РУКОВОДСТВО ПО
ПРИМЕНЕНИЮ НА СУДАХ ТРУБ ИЗ ПЛАСТМАСС
(Принята 4 ноября 1993 года)
АССАМБЛЕЯ,
ССЫЛАЯСЬ
на пункт "j" статьи 15 Конвенции о
Международной морской организации, касающийся функций Ассамблеи в отношении
правил и руководств, касающихся безопасности на море и предотвращения
загрязнения морской среды с судов и борьбы с ним,
ОТМЕЧАЯ,
что в морской отрасли имеется возрастающий интерес к использованию материалов
для труб, иных чем сталь, и что в существующих правилах не содержится
конкретных требований в отношении труб и трубопроводов из пластмасс и
армированных пластмасс,
ПРИЗНАВАЯ,
что руководство, содержащее критерии принятия для применения пластмасс в
системах трубопроводов, соответствующие требования к конструкции и установке, а
также критерии проведения огневых испытаний для обеспечения безопасности судна,
является необходимым для оказания содействия морским Администрациям в
определении рациональным и единообразным способом допускаемых областей применения
таких материалов,
ПРИЗНАВАЯ
также, что руководство в своей основе должно обеспечить свободу действий,
позволяющих разработку международных и национальных стандартов и естественное
развитие вновь появляющихся технологий,
РАССМОТРЕВ
рекомендацию, сделанную Комитетом по безопасности на море на его шестьдесят
первой сессии,
1.
ПРИНИМАЕТ Руководство по применению на судах труб из пластмасс, изложенное в
приложении к настоящей резолюции;
2.
ПРЕДЛАГАЕТ правительствам:
a) применять
Руководство при рассмотрении использования трубопроводов из пластмасс на судах,
плавающих под флагом их государства; и
b) информировать
Организацию о разработке национальных стандартов и вновь появляющихся
технологий, касающихся трубопроводов из пластмасс;
3.
ПРОСИТ Комитет по безопасности на море периодически пересматривать Руководство
и, при необходимости, вносить в него изменения.
Приложение.
РУКОВОДСТВО ПО ПРИМЕНЕНИЮ
НА СУДАХ ТРУБ
ИЗ ПЛАСТМАСС
1.1.1 Международная морская организация признает, что в морской
отрасли имеется возрастающий интерес к использованию материалов для труб, иных
чем сталь, и что в существующих правилах не содержится конкретных требований в
отношении труб из пластмасс.
1.1.2 Настоящее Руководство предусматривает критерии принятия
применения пластмасс в системах трубопроводов для оказания содействия морским
Администрациям в определении рациональным и единообразным способом допускаемых
областей применения таких материалов. В данном руководстве содержатся соответствующие
требования к конструкции и установке и, применительно к каждому случаю,
критерии проведения огневых испытаний, необходимых для того, чтобы убедиться,
что безопасность судна рассмотрена надлежащим образом.
1.1.3 В основе данного Руководства предусматривается свобода
действий, позволяющих разработку международных и национальных стандартов и
естественное развитие вновь появляющихся технологий.
1.2.1 Настоящее Руководство имеет статус рекомендации. Оно
охватывает конструкцию и установку труб из пластмасс, как армированных, так и
неармированных, в основных или второстепенных системах трубопроводов,
расположенных внутрь от клапанов забортной воды.
1.2.2 Имеется в виду, что настоящее Руководство соответствует
требованиям существующих правил СОЛАС, положениям
циркуляров MSC или другим равноценным международным критериям.
1.2.3 Настоящее Руководство применяется только к жестким трубам.
Использование гибких труб и шлангов и механических соединений, которые допускаются
для использования в системах трубопроводов, изготовленных из металла, не
рассматривается.
1.3 Основные принципы и содержание
1.3.1 Международная конвенция по охране человеческой жизни на море
(СОЛАС 74), с поправками, определяет ряд случаев, когда
следует использовать сталь, а в других случаях ясно, что используются
материалы, иные чем сталь, при условии одобрения Администрацией. В этой связи
представляется необходимым Руководство, облегчающее принятие Администрациями
решений относительно применения трубопроводов из пластмасс и возможности
расширения их применения.
1.3.2 Некоторые расчетные свойства материалов и эксплуатационные
критерии являются общими для всех трубопроводов, независимо от вида системы или
ее расположения, и они рассматриваются в разделе 2.1.
1.3.3 Раздел 2.2 касается аспектов
противопожарной безопасности и предусматривает специальные требования,
применимые к системам трубопроводов в зависимости от назначения и/или
расположения.
1.3.4 Раздел 3 касается одобрения материалов и предписывает
проведение определенных проверок при изготовлении труб, которые следует
учитывать, с тем чтобы обеспечить надлежащие механические и физические свойства
материалов.
1.3.5 Судовой трубопровод должен быть надлежащим образом
установлен и испытан, с тем чтобы обеспечить необходимый уровень безопасности.
Раздел 4 рассматривает эти аспекты и включает циркуляр MSC/Circ.449 "Руководство по установке армированных стекловолокном
труб и арматуры".
1.3.6 Методика проведения огневых испытаний и матрица требований
по огнестойкости, упомянутые в разделе 2.2,
приведены в Добавлениях 1-4.
1.4.1 Термин пластмасса(и), используемый в настоящем Руководстве,
относится как к термопластической, так и термореактивной пластмассе,
армированной или неармированной, такой как поливинилхлорид (ПВХ) и пластмасса,
армированная волокном, - волокниты.
1.4.2 Трубопровод/системы трубопроводов. Термины трубопровод и
системы трубопроводов включают трубы, арматуру, соединения систем, методы
соединений и любые внутренние или наружные облицовки, обшивки и покрытия,
необходимые для того, чтобы отвечать эксплуатационным критериям. Например, если
для соблюдения требований в отношении огнестойкости необходимо, чтобы исходный
материал имел огнезащитное покрытие, в этом случае трубопровод следует
изготавливать с исходным материалом и нанесенным покрытием и представлять
Администрации для одобрения как систему материалов.
1.4.3 Соединение. Термин соединение относится к методу прочного
соединения труб путем склеивания, нанесения слоями, сварки и т.д.
1.4.4 Арматура. Термин арматура относится к коленам, патрубкам,
разветвлениям в сборке и т.д. из пластмасс.
2. РАСЧЕТНЫЕ СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ
КРИТЕРИИ
2.1 Требования, применимые ко всем системам трубопроводов
2.1.1.1
Требования настоящего раздела применяются ко всем трубопроводам и системам
трубопроводов независимо от назначения или расположения.
2.1.1.2
Спецификация трубопроводов должна отвечать признанному стандарту, приемлемому
для Администрации, и должна соответствовать дополнительному руководству по
эксплуатации, изложенному ниже.
2.1.1.3
Трубопровод должен обладать достаточной прочностью, учитывающей наиболее
тяжелые при испытании комбинированные условия давления, температуры,
собственного веса трубопровода и любые статические и динамические нагрузки,
создаваемые конструкцией или условиями окружающей среды.
2.1.1.4
С целью обеспечения надлежащей прочности всех трубопроводов, включая
трубопроводы с открытым концом (например, перепускные, вентиляционные и
спускные трубопроводы с открытым концом), все трубы должны иметь минимальную
толщину стенки, с тем чтобы обеспечить достаточную прочность для использования
на судах, а также чтобы выдержать нагрузки при транспортировке,
погрузочно-разгрузочных работах, перемещении персонала и т.д. Это может
потребовать, чтобы труба имела дополнительную толщину, иную чем та, которая
требуется условиями эксплуатации.
2.1.1.5
Эксплуатационные требования к любому компоненту системы трубопроводов, такому
как арматура, соединения и метод соединения, являются такими же, как и
требования к трубопроводам, в которых они установлены.
2.1.2.1
Система трубопроводов должна рассчитываться на внутреннее давление, не меньшее
чем максимальное рабочее давление, которое требуется согласно условиям
эксплуатации, или на самое высокое установочное давление любого
предохранительного клапана или устройства для понижения давления в системе,
если оно установлено.
2.1.2.2 Внутреннее номинальное давление трубы
следует определять путем деления величины гидростатического давления при
испытании короткой продолжительности на разрушение на коэффициент запаса,
равный 4, или деления величины гидростатического давления при длительном
(>100 000 час) испытании на разрушение на коэффициент запаса, равный 2,5, в
зависимости от того, что меньше. Гидростатическое давление при испытании на
разрушение должно подтверждаться опытным путем или сочетанием методов
проведения испытаний и расчетов, которые должны удовлетворять требованиям
Администрации.
2.1.3.1
При расчете трубопроводов внешнее давление следует учитывать для любой
установки, где может возникнуть разрежение внутри трубы или воздействовать
давление жидкости с внешней стороны трубы.
2.1.3.2 Трубопровод следует рассчитывать для
внешнего давления, величина которого составляет не менее суммы максимального
потенциального давления жидкости с внешней стороны трубы плюс полное разрежение
(1 бар). Номинальное внешнее давление для трубы следует определять путем
деления величины давления при испытании на разрушение на коэффициент запаса,
равный 3. Давление при испытании на разрушение должно подтверждаться опытным
путем или сочетанием методов проведения испытаний и расчетов, которые должны
удовлетворять требованиям Администрации.
2.1.4.1
Сумма продольных напряжений, возникающих в результате давления, веса и других
динамических и длительных нагрузок, не должна превышать допустимого напряжения
в продольном направлении. Силы, возникающие в результате теплового расширения,
сжатия и внешних нагрузок, следует учитывать, в необходимых случаях, при
определении продольных напряжений в системе.
2.1.4.2
В случае применения труб из армированной волокном пластмассы, сумма продольных
напряжений не должна превышать половины номинального периферического
напряжения, определяемого номинальным внутренним давлением, устанавливаемым в
соответствии с пунктом 2.1.2.2, если минимальное
допустимое продольное напряжение не подтверждено опытным путем или сочетанием
методов проведения испытаний и расчетов, которые должны удовлетворять
требованиям Администрации.
2.1.5.1
Трубопровод должен отвечать проектным требованиям настоящего Руководства в
пределах диапазона рабочих температур, которые он будет испытывать.
2.1.5.2
Пределы высокой температуры и понижение давления по отношению к номинальному
давлению должны соответствовать признанному стандарту, но в каждом случае
максимальная рабочая температура должна быть по крайней мере на 20°С ниже
минимальной температуры нагрева, вызывающего деформацию (определяемую в
соответствии с методом А стандарта ИСО 75 или равноценным методом) смолы или
пластмассы. Минимальная температура нагрева, вызывающего деформацию, не должна
быть ниже 80°С.
2.1.5.3
Если рассматриваются режимы работы при низкой температуре, следует уделять
особое внимание свойствам материалов.
2.1.6 Стойкость при действии удара
2.1.6.1
Трубопровод должен обладать минимальной стойкостью при действии удара,
отвечающей требованиям Администрации.
2.1.7.1
До выбора материала для изготовления трубопровода изготовитель должен доказать,
что воздействие окружающей среды, включая, но не ограничиваясь только
воздействием ультрафиолетовых лучей, соленой воды, нефти и жиров, температуры и
влажности, не будет ухудшать механических и физических свойств материала
трубопровода ниже значений, необходимых для того, чтобы отвечать требованиям
настоящего Руководства. Изготовитель должен определить характеристики старения
материала, подвергая образцы трубопровода испытанию на старение по методу,
признанному Администрацией, и затем подтверждая его физические и механические
свойства эксплуатационными критериями, изложенными в настоящем Руководстве.
2.1.8.1
В случаях, когда расчетные нагрузки включают значительную циклическую или
изменяющуюся составляющую, при выборе материала следует принимать во внимание
усталость и учитывать ее при расчете установки.
2.1.8.2
Рассматривая усталость материала, проектировщик может полагаться на имеющийся
опыт обращения с подобными материалами в аналогичных условиях работы или на
лабораторную оценку образцов, испытываемых для определения их механических
свойств. Однако проектировщику следует помнить, что незначительные изменения в
составе материала могут оказать существенное воздействие на характеристики
усталости.
2.1.9 Устойчивость против эрозии
2.1.9.1
В случаях, когда поток жидкости в системе имеет высокую скорость, оказывает
абразивное воздействие или если прерывистость потока вызывает чрезмерную
турбулентность, следует учитывать возможное воздействие эрозии. Если невозможно
избежать эрозии, следует принять надлежащие меры, такие как увеличенная толщина
стенки, специальные покрытия, замена материалов и т.д.
2.1.10.1
Поглощение жидкости материалом, из которого изготовлен трубопровод, не должно
вызывать понижения механических и физических свойств материала ниже тех,
которые требуются настоящим Руководством.
2.1.10.2
Подаваемая по трубе жидкость или жидкость, в которую погружена труба, не должна
проникать через стенку трубы. Испытание свойств материала трубопровода на
поглощение жидкости должно проводиться в соответствии с признанным стандартом.
2.1.11 Совместимость материалов
2.1.11.1
Материалы для трубопровода должны быть совместимыми с подаваемой по нему
жидкостью или с жидкостью, в которую он погружен, так, чтобы его расчетная
прочность не снижалась ниже прочности, признанной настоящим Руководством. Если
реакция между материалом трубопровода и жидкостью неизвестна, совместимость
должна быть доказана в соответствии с требованиями Администрации.
2.2
Требования, применимые к системам трубопроводов, в зависимости от назначения
и/или расположения
2.2.1.1
Общие положения
Трубы
и их арматура, работа или целостность которых важны для безопасности судов,
должны отвечать минимальным требованиям по огнестойкости, приведенным ниже.
2.2.1.2
Требования по огнестойкости
Огнестойкость
системы трубопроводов представляет собой способность системы сохранять свою
прочность и целостность (т.е. возможность выполнять функции, для которой она
предназначена), находясь в течение определенного периода времени под
воздействием пожара, отражающего ожидаемые условия. Для пластмасс приводятся
три различных уровня огнестойкости. Эти уровни учитывают различную тяжесть
последствий в результате утраты целостности систем различного применения и
расположения. Наивысший стандарт огнестойкости (1-й уровень) будет обеспечивать
целостность системы при горении углеводородного топлива в полном объеме, и в
частности он применяется к системам в случаях, когда утрата целостности может
вызвать утечку воспламеняющихся жидкостей и ухудшить пожарную ситуацию.
Промежуточный стандарт огнестойкости (2-й уровень) имеет целью обеспечить
работоспособность систем, важных с точки зрения безопасной эксплуатации судна,
после пожара короткой продолжительности, позволяя восстановить систему после
того, как пожар потушен. Самым низким уровнем (3-й уровень) считается уровень,
обеспечивающий необходимую огнестойкость для заполненной водой системы
трубопроводов, с тем чтобы система уцелела после локального пожара короткой
продолжительности. Действие системы должно быть восстановлено после того, как
пожар потушен.
2.2.1.2.1
- 1-й уровень: системы трубопроводов, важные с
точки зрения безопасности судна, и системы, находящиеся за пределами машинных
отделений, утрата целостности которых может вызвать утечку воспламеняющейся
жидкости и ухудшить пожарную ситуацию, должны проектироваться так, чтобы
выдерживать, будучи в сухом состоянии, полнообменный пожар при сгорании
углеводородного топлива в течение продолжительного времени без утраты
целостности. Трубопровод, прошедший испытание на огнестойкость по методике,
указанной в Дополнении 1, в течение, как минимум, одного часа без утраты
целостности в сухом состоянии, считается отвечающим требованиям 1-го уровня
стандарта огнестойкости.
2.2.1.2.2
- 2-й уровень: системы трубопроводов, важные с
точки зрения безопасной эксплуатации судна, должны проектироваться так, чтобы
выдерживать пожар без утраты возможности восстановления системы после того, как
пожар потушен. Трубопровод, прошедший испытание на огнестойкость, указанное в Добавлении 1, в течение, как минимум, 30 мин в сухом
состоянии, считается отвечающим требованиям 2-го уровня стандарта
огнестойкости.
2.2.1.2.3
- 3-й уровень:
системы трубопроводов, важные с точки зрения безопасной эксплуатации судна,
должны проектироваться так, чтобы выдерживать пожар без утраты возможности
восстановления системы после того, как пожар потушен. Трубопровод, прошедший
испытание на огнестойкость, указанное в Добавление 2,
в течение, как минимум, 30 мин в заполненном состоянии, считается отвечающим
требованиям 3-го уровня стандарта огнестойкости.
2.2.1.3 Матрица системы/расположения
2.2.1.3.1 Матрица,
приведенная в Добавление 4,
устанавливает требования в отношении огнестойкости, в зависимости от вида
системы и ее
расположения, которой должны обладать материалы для изготовления труб,
установленных в конкретной системе и месте, чтобы отвечать принятым минимальным
уровням безопасности.
2.2.1.3.2 Если в
соответствии с матрицей требуются клапаны с дистанционным закрытием, когда
допускается использование трубопровода, изготовленного из пластмассы, система
дистанционного управления должна быть спроектирована так, чтобы ее действие не
нарушалось после того, как она будет подвергнута испытанию, равнозначному
требованиям 1-го уровня огнестойкости. Дистанционное управление определяется
как доступное, безопасно расположенное за пределами помещения, в котором
установлены клапаны. В случае, когда клапаны установлены на главной палубе
танкера, дистанционное управление должно осуществляться с места, расположенного
за пределами грузового района.
2.2.1.3.3 Если
матрица предусматривает уровень огнестойкости L2, могут также использоваться
трубы, отвечающие требованиям уровня огнестойкости L1. Подобным же образом,
если матрица предусматривает уровень огнестойкости L3, могут использоваться
трубы, отвечающие требованиям уровней огнестойкости L2 и L1.
2.2.2.1
Все трубы, за исключением труб, установленных на открытых палубах и в
цистернах, коффердамах, пустых помещениях, туннелях трубопроводов и каналах,
должны иметь низкие характеристики распространения пламени, определяемые в
соответствии с методикой проведения испытаний, приведенной в резолюции А.653(16), с изменениями в части трубопроводов.
2.2.2.2
В резолюции А.653(16) рассматриваются только образцы
для испытаний, имеющие ровные поверхности. Необходимо внесение изменений в
методику проведения испытаний, изложенную в резолюции А.653(16),ввиду
изогнутости поверхности труб. Эти изменения методики испытаний перечислены в Добавление 3.
2.2.2.3
Материалы для трубопроводов, дающие средние значения для всех критериев
воспламеняемости поверхности, не превышающие значений, перечисленных в
резолюции А.653(16) "Критерии воспламеняемости
поверхности обшивки переборок, перегородок и подволоков", считаются
отвечающими требованиям в отношении медленного распространения пламени в жилых,
служебных помещениях и постах управления. В других районах или там, где имеется
небольшое количество трубопроводов. Администрация может допускать принятие
равноценных критериев.
2.2.3.1
Критерии образования дыма нужно применять только в отношении трубопроводов,
расположенных в жилых, служебных помещениях и постах управления. Пункт 7 правила 34 и пункт 2
правила 49 главы II-2 Конвенции СОЛАС применяются к открытым поверхностям
внутри помещений, которые понимаются как включающие отделку поверхности систем
трубопроводов.
2.2.3.2
Методика проведения огневых испытаний находится в настоящее время в стадии
разработки, и когда она будет завершена и будут рекомендованы соответствующие
критерии задымления, это испытание будет включено в настоящее Руководство.
Между тем, отсутствие этого испытания не должно препятствовать использованию
пластмасс. Однако Администрациям следует учитывать опасность использования
пластмасс при одобрении материалов для изготовления трубопроводов.
2.2.4.1
Испытания на токсичность находятся еще в стадии изучения, а критерии - в стадии
разработки. До того, как могут быть сделаны окончательные выводы, необходимо
проведение дополнительных опытов и испытаний. Отсутствие испытаний на
токсичность не должно препятствовать использованию пластмасс. Администрациям
следует учитывать опасность использования пластмасс при одобрении материалов
для изготовления трубопроводов.
2.2.5.1
Электростатические заряды могут генерироваться на внутренней и внешней поверхностях
труб из пластмасс. Возникающие в результате этого искры могут пробивать стенки
труб, что приводит к утечке содержимого трубы или может воспламенить окружающую
взрывоопасную среду. Администрациям следует учитывать эти опасности