6.9.2.3.1
VVK-houders moeten zodanig ontworpen worden dat de spanningen mathematisch of experimenteel met behulp van weerstandsmetingen of via een andere door de bevoegde overheid goedgekeurde methode geanalyseerd kunnen worden.
6.9.2.3.2
VVK-houders moeten zodanig ontworpen en gebouwd worden dat ze kunnen weerstaan aan de beproevingsdruk. Voor bepaalde stoffen worden specifieke bepalingen opgelegd door de van toepassing zijnde instructie voor vervoer in mobiele tanks vermeld in kolom (10) van tabel A van hoofdstuk 3.2 en beschreven in 4.2.5, of door een bijzondere bepaling voor het vervoer in mobiele tanks vermeld in kolom (11) van tabel A van hoofdstuk 3.2 en beschreven in 4.2.5.3. De minimale wanddikte van VVK-houders mag niet minder zijn dan voorgeschreven in 6.9.2.4.
6.9.2.3.3
Bij de voorgeschreven beproevingsdruk mag de in de houder in mm/mm gemeten maximale vervorming veroorzaakt door de spanning niet leiden tot de vorming van microscheurtjes, en mag daarom het eerste breekpunt of punt van beschadiging van het hars bij rek, gemeten tijdens de in 6.9.2.7.1.2 c) voorgeschreven trekproeven, niet overschrijden.
6.9.2.3.4
Voor de inwendige beproevingsdruk, de uitwendige berekeningsdruk gespecificeerd in 6.7.2.2.10, de statische spanningen vermeld in 6.7.2.2.12 en de statische zwaartekrachten veroorzaakt door de inhoud bij de voorziene maximale densiteit en de maximale vullingsgraad, mogen de faalcriteria (FC) in de lengterichting, in de omtrekrichting en in elke andere richting in het vlak van de verschillende lagen van het composietmateriaal, de volgende waarde niet overschrijden:
waarbij :
K= K0 x K1 x K2 x K3 x K4 x K5
waarbij :
K een waarde moet hebben van ten minste 4
K0 is een weerstandsfactor. Voor het algemeen ontwerp moet de waarde van K0 groter of gelijk zijn aan 1,5. De waarde van K0 moet vermenigvuldigd worden met een factor twee, tenzij de houder voorzien is van een bescherming die bestaat uit een volledig metalen raamwerk met inbegrip van structurele elementen in de lengte- en dwarsrichting;
K1 is een factor die rekening houdt met de verslechtering van de eigenschappen van het materiaal ten gevolge van de kruip en de veroudering. Hij wordt bepaald door de formule:
waarbij “α“ de kruipfactor is en “ß“ de verouderingsfactor, in overeenstemming met de respectievelijke bepalingen van 6.9.2.7.1.2 e) en f). Wanneer ze gebruikt worden in de berekening, moeten de factoren α en β tussen 0 en 1 liggen.
Men kan ook, uit voorzorg, beslissen dat K1 = 2 voor het uitvoeren van de numerieke validatie oefening van 6.9.2.3.4 (wat niet wegneemt dat het nodig is om beproevingen uit te voeren om α en β te bepalen).
K2 een factor die verband houdt met de bedrijfstemperatuur en met de thermische eigenschappen van het hars; hij wordt bepaald door de volgende vergelijking, maar met een minimale waarde van 1:
K1 = 1,25 - 0,0125 (HDT-70)
waarbij HDT de thermische distortietemperatuur van het hars is, in °C;
K3 een factor die verband houdt met de materiaalmoeheid, de waarde van K3 is gelijk aan 1,75 tenzij met de bevoegde overheid andere waarden zijn overeengekomen. Voor het in 6.7.2.2.12 omschreven dynamisch ontwerp moet K3 gelijk zijn aan 1,1;
K4 een factor die verband houdt met de vernetting (uitharding) van het hars met de volgende waarden:
1,0 wanneer de vernetting (uitharding) bereikt wordt volgens een goedgekeurde en gedocumenteerde methode, en het in 6.9.2.2.2 beschreven kwaliteitsmanagementsysteem de controle van de vernettingsgraad (uithardingsgraad) van elke mobiele tank uit VVK omvat, gebruik makend van een directe meetmethode omschreven in 6.9.2.7.1.2 h), zoals differentiële scanningcalorimetrie (DSC) volgens de norm ISO 11357-2:2016;
1,1 wanneer de vorming van het thermoplastische hars of de vernetting (uitharding) van de thermohardende hars bereikt wordt volgens een erkende en gedocumenteerde methode, en het in 6.9.2.2.2 beschreven kwaliteitssysteem de controle van – al naargelang het geval – de eigenschappen van het gevormde thermoplastische hars of de mate van vernetting (uitharding) van het thermohardende hars, voor elke mobiele tank uit VVK ,gebruik makend van een indirecte methode omschreven in 6.9.2.7.1.2 h) zoals de Barcol-test volgens de norm ASTM D2583:2013-03 of EN 59:2016, de HDT-test volgens de norm ISO 75-1:2013, thermomechanische analyse volgens de norm ISO 11359-1:2014, of dynamische thermomechanische analyse volgens de norm ISO 6721-11:2019;
1,5 in de andere gevallen.
K5 een factor die verband houdt met de instructies voor het vervoer in mobiele tanks van 4.2.5.2.6:
1,0 voor instructie T1 tot en met T19;
1,33 voor instructie T20;
1,67 voor instructie T21 tot en met T22.
Er moet een validatie van het ontwerp uitgevoerd worden die gebaseerd is op een numerieke analyse en op relevante faalcriteria van de composieten om te controleren of de spanningen in de plooien van de houder lager zijn dan de toelaatbare waarden. De relevante faalcriteria van de composieten omvatten onder andere de criteria Tsai-Wu, Tsai-Hill, Hashin en Yamada-Sun, de SIFT-methode (Strain Invariant Failure Theory), het maximale vervormingscriterium of het maximale spanningscriterium. Andere weerstandscriteria zijn toegelaten na overeenstemming met de bevoegde overheid. De methode van dergelijke validatie-oefening van het ontwerp en de daaruit volgende resultaten moeten meegedeeld worden aan de bevoegde overheid.
De toegestane waarden moeten bepaald worden op basis van experimenten gericht op het vaststellen van de vereiste parameters in functie van de gekozen faalcriteria gecombineerd met de veiligheidsfactor K, met de weerstandswaarden gemeten in overeenstemming met 6.9.2.7.1.2 c), en met de maximale vervormingscriteria voorgeschreven in 6.9.2.3.5. De analyse van de naden moet uitgevoerd worden in functie van de toegestane waarden bepaald in overeenstemming met 6.9.2.3.7 en de volgens 6.9.2.7.1.2 g) gemeten weerstandswaarden. De knik moet onderzocht worden in overeenstemming met 6.9.2.3.6. Het ontwerp van de openingen en de metalen insluitingen moet onderzocht worden in overeenstemming met 6.9.2.3.8.
6.9.2.3.5
Bij om het even welke van de in 6.7.2.2.12 en 6.9.2.3.4 gedefinieerde spanningen mag de er uit voortvloeiende rek in om het even welke richting niet groter zijn dan de kleinste van de volgende waarden: de waarde vermeld in onderstaande tabel of één tiende van de rek bij breuk van het hars bepaald volgens de norm ISO 527-2:2012.
Voorbeelden van gekende limieten zijn weergegeven in onderstaande tabel.
|
|
Maximale vervorming in spanning (%)
|
Onverzadigd polyester of fenol
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6.9.2.3.6
Voor de uitwendige berekeningsdruk moet de minimale veiligheidsfactor voor de analyse van de knik van de houder in de lengterichting deze zijn zoals gedefinieerd in de van toepassing zijnde code voor drukhouders, maar hij mag niet minder zijn dan 3.
6.9.2.3.7
De lijmverbindingen of de overlappende elementen in de verbindingsnaden, inclusief deze van de bodems, verbindingen tussen de uitrusting en de houder, naden tussen de houder en de slingerschotten en scheidingswanden, moeten bestand zijn tegen de spanningen vermeld in 6.7.2.2.12, 6.9.2.2.3.1, 6.9.2.3.2, 6.9.2.3.4 en 6.9.2.3.6. Om spanningsconcentraties in de overlappende elementen te voorkomen moeten de verbonden stukken afgeschuind worden in een verhouding van ten hoogste 1/6.
De weerstand tegen afschuifkrachten tussen de overlappende elementen en de onderdelen van de tank waaraan ze bevestigd zijn, mag niet kleiner zijn dan:
τR de interlaminaire afschuifweerstand is volgens ISO-norm 14130:1997 en Cor 1:2003;
Q de belasting per breedte-eenheid van de onderlinge verbinding is;
K de veiligheidsfactor bepaald volgens 6.9.2.3.4 is;
l de lengte van de overlappende elementen is;
γ de kerffactor die de gemiddelde spanning die uitgeoefend wordt op de verbinding relateert met de maximale spanning op de verbinding op de plaats waar de breuk begint.
Andere berekeningsmethodes voor de naden zijn toegelaten na goedkeuring door de bevoegde overheid.
6.9.2.3.8
Het gebruik van metalen flenzen en hun sluitingen is toegelaten voor VVK-houders in overeenkomstig met de desbetreffende ontwerpvoorschriften beschreven in 6.7.2. De openingen in de VVK-houder moeten zodanig versterkt worden dat zij dezelfde veiligheidsfactoren bieden tegen de statische en dynamische belastingen die – voor de houder zelf – voorgeschreven zijn in 6.7.2.2.12, 6.9.2.3.2, 6.9.2.3.4 en 6.9.2.3.6. Het aantal openingen moet zo klein mogelijk zijn. De verhouding van de assen van ovale openingen mag niet groter zijn dan 2.
Wanneer de flenzen of metalen onderdelen door verlijming geïntegreerd werden in de VVK-houders, dan moet de karakteriseringsmethode beschreven in 6.9.2.3.7 toegepast worden op de naad tussen het metaal en het VVK-materiaal. Wanneer de metalen flenzen of onderdelen op een andere manier vastgemaakt worden, bijvoorbeeld door middel van schroefdraadbevestigingen, dan moeten de relevante bepalingen van de norm met betrekking tot de drukrecipiënten toegepast worden.
6.9.2.3.9
De weerstand van de houder moet berekend worden met behulp van de eindige-elementenmethode door simulatie van de verschillende lagen van de houder, de naden tussen de VVK-houder en het raamwerk van de container, en de openingen. Bijzonderheden moeten behandeld worden door het volgen van een geschikte methode in overeenstemming met de toegepaste ontwerpcode.
