, d.v.s. vara: kompatibel med kombinationen av PS och temperaturen T(p omax) där p omax är maximalt tryck under normala driftförhållanden; kompatibel med kombinationen av TS max vid trycket P(t omax) där t omax är maximal temperatur under normala driftförhållanden. 15

18 När beräkningstempesraturen t c är sådan att krypbrottvärden är styrande för nominell beräkningsspänning, ska beräkningstrycket anses vara lika med det drifttryck (p o) som sammanhänger med motsvarande temperatur (t o). ANM 2 Om det finns ett tillstånd där po = PS och to =TS, behöver enbart detta tillstånd beräknas Beräkningstemperatur Beräkningstemperaturen, tc, ska vara den högsta temperatur som vid beräkningstrycket pc under normala driftförhållanden förväntas uppnås mitt i rörledningsväggen. Beräkningstemperaturen ska bestämmas enligt nedan. Eventuell beräkning av värmeöverföring ska utföras med antagandet att inga värmeförluster på grund av vind förekommer. a) För rörledningskomponenter som är oisolerade utvändigt och saknar invändig beklädnad ska beräkningstemperaturen vara följande: 1) För fluidtemperaturer < 40 C ska beräkningstemperaturen för komponenten vara lika med fluidens temperatur; 2) För fluidtemperaturer 40 C ska beräkningstemperaturen för oisolerade komponenter, om inte en lägre väggmedeltemperatur bestäms genom prov eller värmeöverföringsberäkningar, inte vara lägre än följande värden, dock lägst 40 C: i) 95 % av fluidens temperatur för ventiler, rör, gavlar, svetsade detaljer och andra komponenter som har en väggtjocklek som är jämförbar med väggtjockleken hos ett rör; ii) 90 % av fluidens temperatur för flänsar (utom lösflänsar), inklusive flänsar på rördelar och ventiler; iii) 85 % av fluidens temperatur för lösflänsar; iv) 80 % av fluidens temperatur för skruvar. b) För utvändigt isolerade rörledningskomponenter ska beräkningstemperaturen vara lika med fluidens temperatur om inte beräkningar, provning eller driftserfarenhet, baserad på mätningar, motiverar användning av en annan temperatur. Om rörledningen är uppvärmd eller kyld med följeledning eller yttermantel ska denna inverkan beaktas, när komponentens beräkningstemperatur bestäms; c) För klädda rörledningskomponenter ska beräkningstemperaturen specificeras eller baseras på värmeöverföringsberäkningar eller prov som tar hänsyn till fluidens temperatur och beklädnadens egenskaper; ANM. Beklädnaden kan användas för isolering. d) När beräknad tjocklek bestäms av kryphållfastheten kan drifttryck (po) och drifttemperatur (to) temporärt överstiga de värden som används för denna beräkning, se och Andra laster som ska beaktas Vikt av rörledning och innehåll Tyngdkrafter verkande på rörledningssystemet ska beaktas i konstruktionen och inkludera: vikten av rör, rördelar, ventiler och isolering; vikten av transporterad fluid; vikten av provningsfluid. 16

19 Klimatlaster När rörledningssystemet är exponerat för klimatlaster ska dessa beaktas. Maximala laster ska bestämmas i enlighet med verkliga lokala klimatbetingelser och deras inverkan på rörledningssystemet Dynamiska effekter i fluiden Rörledningssystemet ska konstrueras så att oavsiktliga dynamiska effekter på grund av fluiden undviks. När sådana effekter inte kan undvikas, ska de beaktas. När dessa effekter är en direkt konsekvens av processen eller av användning av utrustning tillhandahållen av köparen ska de definieras kvantitativt i inköpsspecifikationen. Reaktionskrafter från blåsning från säkerhetsventiler ska beaktas. Om dessa ventiler inte tillhandahålls av tillverkaren, ska köparen definiera reaktionskrafter och riktningar. För bedömning av dynamiska effekter från fluiden, se bilaga A Rörelser i mark och byggnader När sådana rörelser (rörelser i mark, ojämn sättning i byggnader) kan förväntas under rörledningssystemets livslängd ska värden för konstruktionsändamål anges i inköpsspecifikationen Vibrationer Rörledningssystem ska konstrueras och understödjas så att överdrivna och skadliga effekter av vibrationer som kan uppkomma från sådana källor som typen slag, tryckpulser, resonans från kompressorer, och vindlaster elimineras eller minimeras. När vibrationer kan förekomma under drift ska rörledningens layout studeras och stöd, fixpunkter, stötdämpare, etc. användas i enlighet med kapitel 13 för att ta bort dessa effekter. Om sådana studier är otillräckliga ska en speciell vibrationsanalys utföras för att säkerställa att rörledningssystemet inte blir överbelastat. ANM. Det är inte nödvändigt att redovisa vibrationsanalysen skriftligt Jordbävning Om så erfordras enligt specifikationen, ska rörledningssystemet konstrueras för att motstå seismiska laster. Specifikationen ska ge detaljer om de seismiska villkor som ska beaktas. ANM. Ledning för bedömning av jordbävningseffekter ges i bilaga A Driftfall och tryckprovning Normala driftfall Normala driftfall ska vara betingelserna vid drift i 'steady-state' med konstant effekt och betingelserna vid transienta förlopp i samband med normala driftprocesser. Betingelserna vid full last, partiell last och avstängning ska granskas tillsammans med motsvarande start-, reglerings- och avstängningsoperationer. Vid beräkning för normala driftfall ska följande belastningar undersökas: invändigt och/eller utvändigt tryck, inklusive hydrostatiskt tryck, i tillämpliga fall; egenvikt av rörledning, inklusive invändiga strukturer och ansluten utrustning; vikt av isolering; vikt av fluid; 17