Tento článok vysvetľuje Hilti ponuku v súvislosti s normou EN 13480-3 podľa najnovšej verzie z roku 2024. Pomôže zodpovedať konkrétne otázky v porovnaní s normou EN 1993-1-1 (Eurokód 3, ďalej v tomto článku označovaný ako EC 3). Zameranie tohto dokumentu je poskytnúť doplňujúce informácie týkajúce sa hodnotenia technických údajov vrátane softvérových riešení a dokumentácie.

Úvod

EN 13480-3 je časťou európskej normy EN 13480, ktorá špecifikuje požiadavky na návrh a výpočty priemyselných kovových potrubných systémov, vrátane primárnych upevňovacích prvkov potrubia, ako sú napríklad podpery potrubia (pipe shoes). Norma zabezpečuje, že potrubné systémy sú navrhnuté tak, aby bezpečne fungovali za rôznych podmienok, ako sú tlak, teplota a mechanické zaťaženie.
Táto norma bola prvýkrát publikovaná koncom roka 2002 a odvtedy prešla viacerými revíziami, aby držala krok s technologickým pokrokom a potrebami priemyslu. Najnovšia verzia bola vydaná 31. decembra 2024 a obsahuje konkrétne aktualizácie týkajúce sa:

• Eurokódu ako normatívneho odkazu
• Úprav vo výrobe podpier potrubia – ako navrhovať a počítať v súlade s Eurokódom
• Aktualizácií v prílohe N týkajúcich sa dokumentácie podpier
• Aktualizácií v prílohe Y, kde sú uvedené všetky zmeny z verzie EN 13480-3:2017/A5:2022 na EN 13480-3:2024

Táto norma je kľúčová pre inžinierov a odborníkov zapojených do návrhu, výstavby, kontroly a údržby priemyselných potrubných systémov. V tomto porovnaní sa zameriavame najmä na kapitolu 13 „Podpery potrubia“ a príslušné prílohy.

Rozdiel medzi EN 13480-3 a EN 1993-1-1

V spoločnosti Hilti podporujeme v rámci európskych noriem pre primárne podpery potrubia dve normy:

• EN 1993-1-1, známa aj ako Eurokód 3 (EC 3)
• EN 13480-3

Rozhodnutie, ktorú normu použiť, je na projekčných firmách a vlastníkoch nových alebo existujúcich zariadení.
S najnovšou aktualizáciou EN 13480-3: 2024 je teraz akceptovaný aj návrh a výpočet podľa EC 3, ale iba v rámci špecifických obmedzení. Norma EN 13480-3 pridala poznámku na konci kapitoly 13.11.11, kde sú uvedené „Alternatívne pravidlá pre návrh a výrobu podpier potrubia“. V tejto poznámke sa uvádza, že príloha J, ktorá sa zaoberá „Typovým skúšaním prvkov podpier“, nie je použiteľná pre podpery navrhnuté podľa alternatívneho postupu podľa Eurokódu.
Toto je jasne potvrdené aj v stanovisku CEN pod číslom otázky 3-007-2021 (Answers from European Committee for Standardization CEN).

Aby sme boli v tomto smere úplne transparentní, ponúkame technické údaje pre obe normy samostatne, pričom všetky údaje vychádzajú z výsledkov skúšok vykonaných v laboratóriách. Zistené spôsoby porúch zo skúšok slúžia ako základ pre ich použitie v súlade s konkrétnymi požiadavkami noriem, vrátane zavedených a definovaných bezpečnostných faktorov.
Všetky tieto podrobnosti sú zahrnuté v našich technických príručkách publikovaných lokálne.
Rovnako ako pri našom systéme podpier a portfóliu základných kotiev, v našej technickej príručke uverejňujeme zaťaženia len pre jednosmerné použitie.
V prípadoch, keď je potrebné zohľadniť trojrozmerné zaťaženia, je nutné zahrnúť špecifický vzťah pre interakciu síl.

Obrázok 1: Schéma os používaných pri primárnych upevňovacích prvkoch potrubia

Podľa normy EC 3 tu používame bežný lineárny interakčný vzorec.

Podľa normy EN 13480-3, ktorá je konzervatívnejšia v porovnaní s EC 3, používame interakčný vzorec založený na medze klzu podľa kritéria von Misesa (Multiple axes stress von Mises yield criterion: von Mises yield criterion - Wikipedia).


Ďalším prvkom, ktorý je potrebné zohľadniť, sú redukčné súčinitele teploty v korelácii s teplotou média vo vnútri potrubia.
Norma EC 3 nevyžaduje žiadny redukčný súčiniteľ až do teploty 300 °C, zatiaľ čo EN 13480-3:2024 poskytuje materiálové vlastnosti pre uhlíkovú oceľ podľa série EN 10025 (S235, S275 a S355) v rozsahu od 0 °C do 350 °C priamo v prílohe G.4.
V tejto prílohe je zahrnutý graf, ktorý zobrazuje redukčné súčinitele teploty od teploty média 100 °C.

Okrem toho tabuľka 13.11.2-1 uvádza „Návrhovú teplotu prvkov v rámci izolácie“.
Vo všeobecnosti musia byť všetky podporné prvky navrhnuté na minimálnu návrhovú teplotu 80 °C.
Pre „prvky bez priameho kontaktu s potrubím“ môže byť návrhová teplota znížená o 20 °C, ak konečná hodnota zostane stále nad 80 °C.

To znamená, že pre produkty môžu byť Hilti podpery potrubia, kde sú ohyby potrubných objímok vyrobené z ocele S235, použité v súlade s grafom v prílohe G.4.
Ak sa medzi potrubie a ohyby potrubných objímok použijú naše doplnkové izolačné pásy, možno uplatniť zníženie teploty o 20 °C podľa tabuľky 13.11.2-1 pred určením konečného redukčného súčiniteľa teploty.
V takejto kombinácii teda nie je potrebné uplatňovať žiadny redukčný súčiniteľ až do návrhovej teploty média 120 °C, pričom naše riešenie je v súlade s normou EN 13480-3.

Ďalší prenos teploty média smerom ku prvkom v celej podpernej konštrukcii musí byť posúdený na základe toho, či sa nachádzajú vo vnútri alebo mimo izolácie, aby sa zabezpečilo, že všetky použité prvky vydržia konkrétne teploty na svojich miestach.
(Tabuľka 13.11.2.2 a Obrázok 13.11.2.1)

Celkovo norma EN 13480-3 – aj v najnovšej verzii – býva vo väčšine prípadov z reálnej praxe konzervatívnejšia ako EC 3.
Na druhej strane však existujú možnosti prekročiť zverejnené únosnosti, ak úrovne napätia v potrubí zahŕňajú tzv. „príležitostné zaťaženia“, ako sú definované v kapitole 13.1.3.16.
To znamená, že projektant podpier (nie výrobca podpier ako Hilti) môže posúdiť, či sa určité zaťaženia v konkrétnom zariadení a izometrickom výkrese môžu považovať za príležitostné.
Príkladom môže byť:

• krátkodobé zvýšenie teploty počas údržby,
• alebo zaťaženie vetrom či snehom v závislosti od konkrétnych podmienok na stavbe.

Keďže je pomerne náročné pokryť všetky tieto požiadavky a výzvy v jednom výpočte, spoločnosť Hilti začala tieto aspekty zahrňovať do svojho osvedčeného softvéru FixPoint Calculator (FixPoint Calculator).

Hilti FixPoint Calculator podporuje normu EN 13480-3

Hilti FixPoint Calculator je špecializovaný softvérový nástroj určený pre inžinierov a odborníkov pracujúcich s potrubnými systémami.
Dodržiava normu EN 13480-3, ktorá je kľúčová pre návrh a výpočty kovových priemyselných potrubí.
Hilti FixPoint Calculator zjednodušuje tieto zložité výpočty tým, že poskytuje:

• podrobné výstupné správy,
• medzivýsledky výpočtov,
• ktoré pomáhajú inžinierom overiť svoje návrhy a zabezpečiť súlad s prísnymi požiadavkami normy EN 13480-3.

Vďaka tomu je tento softvér neoceniteľným nástrojom na zabezpečenie bezpečnosti a efektívnosti potrubných projektov.
Norma EN 13480-3 je v softvéri dostupná v časti priameho zadávania zaťaženia.

Obrázok 2: Úvodná stránka v softvéri FixPoint Calculator

V tejto aplikácii môžete zadať zaťaženia podpier vo všetkých troch smeroch. Nepoužíva sa žiadny dodatočný redukčný súčiniteľ.
Maximálna pracovná teplota a redukčný súčiniteľ teploty podľa normy EN 13480-3 sa uplatňujú jednotne na celé podpery potrubia a ich spojovacie prvky.

Obrázok 3: Špecifické vstupné polia v súlade s normou EN 13480-3

Nasledujúci interakčný vzorec sa používa v softvéri FixPoint Calculator pre všetky podpery typu MP-PS 1-1 (jednoduché podpery potrubia), MP-PS 4-2 (dvojnohé dvojité podpery potrubia) a objímky:

S 𝐻 = 𝒉 ∗ 1/𝑚𝑚



Pre dvojité podpery potrubia MP-PS 2-2 závisí únosnosť od vzdialenosti medzi osou potrubia a nosníkom. Tu je interakčný vzorec pre výšku menšiu ako 250 mm:



A pre výšku nad 250 mm:

Dokumentácia podľa EN 13480-3

Správna dokumentácia je kľúčová v odvetví procesného potrubia.
Aktuálne norma obsahuje dve tabuľky v prílohe N:

• Tabuľka N.1: pre podpery potrubia vyrobené podľa EN 13480-3: 2014
• Tabuľka N.2: pre podpery potrubia podľa EN 1090-2: 2018 +A1: 2024

V oboch tabuľkách sú uvedené tri triedy podpier (S1 – S3), ktoré podrobne určujú, aké dokumenty musia byť dodané alebo sprístupnené na kontrolu, ak je to potrebné.

Záver a odporúčania

Spoločnosť Hilti vám rada poskytne podporu počas vašich potrubných projektov – vrátane technických detailov a poradenstva vopred, ako aj fyzickej podpory priamo na mieste, aby sa zabezpečil hladký priebeh projektu.
Pre viac informácií kontaktujte vašich lokálnych odborníkov Hilti.