Netopené tlakové nádoby

technickaz

Úvod (anotace)

Cílem příspěvku je poskytnout stručný přehled požadavků a platných předpisů pro netopené tlakové nádoby v současnosti uváděné na trh a do provozu.

Ing. Roman Řezáč                                                                                                        
Technická inspekce České republiky                                                                                 Praha                                                                                                                                       

Definice tlakových nádob stabilních

Tlakové nádoby stabilní jsou definovány v §2, odst. (1), písm. b) Vyhlášky č. 18/1979 Sb. ve znění pozdějších předpisů jako nádoby, jejichž nejvyšší pracovní přetlak přesahuje 0,07 MPa a které obsahují plyny, páry nebo žíravé, jedovaté a výbušné kapaliny o jakékoliv teplotě nebo jakékoliv kapaliny o teplotě převyšující jejich bod varu při přetlaku 0,07 MPa. Například ohřívák, který je zcela zaplněný vodou o teplotě 80 oC a jeho pracovní přetlak přesahuje hodnotu 0,07 MPa není tlakovou nádobou stabilní protože obsahuje nežíravou, nejedovatou a nevýbušnou kapalinu nepřesahující bod varu vody odpovídající přetlaku 0,07 MPa, tedy hodnotu 115 oC. Jiná situace nastane pokud pracovní tekutinou je například vzduch nebo žíravá chemická látka, v tomto případě je nádoba s nejvyšším pracovním přetlakem vyšším než 0,07 MPa tlakovou nádobou bez ohledu na teplotu pracovní tekutiny.

§2 odst. (3) vyhlášky č. 18/1979 Sb. dále člení tlakové nádoby stabilní podle bezpečnostního součinu nejvyššího pracovního přetlaku v MPa a objemu v litrech do dvou skupin. Skupinu A tvoří tlakové nádoby s nejvyšším pracovním přetlakem přesahujícím 0,2 MPa jejichž bezpečnostní součin má hodnotu vyšší než 1000, skupinu B tvoří ostatní tlakové nádoby. Pokud se jedná o víceprostorovou tlakovou nádobu, například nádobu s dvojitým duplikátorovým pláštěm, posuzuje se součin každého prostoru zvlášť a zařízení se zařazuje do skupiny, která odpovídá nejvyšímu bezpečnostnímu součinu.

§3 vyhlášky č. 18/1979 Sb. určuje, která zařízení se nepovažují za tlaková. Důležité je ustanovení písmene d) tohoto paragrafu, které vylučuje z vyhrazených tlakových zařízení nádoby do 10 litrů včetně, u nichž bezpečnostní součin nepřevyšuje 10. U těchto nádob však musí být splněny obě podmínky, takže například tlaková nádoba s objemem 2 litry s nejvyšším pracovním přetlakem 10 MPa je vyhrazeným tlakovým zařízením vzhledem ke skutečnosti, že její bezpečnostní součin přesahuje hodnotu 10 a není tak splněna druhá podmínka. Norma ČSN 69 0010 však podle části 1.1, článku 1 g) neplatí pro tlakové nádoby s objemem menším nebo rovným 1 litru bez ohledu na přetlak. Vzniklou nejednotnost výkladu je nutno posuzovat podle vyššího právního předpisu, tedy podle vyhlášky č. 18/1979 Sb.

V ČSN 69 0010 – 1.1, článku 2.1 je definována tlaková nádoba jako nádoba na jejíž stěny působí tlak pracovní látky, nádoba nemění své stanoviště nebo je přenosná, převozná popřípadě pojízdná a je trvale nebo přechodně spojena se zdrojem tlaku a neslouží k dopravě kapalin a plynů. Tlakovou nádobou stabilní je tedy například i vzdušník převozného nebo přenosného kompresoru, případně tlaková nádoba převozného hasicího přístroje se zdrojem tlaku.

Doposud existuje  nesoulad mezi evropskou legislativou a národními předpisy co se týče definice a ohraničení parametrů tlakových zařízení. Hlavním rozporem je spodní hranice nejvyššího pracovního přetlaku, která je v evropských předpisech na hodnotě 0,5 bar a v národních předpisech 0,7 bar. Liší se i hodnoty nejmenšího objemu, posuzování bezpečnostního součinu a charakteristiky pracovních tekutin. Značný nesoulad je v označení pracovních tekutin. Zatímco národní legislativa označuje kapaliny pojmem „žíravé, jedovaté a výbušné“, v evropských předpisech byl zaveden termín „nebezpečné látky a směsi“. V připravovaných národních předpisech bude nutno tyto rozpory odstranit a v maximálně možné míře sjednotit kategorizaci a parametry našich vyhrazených tlakových zařízení s  tlakovými zařízeními definovanými v evropských předpisech.

Rovněž je nutno si uvědomit, že stanovený výrobek dodaný na trh s EU prohlášením o shodě a opatřený označením CE jako tlakové zařízení, nezůstává stanoveným výrobkem po dobu své životnosti ale po uvedení na trh a do provozu se v závislosti na provozních parametrech obvykle stává vyhrazeným tlakovým nebo plynovým zařízením se všemi povinnostmi z toho vyplývajícími, včetně provádění pravidelných provozních kontrol, revizí a zkoušek.

Výstroj tlakových nádob stabilních

Ustanovení o výstroji tlakových nádob obsahuje několik právních předpisů a norem:

Nařízení vlády č. 219/2016 Sb. člení výstroj na bezpečnostní a tlakovou. Bezpečnostní výstrojí jsou zařízení určená k ochraně tlakového zařízení před překročením nejvyšších pracovních mezí. Jako příklad jsou uvedeny pojistné ventily, membrány, řízené pojistné systémy a omezující zařízení. Tlakovou výstrojí jsou zařízení, která mají provozní funkci a jejichž těleso je vystaveno tlaku, například tlakoměry, stavoznaky ale i uzavírací ventily nebo víka průlezů. V části 2 Přílohy 1 k Nařízení vlády č. 219/2016 Sb. jsou obsaženy všeobecné požadavky na vybavení tlakového zařízení bezpečnostní a tlakovou výstrojí.

ČSN 69 0010-5-2:1993 předepisuje u tlakových nádob stabilních instalaci následující výstroje:

  • uzavírací a vypouštěcí armatury,
  • tlakoměru,
  • pojistného zařízení,
  • odvětrávacího zařízení (odvzdušnění),
  • hladinoměru u tlakových nádob ohřívaných spalinami s nebezpečím přehřátí stěn,
  • teploměru u tlakových nádob pracujících s přehřátými parami nebo kapalinami o teplotě nad 50 oC.

Norma popisuje vlastnosti výstroje, její umístění, značení a výjimky týkající se instalace výstroje. Povoluje se například instalace uzavíracího zařízení mezi nádobou a pojistným ventilem, zajištěného v otevřeném stavu, za podmínky povolení tohoto provedení Technickou inspekcí České republiky.

Další normou, která se zabývá výstrojí tlakových nádob je ČSN EN 764-7:2002 Bezpečnostní systémy pro netopená tlaková zařízení. Norma člení bezpečnostní systémy na:

  • systémy pro omezení tlaku (přímo zatěžované a řízeně ovládané pojistné ventily, pojistné membrány, řízené bezpečnostní systémy uvolňující tlak, měřicí, ovládací a regulační systémy související s bezpečností, jiná bezpečnostní zařízení),
  • ochrana proti jinému nebezpečí než od překročení dovoleného tlaku (omezovače, ochranné nebo bezpečnostní zařízení pro udržování stavu v přípustných limitech –  omezovače hladiny, průtoku, teploty apod.),
  • indikátory a výstražná zařízení (tlakoměry, ukazatele teploty, hladiny, signální a výstražná zařízení).

Tlakoměry pro měření přetlaků musí podle normy ukazovat přetlak v barech a musí mít trvalé a snadno čitelné označení nejvyššího dovoleného tlaku PS. Hodnota tlaku na výrobním štítku tlakové nádoby musí být uvedena rovněž v barech. V blízkosti tlakoměru musí být možno instalovat kontrolní tlakoměr. Zařízení omezující tlak musí působit tak, aby zabránilo zvýšení tlaku v tlakovém zařízení na hodnotu přesahující 1,1násobek nejvyššího dovoleného tlaku PS s výjimkou vnějšího požáru. Tomuto požadavku musí být přizpůsoben celkový výtokový výkon zařízení pro uvolňování tlaku. Nastavovací tlak pojistných ventilů nesmí překročit nejvyšší dovolený tlak nádoby PS s výjimkou případů uvedených v normě. Norma ČSN EN 764-7:2002 tedy umožňuje mimo klasických pojistných ventilů i použití moderních omezovacích systémů, které zamezují překročení dovolených pracovních mezí například aktivací chladicího systému, vstřikováním inhibitorů nebo uzavřením vnějších zdrojů tlaku, případně topného zařízení.

Obecné požadavky na pojistné ventily stanoví norma ČSN EN ISO 4126-1:2014. Norma obsahuje i požadavky na značení na plášti, například předepsané je označení jmenovité světlosti – rozměru na vstupní straně (DN). Další údaje mají být na identifikačním štítku připojeném k pojistnému ventilu, například referenční médium (G – plyn, S – pára, L – kapalina).

Průvodní a provozní dokumentace tlakových zařízení

Vyhláška č. 18/1979 Sb. ve znění pozdějších předpisů ukládá v §5 výrobci vyhotovit ke každé tlakové nádobě průvodní dokumentaci včetně pasportu v rozsahu stanoveném technickými normami. Vzhledem k tomu, že pozdějšími novelami se vyhláška podle §1 odst. (2) přestala vztahovat na výrobky stanovené k posuzování shody podle zvláštního zákona a nařízení vlády před jejich uvedením na trh, kterými jsou obvykle i tlakové nádoby, nelze po výrobci splnění tohoto ustanovení a dodávku pasportu vyžadovat. Pasport je tedy u nově vyráběných a dodávaných tlakových zařízení nepovinnou součástí průvodní dokumentace a jeho zhotovení lze sjednat s výrobcem pouze na základě dohody.

Rozsah průvodní dokumentace tlakového zařízení dodané výrobcem v současné době  stanoví Nařízení vlády č. 219/2016 Sb. takto:

  • Na každé tlakové zařízení nebo sestavu podle tohoto nařízení se umísťuje označení CE a přikládá se k němu EU prohlášení o shodě. Náležitosti EU prohlášení o shodě obsahuje příloha  k Nařízení vlády č. 219/2016 Sb. Sestava tlakových zařízení musí být podrobena celkovému postupu posuzování shody podle §4 odst. 5 nařízení vlády.
  • S tlakovým zařízením musí být podle článku 3.4 Přílohy 1 citovaného nařízení dodán návod pro uživatele obsahující všechny nezbytné informace a vztahující se k bezpečnosti z hlediska instalace, včetně montáže jednotlivých částí, uvádění do provozu, použití, údržby včetně kontrol a zkoušek prováděných uživatelem. Návod musí obsahovat potřebné technické údaje, popřípadě technickou dokumentaci, výkresy a schémata, nezbytná k plnému pochopení tohoto návodu. Návod musí též upozorňovat na nebezpečí vyplývající z nesprávného použití a zvláštních okolností návrhu.

Pro jednoduché tlakové nádoby na vzduch nebo dusík dodávané podle Nařízení vlády č. 119/2016 Sb. platí z hlediska průvodní dokumentace obdobné požadavky.

Nařízení vlády 219/2016 Sb. ukládá výrobci uchovávat pro potřebu národních orgánů po dobu 10 let po vyrobení posledního tlakového zařízení  daného typu technickou projektovou, konstrukční a výrobní dokumentaci. Obdobné ustanovení obsahují i některé evropské výrobkové normy. Tato dokumentace tedy zůstává u výrobce a není k dispozici provozovateli. Revizní technik je potom při provádění revizí a zkoušek odkázán pouze na údaje obsažené v návodech výrobce a je v zájmu provozovatele aby požadoval dodání dostatečně podrobných návodů, podle kterých lze kontrolní úkony při provozu zařízení odpovědně provést. Rozsah pořizované technické dokumentace výrobcem uvádějí například normy ČSN EN 13445-5:2015 pro netopené tlakové nádoby nebo ČSN EN 286-1:1999 pro jednoduché netopené  tlakové nádoby pro vzduch nebo dusík.

Nařízení vlády č. 378/2001 Sb., kterým se stanoví bližší požadavky na bezpečný provoz a používání strojů, technických zařízení, přístrojů a nářadí, uvádí obecné požadavky na vybavení zařízení dokumentací v následujícím rozsahu:

  • Průvodní dokumentace je soubor dokumentů obsahující návod výrobce pro montáž, manipulaci, opravy, údržbu, výchozí a následné pravidelné kontroly a revize zařízení, jakož i pokyny pro případnou výměnu nebo změnu části zařízení.
  • Provozní dokumentace je soubor dokumentů obsahující průvodní dokumentaci a záznam o poslední nebo mimořádné revizi nebo kontrole.
  • Místní provozní bezpečnostní předpis je předpis zaměstnavatele upravující zejména pracovní technologické postupy pro používání zařízení a pravidla pohybu zařízení a zaměstnanců v prostorech a na pracovištích zaměstnavatele.

Citované nařízení vlády stanoví povinnost provést kontrolu bezpečnosti provozu zařízení před uvedením do provozu podle průvodní dokumentace výrobce. Není-li výrobce znám nebo není-li průvodní dokumentace k dispozici, stanoví rozsah kontroly zařízení zaměstnavatel místním provozním bezpečnostním předpisem.

Norma ČSN 69 0012:1984 v článku 3 přílohy ukládá provozovateli tlakové nádoby stabilní   vypracovat provozní pokyny, jestliže charakter provozu nádoby tyto pokyny z hlediska bezpečnosti a hospodárnosti vyžaduje.

Kontroly, revize a zkoušky tlakových nádob stabilních a jejich výstroje

Tlakové nádoby stabilní podléhají při provozu pravidelným předepsaným kontrolám, revizím a zkouškám. Nařízení vlády č. 378/2001 Sb. v §4 odst. (2) uvádí, že zařízení musí být nejméně jednou za 12 měsíců kontrolováno v rozsahu stanoveném místním provozním bezpečnostním předpisem, nestanoví-li zvláštní právní předpis, popřípadě průvodní dokumentace nebo normové hodnoty rozsah a četnost následných kontrol jinak.

Zvláštním právním předpisem je v tomto případě zejména vyhláška č. 18/1979 Sb. ve znění pozdějších předpisů, která v §7 ukládá provést nejpozději do 9 let u tlakové nádoby a kotle tlakovou zkoušku. Toto ustanovení je závazné a  prodloužení lhůty tlakové zkoušky může podle §7 odst. (6) povolit pouze orgán dozoru (TIČR), případně navrhnout místo tlakové zkoušky jiný způsob zkoušení.

Zásadní důležitost mají v současné době údaje uvedené v průvodní dokumentaci, konkrétně v návodech výrobce. Pokud výrobce v návodu uvede termíny a způsob provádění revizí, kontrol a zkoušek tlakového zařízení odlišné od ustanovení technických norem, mají tyto údaje přednost před technickými normami. Zásada je však taková, že by neměl být systém kontrol, revizí a zkoušek stanovený výrobcem mírnější než je uvedeno v platných právních a technických předpisech, případně normách. Údaje podle návodu výrobce není provozovatel oprávněn upravovat nebo měnit  a tento úkon nemá v kompetenci ani Technická inspekce České republiky. Jedinou možností je kontaktovat výrobce s žádostí o změnu návodu.

Pokud údaje o revizích, zkouškách a kontrolách neobsahuje právní předpis ani návody výrobce, je obvykle uplatněn postup uvedený v českých, případně evropských technických normách. Hlavní používanou normou je ČSN 69 0012:1984, která poskytuje ucelený přehled provozních požadavků na tlakové nádoby stabilní. Úvodní ustanovení normy umožňuje Technické inspekci České republiky posoudit na žádost provozovatele odchylky od normy a případně schválit odlišný způsob a termíny zkoušení tlakových nádob a jejich výstroje.

Vybrané evropské normy k netopeným tlakovým nádobám

Požadavky na netopené tlakové nádoby uvádí zejména řada norem ČSN EN 13445. Norma ČSN EN 13445-1 (Obecně) definuje tlakovou nádobu jako plášť a jeho přímé příslušenství, konstruovaný a vyrobený pro jímání tekutin pod tlakem až po bod připojení k jinému zařízení. Pro volbu, aplikaci a instalování bezpečnostní výstroje uvádí norma odkaz na ČSN EN 764-7:2003 (Bezpečnostní systémy pro netopená tlaková zařízení). Norma ČSN EN 13445-4 (Výroba) se zabývá výrobou tlakových nádob. Obsahuje výrobní tolerance včetně podrobného popisu přípustnosti místního zeslabení tloušťky stěny, detaily svarů, požadavky na svařování, kvalifikaci svářečů a operátorů, tepelné zpracování, opravy a konstrukční tolerance tlakových nádob. Důležitá pro praktické využití v provozu je zejména norma ČSN EN 13445-5 (Kontrola a zkoušení). Norma předepisuje obsah technické dokumentace pořizované výrobcem, požadavky na kontrolu a zkoušení během výroby a na konečné posouzení dokončené tlakové nádoby. Uvádí postup tlakové zkoušky a výpočet zkušebního přetlaku. Dále je popsáno označení, údaje na štítku a dokumentace tlakové nádoby, Tak jako v případě většiny dalších norem pro tlaková zařízení výrobce po dokončení výroby neposkytuje technickou dokumentaci provozovateli ale má povinnost ji ukládat po  dobu nejméně 10 let pro kontrolu prováděnou příslušným národním orgánem. V Příloze C normy jsou popsány typy, umístění a nejmenší počet vstupních a kontrolních otvorů v závislosti na průměru a délce válcové části nádoby a provedení uzavíracích a blokovacích elementů. Příloha H potom uvádí formu prohlášení o shodě s touto normou.

Norma ČSN EN 13831:2008 platí pro další specifický typ tlakových nádob a to pro uzavřené expanzní nádoby s vestavěnou membránou pro instalování ve vodních systémech. Obsahuje požadavky pro navrhování, výrobu a zkoušení uzavřených tlakových nádob. Předepisuje provedení tlakové zkoušky vodou na tlak 1,43 PS, značení nádoby buď přímým ražením při tloušťce stěny nad 6 mm nebo trvalým a čitelným způsobem na štítku. Nádoba musí být vybavena instrukcemi pro instalování a provozování, ostatní technickou dokumentaci opět výrobce nepřikládá ale pouze archivuje po dobu deseti let.

Pro jednoduché netopené tlakové nádoby pro vzduch nebo dusík platí norma ČSN EN 286-1:1999. Norma obsahuje požadavky na konstrukci a výrobu svařovaných, sériově vyráběných jednoprostorových nádob, včetně výpočtu, použití materiálu, kvalifikaci svářečů a svařovacích postupů, zkoušení při výrobě, průvodní dokumentaci a značení na tlakové nádobě nebo štítku.

Norma ČSN EN 307:1999 poskytuje návody na vypracování instrukcí pro instalování, obsluhu a údržbu všech typů výměníků tepla. Norma ČSN EN 247:1998 obsahuje terminologii těchto výměníků.

Norma ČSN EN 12542:2011 se týká konstrukce a výroby zásobníků LPG s objemem do     13 m2. Příslušenství (výstroj) těchto nádob specifikuje norma ČSN EN 14570:2014.

Pro konstrukci, výrobu, kontrolu a zkoušení stabilních vakuově izolovaných kryogenických nádob platí norma ČSN EN 13458-2:2003 a pro nevakuově izolované nádoby norma ČSN EN 14197-2.

Pro některé druhy tlakových nádob byly vydány evropské normy, které stanoví zcela odlišné termíny a způsob revizí, kontrol a zkoušení nádob oproti ČSN 69 0012. Jako příklad je možno uvést následující normy:

ČSN EN 12817:2010 – Kontroly a revize zásobníků na LPG o objemu nejvýše 13 m3 a  ČSN EN 12819:2010 – Kontroly a revize zásobníků o objemu nad 13 m3. Normy zavádějí termíny „běžná kontrola, pravidelná kontrola a revize“. Intervaly mezi kontrolami a revizemi musí být stanoveny v písemném plánu revizí a kontrol, vypracovaném odborně způsobilým orgánem. Běžné kontroly se provádějí při každém plnění zásobníku, případně i častěji a mohou je vykonávat osoby, které absolvovaly odpovídající školení. Pravidelné kontroly jsou obdobou provozních revizí a požadavky na kvalifikaci pracovníků jsou širší. Revize je úkon, kterým se nahrazuje vnitřní revize a zároveň tlaková zkouška. Tuto revizi provádí revizní technik, který je držitelem osvědčení vydaného TIČR k revizím a zkouškám provozovaných tlakových nádob stabilních. Norma ČSN EN 12817:2010 připouští intervaly mezi revizemi až 20 let. Revize nadzemního zásobníku podle obou norem zahrnuje vždy povinný úkon, kterým je vnější vizuální kontrola a jeden z volitelných úkonů, kterým může být například vnitřní vizuální kontrola, hydraulická tlaková zkouška nebo kontrola tloušťky stěny ultrazvukem v místech určených normou.

ČSN EN ISO 21009-2:2016 – Kryogenické nádoby – Stabilní vakuově izolované izolované nádoby – Provozní požadavky. Revize jsou zde nazvány periodickými inspekcemi a jejich  intervaly se řídí místními předpisy, provozními podmínkami a doporučením výrobce, nemají však přesáhnout 5 let. Doporučené úkony kontrolních úkonů obsahuje Tabulka 1 normy.

ČSN EN 12845:2018 – Stabilní hasicí zařízení – Sprinklerová zařízení – Navrhování, instalace a údržba. Podle této normy se všechny tlakové nádrže  jedenkrát za tři roky musí z vnější strany  prohlédnout z hlediska koroze. Musí se vypustit podle potřeby vyčistit a zevnitř prohlédnout z hlediska koroze. Výjimkou jsou nádrže bezúdržbové, u kterých je interval vnitřní prohlídky 10 let,

Z uvedeného vyplývá, že provozní požadavky u různých druhů tlakových nádob jsou odlišné a pokud se na tato zařízení vztahuje evropská norma, která byla převzata jako ČSN, uplatňuje se přednostně před požadavky národních norem.

Související články