Wymagania normy PN-EN 13941

Projektowanie sieci ciepłowniczych od 2006 roku regulowane jest poprzez normę PN-EN 13941. Nakłada ona na projektanta obowiązek uwzględnienia zagrożenia dla środowiska projektowanego ciepłociągu w przypadku jego awarii. Norma wymienia cztery możliwe ryzyka będące wynikiem uszkodzenia rurociągu ciepłowniczego:

– Wyciek gorącej wody wskutek pęknięcia lub nieszczelności rury, który może spowodować poparzenie, zalanie, tworzenie się tuneli itp.,

– Uszkodzenie instalacji powodujące przerwę w dostawie ciepła,

– Uszkodzenie instalacji stwarzające ryzyko rozprzestrzenienia się uszkodzenia w systemie,

– Utrata ciągłości dostaw.

Aby zapobiegać w/w niebezpieczeństwom norma wprowadza trzy klasy projektów A, B i C uwzględniające poziom bezpieczeństwa oraz stopień złożoności prac wykonawczych, które są określone jako wymagania dotyczące metod projektowania i konstrukcji. Projektowany ciepłociąg należy zakwalifikować do jednej z klas na podstawie badań wstępnych i oceny ryzyka wystąpienia awarii.

Tabela 1. Klasy projektów

siecic21.jpg

 Na podstawie warunku stanu granicznego dla ugięcia w prostych odcinkach rurociągu, dla przyrostu naprężeń.

siecco67.gif

oraz dla przyrostu temperatury

siecco68.gif

stworzono wykres wprowadzający klasyfikację projektu na podstawie przewidywanych skutków awarii. Dodatkowo wprowadzono także podział rurociągów o:

siecco69.gif

na dwie klasy w zależności od poziomu naprężeń dopuszczalnych. Zaproponowany w normie sposób klasyfikacji projektów na klasę B i klasę C, możliwość podwyższenia klasy projektu oraz zakres wymaganej

siecco70.gif

Rys. Określenie klasy projektu na podstawie przewidywanych skutków awarii dla stali Re=235 N/mm2

dokumentacji powoduje, że z technicznego i praktycznego punktu widzenia, występowanie projektów klasy A nie ma uzasadnienia. Klasa A wydaje się raczej ukłonem w stronę wszystkich tych którzy projektowali dotychczas na podstawie starych katalogów producentów. Występujące wtedy  ograniczenia co do poziomu naprężeń dopuszczalnych powoduje, że prawidłowo zaprojektowana sieć w większości przypadków spełni wymagania dzisiejszej normy. Obecnie norma daje możliwość stosowania wyższych poziomów naprężeń dopuszczalnych ale sama w sobie nie uzasadnia przyczyn takiego postępowania czy też źródeł pochodzenia przyjętych wartości. Odnosi się wrażenie, że nie ma specjalnie żadnej różnicy – oprócz wymagań dotyczących niektórych kształtek – jaki poziom naprężeń zostanie uznany za dopuszczalny.

Projektant, który projektując bierze pełną odpowiedzialność za skutki swojej pracy, musi odpowiedzieć na podstawowe pytanie – jaką sieć chce zaprojektować? Należy pamiętać, że ponad ekonomiczny aspekt budowania sieci wyżej należy cenić sobie bezpieczeństwo konstrukcji oraz sprawną jej eksploatację. Projektant zawsze może zakwalifikować projekt rurociągów do klasy C i narzucić mu ograniczenia wytrzymałościowe dla klasy A jednocześnie spełniając dokumentacyjnie i obliczeniowo warunki dotyczące klasy C.

Projekt klasy A

Zgodnie z klasyfikacją zawartą w normie, do klasy A projektu zaliczone są wszystkie rurociągi

spełniające warunek

 siecco69.gif

gdzie: rm – średni promień rury, t grubość ścianki rury

o małych naprężeniach osiowych, rurociągi o małym ryzyku okaleczenia ludzi lub spowodowania

szkód w środowisku oraz rurociągi o małym ryzyku strat ekonomicznych. Jeżeli do tych rurociągów jest dostęp podczas eksploatacji – powinny być zakwalifikowane do wyższej klasy tj co najmniej B.

Można zakwalifikować do tej klasy wszystkie rurociągi z podanego zakresu rm/t niezależnie od metody montażu – samokompensacje, podgrzew wstępny oraz zimny montaż stosowany na niskich parametrach centralnego ogrzewania i ciepłej wodzie. Projektowanie i budowę rurociągów sieci

cieplnych można przeprowadzić na podstawie dokumentacji ogólnej producenta systemu, pod

warunkiem zgodności jej z normą. Wprowadzenie tej klasy można traktować jako ukłon w stronę producentów oraz ich dotychczasowych dokumentacji – niski poziom naprężeń dopuszczalnych w poprzednio stosowanych metodach projektowania powoduje, że spełniają one założenia tej normy po uprzednim sprawdzeniu przez producentów stanów granicznych.

Wymagania specjalne stawiane projektom zakwalifikowanym do tej klasy:

– cząstkowy współczynnik bezpieczeństwa dla wytrzymałości zmęczeniowej fat=5,0

– kontrola spoin obwodowych 5 %

– kontrola spoin pachwinowych – wyrywkowo

– kontrola spoin wzdłużnych – wyrywkowo

– kontrola spoin nie poddanych uprzednio próbom szczelności – 20 %

– kategoria oceny spoin wg EN 25817 – B

– system jakości spawania wg EN 729-1 i EN 729-4 – podstawowy

– personel koordynujący spawanie – spawacz z doświadczeniem technicznym minimum 2 lata – personel przeprowadzający badanie – zalecany

Zalecane jest także aby specyfikacja i dopuszczenie do stosowania procedur spawania spełniały wymagania odnośnie części EN 288.

Projekt klasy B

Zgodnie z klasyfikacją zawartą w normie, do klasy B projektu zaliczone są wszystkie rurociągi

spełniające warunek

siecco69.gif

o małych i dużych naprężeniach osiowych, rurociągi o niskim ryzyku okaleczenia ludzi lub

spowodowania szkód w środowisku oraz rurociągi o niskim ryzyku strat ekonomicznych. Także w tej klasie należy umieścić rurociągi do których jest dostęp w trakcie eksploatacji. Można zakwalifikować do tej klasy wszystkie rurociągi z podanego zakresu rm/t niezależnie od metody montażu – samokompensacje, podgrzew wstępny oraz zimny montaż w pełnym zakresie temperaturowym. Projektowanie i budowę rurociągów sieci cieplnych można przeprowadzić na podstawie dokumentacji

ogólnej producenta systemu, pod warunkiem zgodności jej z normą. Wymagania specjalne stawiane projektom zakwalifikowanym do tej klasy:

– cząstkowy współczynnik bezpieczeństwa dla wytrzymałości zmęczeniowej fat=6,67

– kontrola spoin obwodowych 10 %

– kontrola spoin pachwinowych – wyrywkowo

– kontrola spoin wzdłużnych – wyrywkowo

– kontrola spoin w konstrukcjach specjalnych – 100 %

– kontrola spoin nie poddanych uprzednio próbom szczelności – 50 %

– kategoria oceny spoin wg EN 25817 – B

– system jakości spawania wg EN 729-1 i EN 729-3 – standardowy

– personel koordynujący spawanie – wymagany spawacz z doświadczeniem technicznym minimum 2 lata i zalecany spawacz specjalista.

– personel przeprowadzający badanie – zalecany

Wymagane jest także aby specyfikacja i dopuszczenie do stosowania procedur spawania spełniały

wymagania odnośnie części EN 288.

Projekt klasy C

Z uwagi na to, że norma dopuszcza możliwość zakwalifikowania rurociągów do wyższej klasy projektu, do klasy C projektu zaliczone są wszystkie rurociągi w pełnym zakresie naprężeń dla parametrów dopuszczonych przez EN 13941. Rurociągi o podwyższonym ryzyku okaleczenia ludzi lub spowodowania szkód w środowisku oraz rurociągi o niskim ryzyku strat ekonomicznych. Można zakwalifikować do tej klasy wszystkie rurociągi niezależnie od metody montażu – samokompensacje, podgrzew wstępny oraz zimny montaż z ograniczonym zakresem temperaturowym dla większych średnic. Ograniczenia przyrostu temperatury przedstawia tabela T-1. Projektowanie i budowę rurociągów sieci cieplnych można przeprowadzić tylko na podstawie dokumentacji specjalnej.

Wymagania specjalne stawiane projektom zakwalifikowanym do tej klasy:

– cząstkowy współczynnik bezpieczeństwa dla wytrzymałości zmęczeniowej fat=10,0

– kontrola spoin obwodowych 20 %

– kontrola spoin pachwinowych – wyrywkowo

– kontrola spoin wzdłużnych – wyrywkowo

– kontrola spoin w konstrukcjach specjalnych – 100 %

– kontrola spoin nie poddanych uprzednio próbom szczelności – 100 %

– kategoria oceny spoin wg EN 25817 – B 

– system jakości spawania wg EN 729-1 i EN 729-3 – standardowy

– personel koordynujący spawanie – wymagany technolog spawalnictwa

– personel przeprowadzający badanie – zalecany

Wymagane jest także aby specyfikacja i dopuszczenie do stosowania procedur spawania spełniały wymagania odnośnie części EN 288.

Wymagana zawartość dokumentacji projektowej

PROJEKT BUDOWLANY – CZĘŚĆ OPISOWA

– Przedmiot inwestycji, podstawowe dane charakteryzujące rozmiary inwestycji.

– Charakterystyka techniczna obiektu, z ewentualnym podziałem na zadania.

– Opis istniejącego stanu zainwestowania terenu, z omówieniem ewentualnych rozbiórek.

– Niezbędne obliczenia technologiczne, hydrauliczne, wytrzymałościowe itp., uzasadniające parametry techniczne obiektu,

– Omówienie sposobu pokonania, z uwzględnieniem warunków gruntowo -wodnych, przeszkód

terenowych itp.

– Ustalenie – w odniesieniu do ulic, chodników, placów i dróg – zapewnienia osobom niepełnosprawnym warunków do korzystania z tych obiektów.

– Powiązanie projektowanych inwestycji z budowlami istniejącymi oraz ustalenie sposobów

przyłączeń.

– Omówienie zabezpieczeń BHP i stref ochronnych-z uwzględnieniem warunków terenowych

występujących wzdłuż trasy projektowanych budowli.

– Informację BIOZ,

– Charakterystyka ekologiczna zawierająca opis wpływu inwestycji na środowisko przyrodnicze, zdrowie ludzi, obiekty sąsiednie, emisje hałasu, istniejący drzewostan, wody powierzchniowe i podziemne.

– Charakterystyka energetyczna.

– Opinie, uzgodnienia i dokumenty uzyskane przed i w czasie projektowania, a wymagane w celu zatwierdzenia opracowania i wydania pozwolenia na budowę.

PROJEKT BUDOWLANY – CZĘŚĆ GRAFICZNA

– Podkłady sytuacyjno -wysokościowe w odpowiedniej skali, z naniesionymi trasami projektowanej inwestycji z oznaczeniem terenu zajętego na czas budowy.

– Profile podłużne i przekroje poprzeczne terenu, z naniesionymi projektowanymi inwestycjami.

– Rysunki przejść i zabezpieczeń pokonywanych przeszkód.

– Rozmieszczenie i określenie typów studzienek, komór, konstrukcji wsporczych, armatury, zamknięć itp.

PROJEKT BUDOWLANY – DODATKOWO

– cześć kosztowa (przedmiary, kosztorysy);

– projekty budowli i konstrukcji inżynierskich;

– operaty wodno-prawne,

– opracowania technologiczne.

PROJEKT WYKONAWCZY – CZEŚĆ OPISOWA

– Omówienie ewentualnych zmian powstałych w wyniku uwzględnienia zaleceń i opinii zgłoszonych do projektu budowlanego.

– Określenie szczegółowych rozwiązań budowlanych i instalacyjno technicznych oraz warunków montażu.

– Specyfikacja poszczególnych elementów: urządzeń, armatury, przewodów, zamocowań.

– Zabezpieczenia antykorozyjne i izolacje.

– Wytyczne rozruchu, odbioru, prób szczelności, eksploatacji.

PROJEKT WYKONAWCZY – CZEŚĆ GRAFICZNA

– Uszczegółowienie planów sytuacyjno -wysokościowych, uwzględniające zalecenia i opinie zgłoszone do projektu budowlanego.

– Uszczegółowione rysunki rozwiązań budowlanych i instalacyjno technicznych.

– Rysunki szczegółów montażowych, komór, konstrukcji wsporczych, izolacji antykorozyjnych

i termicznych

W aspekcie normy EN 13941, ogólna dokumentacja projektowa powinna dla projektów wszystkich klas, zawierać:

OGÓLNE PARAMETRY EKSPLOATACYJNE – oczekiwana trwałość użytkowa, ciśnienie

obliczeniowe, temperatura obliczeniowa, liczba cykli temperatury roboczej i ciśnienia roboczego oraz czas ich trwania w okresie trwałości użytkowej rurociągu, przewidywane warunki eksploatacji w okresie

oczekiwanej trwałości użytkowej

DANE DOTYCZĄCE RUROCIĄGU – dane dotyczące trasy rurociągów (mapa trasy, profile, położenie w odniesieniu do innych obiektów budowlanych, usytuowanie charakterystycznych kształtek), dane

dotyczące wymiarów rurociągów (średnica zewnętrzna i tolerancje, nominalna grubość ścianki, dane kształtek charakterystycznych), dane dotyczące materiałów, informacje o technologii budowy rurociągu

(informacje o naprężeniach wstępnych, odchylenia kątowe, promienie krzywizn, ciśnienie próbne, temperatura montażu) , rysunki budowlane.

ZAPISY DOTYCZĄCE ZAPEWNIENIA JAKOŚCI – zakupy, projektowanie, budowa rurociągu, odbiór,

uruchamianie, eksploatacja.