Národní předmluva
Změny proti předchozí normě
Proti předchozí normě dochází ke změně způsobu převzetí EN
1591-1:2024 do soustavy norem ČSN. Zatímco norma z března 2025 převzala EN
1591-1:2024 schválením k přímému používání jako ČSN, tato norma ji přejímá
překladem.
Informace o citovaných dokumentech
EN 13555:2021 zavedena v ČSN EN 13555:2021 (13
1510) Příruby a přírubové spoje – Parametry těsnění a postupy
zkoušení vztahující se k pravidlům pro navrhování přírubových spojů
s kruhovými přírubami a těsněním
Citované předpisy
Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2014/68/EU ze dne
15. května 2014 o harmonizaci právních předpisů členských států týkajících
se dodávání tlakových zařízení na trh. V České republice je tato směrnice
zavedena Nařízením vlády č. 219/2016 Sb. ze dne 7. července 2016
o posuzování shody tlakových zařízení při jejich dodávání na trh,
v platném znění.
Vypracování normy
Zpracovatel odborného překladu: RNDr. Bohdan Kratochvíl,
Ph.D., IČO 76236927
Technická normalizační komise: TNK 49 Průmyslové ocelové
potrubí a potrubní součásti
Vydala: Česká agentura
pro standardizaci, státní příspěvková organizace
Citované dokumenty a souvisící ČSN lze získat
v e-shopu České
agentury pro standardizaci, s. p. o.
Česká agentura pro standardizaci je státní příspěvková
organizace zřízená Úřadem pro technickou normalizaci, metrologii a státní
zkušebnictví na základě ustanovení § 5 odst. 2 zákona č. 22/1997 Sb.,
o technických požadavcích na výrobky a o změně a doplnění
některých zákonů, ve znění pozdějších předpisů.
EVROPSKÁ NORMA EN 1591-1
EUROPEAN STANDARD
NORME EUROPÉENNE
EUROPÄISCHE NORM Říjen 2024
ICS 23.040.06 Nahrazuje
EN 1591-1:2013
Příruby a přírubové spoje – Pravidla pro navrhování
těsněných kruhových přírubových spojů –
Část 1: Výpočet
Flanges and their joints – Design rules for gasketed
circular flange connections –
Part 1: Calculation
|
Brides et leurs
assemblages – Règles de calcul
des assemblages à brides circulaires avec joint –
Partie 1: Méthode de calcul
|
Flansche und ihre Verbindungen – Regeln
für die Auslegung von Flanschverbindungen mit runden Flanschen und
Dichtung – Teil 1: Berechnungsmethode
|
Tato evropská norma byla schválena CEN dne 2024-07-07.
Členové CEN jsou povinni splnit vnitřní předpisy
CEN/CENELEC, v nichž jsou stanoveny podmínky, za kterých se této evropské
normě bez jakýchkoliv modifikací uděluje status národní normy. Aktualizované
seznamy a biblio-
grafické citace týkající se těchto národních norem lze obdržet na vyžádání
v Řídicím centru CEN-CENELEC nebo u kteréhokoliv člena CEN.
Tato evropská norma existuje ve třech oficiálních verzích
(anglické, francouzské, německé). Verze v každém jiném jazyce přeložená
členem CEN do jeho vlastního jazyka, za kterou zodpovídá a kterou
notifikuje Řídicímu centru CEN-CENELEC, má stejný status jako oficiální verze.
Členy CEN jsou národní normalizační orgány Belgie,
Bulharska, České republiky, Dánska, Estonska, Finska, Francie, Chorvatska,
Irska, Islandu, Itálie, Kypru, Litvy, Lotyšska, Lucemburska, Maďarska, Malty,
Německa,
Nizozemska, Norska, Polska, Portugalska,
Rakouska, Republiky Severní Makedonie, Rumunska, Řecka, Slovenska,
Slovinska, Spojeného království, Srbska, Španělska, Švédska, Švýcarska
a Turecka.
|
Evropský výbor pro
normalizaci
European Committee
for Standardization
Comité Européen de
Normalisation
Europäisches Komitee
für Normung
Řídicí centrum
CEN-CENELEC: Rue de la Science 23, B-1040 Brusel
© 2024 CEN Veškerá
práva pro využití v jakékoliv formě a jakýmikoliv prostředky Ref. č. EN 1591-1:2024 E
jsou celosvětově vyhrazena národním členům CEN.
|
Tuto normu (EN 1591-1:2024) vypracovala technická
komise CEN/TC 74 Příruby a jejich spoje, jejíž sekretariát
zajišťuje DIN.
Této evropské normě je
nutno nejpozději do dubna 2025 udělit status národní normy, a to buď
vydáním identického textu, nebo schválením k přímému používání,
a národní normy, které jsou s ní v rozporu, je nutno zrušit
nejpozději do dubna 2025.
Upozorňuje se na možnost, že některé prvky tohoto dokumentu
mohou být předmětem patentových práv. CEN nelze činit odpovědným za
identifikaci jakéhokoliv nebo všech patentových práv.
Tento dokument nahrazuje EN 1591-1:2013.
Ve srovnání s předchozím vydáním byly provedeny tyto
hlavní změny:
– Odstranění
možnosti řešit chování těsnění při tečení/relaxaci dodatečným průhybem.
V této nové revizi je chování těsnění při tečení/relaxaci zohledněno pouze
pomocí faktoru PQR;
– Oprava ramen
páky uvažovaných pro výpočet poměru zatížení integrální příruby a límce
(127), (135);
– Zavedení snížené
maximální přípustné hodnoty poměru zatížení pro velkou integrální přírubu
a límec (128) a pro velké volné příruby (149);
– Možnost
kontrolovat šroubový přírubový spoj pro specifikovanou hodnotu síly montážního
šroubu, dříve zpracovaná v hlavní části dokumentu, je nyní definována
v nové informativní příloze (příloha F);
– Aktualizace
součinitelů tření příruba/těsnění v příloze E;
– Aktualizace
přílohy ZA v souladu se směrnicí 2014/68/EU o tlakových zařízeních.
Tento dokument byl vypracován na základě požadavku na
normalizaci adresovaného CEN Evropskou komisí. Stálý výbor států ESVO následně
tyto žádosti pro své členské státy schvaluje.
Vztah k legislativě EU viz informativní příloha ZA,
která je nedílnou součástí tohoto dokumentu.
Norma EN 1591 sestává z několika částí:
– EN 1591-1 Příruby
a přírubové spoje – Pravidla pro
navrhování těsněných kruhových přírubových spojů – Část 1: Výpočet;
– CEN/TR 1591-2 Příruby
a přírubové spoje – Pravidla pro navrhování
těsněných kruhových přírubových spojů – Část 2: Parametry těsnění;
– CEN/TS 1591-3 Příruby
a přírubové spoje – Pravidla pro navrhování těsněných kruhových
přírubových spojů – Část 3: Metody výpočtu přírubových spojů se stykem kov
na kov;
– EN 1591-4 Příruby a přírubové
spoje – Část 4: Kvalifikace odborné způsobilosti personálu k montáži
šroubových spojů v tlakových zařízeních v kritických
aplikacích;
– CEN/TR 1591-5 Příruby
a přírubové spoje – Pravidla pro navrhování těsněných přírubových
kruhových spojů – Část 5: Výpočtová metoda pro průběžné těsněné spoje.
Metoda výpočtu splňuje jak kritéria těsnosti, tak pevnosti.
Zohledňuje se chování celého systému příruby-šrouby-těsnění. Zohledněné
parametry zahrnují nejen základní parametry, jako například:
– tlak tekutiny;
– hodnoty pevnosti
materiálu přírub, šroubů a těsnění;
– součinitele
stlačení těsnění;
– jmenovité
zatížení šroubu;
ale také:
– možný rozptyl
v důsledku utahování šroubů;
– změny těsnicí
sily v důsledku deformace všech součástí spoje;
– vliv připojené
skořepiny nebo trubky;
– vliv vnějších
axiálních a bočních sil a krouticích a ohybových momentů;
– vliv teplotního
rozdílu mezi šrouby a listem příruby.
Použití této metody výpočtu
je obzvláště užitečné u spojů, u nichž se během utahování měří
zatížení šroubů. Čím větší je přesnost, tím větší přínos lze získat
z použití této metody výpočtu.
Jakákoli zpětná vazba a otázky týkající se tohoto
dokumentu mají být adresovány národnímu normalizačnímu orgánu uživatele. Úplný
seznam těchto orgánů lze nalézt na webových stránkách CEN.
Podle vnitřních předpisů CEN-CENELEC jsou tuto evropskou
normu povinny zavést národní normalizační organizace následujících zemí:
Belgie, Bulharska, České republiky, Dánska, Estonska, Finska, Francie,
Chorvatska, Irska, Islandu, Itálie, Kypru, Litvy, Lotyšska, Lucemburska,
Maďarska, Malty, Německa, Nizozemska, Norska, Polska,
Portugalska, Rakouska, Republiky Severní Makedonie, Rumunska, Řecka, Slovenska,
Slovinska, Spojeného království, Srbska, Španělska, Švédska, Švýcarska
a Turecka.
Obsah
Strana
Evropská předmluva..................................................................................................................................................................................... 4
1......... Předmět normy................................................................................................................................................................................. 9
2......... Citované dokumenty........................................................................................................................................................................ 9
3......... Termíny a definice, dolní indexy,
speciální značky a značky.................................................................................................... 9
3.1...... Termíny a definice............................................................................................................................................................................ 9
3.2...... Dolní indexy a speciální značky................................................................................................................................................... 18
3.2.1... Dolní indexy.................................................................................................................................................................................... 18
3.2.2... Zvláštní značky............................................................................................................................................................................... 19
3.3...... Značky............................................................................................................................................................................................. 19
4......... Požadavky na používání výpočtové metody............................................................................................................................. 23
4.1...... Obecně............................................................................................................................................................................................ 23
4.2...... Geometrie........................................................................................................................................................................................ 23
4.3...... Materiál............................................................................................................................................................................................ 24
4.4...... Zatížení............................................................................................................................................................................................ 24
5......... Parametry výpočtu......................................................................................................................................................................... 24
5.1...... Obecně............................................................................................................................................................................................ 24
5.2...... Parametry příruby.......................................................................................................................................................................... 24
5.2.1... Obecně............................................................................................................................................................................................ 24
5.2.2... List příruby....................................................................................................................................................................................... 24
5.2.3... Připojená skořepina....................................................................................................................................................................... 26
5.2.4... Parametry příruby související
s flexibilitou................................................................................................................................. 26
5.3...... Parametry šroubů a podložek...................................................................................................................................................... 27
5.3.1... Obecně............................................................................................................................................................................................ 27
5.3.2... Efektivní plocha průřezu šroubů.................................................................................................................................................. 27
5.3.3... Modul pružnosti šroubů................................................................................................................................................................. 27
5.3.4... Geometrické parametry pro podložky
a kontaktní plochy....................................................................................................... 28
5.3.5... Modul pružnosti podložek............................................................................................................................................................. 28
5.4...... Parametry těsnění.......................................................................................................................................................................... 28
5.4.1... Obecně............................................................................................................................................................................................ 28
5.4.2... Teoretické rozměry........................................................................................................................................................................ 28
5.4.3... Efektivní rozměry........................................................................................................................................................................... 29
5.4.4... Axiální modul pružnosti těsnění................................................................................................................................................... 30
5.4.5... Ramena sil...................................................................................................................................................................................... 30
6......... Síly.................................................................................................................................................................................................... 31
6.1...... Obecně............................................................................................................................................................................................ 31
6.2...... Aplikovaná zatížení........................................................................................................................................................................ 31
6.2.1... Montážní stav (I = 0)...................................................................................................................................................................... 31
6.2.2... Následné podmínky (I = 1,
2 …).................................................................................................................................................. 32
6.3...... Poddajnost spoje............................................................................................................................................................................ 32
6.4...... Minimální síly potřebné pro těsnění............................................................................................................................................ 33
6.4.1... Podmínka montáže (I = 0)............................................................................................................................................................ 33
6.4.2... Následné stavy (I = 1, 2, ….)........................................................................................................................................................ 33
Strana
6.5...... Vnitřní síly v montážním stavu (I = 0)......................................................................................................................................... 34
6.5.1... Požadované síly............................................................................................................................................................................. 34
6.5.2... Zohlednění rozptylu zatížení šroubů při
montáži...................................................................................................................... 34
6.6...... Vnitřní síly v následných stavech (I = 1,
2, …).......................................................................................................................... 35
7......... Mezní hodnoty zatížení................................................................................................................................................................. 36
7.1...... Obecně............................................................................................................................................................................................ 36
7.2...... Šrouby.............................................................................................................................................................................................. 36
7.3...... Těsnění............................................................................................................................................................................................ 37
7.4...... Integrální příruba a lem/obruba................................................................................................................................................... 37
7.5...... Zaslepovací příruba....................................................................................................................................................................... 38
7.6...... Točivá příruba s lemem/obrubou................................................................................................................................................. 39
Příloha A (informativní) Rozměry normalizovaných
metrických šroubů........................................................................................... 40
Příloha B (informativní) Utahování šroubů............................................................................................................................................ 41
B.1..... Rozptyl počátečního zatížení šroubů
u jednotlivého šroubu – Indikativní hodnoty e1– a e1+ pro jednotlivý šroub.......... 41
B.2..... Rozptyl celkového zatížení všech šroubů.................................................................................................................................. 41
B.3..... Ruční nekontrolované utahování................................................................................................................................................. 42
B.4..... Montáž pomocí momentového klíče........................................................................................................................................... 42
B.5..... Montáž pomocí utahováku........................................................................................................................................................... 43
Příloha C (informativní) Natočení příruby.............................................................................................................................................. 44
C.1..... Obecně............................................................................................................................................................................................ 44
C.2..... Použití natočení příruby................................................................................................................................................................ 44
C.3..... Výpočet natočení příruby.............................................................................................................................................................. 44
Příloha D (informativní) Použití metody výpočtu................................................................................................................................... 45
D.1..... Princip metody výpočtu................................................................................................................................................................. 45
D.2..... Mechanický model......................................................................................................................................................................... 45
D.3..... Požadované kontroly..................................................................................................................................................................... 46
D.4..... Posloupnost výpočtu..................................................................................................................................................................... 46
Příloha E (informativní) Příklady součinitelů
tření těsnění/těsnicí plocha příruby........................................................................... 49
Příloha F (informativní) Kontrola zadané síly
montážního šroubu..................................................................................................... 50
Příloha G (informativní) Parametry těsnění,
není-li specifikována žádná míra netěsnosti............................................................ 51
Příloha H (informativní) Alternativní postup
výpočtu zohledňující plastickou deformaci těsnění v následných
zatěžovacích stavech (po montážním stavu)............................................................................................................................ 52
H.1..... Obecně............................................................................................................................................................................................ 52
H.2..... Postup výpočtu............................................................................................................................................................................... 52
H.2.1.. Obecný popis.................................................................................................................................................................................. 52
H.2.2.. Žádná dodatečná plastická deformace....................................................................................................................................... 52
H.2.3.. Dodatečná plastická deformace.................................................................................................................................................. 52
H.3..... Plochá těsnění................................................................................................................................................................................ 53
H.3.1.. Plochá těsnění s malou nebo střední
deformací....................................................................................................................... 53
H.3.2.. Plochá těsnění s většími deformacemi....................................................................................................................................... 54
H.4..... Kovová těsnění se zakřivenými povrchy (obrázky
4b), c), e), f))........................................................................................... 55
H.5..... Kovová těsnění s osmihranným průřezem
(obrázek 4d))........................................................................................................ 55
Strana
Příloha I (informativní) Dostupné, neúplné modely
pro přepočet netěsnosti v různých stavech (na základě
určitých modelů proudění)............................................................................................................................................................ 56
I.1....... Úvod a upozornění......................................................................................................................................................................... 56
I.2....... Základy teorie proudění................................................................................................................................................................ 56
I.2.1.... Způsoby transportu........................................................................................................................................................................ 56
I.2.2.... Případ plynů.................................................................................................................................................................................... 56
I.2.3.... Případ kapalin: Paralelní kapilární model................................................................................................................................... 57
I.3....... Faktory ovlivňující míru netěsnosti těsnění
a těsněných spojů.............................................................................................. 57
I.3.1.... Seznam identifikovaných faktorů................................................................................................................................................. 57
I.3.2.... Mezní hodnoty a omezení navržených
modelů......................................................................................................................... 58
I.3.3.... Závislost na tlaku........................................................................................................................................................................... 58
I.3.4.... Závislost na teplotě........................................................................................................................................................................ 59
I.3.5.... Závislost na druhu tekutiny........................................................................................................................................................... 59
I.3.6.... Vliv tloušťky těsnění....................................................................................................................................................................... 60
I.3.7.... Vliv šířky těsnění............................................................................................................................................................................ 60
I.3.8.... Vliv napětí v těsnění...................................................................................................................................................................... 60
I.3.9.... Vliv dalších faktorů......................................................................................................................................................................... 61
I.3.10.. Závěr o faktorech vlivu.................................................................................................................................................................. 61
I.4....... Praktické využití výpočtů podle EN 1591-1............................................................................................................................... 61
I.4.1.... Obecně............................................................................................................................................................................................ 61
I.4.2.... Stanovení trendu míry netěsnosti přírubového
spoje ve „skutečných“ podmínkách oproti „referenčním“...................... 62
I.4.3.... Stanovení trendu míry netěsnosti přírubového
spoje v „referenčních“ podmínkách oproti „skutečným“......................... 63
Příloha ZA (informativní) Vztah mezi touto evropskou
normou a základními požadavky směrnice 2014/68/EU,
které mají být pokryty.................................................................................................................................................................... 65
Bibliografie................................................................................................................................................................................................... 66
Tato evropská norma stanovuje metodu výpočtu pro přírubové
spoje s kruhovými přírubami, šrouby a těsněním. Jeho účelem je
zajistit celistvost konstrukce a kontrolu (regulaci) těsnosti. Tato metoda
používá parametry těsnění založené na definicích a zkušebních metodách
stanovených v normě EN 13555:2021.
Metoda výpočtu není použitelná pro spoje se stykem kov na
kov mimo těsnicí plochu ani pro spoje, jejichž tuhost se na šířce těsnění
znatelně liší. U těsnění v nestlačitelných materiálech, které
umožňují velké deformace, mohou být výsledky získané touto metodou výpočtu
příliš konzervativní (tj. požadované zatížení šroubů je příliš vysoké, dovolený
tlak tekutiny je příliš nízký, požadovaná tloušťka příruby je příliš velká
atd.).
Konec náhledu -
text dále pokračuje v placené verzi ČSN.
ČESKÁ TECHNICKÁ NORMA