SVENSK STANDARD SS-EN 13480-3:2017 Fastställd/Approved: 2017-08-24 Publicerad/Published: 2018-02-06 Utgåva/Edition: 3 Språk/Language: svenska/swedish ICS: 23.040.01; 23.040.09 Industriella rörledningar av metalliska material Del 3: Konstruktion och beräkning Metallic industrial piping Part 3: Design and calculation
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 www.sis.se eller ta kontakt med oss på tel 08-555 523 00. 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 www.sis.se or contact us on phone +46 (0)8-555 523 00
Europastandarden EN 13480-3:2017 gäller som svensk standard. Standarden fastställdes 2017-08-24 som SS-EN 13480-3:2017 och har utgivits i engelsk språkversion. Detta dokument återger EN 13480-3:2017 i svensk språkversion. De båda språkversionerna gäller parallellt. Denna standard ersätter SS-EN 13480-3:2012+C4:2016, utgåva 1 och SS-EN 13480-3:2012/A1:2017, utgåva 1. The European Standard EN 13480-3:2017 has the status of a Swedish Standard. The standard was 2017-08-24 approved and published as SS-EN 13480-3:2017 in English. This document contains a Swedish language version of EN 13480-3:2017. The two versions are valid in parallel. This standard supersedes the Swedish Standard SS-EN 13480-3:2012+C4:2016, edition 1 and SS-EN 13480-3:2012/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 08-555 520 00. Standarder kan beställas hos SIS Förlag AB som även lämnar allmänna upplysningar om svensk och utländsk standard. Information about the content of the standard is available from the Swedish Standards Institute (SIS), telephone +46 8 555 520 00. Standards may be ordered from SIS Förlag AB, who can also provide general information about Swedish and foreign standards. Standarden är framtagen av kommittén för Konstruktion, tillverkning och kontroll av tryckbärande anordningar, SIS/TK 298. Har du synpunkter på innehållet i den här standarden, vill du delta i ett kommande revideringsarbete eller vara med och ta fram andra standarder inom området? Gå in på www.sis.se - där hittar du mer information.
Innehåll Europeiskt förord... 9 1 Omfattning... 11 2 Normativa hänvisningar... 11 3 Termer, definitioner, symboler och enheter... 12 3.1 Termer och definitioner... 12 3.2 Symboler och enheter... 12 4 Grundläggande konstruktionsvillkor... 14 4.1 Allmänt... 14 4.2 Laster... 14 4.2.1 Allmänt... 14 4.2.2 Kombination av laster... 14 4.2.3 Laster för dimensionering... 15 4.2.4 Andra laster som ska beaktas... 16 4.2.5 Driftfall och tryckprovning... 17 4.3 Tjocklek... 20 4.4 Toleranser... 22 4.5 Svetsfaktor... 22 4.6 Dimensionering av rörledningskomponenter utsatta för tryck... 23 5 Beräkningsspänningar... 23 5.1 Allmänt... 23 5.2 Tidsoberoende nominell beräkningsspänning... 23 5.2.1 Andra stål än austenitiska stål... 23 5.2.2 Austenitiska stål... 24 5.2.3 Nickel- och/eller kromlegerade stål... 24 5.2.4 Stålgjutgods... 25 5.2.5 Tillkommande krav för stål utan specifik kontroll... 25 5.3 Tidsberoende nominell beräkningsspänning... 25 5.3.1 Allmänt... 25 5.3.2 Stål... 25 5.3.3 Nickel- och/eller kromlegerade stål... 26 6 Beräkning av rörledningskomponenter under inre tryck... 26 6.1 Rakrör... 26 6.2 Rörböjar och rörkrökar... 27 6.2.1 Allmänt... 27 6.2.2 Symboler... 27 6.2.3 Erforderliga väggtjocklekar... 27 6.3 Segmentsvetsade rörböjar... 28 6.3.1 Allmänt... 28 6.3.2 Symboler... 28 6.3.3 Effektiv radie för segmentsvetsad rörböj... 29 6.3.4 Segmentsvetsade rörböjar med mer än en skarv... 30 6.3.5 Segmentsvetsade rörböjar med bara en skarv... 30 6.3.6 Anslutande raka rörsektioner vid segmentsvetsade rörböjar... 30 6.4 Reducerstycken (koner)... 30 6.4.1 Begränsningar... 30 6.4.2 Definitioner... 31 6.4.3 Symboler och förkortningar... 31 6.4.4 Koniska mantlar... 32 Sida 2
6.4.5 Anslutningar allmänt... 33 6.4.6 Anslutning mellan en kons storände och en cylinder utan hålkäl... 33 6.4.7 Anslutning mellan en kons storände och en cylinder med hålkäl... 36 6.4.8 Anslutning mellan en kons lillände och en cylinder... 37 6.4.9 Sned kon... 38 6.4.10 Speciella smidda reducerstycken... 39 6.5 Flexibla rörledningskomponenter... 40 6.5.1 Allmänt... 40 6.5.2 Kompensatorer... 40 6.5.3 Korrugerade metallslangar... 41 6.6 Skruvade flänsförband... 42 6.6.1 Allmänt... 42 6.6.2 Symboler... 42 6.6.3 Standardfläns... 43 6.6.4 Icke-standardfläns... 43 7 Beräkning av gavlar under inre tryck... 43 7.1 Kupade gavlar... 43 7.1.1 Symboler... 43 7.1.2 Halvsfäriska gavlar... 44 7.1.3 Torosfäriska gavlar... 45 7.1.4 Elliptiska gavlar... 47 7.1.5 Beräkning av β... 47 7.2 Cirkulära plana gavlar... 51 7.2.1 Allmänt... 51 7.2.2 Symboler... 51 7.2.3 Ostagade plana cirkulära gavlar svetsade till cylindriska mantlar/rör... 53 7.2.4 Ostagade plana cirkulära skruvade gavlar... 60 7.2.5 Förstärkningar av hål i ostagade plana gavlar... 66 8 Hål och avstickare... 69 8.1 Allmänt... 69 8.2 Symboler... 70 8.3 Begränsningar... 71 8.3.1 Tjockleksförhållande... 71 8.3.2 Hål i närheten av diskontinuiteter... 72 8.3.3 Typer av förstärkningar... 74 8.3.4 Beräkningsmetod... 74 8.3.5 Elliptiska hål och sneda avstickare... 74 8.3.6 Plattförstärkning... 77 8.3.7 Olika material i mantel och förstärkningar... 77 8.3.8 Utkragade avstickare... 77 8.3.9 Smidda T-stycken... 77 8.3.10 Avstickare i böjar eller krökar... 78 8.3.11 Gängstutsar... 78 8.4 Enstaka hål... 79 8.4.1 Allmänt... 79 8.4.2 Oförstärkt hål... 82 8.4.3 Förstärkta hål med di / Di < 0,8... 82 8.4.4 Förstärkta enstaka hål med 0,8 < d/d 1,0... 87 8.5 Intilliggande hål... 88 8.5.1 Oförstärkta hål... 88 8.5.2 Förstärkta hål med d/d 0,8... 88 8.6 Beräkning av speciella rörledningskomponenter... 89 8.6.1 Cylindriska byxrör... 89 8.6.2 Sfäriska byxrör... 90 8.6.3 Fjäderförstärkta avstickare (Triform)... 90 9 Beräkning av rörledningskomponenter under yttre tryck... 92 9.1 Allmänt... 92 9.2 Symboler och elasticitetsgränser... 93 3
9.2.1 Symboler... 93 9.2.2 Elasticitetsgränser... 94 9.3 Cylindriska rör, krökar och segmentböjar... 95 9.3.1 Bestämning av längder... 95 9.3.2 Mellanringskollaps... 97 9.3.3 Totalkollaps av förstärkta rör... 99 9.3.4 Förstyvningsringarnas stabilitet... 100 9.3.5 Värme-/kylkanaler... 103 9.4 Koner (koniska mantlar)... 104 9.5 Kupade gavlar... 105 9.5.1 Halvsfäriska gavlar... 105 9.5.2 Torosfäriska gavlar... 106 9.5.3 Elliptiska gavlar... 106 10 Beräkning mot cyklisk belastning... 106 10.1 Allmänt... 106 10.2 Undantag från detaljerad utmattningsanalys... 107 10.3 Beräkning mot cykliskt tryck... 107 10.3.1 Ekvivalent fulla lastcykler... 107 10.3.2 Förenklad utmattningsanalys... 108 10.4 Utmattningsberäkning för termiska gradienter... 120 10.4.1 Allmänt... 120 10.4.2 Konstruktionsanvisningar... 120 10.5 Utmattningsberäkning för kombinerade laster... 121 11 Fastsatta delar... 121 11.1 Allmänt... 121 11.2 Tillåtna spänningar... 121 11.3 Symboler... 122 11.4 Rörformiga delar... 124 11.4.1 Begränsningar... 124 11.4.2 Inledande beräkningar... 124 11.4.3 Beräkning av spänningarna för del svetsad till rör med full genomsvetsning... 126 11.4.4 Beräkning av spänningarna för del svetsad till rör med kälsvets eller partiell genomsvetsning... 127 11.5 Rektangulära delar... 127 11.5.1 Begränsningar... 127 11.5.2 Inledande beräkningar... 127 11.5.3 Beräkning av spänningar för delar svetsade till rör med full genomsvetsning... 129 11.5.4 Beräkning av spänningar för delar svetsade till rör med kälsvets eller partiell genomsvetsning... 130 11.6 Beräkning av spänningar i röret... 130 11.7 Beräkning av skjuvspänning i fastsatt del... 132 11.7.1 Rörformiga delar... 132 11.7.2 Rektangulära delar... 132 11.8 Alternativa beräkningsmetoder... 132 12 Flexibilitetsanalys och acceptanskriterier... 133 12.1 Grundläggande villkor... 133 12.1.1 Allmänt... 133 12.1.2 Belastningsfall... 133 12.1.3 Tillåtna spänningar... 133 12.2 Rörledningens flexibilitet... 134 12.2.1 Allmänt... 134 12.2.2 Grundläggande villkor... 135 12.2.3 Töjningar från pålagda förskjutningar... 135 12.2.4 Förskjutningsspänningar... 136 12.2.5 Spänningsomfång... 136 12.2.6 Kallförspänning... 137 12.2.7 Egenskaper för flexibilitetsanalys... 137 12.2.8 Stödvillkor... 137 4
12.2.9 Kompensatorer... 138 12.2.10 Flexibilitetsanalys... 139 12.3 Flexibilitetsanalys... 140 12.3.1 Allmänt... 140 12.3.2 Spänning på grund av ständiga laster... 141 12.3.3 Spänning på grund av ständiga och tillfälliga eller exceptionella laster... 142 12.3.4 Spänningsomfång på grund av termisk expansion och växlande laster... 143 12.3.5 Tillkommande villkor för krypområdet... 143 12.3.6 Spänningar på grund av enstaka icke upprepad förskjutning av stöd... 143 12.3.7 Bestämning av resulterande moment... 144 12.3.8 Alternativ metod for spänningsberäkning... 147 12.3.9 Reaktioner... 147 12.4 Utmattningsanalys... 147 12.5 Vibrationer... 147 13 Rörstöd... 148 13.1 Allmänna krav... 148 13.1.1 Allmänt... 148 13.1.2 Klassificering av stöd... 148 13.1.3 Tillkommande definitioner... 148 13.1.4 Gränser... 150 13.1.5 Rörstöd svetsade till röret... 153 13.2 Val av rörstöd... 154 13.2.1 Allmänt... 154 13.2.2 Detaljkonstruktion av rörstöd... 155 13.2.3 Placering av stöd... 155 13.3 Konstantupphängningar och konstantstöd... 155 13.3.1 Allmänt... 155 13.3.2 Avvikelser från inställningslast... 156 13.3.3 Justering av inställningslast på plats... 156 13.3.4 Överrörelse... 156 13.3.5 Blockering... 156 13.3.6 Tillverkningsskylt... 156 13.4 Fjäderupphängningar och -stöd... 157 13.4.1 Allmänt... 157 13.4.2 Tolerans på fjäderkarakteristik... 157 13.4.3 Överrörelse... 157 13.4.4 Blockering... 157 13.4.5 Tillverkningsskylt... 157 13.5 Länkstag... 158 13.6 Stötdämpare... 158 13.7 Glidlager... 159 13.8 Fixpunkter... 159 13.9 Dokumentation av stöd... 159 13.10 Märkning av stöd... 159 13.11 Tillverkning av rörstöd... 159 13.11.1 Materialkrav... 159 13.11.2 Beräkningstemperaturer för stödkomponenter... 159 13.11.3 Konstruktionsdetaljer... 161 13.11.4 Bestämning av komponentdimensioner... 161 13.11.5 Svetsförband... 162 13.11.6 Gängade anslutningar... 164 13.11.7 Tillkommande krav på fjädrar... 165 13.11.8 Konstruktionsdetaljer för stela stag... 165 13.11.9 Konstruktionsdetaljer för stötdämpare... 166 13.11.10 Klämmor för stötdämpare och stela stag... 166 Bilaga A (informativ) Dynamisk analys... 167 A.1 Allmänt... 167 A.2 Analys genom beräkning... 167 A.2.1 Seismiska händelser... 167 5
A.2.2 Snabb ventilstängning... 171 A.2.3 Flödesinducerad vibration... 174 A.2.4 Blåsning i säkerhetsventil... 175 A.2.5 Tillåtna spänningar... 178 A.3 Alternativ metod för konstruktionsverifiering... 178 A.3.1 Jämförande studier... 178 A.3.2 Fullskaleprov... 178 A.3.3 Provning i reducerad skala... 178 Bilaga B (normativ) Noggrannare beräkning av rörböjar och krökar... 179 B.1 Allmänt... 179 B.2 Symboler och enheter... 179 B.3 Erforderlig väggtjocklek... 180 B.4 Beräkning... 181 B.4.1 Beräkning av väggtjocklek... 181 B.4.2 Spänningsberäkning... 182 Bilaga C (informativ) Kompensatorer... 187 C.1 Användning av kompensatorer i rörledningssystem... 187 C.1.1 Allmänt... 187 C.1.2 Kompensatortyper... 187 C.1.3 Konstruktion av kompensatorer... 188 C.1.4 Konstruktion av rörledningssystem med kompensatorer... 188 C.1.5 Analys och beräkning... 190 C.1.6 Kallförspänning... 190 C.2 Maximal delning för axiellt kompenserade raka rörledningar utan begränsning... 191 C.2.1 Allmänt... 191 C.2.2 Beräkningsregler... 191 C.2.3 Maximal delning för definierade villkor... 192 C.3 Information för konstruktion av kompensatorer... 193 C.3.1 Allmänt... 193 C.3.2 Upplysningar för systemkonstruktören... 193 Bilaga D (normativ) Flänsar... 194 D.1 Allmänt... 194 D.2 Definitioner... 194 D.3 Beteckningar... 195 D.4 Gemensamma regler... 196 D.4.1 Allmänt... 196 D.4.2 Användning av standardflänsar utan beräkning... 196 D.4.3 Skruvar... 197 D.4.4 Flänskonstruktion... 199 D.4.5 Maskinbearbetning... 199 D.4.6 Packningar... 199 D.5 Flänsar med packning innanför skruvarna... 200 D.5.1 Allmänt... 200 D.5.2 Skruvlaster och skruvareor... 202 D.5.3 Flänsmoment... 203 D.5.4 Flänsspänningar och tillåtna spänningar... 203 D.5.5 Fläns med packning innanför skruvarna utsatt för yttre tryck... 208 D.5.6 Lösflänsförband... 208 D.5.7 Delade flänsringar... 211 D.6 Flänsar med mjuk packning över hela flänsytan... 211 D.6.1 Beteckningar... 212 D.6.2 Skruvlaster och -areor... 212 D.6.3 Flänsberäkning... 213 D.6.4 Fläns med packning över hela flänsytan utsatt för yttre tryck... 213 D.7 Tätsvetsade flänsförband... 214 D.8 Inåtvända flänsar med packning innanför skruvarna... 214 D.8.1 Invändigt tryck... 214 D.8.2 Utvändigt tryck... 217 6
D.9 Inåtvända flänsar med packning över hela flänsytan... 217 D.9.1 Allmänt... 217 D.9.2 Beräkning enligt metoden i D.5... 217 D.9.3 Beräkning enligt metoden i D.6... 219 D.10 Flänsar med metallisk kontakt över hela flänsytan... 221 D.10.1 Allmänt... 221 D.10.2 Beteckningar... 221 D.10.3 Beräkning... 222 Bilaga E (normativ) Konstruktion av stutsanslutningar i rörledningstillbehör... 224 E.1 Giltighetsområde... 224 E.1.1 Allmänt... 224 E.2 Förstärkning... 225 E.2.1 Vinklar och areor... 225 E.2.2 Nedanstående villkor ska vara uppfyllda:... 226 E.3 Flexibilitetsanalys... 227 Bilaga F (informativ) Kontroll under drift vid cyklisk belastning... 229 F.1 Kontroll under drift... 229 F.2 Åtgärder när beräknad utmattningslivslängd uppnås... 229 Bilaga G (informativ) Fysikaliska egenskaper hos stål... 230 G.1 Allmänt... 230 G.2 Fysikaliska egenskaper... 230 G.2.1 Täthet... 230 G.2.3 Specifik värmekapacitet... 231 G.2.4 Termisk diffusionsförmåga... 231 G.2.5 Poissons tal... 231 G.3 Fysikaliska egenskaper hos stål... 231 Bilaga H (normativ) Flexibilitet, flexibilitets- och spänningsintensitetsfaktorer och böjmotstånd för rörledningskomponenter och geometriska diskontinuiteter... 237 Bilaga I (informativ) Produktionsprovning av fjäderstöd och stötdämpare... 246 I.1 Konstantlaststöd... 246 I.2 Fjäderstöd... 246 I.3 Stötdämpare... 246 Bilaga J (normativ) Typprovning av stödkomponenter... 251 Bilaga K (informativ) Fastsättning av stöd i omgivande konstruktioner... 252 K.1 Fastsättning av stöd i betongkonstruktioner... 252 K.2 Fastsättning i stålstrukturer... 252 K.2.1 Standardskruvar... 252 K.2.2 Friktionsskruvar... 252 K.2.3 Svetsning... 253 Bilaga L (informativ) Knäckning av linjära stöd... 254 L.1 Allmänt... 254 L.2 Symboler... 254 L.3 Grundläggande formler... 255 L.4 Tillåten tryckspänning... 255 L.5 Knäcklängd... 256 Bilaga M (informativ) Rekommendationer för bärande delar i omgivande konstruktion 258 M.1 Balkformiga komponenter utsatta för böjning... 258 M.1.1 Allmänt... 258 M.1.2 Tillkommande verifikation för balkformiga stöd... 258 M.2 Stabilitet hos plattor som stöd... 260 M.3 Förankringsplattor eller likvärda förankringskomponenter... 260 M.3.1 Allmänt... 260 M.3.2 Konstruktion av enkla förankringsplattor... 260 M.3.3 Förankringsplattor med förstyvningar... 260 M.3.4 Lastberäkningar för stöd i betong... 261 7
Bilaga N (normativ) Dokumentation av stöd... 262 Bilaga O (normativ) Alternativ metod för kontroll av avstick... 263 O.1 Giltighetsområde... 263 O.2 Symboler... 263 O.3 Beräkning och kontroll av anslutning... 265 O.3.1 Gränsvärde för lasten från enbart tryck för rakrör utan hål... 265 O.3.2 Bestämning av minimitjocklekar under enbart trycklast... 265 O.3.3 Kontroll av valda tjocklekar för kombinationen av tryck och externa laster... 265 Bilaga P (informativ) Rekommenderade packningar för industriella rörledningar... 316 Bilaga Q (informativ) Förenklad spänningsanalys av rörledning... 318 Q.1 Allmänt... 318 Q.2 Förenklad procedur... 318 Q.2.1 Allmänt... 318 Q.2.2 Bestämning av tillåtet avstånd mellan stöd... 318 Q.2.3 Kontroll av elasticitet... 318 Q.3 Förklaringar till tabell Q.1... 320 Q.4 Symboler... 322 Q.5 Index fl... 322 Q.6 Förklaringar till Q.2.2... 323 Q.6.1 Bestämning av tillåtet avstånd mellan stöd... 323 Q.7 Omräkning av tillåtna avstånd... 324 Q.7.1 Andra stödvillkor... 324 Q.7.2 Andra parametrar... 324 Q.8 Tillkommande punktlaster... 325 Q.8.1 Allmänt... 325 Q.9 Förklaring till figur Q.2... 328 Q.9.1 Allmänt... 328 Q.9.2 Erforderlig rörlängd L1 för f1 från nomogrammet... 330 Q.9.3 Erforderlig rörlängd L2 för f2 från nomogrammet... 330 Bilaga Y (informativ) Ändringar i EN 13480-3... 335 Y.1 Skillnader mellan EN 13480-3:2012 och EN 13480-3:2017... 335 Bilaga ZA (informativ) Sambandet mellan denna Europastandard och de grundläggande säkerhetskrav i EU-direktiv 2014/68/EU som standarden avser att täcka... 337 Litteraturförteckning... 339 8
Europeiskt förord Detta dokument (EN 13480-3:2017) 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 2017. 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 13480 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 13480-7, 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 13480. Kontaktpunkten för sådana frågor återfinns på http://www.unm.fr (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 13480-3:2012. 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
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
1 Omfattning Denna del av denna Europastandard specificerar konstruktion och beräkning av industriella metalliska rörledningssystem, inklusive stöd, som täcks av EN 13480. 2 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 1515-2, utg. 1, Rörflänsar Flänsförband Skruvförband Del 2: Klassificering av material för flänsar, skruvar och muttrar för PN-betecknade stålflänsar SS-EN 1515-3:2005, Rörflänsar Flänsförband Skruvförband Del 3: Klassificering av material för stålflänsar, klassbetecknade SS-EN 1515-4:2010, Rörflänsar Flänsförband Skruvförband Del 4: Val av skruvar och muttrar för utrustning som lyder under Direktivet för Tryckbärande Anordningar 97/23/EC SS-EN 1591-1:2013, Rörflänsar Flänsförband Konstruktionsregler för cirkulära flänsförband med packning Del 1: Beräkning SS-EN 1591-2:2008, 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 10216-2:2013, Sömlösa rör av stål för tryckändamål Tekniska leveransbestämmelser Del 2: Olegerade och legerade stål med fordrade egenskaper SS-EN 13445-3:2014, Tryckkärl (ej eldberörda) Del 3: Konstruktion SS-EN 13480-1:2017, Industriella rörledningar av metalliska material Del 1: Allmänt SS-EN 13480-2:2017, Industriella rörledningar av metalliska material Del 2: Material SS-EN 13480-4:2017, Industriella rörledningar av metalliska material Del 4: Tillverkning och installation SS-EN 13480-5:2017, 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
3 Termer, definitioner, symboler och enheter 3.1 Termer och definitioner I denna Europastandard används termerna och definitionerna i EN 13480-1. 3.2 Symboler och enheter I denna Europastandard används symbolerna och enheterna i EN 13480-1 samt tabell 3.2-1. Specifika symboler är definierade i relevanta avsnitt. 12
Tabell 3.2-1 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 100 000 h MPa (N/mm 2 ) S2 medelspänning som leder till 1% krypförlängning efter 200 000 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 4.2.3.4) MPa (N/mm 2 ) po drifttryck (se 4.2.3.1) MPa (N/mm 2 ) tc beräkningstemperatur (se 4.2.3.5) C to drifttemperatur (se 4.2.3.2) 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
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 13480 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 4.2.1 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 4.2.3 och 4.2.4. 4.2.2 Kombination av laster Lasterna och de möjliga kombinationerna av dem, se 4.2.5.1 4.2.5.4, ska beaktas för rörledningssystem och stöd redan på konstruktionsstadiet. Vissa osannolika kombinationer kan uteslutas genom att studera 14
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. 4.2.3 Laster för dimensionering 4.2.3.1 Drifttryck Drifttrycket, po, ska vara lägre än det för rörledningssystemet specificerade högsta tillåtna trycket, PS. 4.2.3.2 Drifttemperatur Drifttemperaturen, to, ska vara lägre än den för rörledningssystemet specificerade högsta tillåtna temperaturen, TS. 4.2.3.3 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. 4.2.3.4 Beräkningstryck För alla tryck-temperaturtillstånd (po, to) enligt 4.2.3.3 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
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. 4.2.3.5 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 4.2.5.2.1 och 12.3.3. 4.2.4 Andra laster som ska beaktas 4.2.4.1 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
4.2.4.2 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. 4.2.4.3 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. 4.2.4.4 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. 4.2.4.5 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. 4.2.4.6 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. 4.2.5 Driftfall och tryckprovning 4.2.5.1 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