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ADR Anlage B, Anhang B.1c
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Vorschriften für festverbundene Tanks und Aufsetztanks aus verstärkten Kunststoffen
ADR01: 1, 2
Bem.
Abschnitt 1
Allgemeine Vorschriften für die Verwendung und den Bau von festverbundenen Tanks und Aufsetztanks
Bem. Nach den Vorschriften der Rn. 10.121 (2) ist die Beförderung von gefährlichen Gütern in festverbundenen Tanks oder in Aufsetztanks aus verstärkten Kunststoffen, die den Anforderungen dieses Anhangs entsprechen, nur zulässig, wenn die Verwendung dieser Tanks für diese Stoffe nach Rn. 213.010 ausdrücklich zugelassen ist.
Verwendung
Die nachstehend aufgeführten Stoffe dürfen in Tanks aus verstärkten Kunststoffen befördert werden, die den Vorschriften dieses Anhangs entsprechen:
Bau
Die Tanks müssen nachstehenden Anforderungen des Anhangs B.1a entsprechen:
(1) Allgemeine Vorschriften für Tanks zur Beförderung von Stoffen aller Klassen:
Rn. 211.120 (4), (5) und (6), 211.121, 211.122, 211.124, 211.126, 211.127 (7) 211.128, 211.130, 211.132, 211.140, 211.150 bis 211.154, 211.160 und 211.161, 211.171, 211.172 (1) und (2), 211.173 bis 211.178.
(2) Vorschriften für Tanks zur Beförderung von Stoffen der Klasse 3: Tanks zur Beförderung entzündbarer flüssiger Stoffe mit einem Flammpunkt bis höchstens 55 °C und mit nicht absperrbarer Lüftungseinrichtung müssen in der Lüftungseinrichtung eine flammendurchschlagsichere Schutzeinrichtung haben.
Die Dichtheitsprüfung und die Innenbesichtigung sind alle drei Jahre vorzunehmen.
(3) Sondervorschriften für Tanks zur Beförderung von Stoffen der Klasse 5.1: Rn. 211.532.
(4) Sondervorschriften für Tanks zur Beförderung von Stoffen der Klasse 8: Rn. 211.834.
Die Tankwände dürfen keinen Materialfehler aufweisen, der die Sicherheit herabsetzt.
Die Tankwände müssen den mechanischen, thermischen und chemischen Beanspruchungen dauerhaft widerstehen.
Tanköffnungen
(1) Hat der Tank unterhalb des Flüssigkeitsspiegels eine oder mehrere Entleeröffnungen, müssen die mit einem Ventil oder einer Rohrleitung versehenen Öffnungen entweder durch vertieften Einbau in die Tankwand oder durch andere Mittel geschützt sein, die von der zuständigen Behörde genehmigt sind und gleichwertigen Schutz bieten.
(2) Die Verwendung von Schraubstöpseln ist ausdrücklich untersagt. Ventile müssen einem von der zuständigen Behörde genehmigten Baumuster entsprechen.
(3) Die Einfüllöffnungen müssen durch eine Einrichtung hermetisch verschlossen sein. Steht diese Einrichtung von der Tankwand ab, muß sie durch eine Kappe gegen das Abreißen bei einem Unfall durch Umkippen des Tanks geschützt sein.
Abschnitt 2
Werkstoffe der Tankwände
Zur Herstellung der Tankwände dürfen folgende Werkstoffe verwendet werden:
(1) Kunstharz
(2) Faserverstärkungen
Glasfasern (Glas der Typen E und C) mit geeigneter Oberflächenbehandlung, z.B. mit Silanverbindungen oder ähnlichen Stoffen. Die Glasfasern dürfen in Form geschnittener oder ungeschnittener "Rovings", einschließlich vorgespannter endloser "Rovings" oder Fasern, Matten, Oberflächenmatten oder Gewebe verwendet werden.
(3) Zusatzstoffe
Abschnitt 3
Aufbau der Tankwände
Die äußere Oberflächenschicht der Tankwände muß gegen Witterungseinflüsse sowie gegen kurzzeitige Berührung mit dem Füllgut widerstandsfähig sein.
Die Tankwand und die Klebeverbindungen müssen den Anforderungen an die mechanische Widerstandsfähigkeit nach Abschnitt 4 entsprechen.
Die innere Oberflächenschicht der Tankwände muß gegen langzeitige Einwirkungen des Füllguts widerstandsfähig sein. Sie muß aus verstärktem Kunstharz bestehen und eine Mindestdicke von 1 mm aufweisen. Die verwendeten Fasern dürfen die chemische Widerstandsfähigkeit der Schicht nicht verringern. Der innere Teil der Schicht muß harzreich sein und eine Mindestdicke von 0,2 mm haben.
Den Anforderungen nach Rn. 213.140 (6) und 213142 (2) des Abschnitts 4 muß entsprochen werden.
Die fertigen Tankwände müssen den Anforderungen nach Rn. 213.140 (3) des Abschnitts 4 entsprechen.
Die Mindestwanddicke muß betragen:
Abschnitt 4
Prüfverfahren und Güteanforderungen
Werkstoffe für das Tankbaumuster: Prüfungen und Güteanforderungen
(1) Entnahme der Prüfstücke
Die zur Prüfung benötigten Prüfstücke sind möglichst der Tankwand zu entnehmen. Bei der Fertigung anfallende Ausschnitte von Öffnungen usw. dürfen zu diesem Zweck verwendet werden.
(2) Glasfaseranteil
Die Prüfung ist nach der ISO-Empfehlung R1172 von 1970 durchzuführen. Der Glasfaseranteil des Prüfstücks muß über 25 und unter 75 Masse-% betragen.
(3) Polymerisationsgrad
Der Gehalt an überschüssigem Styrol darf, bezogen auf die Gesamtharzmenge, nicht größer sein als 2 %. Die Prüfung ist nach einer geeigneten Methode durchzuführen 53.
Der Aceton-Extrakt darf, bezogen auf die Gesamtharzmenge, nicht größer sein als 2 %. Die Prüfung ist nach einer geeigneten Methode durchzuführen 54.
(4) Biege- und Zugfestigkeit
Die mechanischen Eigenschaften sind zu bestimmen
Wenn die Hauptrichtungen der Verstärkung sich nicht mit der Achsrichtung oder der Umfangsrichtung decken (z.B. bei biaxialer Wicklung), sind die Festigkeiten in den Hauptrichtungen der Verstärkung zu ermitteln und für die Achsrichtung und die Umfangsrichtung nach folgenden Formeln zu berechnen:
|
Zug |
Biegung | ||
| σ T,c | = 2 σ T,H sin2 α | σ F,c | = 2 σ F,H sin2 α |
| σ T,a | = 2 α T,H cos2 α | σ F,a | = 2 α F,H cos2 α |
| T | = Zug | ||
| c | = tangential | ||
| a | = axial | ||
| H | = Wickelrichtung | ||
| F | = Biegung | ||
| α | = Hauptwickelwinkel | ||
Die Zugfestigkeit ist nach dem Prüfverfahren des ISO-Dokuments TC 61/WG 2/TG "Kunststoffprüfung-Glasfasern" Nr. 4, Februar 1971, zu prüfen.
Die Biegefestigkeit ist nach dem Prüfverfahren der ISO-Empfehlung TC 61 Nr. 1540, April 1970, zu prüfen.
Anforderungen
Neue Tanks müssen folgenden Sicherheitsfaktoren gegen Bruch genügen:
Sicherheitsfaktor für statische Belastung -7,5
Sicherheitsfaktor für dynamische Belastung -5,5
Bei Berechnung der dynamischen Belastung sind folgende Beschleunigungswerte anzuwenden:
2 g in Fahrtrichtung
1 g rechtwinklig zur Fahrtrichtung
1 g senkrecht nach oben
2 g senkrecht nach unten
Da die Eigenschaften eines Schichtstoffes aus verstärktem Kunststoff je nach seinem Aufbau verschieden sein können, werden für die Biegefestigkeit und die Zugfestigkeit keine, für die Prüflasten jedoch folgende Mindestwerte vorgeschrieben:
A = e x σT, wobei σT die Zugfestigkeit bei Bruch,
B = e2 x σF, wobei σF die Biegefestigkeit bei Bruch, und e die Wanddicke ist.
Die Mindestwerte für die Kräfte A und B sind folgende:
| Bei Biegung: | |
| Fassungsraum des Tanks | ≤ 3000 Liter |
| - Umfangsrichtung: | B = 600 daN |
| - Achsrichtung: | B = 300 daN |
| Fassungsraum des Tanks | > 3000 Liter |
| - Umfangsrichtung: | B = 600 daN |
| - Achsrichtung: | B = 600 daN |
| Bei Zug: | |
| - Umfangsrichtung: | A = 100 daN/mm |
| - Umfangsrichtung: | A = 70 daN/mm |
Der E-Modul bei Biegung wird bei -40 °C und bei +60 °C ermittelt. Beide Werte dürfen höchstens um 30 % von dem bei 20 °C ermittelten Wert abweichen.
Verhalten des Wandmaterials bei einer Dauer-Zugprüfung von mehr als 1000 Stunden:
| σ T | |
| Prüfspannung: |
|
| 7,5 |
| ε 1000 | |
| Bei der Prüfung darf der Faktor K = |
|
| ε 0 |
nicht größer sein als 1,6.
| ε 0 | = Dehnung des belasteten Prüfstücks am Anfang der Prüfung |
| ε 1000 | = Dehnung des belasteten Prüfstücks am Ende der Prüfung |
(5) Verhalten bei Stoßbeanspruchung:
Die Stoßfestigkeit wird an einer Schichtstoffprobe ermittelt, die dem für den Bau des Tanks verwendeten Werkstoff entspricht. Die Prüfung wird durch Fallenlassen einer Stahlmasse von 5 kg auf diejenige Fläche des Schichtstoffs durchgeführt, welche der Außenfläche des Tanks entspricht.
Das Prüfgerät besteht aus einer Stahlmasse von 5 kg, einer Führung für diese Masse und einem Rahmen zum Tragen des Prüfstücks. Die Abbildung 1 zeigt eine schematische Darstellung des Geräts. Die Masse hat die Form eines Stahlzylinders mit zwei Führungsnuten und einem halbkugelförmigen Unterteil von 90 mm Durchmesser. Die Führung ist senkrecht in einer Wand verankert.
Der Prüfstückträger besteht aus zwei Winkelschienen 100 x 100 x 25 mm von je 300 mm Länge, die auf einen
Metallrahmen von 400 x 400 mm aufgeschweißt sind. Die lichte Weite zwischen den beiden Winkelschienen beträgt 175 mm. Der im Boden verankerte Prüfstückträger hat eine Aussparung von 50 mm Tiefe, die ein Durchbiegen des Prüfstücks gestattet.
Dem zu prüfenden Muster werden drei Prüfstücke von je 200 x 200 mm x der Dicke des Musters entnommen.
Das Prüfstück wird symmetrisch auf den Prüfstückträger aufgelegt; seine Auflage auf dem Träger soll möglichst zwei Hauptgeraden der Oberfläche folgen, so daß die Fallmasse den Mittelpunkt der Fläche des Prüfstücks trifft, die der Außenwand des Tanks entspricht. Die Masse wird aus einer bestimmten Höhe fallengelassen, wobei zu vermeiden ist, daß das Prüfstück durch Rückprall ein zweites Mal getroffen wird.
Die Prüfung ist bei Raumtemperatur vorzunehmen.
Die Höhe, bis zu der die Fallmasse in seiner Führung hochgehoben wird, ist festzuhalten.
In gleicher Weise wird mit den beiden anderen Prüfstücken verfahren.
Die Fallhöhe der 5-kg-Masse muß 1 Meter betragen. Dem Prüfstück wird eine 1 m hohe Wassersäule aufgesetzt; es darf nicht mehr als 1 Liter je 24 Stunden durchlassen.
(6) Beständigkeit gegen Chemikalien
Im Laboratorium vorbereitete ebene Prüfplatten aus verstärkten Kunststoffen werden 30 Tage lang bei 50 °C der Einwirkung des gefährlichen Stoffes nach folgendem Verfahren unterworfen:
Das Prüfgerät besteht aus einem Glaszylinder von 140 x 150 mm Durchmesser und 150 mm Höhe, mit zwei in einem Winkel von 135 angebrachten Stutzen, davon einer mit einem NS29-Anschluß, zur Aufnahme eines Zwischenrohres für einen Rückflußkühler (1), der andere mit einem Anschluß NS 14,5 zur Aufnahme eines Thermometers (2), einem Zwischenrohr für den Rückflußkühler-Anschluß und einem Rückflußkühler, der in der Abbildung nicht eingezeichnet ist. Für die Glasteile des Geräts ist temperaturwechselbeständiges Glas zu verwenden.
Die den Prüfplatten entnommenen Prüfstücke bilden den Boden und die Decke des Glaszylinders. Sie werden gegen die Zylinderränder mit Teflon-Ringen abgedichtet. Der Zylinder mit den beiden Prüfstücken wird zwischen zwei Anpreßflanschen aus korrosionsbeständigem Stahl mit Hilfe von sechs Gewindebolzen mit Flügelmuttern eingespannt. Zwischen den Anpreßflanschen und den Prüfstücken muß je ein Asbestring eingelegt sein. Diese Ringe sind in der Abbildung 2 nicht eingezeichnet.
Die Heizung erfolgt von außen mit einer automatisch geregelten Bandagenheizung. Die Temperatur wird im Flüssigkeitsraum gemessen.
Das Prüfgerät läßt nur die Prüfung ebener Platten von gleichmäßiger Dicke zu. Die zu prüfenden Platten sollen möglichst eine Dicke von 4 mm aufweisen. Falls die Platten mit einer Feinschicht versehen sind, müssen sie in der Anordnung geprüft werden, die den Betriebsbedingungen entspricht. Aus der zu prüfenden Platte werden sechs sechseckige Prüfplatten mit 100 mm Kantenlänge zugeschnitten. Für jede Prüfung sind je Prüfgerät drei Prüfstücke vorzubereiten. Eines dieser Prüfstücke dient als Vergleichsprüfstück, die beiden anderen werden zur Prüfung in der Flüssigkeitsphase bzw. in der Dampfphase des Geräts verwendet.
Die Prüfstücke werden auf das Prüfgerät - gegebenenfalls mit der Feinschicht nach innen - aufgesetzt. In den Glaszylinder werden 1200 ml Prüfflüssigkeit gegossen. Danach wird das Gerät auf die Prüftemperatur aufgeheizt. Diese ist während der Prüfdauer konstant zu halten. Nach der Prüfung wird auf Raumtemperatur abgekühlt und die Prüfflüssigkeit entfernt. Die geprüften Stücke werden sofort mit destilliertem Wasser abgespült. Mit Wasser nicht mischbare Flüssigkeiten werden mit einem Lösungsmittel entfernt, das die Prüfstücke nicht angreift. Wegen der Gefahr einer Beschädigung der Oberfläche dürfen die Platten nicht mechanisch gereinigt werden.
Es wird eine visuelle Prüfung vorgenommen:
Die Biegefestigkeit muß dann mindestens 20 % des für die Prüfplatte festgelegten Wertes betragen, ohne daß diese irgendeiner Kraft ausgesetzt wurde.
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