V Brně

VODOTRUBNÉ KOTLE

Technické požadavky a podmínky provozu řeší ČSN EN 12952-1 až 16. Norma stanovuje požadavky na návrh, konstrukci a výstroj kotlů pro zajištění bezpečnosti kotelních zařízení (prevence přehřátí a překročení tlaků).

ČSN EN 12952 – vodotrubné kotle s objemem (V) pro výrobu páry nebo horké vody s V >, 2l, při dovoleném pracovním přetlaku p > 0,5 bar (atm.) a teplotě t >110°C a platí i pro pomocná zařízení (ostatní provozní zařízení).

Předpis zabezpečuje:

• snížení stupně nebezpečí provozu na minimum
• zajištění bezpečnosti proti vzniku nebezpečných stavů při uvádění do provozu.

Možné nebezpečí se uvádí v technických instrukcích a návodu na provoz ( tzv.kriteria rizik) i v upozornění na příslušnou výstroj kotle.

Sestava kotle

• vodotrubný kotel – části namáhané tlakem (vstup napájecí vody, armatura, výstup páry, armatura, příruba za výstupní sběrnou komorou, přehříváky, přihříváky, ohříváky, napájecí vody, bezpečnostní prvky a spojovací potrubí, které nelze odpojovat armaturami, potrubí připojené ke kotli, odpojovací ventil v potrubí za kotlem, přihříváky s vlastními bezpečnostními prvky včetně kontrolních a bezpečnostních systémů)
• odpojitelné přehříváky, přihříváky, ohříváky napájecí vody a propojovací potrubí
• zařízení pro zásobování teplem nebo vytápění
• zařízení pro přípravu a převod paliva do kotle včetně kontrolních systémů
• zařízení pro zásobování napájecí vodou včetně kontrolního systému
• tlakové expanzní nádoby a nádrže pro zařízení k přípravě horké vody.

Provozní zařízení kotle

• nosné ocelové konstrukce kotle, tepelné izolace nebo vyzdívky a opláštění
• zařízení pro přívod vzduchu do kotle, včetně ventilátorů a předehřívačů vzduchu
• spalinové cesty kotle k proudění spalin kotlem až po vstup do komína, sací ventilátory a zařízení ke snížení znečištění vzduchu (filtry)
• ostatní zařízení nutná k provozu kotle

Odběratel – poskytuje výrobci specifikaci provozních podmínek kotle a provozních kontrol, za což je odpovědný

Výrobce – je odpovědný za úplnost a přesnost všech navrhovaných výpočtů a za shodu se všemi příslušnými požadavky normy, která platí pro sestavu kotle

• výrobce musí mít kvalifikovaný a zkušený pracovní personál pro navrhování zařízení kotle
• výrobce musí mít kancelář, dílny a pracoviště, tyto musí být náležitě vybaveny, musí mít vhodné zařízení pro kontrolu a zkoušení
• výrobce musí mít výrobní a jiné postupy
• výrobce musí mít odborně způsobilý a kvalifikovaný personál pro výrobu

VÁLCOVÉ KOTLE

Technické požadavky a podmínky provozu řeší ČSN EN 12953 -1 až 14. Stanovuje požadavky na návrh, konstrukci a výstroj kotlů, pro zajištění bezpečnosti kotelních zařízení (prevence přehřátí a překročení tlaku). ČSN EN 12953 – platí pro přímo vytápěné kotle, elektricky vytápěné kotle, nízkotlaké kotle (LPB), kotle na odpadní teplo s přetlaky páry p = 0,5 bar, válcové provedení kotle z uhlíkaté oceli do výpočtového přetlaku p = 40 bar. Kotle jsou určeny pro provoz na pevnině k výrobě páry nebo přípravě užitkové (pitné) vody.

Zvláštní kotel – kombinace válcového kotle a vodotrubného kotle, použije se pak ČSN EN 12952 i ČSN EN 12953.

Norma platí pro kotel od přípojky napájecí vody až po výstupní přípojku páry a po ostatní přípojky, včetně ventilů a armatur pro páru a vodu. Při použití svařovaných den tyto požadavky platí až do místa svaru, kde budou připojeny příruby. Norma platí pro – kotle o objemu V > 2 l, o největším pracovním přetlaku p > 0,5 bar a o nejvyšší pracovní teplotě t >110°C . (Na základě konstrukce kotle LPB jsou nižší požadavky pro návrh a výpočet). Kotelní zařízení zahrnuje – kotle a všechny části výstroje nezbytné pro předpokládaný způsob provozu.

Kotelní zařízení – sestava válcového kotle

• válcový kotel – včetně všech částí namáhaných tlakem (vstup napájecí vody – vstupní armatura, výstup páry nebo hork vody – výstupní armatura), ekonomizéry, přehříváky, přívodní a odváděcí potrubí ohřívána spalinami, které nelze odpojovat od hlavního systému uzavíracími armaturami, napájecí potrubí kotle k první uzavírací armatuře kotle a včetně této armatury)
• odpojitelné ekonomizéry, přehříváky, přívodní a odvodní potrubí
• expanzní nádoby nebo expanzní nádrže pro zařízení na přípravu horké vody
• tepelné izolace nebo žáruvzdorné materiály a oplášťování
• zařízení pro zásobování teplem nebo vytápění
• zařízení pro přípravu a přívod paliva do kotle
• zařízení pro přivádění vzduchu do kotle, včetně ventilátorů
• zařízení pro zásobování kotle napájecí vodou
• veškeré řídící a zabezpečovací zařízení

Informace, které musí odběratel poskytnout výrobci (v době poptávky i objednávky, pro poskytnutí záruk. Všechny aktuální informace o mezních hodnotách stanovených charakteristických hodnot, včetně požadavků na dodávky elektrické energie i podmínkách instalace a provozu kotelních zařízení pro:

• parní kotel na sytou páru
• parní kotel na přehřátou páru
• horkovodní kotel
• palivo – kapalné, plynné, pevné palivo a popel, kombinované palivo

Výrobce vystavuje prohlášení o shodě, že technické podmínky a dokumentace jsou v souladu s požadavky výrobkové (harmonizované, technicky určené) normy. Všechny odchylky musí být začleněny do technické dokumentace a musí být součástí revizní knihy výrobce (výrobku).

Postupy posuzování shody

• směrnice pro posuzování shody tlakových zařízení PED (97/23/ES) požaduje, aby návrh a výroba všech tlakových zařízení byly posuzovány v souladu s moduly posuzování shody (A,A1, B, B1, C1, D, D1, E, E1, F, G, H, H1).
• volba modulů závisí na třídě nebezpečí (I, II, III, IV), ke které je tlakové zařízení přiřazeno

Výrobce podle PED dle provozních parametrů stanoví v dokumentaci třídu nebezpečí, ve které bude probíhat provoz. Organizace výrobce musí mít zaveden systém řízení kvality a výroby. Kotelní zařízení musí být z hlediska bezpečnosti provozu v souladu se základními požadavky PED (tj. návrh, výroba a kontrola).

Volba modulů – dle tlaků a objemů součástí kotlů, je třeba pro určení třídy nebezpečí použít grafy 1 až 9 v příloze II Směrnice PED. Přípustné moduly jsou v příloze III PED.

Volba modulů pro sestavy kotlů – posuzování zabudovaných různých součástí sestavy se stanovuje podle nejvyšší třídy nebezpečnosti, které platí pro příslušnou součást. Tato je jiná, než platí pro bezpečnostní výstroj.

Základní požadavky na materiály pro výrobu částí vodotrubných kotlů namáhaných tlakem a pro části navařované na těchto částech se vztahují na:

• desky, tvářené bezešvé trubky, svařované trubky elektrickými způsoby, trubky svařované pod tavidlem, svařované plazmou a obloukovým svařováním v ochranné atmosféře, výkovky, odlitky, válcované tyčové materiály, přídavné materiály pro svařování, upevňovací trubky a bezešvé kompozitní trubky

Základní požadavky na materiály pro výrobu části válcovaných kotlů namáhaných vnitřním a vnějším přetlakem a pro součásti navařované na těchto částech se vztahují na:

• ploché výrobky, trubky a výkovky

Všeobecné požadavky na materiál kotlů a jejich částí s ohledem na provozní podmínky

• výrobce musí zvolit takový materiál pro výrobu (včetně svařovacích materiálů), který zajistí, aby kotle při provozních podmínkách (tlaky, teploty, prostředí, atd.) mohly být provozovány bez nebezpečí po celou dobu technického života, který je stanoven v objednávce (kontraktu) na kotel. Pro dodržení této podmínky je nutné, aby dodaný materiál (včetně svařovacích materiálů) splňoval požadavky uvedené v objednávce na materiál a byly uvedené konstrukční požadavky podle ČSN EN 12952-5 až 6 i ČSN EN 12953-4 až 6. Požadavkem je, aby materiály uvedené v ČSN EN 12952-2 a ČSN EN 12953-2 splňovaly požadavky na tažnost a vrubovou houževnatost, že nebudou náchylné k porušení křehkým lomem v průběhu výroby a následného provozu v souladu s normami ČSN EN 12952 a ČSN EN 12953. Dále, že při provozu v podmínkách kontaktu s napájecí vodou a kotelní vodou nebudou zvolené materiály podstatně ovlivněny stárnutím nebo chemickým účinkem.

Volba materiálů s ohledem na výrobu

Při volbě materiálu pro konstrukci částí kotle namáhaných tlakem, se musí brát v úvahu vhodnost materiálu s ohledem na výrobu, např. tváření za studena a za tepla, svařitelnost, roztažnost a tepelné zpracování.

Specifikace materiálu

Volba materiálu pro části namáhané tlakem musí vycházet z jedné níže uvedených specifikací materiálů pro tlaková zařízení:

1. harmonizované evropské materiálové normy (EAMS)
2. evropské materiálové listy (EMDS)
3. podrobná posouzení materiálů

• Dle evropské normy – se volí materiály podle typů, podmínek zpracování a rozměrů výrobků, které jsou nejčastěji používány.
• Dle evropského schválení materiálů – schválení jsou určena k opakovanému použití v souladu s ČSN EN 764-4 a platí pro materiály nebo podmínky zpracování a pro tvary nebo rozměry výrobků, které nejsou uvedeny v evropské materiálové normě pro tlaková zařízení.

Z evropských schválení vyplynuly evropské materiálové listy (EMDS) – viz Ústřední věstník Evropského společenství.

Dle podrobného posouzení materiálů – tato posouzení se používají pro jednotlivé případy např.:

1. materiál, tvar výrobku nebo tloušťka nejsou uvedeny v evropské materiálové normě nebo EMDS
2. výrobek uvedený v evropské materiálové normě nebo v EMDS se výjimečně použije pro provozní podmínky mimo uvedený rozsah použití (Berou se v úvahu požadavky uvedené v ČSN EN 764-4).

• Dle uvažovaných speciálních vlastností materiálů – zvolené materiály mají vlastní, než jsou uvedeny ve specifikaci materiálů, které mohou ovlivnit dobu technického života nebo bezpečný provoz kotle, musí se vzít tyto vlastnosti plně v úvahu při volbě materiálu a jeho rozměrech (např. tvářené okují nebo stárnutí materiálu)
• Obsah specifikace materiálů – jednotlivé druhy specifikace materiálů pro kotle musí zahrnovat alespoň:
• oblast použití, normativní odkazy, termíny a definice, požadavky, kontrolu, značení, směrnice pro zpracování materiálu (svařování, tepelné zpracování, tváření, řezání plamenem)

Dokumentace o kontrole materiálu a jeho shodě

Výrobci a prodejci materiálů, včetně svařovacích materiálů, musí dodržovat požadavky dle ČSN EN 764-5, musí poskytovat důkaz o své schopnosti dodávat materiály o trvalé jakosti.

Požadavky na materiály podle harmonizovaných evropských materiálových norem

• desky, výkovky, odlitky trubky, fitinky, příruby a tělesa armatur – materiály musí být objednávány a dodávány v souladu s ČSN EN 12952-2 a ČSN EN 12953-2 a příslušnými evropskými normami – Technickými dodacími podmínkami (TDP)
• litina s kuličkovým grafitem se používá na fitinky a armatury dle ČSN EN 12953
• šrouby, svorníky a matice – musí být objednávány a dodávány v souladu s ČSN EN 12952-3 a ČSN 12953-3

Svařovací materiály – elektrody, dráty, tyče, tavidla, tavné podložky se volí tak, aby mechanické vlastnosti svarového kovu byly ve shodě s příslušnými požadavky na základní materiály, tj. podle TDP předpisů. Svařovací materiály musí být objednávány a dodány v souladu se specifikacemi ČSN EN 12074 a ČSN EN 13479-1.

Ověřování vlastností materiálů

Vlastnosti materiálů musí být v souladu s požadavky evropských materiálových norem. Soulad s TDP se musí dokumentovat v dokumentech kontroly dle ČSN EN 10204.