6.13.2.3.1
Van alle materialen die gebruikt worden voor de bouw van tanks uit VVK moeten de herkomst en de eigenschappen gekend zijn..
6.13.2.3.2
Harsen.
De voorschriften van 6.9.2.2.3.10 zijn van toepassing.
6.13.2.3.3
Versterkingsvezels.
De voorschriften van 6.9.2.2.3.11 zijn van toepassing.
6.13.2.3.4
Materialen voor de thermoplastische bekleding.
Thermoplastische bekledingen zoals polyvinylchloride zonder weekmaker (PVC-U), polypropyleen (PP), polyvinylideenfluoride (PVDF), polytretrafluorethyleen (PTFE), enz., mogen gebruikt worden als materialen voor de bekleding.
6.13.2.3.5
Additieven.
De voorschriften van 6.9.2.2.3.12 zijn van toepassing.
6.13.2.4
De houder, zijn bevestigingselementen en zijn bedrijfs- en structuuruitrusting moeten zodanig ontworpen zijn dat ze gedurende de voorziene levensduur van het type zonder lekkage (afgezien van de hoeveelheden gas die via ontgassinginrichtingen ontsnappen) bestand zijn tegen:
- –
- de statische en dynamische belastingen die onder normale vervoersomstandigheden voorkomen;
- –
- de in 6.13.2.5 tot en met 6.13.2.9 gedefinieerdeminimale belastingen
6.13.2.5
Bij de in 6.8.2.1.14 a) en b) aangegeven drukken en onder inwerking van de statische zwaartekrachten die bij de maximale vullingsgraad uitgeoefend worden door een inhoud met de voor het ontwerp gespecificeerde maximale densiteit, 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 = S × K0 × K1 × K2 × K3
waarbij :
K een waarde moet hebben van ten minste 4,
S = de veiligheidscoëfficiënt. Voor het algemeen ontwerp geldt dat, als de tanks in kolom (12) van tabel A van hoofdstuk 3.2 aangegeven worden door een tankcode met de letter “G” als tweede onderdeel (zie 4.3.4.1.1), de waarde van S ten minste gelijk moet zijn aan 1,5. Voor tanks bestemd voor het vervoer van stoffen die een hoger veiligheidsniveau vereisen - m.a.w. als de tanks in kolom (12) van tabel A in hoofdstuk 3.2 aangegeven worden door een tankcode met het cijfer “4” als tweede onderdeel (zie 4.3.4.1.1) - moet de waarde van S vermenigvuldigd worden met een factor twee, tenzij de houder voorzien is van een bescherming tegen beschadigingen die bestaat uit een volledig metalen raamwerk met inbegrip van structurele elementen in de lengte- en dwarsrichting;
K0 een factor die rekening houdt met de verslechtering van de materiaaleigenschappen te wijten aan kruip en veroudering ten gevolge van de chemische inwerking van de te vervoeren stoffen, hij wordt bepaald met de formule:
waarbij “α“ de kruipfactor en “ß“ de verouderingsfactor is bepaald in overeenstemming met de respectievelijke bepalingen van 6.13.4.2.2 e) en f). Men mag ook de conservatieve waarde K0 = 2 gebruiken. Wanneer ze gebruikt worden in de berekening moeten de factoren α en β tussen 0 en 1 liggen;
K1 = 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;
K2 een factor die verband houdt met de materiaalmoeheid, de waarde van K2 is gelijk aan 1,75 tenzij met de bevoegde overheid andere waarden zijn overeengekomen. Voor het in 6.8.2.1.2 omschreven dynamisch ontwerp zal de waarde K2 =1,1 gebruikt worden;
K3 een factor die verband houdt met de vernetting van het hars, en de volgende waarden heeft:
- –
- 1,0 wanneer de vernetting bereikt werd volgens een goedgekeurde en gedocumenteerde methode, en het in 6.9.2.2.2 beschreven kwaliteitsmanagementsysteem de controle van de mate van vernetting van elke tank uit VVK omvat, gebruik makend van een directe meetmethode zoals differentiële scanningcalorimetrie (DSC) volgens de norm EN ISO 11357-2:2016, alsook omschreven in 6.13.4.2.2 h) i);
- –
- 1,0 wanneer de vernetting bereikt werd volgens een goedgekeurde en gedocumenteerde methode, en het in 6.9.2.2.2 beschreven kwaliteitsmanagementsysteem de controle van de mate van vernetting van elke tank uit VVK omvat, gebruik makend van een directe meetmethode zoals differentiële scanningcalorimetrie (DSC) volgens de norm EN ISO 11357-2:2016, alsook omschreven in 6.13.4.2.2 h) i);
- –
- 1,5 in de andere gevallen.
Er moet een validatie-oefening 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 worden meegedeeld 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 6.13.4.2.2 c), en met de maximale vervormingscriteria voorgeschreven in 6.13.2.6. De analyse van de naden moet uitgevoerd worden in functie van de toegestane waarden bepaald in overeenstemming met 6.13.2.9 en de volgens 6.13.4.2.2 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 6.13.2.10.
6.13.2.6
Bij om het even welke van de in 6.8.2.1.1 en 6.13.2.5 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 EN ISO 527-2:2012.
Voorbeelden van gekende limieten zijn weergegeven in onderstaande tabel.
|
|
Maximale vervorming in spanning (%)
|
Onverzadigd polyester of fenol
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6.13.2.7
Bij de voorgeschreven beproevingsdruk, die niet lager mag zijn dan de berekeningsdruk volgens 6.8.2.1.14 a) en b), mag de maximale rek in de houder niet groter zijn dan de rek bij breuk van het hars.
6.13.2.8
De houder moet bestand zijn tegen de in 6.13.4.3.3 gespecificeerde kogelvalproef, zonder enige zichtbare inwendige of uitwendige beschadiging op te lopen.
6.13.2.9
De lijmverbindingen en de overlappende elementen in de verbindingsnaden, inclusief deze van de bodems en de verbindingen tussen de houder en de slingerschotten en scheidingswanden, moeten bestand zijn tegen de hierboven vermelde statische en dynamische spanningen. 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:
waarbij :
τR = de interlaminaire afschuifweerstand volgens de norm ISO 14130:1997 en Cor 1:2003;
Q = de belasting per lengte-eenheid waaraan de verbinding moet kunnen weerstaan onder de statische en dynamische belastingen;
K = de factor die in overeenstemming met 6.13.2.5 berekend wordt voor de statische en dynamische spanningen;
l = de lengte van de overlappende elementen;
γ = de kerffactor die de gemiddelde spanning die uitgeoefend wordt op de verbinding verbindt met de maximale spanning op de verbinding op de plaats waar de breuk begint.
6.13.2.10
Het gebruik van metalen flenzen en hun sluitingen is toegelaten voor VVK-houders in overeenstemming met de desbetreffende ontwerpvoorschriften beschreven in 6.8.2. De openingen in de houder moeten zodanig versterkt zijn dat ze ten minste dezelfde veiligheidsmarges bieden tegen de in 6.13.2.5 gespecificeerde statische en dynamische belastingen als deze die voor de houder zelf voorgeschreven zijn. 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 de metalen onderdelen door verlijming geïntegreerd werden in de VVK-houders, dan moet de karakteriseringsmethode beschreven in 6.13.2.9 toegepast worden op de naad tussen het metaal en het VVK-materiaal. Wanneer de flenzen of de metalen onderdelen op een andere manier vastgemaakt werden, bijvoorbeeld door middel van schroefdraadbevestigingen, dan moeten de relevante bepalingen van de norm met betrekking tot de drukrecipiënten toegepast worden.
6.13.2.11
Het ontwerp van de aan de houder bevestigde flenzen en leidingen moet ook rekening houden met de hanteringskrachten en voor het vastzetten van de bouten.
6.13.2.12
De weerstand van de houder moet berekend worden met behulp van de eindige-elementenmethode waarbij de verschillende lagen van de houder, de naden tussen de VVK-houder, de structuuruitrustingen en de openingen, gesimuleerd worden.
6.13.2.13
De tank moet ontworpen worden om zonder betekenisvolle lekkage bestand te zijn tegen de gevolgen van een volledige omsluiting door vlammen gedurende 30 minuten, zoals gespecificeerd door de beproevingsvoorschriften van 6.13.4.3.4. Men kan de beproevingen achterwege laten wanneer de bevoegde overheid daarmee akkoord gaat, en wanneer er een afdoend bewijs geleverd kan worden door beproevingen op vergelijkbare tankontwerpen.
6.13.2.14
Bijzondere voorschriften voor het vervoer van stoffen met een vlampunt van ten hoogste 60°C.
6.13.2.14.1
Tanks uit VVK bestemd voor het vervoer van stoffen met een vlampunt van ten hoogste 60°C moeten voldoen aan de voorschriften van 6.9.2.2.3.14.
6.13.2.14.2
De elektrische weerstand van het oppervlak en de weerstand tegen ontlading moeten een eerste keer gemeten worden op elke gebouwde tank of op een monster van de houder volgens de door de bevoegde overheid erkende procedure.
6.13.2.14.3
In het kader van de periodieke keuring moet op elke tank de weerstand tegen ontlading naar de aarde gemeten worden volgens een door de bevoegde overheid erkende procedure.
6.13.4.1
Voor elk ontwerp van een tank uit VVK moeten de bij de bouw gebruikte materialen en een representatief prototype van de tank onderworpen worden aan beproevingen volgens de hierna aangegeven aanwijzingen
6.13.4.2
Beproeving van de materialen.
6.13.4.2.1
Voor elk gebruikt hars moet de rek bij breuk bepaald worden volgens de norm EN ISO 527-2:2012 en de thermische distortietemperatuur volgens de norm EN ISO 75-1:2020.
6.13.4.2.2
De volgende eigenschappen moeten bepaald worden aan de hand van monsters die uit de houder gesneden zijn. Parallel vervaardigde monsters mogen slechts gebruikt worden wanneer het niet mogelijk is om monsters uit de houder te snijden. Alle bekledingen moeten voorafgaand verwijderd worden.
De beproevingen moeten betrekking hebben op:
- a)
- De dikte van de lagen van de centrale wand van de houder en van de bodems;
- b)
- Het massagehalte, de samenstelling van de versterkte composiet volgens de norm EN ISO 1172:1998 of ISO 14127:2008 alsook de oriëntatie en de schikking van de versterkingslagen;
- c)
- De treksterkte, de rek bij breuk en de elasticiteitsmoduli volgens de norm EN ISO 527-4:1997 of EN ISO 527-5:2009 voor de omtrek- en lengterichting van de houder. Voor de delen van de houder uit VVK moeten de beproevingen in overeenstemming met de normen EN ISO 527-4:1997 of EN ISO 527-5:2009 uitgevoerd worden op representatieve lagenn om zo de relevantie van de veiligheidsfactor (K) te kunnen beoordelen. Ten minste zes stalen moeten gebruikt worden per meting van de treksterkte, en de treksterkte die weerhouden moet worden is de gemiddelde minus twee standaardafwijkingen;
- d)
- De weerstand tegen buiging en vervorming die met de buig-kruipproef volgens de norm EN ISO 14125:1998 + AC:2002 + A1:2011 vastgesteld wordt, gedurende 1.000 uur met een monster dat ten minste 50 mm breed is en waarbij de afstand tussen de steunen ten minste 20 maal de wanddikte bedraagt;
- e)
- De kruipfactor α, bepaald door het gemiddelde resultaat te nemen van ten minste twee stalen van de in d) beschreven configuratie, gedurende 1.000 uur onderworpen aan kruip in een drie- of vierpuntsbuiginrichting bij de in 6.13.2.1 voorgeschreven maximale berekeningstemperatuur. Elk staal moet onderworpen worden aan de volgende beproeving:
- i)
- Plaats het staal onbelast in een buiginrichting, in een oven afgesteld op de maximale berekeningstemperatuur en laat dit gedurende ten minste 60 minuten acclimatiseren;
- ii)
- Voeg in overeenstemming met de norm EN ISO 14125:1998 + AC:2002 + A1:2011 een last toe aan het te testen staal, bij een buigspanning die gelijk is aan de in d) bepaalde breukspanning gedeeld door vier. Hou gedurende ten minste 1.000 uur en zonder onderbreking de mechanische belasting aan bij de maximale berekeningstemperatuur;
- iii)
- Meet de initiële vervorming zes minuten na het aanbrengen van de in e) ii) voorgeschreven volledige last. Het staal moet onder belasting in de beproevingsapparatuur blijven;
- iv)
- Meet de finale vervorming 1.000 uur na het aanbrengen van de in e) ii) voorgeschreven volledige last; en
- v)
- Bereken de kruipfactor α door de in e) iii) voorgeschreven initiële vervorming te delen door de in e) iv) voorgeschreven finale vervorming.
- f)
- De verouderingsfactor β, bepaald door het gemiddelde resultaat te nemen van ten minste twee stalen van de in d) beschreven configuratie, onderworpen aan een statische belasting in een drie- of vierpuntsbuiginrichting volgend op een onderdompeling in water gedurende 1.000 uur bij de in 6.9.2.2.3.2 voorgeschreven maximale berekeningstemperatuur. Elk staal moet onderworpen worden aan de volgende beproeving:
- i)
- Vóór de beproeving of de conditionering moeten de stalen gedurende 24 uur gedroogd worden in een oven bij 80°C;
- ii)
- Het staal moet in overeenstemming met de norm EN ISO 14125:1998 + AC:2002 + A1:2011 bij omgevingstemperatuur onderworpen worden aan een belasting in een drie- of vierpuntsbuiginrichting, bij een buigspanning die gelijk is aan de in d) bepaalde breukspanning gedeeld door vier. Meet de initiële vervorming zes minuten na het aanbrengen van de volledige last. Verwijder het staal uit de beproevingsapparatuur;
- iii)
- Dompel het staal onbelast zonder onderbreking gedurende 1000 uur onder in water bij de maximale berekeningstemperatuur. Verwijder aan het einde van deze conditioneringsperiode de stalen, hou ze vochtig bij omgevingstemperatuur en handel de in f) iv) beschreven procedure binnen 3 dagen af;
- iv)
- Het staal moet onderworpen worden aan een tweede reeks statische belastingen onder dezelfde voorwaarden als in f) ii). Meet de finale vervorming zes minuten na het aanbrengen van de volledige last. Verwijder het staal uit de beproevingsapparatuur;
- v)
- Bereken de verouderingsfactor β door de in f) ii) voorgeschreven initiële vervorming te delen door de in f) iv) voorgeschreven finale vervorming.
- g)
- De weerstand tegen afschuifkrachten tussen de lagen moet gemeten worden door representatieve monsters te testen volgens de norm EN ISO 14130:1997;
- h)
- De doeltreffendheid, al naargelang het geval, van de technieken voor het vormen van thermoplastisch hars of het vernetten en uitharden van lagen uit thermohardend hars wordt bepaald door middel van één of meerdere van de volgende methoden:
- i)
- Rechtstreekse meting, al naargelang het geval, van de eigenschappen van het thermoplastisch gevormde hars of de mate van vernetting van het thermohardende hars: de glasovergangstemperatuur (Tg) of de smelttemperatuur (Tm) bepaald door middel van differentiële scanningcalorimetrie (DSG) volgens de norm EN ISO 11357-2:2020;
- ii)
- Onrechtstreekse meting van het thermoplastisch gevormde hars of de mate van vernetting van het thermohardende hars:
- –
- HDT bepaald volgens de norm EN ISO 75-1:2020;
- –
- Tg of Tm bepaald met behulp van thermomechanische analyse volgens de norm ISO 11359-1:2014;
- –
- Dynamische thermomechanische analyse volgens de norm ISO 6721-11:2019;
- –
- Barcol-test volgens de norm ASTM D2583:2013-03 of EN 59:2016.
6.13.4.2.3
De voorschriften betreffende de chemische compatibiliteit van 6.9.2.7.1.3 zijn van toepassing.
6.13.4.3
Beproeving van het prototype.
Een representatief prototype van de tank moet aan de hierna gespecificeerde beproevingen onderworpen worden. Daarbij mag de bedrijfsuitrusting, indien nodig, vervangen worden door andere elementen.
6.13.4.3.1
Het prototype moet geïnspecteerd worden om de overeenstemming met de specificaties van het model vast te stellen. Deze inspectie moet een inwendig en uitwendig visueel nazicht omvatten en de voornaamste afmetingen moeten gemeten worden.
6.13.4.3.2
Het prototype, uitgerust met rekstrookjes op alle plaatsen waar een vergelijking met de theoretisch berekende waarden vereist is, moet onderworpen worden aan de volgende belastingen en de spanningen die er uit voortvloeien moeten opgetekend worden :
- a)
- De tank moet tot de maximale vullingsgraad gevuld worden met water. De meetresultaten dienen om de theoretische waarden te ijken in overeenstemming met 6.13.2.5;
- b)
- De tot de maximale vullingsgraad met water gevulde tank moet onderworpen worden aan versnellingen in de drie richtingen door middel van rij- en remproeven waarbij het prototype aan een voertuig bevestigd is. Om de effectief bekomen resultaten te vergelijken met de theoretisch berekende waarden volgens 6.13.2.5 moeten de geregistreerde spanningen geëxtrapoleerd worden in functie van de coëfficiënt van de in 6.8.2.1.2 voorgeschreven versnellingen en gemeten worden;
- c)
- De tank moet met water gevuld worden en aan de vastgestelde beproevingsdruk onderworpen worden. Onder deze belasting mag de tank geen lekkage en geen zichtbare schade vertonen.
6.13.4.3.3
De voorschriften betreffende de kogelvalproef van 6.9.2.7.1.4 zijn van toepassing.
6.13.4.3.4
De voorschriften betreffende de brandwerendheidstest van 6.9.2.7.1.5 zijn van toepassing.
6.13.4.4
Typegoedkeuring.
6.13.4.4.1
De bevoegde overheid moet voor elk nieuw type tank een prototypegoedkeuring afgeven waarin bevestigd wordt dat het ontwerp geschikt is voor het gebruik waarvoor het bestemd is en beantwoordt aan de voorschriften met betrekking tot de constructie en de uitrusting, en aan de bijzondere bepalingen van toepassing op de te vervoeren stoffen.
6.13.4.4.2
De typegoedkeuring moet opgemaakt worden op basis van de berekeningen en het beproevingsrapport, met inbegrip van de resultaten van alle materiaal- en prototypekeuringen en hun vergelijking met de theoretisch berekende waarden, en moet de specificaties betreffende het ontwerp en het kwaliteitssysteem vermelden.
6.13.4.4.3
De typegoedkeuring moet de stoffen of de groepen van stoffen vermelden waarvan de compatibiliteit met de tank verzekerd is. Hun chemische benaming of de overeenstemmende collectieve rubriek (zie 2.1.1.2), en hun klasse en classificatiecode moeten aangegeven worden.
6.13.4.4.4
De typegoedkeuring moet bovendien de theoretisch berekende waarden en de gegarandeerde limieten (zoals de levensduur, het bereik van de bedrijfstemperaturen, de bedrijfs- en beproevingsdrukken, en de eigenschappen van het materiaal) vermelden, en alle voorzorgen die genomen moeten worden bij de bouw, de beproeving, de typegoedkeuring, de markering en het gebruik van elke volgens het goedgekeurde prototype vervaardigde tank.
6.13.4.4.5
Er moet een inspectieprogramma opgesteld worden voor de levensduur, en dit moet opgenomen worden in het bedrijfshandboek (tankdossier) om zo de staat van de houder te kunnen opvolgen tijdens de periodieke keuringen. Het inspectieprogramma moet de nadruk leggen op de belangrijkste spanningspunten vastgelegd in de overeenkomstig 6.13.2.5 uitgevoerde analyse van het ontwerp. De inspectiemethode moet rekening houden met de wijze van verslechtering waaraan de belangrijkste spanningspunten eventueel blootgesteld zijn (bijvoorbeeld; rekspanning of interlaminaire spanning). De inspectie moet uitgevoerd worden in de vorm van een combinatie van visuele en niet-destructieve beproevingen (bijvoorbeeld; geluidsgolven, ultrasone beoordelingen, thermografische analyses). Wanneer verwarmingselementen gebruikt worden, moet het inspectieprogramma voor de levensduur een onderzoek van de houder of representatieve punten mogelijk maken om rekening te houden met de effecten van oververhitting.
