Pressure equipment for refrigerating systems and heat pumps - Part 1: Vessels - General requirements

This document specifies the requirements for material, design, manufacturing, testing and documentation for stationary pressure vessels intended for use in refrigerating systems and heat pumps. These systems are referenced in this document as refrigerating systems as defined in EN 378-1:2016.
The term "refrigerating system" used in this document includes heat pumps.
This document applies to vessels, including welded or brazed attachments up to and including the nozzle flanges, screwed, welded or brazed connectors, or to the edge to be welded or brazed at the first circumferential joint connecting piping or other elements.
This document applies to pressure vessels with an internal pressure down to -1 bar, to account for the evacuation of the vessel prior to charging with refrigerant.
This document applies to both the mechanical loading conditions and thermal conditions as defined in EN 13445-3:2014  associated with refrigerating systems. It applies to pressure vessels subject to the maximum allowable temperatures for which nominal design stresses for materials are derived using EN 13445-2:2014  and EN 13445-3:20141 or as specified in this document. In addition, vessels designed to this document can have a maximum allowable temperature not exceeding 200 °C and a maximum design pressure not exceeding 160 bar. Outside of these limits, it is important that the EN 13445 series be used for the design, construction and inspection of the vessel. Under these circumstances, it is important that the unique nature of refrigerating plant, as indicated in the introduction to this document, also be taken into account.
It is important that pressure vessels used in refrigerating systems and heat pumps of category less than II as defined in Annex H comply with other relevant clauses of EN 378-2:2016 for vessels.
This document applies to pressure vessels where the main pressure bearing parts are manufactured from metallic ductile materials as defined in Clause 4 and Annex I of this document.
This document does not apply to vessels of the following types:
-   vessels of riveted construction;
-   multi-layered, autofrettaged or prestressed vessels;
-   vessels directly heated by a flame;
-   "roll bond" heat exchangers.

Druckgeräte für Kälteanlagen und Wärmepumpen - Teil 1: Behälter - Allgemeine Anforderungen

Dieses Dokument legt die Anforderungen an Werkstoffe, Konstruktion, Herstellung, Prüfung und Dokumentation für ortsfeste Druckbehälter für Kälteanlagen und Wärmepumpen fest. Diese Anlagen werden im vorliegenden Dokument als Kälteanlagen nach EN 378 1:2016 bezeichnet.
Der Begriff „Kälteanlage“ im vorliegenden Dokument beinhaltet Wärmepumpen.
Dieses Dokument gilt für Behälter mit angeschweißten oder angelöteten Bauteilen, einschließlich Flanschen, Schraub , Schweiß  oder Lötverbindungen, oder bis zu der ersten Schweiß  oder Lötnaht für den Anschluss von Rohrleitungen oder anderen Teilen.
Dieses Dokument gilt für Druckbehälter mit einem Innendruck bis −1 bar, um der Entleerung des Behälters vor dem Befüllen mit Kältemittel Rechnung zu tragen.
Dieses Dokument gilt sowohl für die mechanischen Belastungen als auch die thermischen Beanspruchungen nach den Festlegungen in EN 13445 3:2014 , die im Zusammenhang mit Kälteanlagen auftreten. Es gilt für Druckbehälter mit den maximal zulässigen Temperaturen, für die die zulässigen Nennspannungen (Berechnungsspannungen) für die Werkstoffe nach EN 13445 2:2014  und EN 13445 3:20141 abgeleitet werden oder in diesem Dokument festgelegt sind. Ferner können Behälter, die nach diesem Dokument ausgelegt sind, eine maximale zulässige Temperatur von 200 °C und einen maximalen Auslegungsdruck von 160 bar aufweisen. Außerhalb dieser Grenzwerte muss für die Konstruktion, Herstellung und Prüfung der Behälter grundsätzlich die Normenreihe EN 13445 herangezogen werden. In diesen Fällen müssen die besonderen Merkmale der Kälteanlage, wie in der Einleitung des vorliegenden Dokuments angegeben, ebenfalls berücksichtigt werden.
Druckbehälter für Kälteanlagen und Wärmepumpen einer Kategorie unter II nach Anhang H müssen den einschlägigen Abschnitten in EN 378 2:2016 für Behälter entsprechen.
Dieses Dokument gilt für Druckbehälter, deren wichtigste drucktragende Teile aus duktilen metallischen Werkstoffen nach den Festlegungen in Abschnitt 4 und Anhang I dieses Dokuments hergestellt sind.
Dieses Dokument gilt nicht für Behälter der folgenden Bauarten:
- Behälter mit Nietverbindungen;
- Mehrlagenbehälter, kaltgereckte (Autofrettage) oder vorgespannte Behälter;
- direkt durch Flammen beheizte Behälter;
- „Roll bond“ Wärmeaustauscher.

Équipements sous pression pour systèmes de réfrigération et pompes à chaleur - Partie 1 : Récipients - Exigences générales

Le présent document spécifie les exigences relatives aux matériaux, à la conception, à la fabrication, aux essais et à la documentation concernant les récipients sous pression fixes destinés à être utilisés dans des systèmes de réfrigération et pompes à chaleur. Ces systèmes sont dénommés dans le présent document, systèmes de réfrigération tels que défini dans l’EN 378-1:2016.
Le terme « système frigorifique » utilisé dans le présent document inclut les pompes à chaleur.
Le présent document s’applique aux récipients comportant les raccords soudés ou brasés y compris les brides de tubulure, les raccords vissés, soudés ou brasés ou d’autre part au bord à souder ou à braser au premier joint circulaire de raccordement à la tuyauterie ou à d’autres éléments.
Le présent document s’applique aux récipients soumis à une pression intérieure jusqu’à -1 bar nécessaire pour réaliser la vidange du récipient avant de charger le fluide frigorigène.
Le présent document concerne les conditions de chargement mécanique et les conditions thermiques telles que définies dans l’EN 13445-3:2014 1 associées aux systèmes de réfrigération. Il s’applique aux récipients sous pression soumis aux températures maximales admissibles pour lesquelles sont induites les contraintes nominales de calcul en utilisant l'EN 13445-2:2014 2 et l'EN 13445-3:2014 1 ou telles que spécifiées dans le présent document. En outre, les récipients conçus conformément au présent document ont une température maximale admissible n’excédant pas 200 °C et une pression maximale de conception n’excédant pas 160 bar. En dehors de ces limites, la série de normes EN 13445 est utilisée pour la conception, la construction et l’inspection du récipient. Dans ces circonstances, la nature particulière de l’installation de réfrigération, tel qu’indiqué dans l’introduction du présent document, doit également être prise en compte.
Il est important que les récipients sous pression, utilisés dans les systèmes de réfrigération et pompes à chaleur de catégorie inférieure à la catégorie II, comme définis à l’Annexe H soient conformes aux autres articles pertinents de l’EN 378-2:2016 concernant les récipients.
Le présent document s’applique aux récipients dont les parties principales sous pression sont fabriquées en matériaux métalliques ductiles tels que définis à l’Article 4 et à l’Annexe I du présent document.
Le présent document ne s’applique pas aux récipients des types suivants :
-   les récipients rivés ;
-   les récipients multicouches, auto frettés ou précontraints ;
-   les récipients directement soumis à l’action de la flamme ;
-   les échangeurs de chaleur de type « roll bond ».
1   En considération des EN 13445-3:2014/A1:2015, EN 13445-3:2014/A2:2016, EN 13445-3:2014/A3:2017, EN 13445-3:2014/A4:2018 et EN 13445-3:2014/A5:2018.
2   En considération des EN 13445-2:2014/A1:2016, EN 13445-2:2014/A2:2018 et EN 13445-2:2014/A3:2018.

Tlačna oprema za hladilne sisteme in toplotne črpalke - 1. del: Posode - Splošne zahteve

General Information

Status
Published
Publication Date
25-Feb-2020
Current Stage
6060 - Definitive text made available (DAV) - Publishing
Due Date
26-Feb-2020
Completion Date
26-Feb-2020

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EN 14276-1:2020
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SLOVENSKI STANDARD
SIST EN 14276-1:2020
01-maj-2020
Nadomešča:
SIST EN 14276-1:2007+A1:2011
Tlačna oprema za hladilne sisteme in toplotne črpalke - 1. del: Posode - Splošne
zahteve
Pressure equipment for refrigerating systems and heat pumps - Part 1: Vessels -
General requirements
Druckgeräte für Kälteanlagen und Wärmepumpen - Teil 1: Behälter - Allgemeine
Anforderungen

Équipements sous pression pour systèmes de réfrigération et pompes à chaleur - Partie

1 : Récipients - Exigences générales
Ta slovenski standard je istoveten z: EN 14276-1:2020
ICS:
23.020.32 Tlačne posode Pressure vessels
27.080 Toplotne črpalke Heat pumps
27.200 Hladilna tehnologija Refrigerating technology
SIST EN 14276-1:2020 en,fr,de

2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.

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SIST EN 14276-1:2020
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SIST EN 14276-1:2020
EN 14276-1
EUROPEAN STANDARD
NORME EUROPÉENNE
February 2020
EUROPÄISCHE NORM
ICS 23.020.30; 27.080; 27.200 Supersedes EN 14276-1:2006+A1:2011
English Version
Pressure equipment for refrigerating systems and heat
pumps - Part 1: Vessels - General requirements

Équipements sous pression pour systèmes de Druckgeräte für Kälteanlagen und Wärmepumpen -

réfrigération et pompes à chaleur - Partie 1 : Récipients Teil 1: Behälter - Allgemeine Anforderungen

- Exigences générales
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SIST EN 14276-1:2020
EN 14276-1:2020 (E)
Contents Page

European foreword ....................................................................................................................................................... 8

Introduction .................................................................................................................................................................... 9

1 Scope ................................................................................................................................................................. 10

2 Normative references ................................................................................................................................. 10

3 Terms and definitions ................................................................................................................................ 14

3.1 Terms and definitions ................................................................................................................................ 14

3.2 Symbols, descriptions and units ............................................................................................................. 17

4 Materials .......................................................................................................................................................... 20

4.1 General ............................................................................................................................................................. 20

4.2 Requirements for materials to be used for pressurized parts .................................................... 20

4.3 Requirements for materials ..................................................................................................................... 20

4.3.1 General ............................................................................................................................................................. 20

4.3.2 Cladding ........................................................................................................................................................... 21

4.3.3 Special considerations ............................................................................................................................... 21

4.4 Requirements for prevention of brittle fracture .............................................................................. 22

4.4.1 General ............................................................................................................................................................. 22

4.4.2 Material requirements ............................................................................................................................... 23

4.5 Material documentation ............................................................................................................................ 23

4.6 Materials for non-pressure retaining parts ........................................................................................ 23

5 Pressure vessel classification .................................................................................................................. 23

5.1 Category of vessel ......................................................................................................................................... 23

5.2 Fluid classification ....................................................................................................................................... 24

6 Design ............................................................................................................................................................... 25

6.1 General ............................................................................................................................................................. 25

6.2 Corrosion and corrosion protection ..................................................................................................... 25

6.2.1 General ............................................................................................................................................................. 25

6.2.2 Internal corrosion ........................................................................................................................................ 25

6.2.3 External corrosion ....................................................................................................................................... 25

6.2.4 Corrosion allowance information .......................................................................................................... 25

6.3 Stress corrosion cracking .......................................................................................................................... 26

6.4 Loading............................................................................................................................................................. 26

6.5 Maximum allowable pressure PS ........................................................................................................... 26

6.6 Design pressure P ...................................................................................................................................... 26

6.7 Calculation pressure P or P ..................................................................................................................... 27

6.8 Design temperature t ............................................................................................................................... 27

6.9 Minimum material temperature ............................................................................................................ 27

6.10 Calculation temperature t ....................................................................................................................... 27

6.10.1 General ............................................................................................................................................................. 27

6.10.2 Vessel without heater ................................................................................................................................. 27

6.10.3 Vessel with heater ........................................................................................................................................ 28

6.11 Joint coefficient ............................................................................................................................................. 28

6.12 Design stress .................................................................................................................................................. 30

---------------------- Page: 4 ----------------------
SIST EN 14276-1:2020
EN 14276-1:2020 (E)

6.13 Access and inspection openings, venting and draining provisions, filling and

discharge provisions and handling devices ........................................................................................ 32

6.13.1 Non corrosive fluids ..................................................................................................................................... 32

6.13.2 Corrosive fluids ............................................................................................................................................. 32

6.13.3 Venting and draining provisions ............................................................................................................. 32

6.13.4 Filling and discharge provision ............................................................................................................... 32

6.13.5 Handling devices ........................................................................................................................................... 32

6.14 Methods for design ....................................................................................................................................... 33

6.14.1 General ............................................................................................................................................................. 33

6.14.2 Design by formulas (DBF) .......................................................................................................................... 33

6.14.3 Joint design ..................................................................................................................................................... 38

7 Manufacturing ................................................................................................................................................ 40

7.1 General ............................................................................................................................................................. 40

7.2 Material traceability .................................................................................................................................... 40

7.3 Manufacturing tolerances.......................................................................................................................... 40

7.4 Permanent joints .......................................................................................................................................... 40

7.4.1 General ............................................................................................................................................................. 40

7.4.2 Permanent joint and operator qualification....................................................................................... 40

7.4.3 Permanent joint operations and traceability ..................................................................................... 40

7.4.4 Welding ............................................................................................................................................................ 40

7.4.5 Brazing .............................................................................................................................................................. 41

7.4.6 Permanent joints by deformation .......................................................................................................... 43

7.4.7 Non-permanent joints ................................................................................................................................. 43

7.5 Forming of pressure parts ......................................................................................................................... 44

7.5.1 General ............................................................................................................................................................. 44

7.5.2 Deep drawing ................................................................................................................................................. 44

7.6 Post weld heat treatment ........................................................................................................................... 45

7.7 Internal cleanness ........................................................................................................................................ 45

7.8 Repairs/Reworks .......................................................................................................................................... 45

7.9 Finishing operations .................................................................................................................................... 45

8 Testing and inspection ................................................................................................................................ 45

8.1 Performance of inspection and testing ................................................................................................. 45

8.2 Design documentation, review and approval ..................................................................................... 46

8.2.1 General ............................................................................................................................................................. 46

8.2.2 Design documentation ................................................................................................................................ 46

8.2.3 Design examination and design approval............................................................................................ 47

8.2.4 Design documentation change ................................................................................................................. 48

8.3 Type examination ......................................................................................................................................... 48

8.4 Calibration ....................................................................................................................................................... 48

8.5 Material ............................................................................................................................................................ 48

8.6 Manufacturing ................................................................................................................................................ 49

8.7 Non-destructive and destructive testing of welded joints ............................................................. 49

8.8 Brazed joints ................................................................................................................................................... 50

8.9 Subcontracted elements ............................................................................................................................. 50

8.10 Final inspection ............................................................................................................................................. 50

8.10.1 General ............................................................................................................................................................. 50

8.10.2 Visual examination ...................................................................................................................................... 50

8.10.3 Examination of documentation ............................................................................................................... 51

8.10.4 Pressure test ................................................................................................................................................... 51

8.10.5 Leak test ........................................................................................................................................................... 51

8.11 Marking ............................................................................................................................................................ 52

8.12 Documentation .............................................................................................................................................. 52

---------------------- Page: 5 ----------------------
SIST EN 14276-1:2020
EN 14276-1:2020 (E)

8.12.1 General ............................................................................................................................................................. 52

8.12.2 Manufacturer’s instruction ....................................................................................................................... 52

8.12.3 Technical documentation for user ......................................................................................................... 53

8.12.4 Records ............................................................................................................................................................ 53

Annex A (normative) Alternative requirements for prevention of brittle fracture: Method

according to temperature stress cases ................................................................................................. 55

A.1 General ............................................................................................................................................................. 55

A.2 Temperature stress cases ......................................................................................................................... 57

A.3 Determination of lowest application temperatures for stress cases min t , min t

0 75 0

and min t ........................................................................................................................................... 57

50 0 25

A.4 Welding conditions ...................................................................................................................................... 58

A.4.1 Welded connections .................................................................................................................................... 58

A.4.2 Heat treatment after welding .................................................................................................................. 59

A.5 Proof of notch impact energy ................................................................................................................... 59

Annex B (normative) Specification and approval of brazing procedures .............................................. 60

B.1 Introduction ................................................................................................................................................... 60

B.2 General ............................................................................................................................................................. 60

B.2.1 Responsibility ................................................................................................................................................ 60

B.2.2 Specification of brazing procedures ...................................................................................................... 60

B.2.3 Technical content of BPS............................................................................................................................ 61

B.3 Test piece ........................................................................................................................................................ 66

B.4 Examination and testing ............................................................................................................................ 66

B.4.1 General ............................................................................................................................................................. 66

B.4.2 Visual examination ...................................................................................................................................... 67

B.4.3 Tensile test ..................................................................................................................................................... 67

B.4.4 Bend test .......................................................................................................................................................... 67

B.4.5 Peel test ........................................................................................................................................................... 68

B.4.6 Metallographic examination .................................................................................................................... 68

B.5 Range of approval ........................................................................................................................................ 68

B.5.1 General ............................................................................................................................................................. 68

B.5.2 Related to the manufacturer .................................................................................................................... 68

B.5.3 Related to the material............................................................................................................................... 68

B.5.3.1 Parent metal ................................................................................................................................................... 68

B.5.3.2 Thickness ........................................................................................................................................................ 69

B.5.4 Range of approval ........................................................................................................................................ 69

B.5.4.1 General ............................................................................................................................................................. 69

B.5.4.2 Angle of branch connection ...................................................................................................................... 70

B.5.4.3 Brazing process ............................................................................................................................................. 70

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SIST EN 14276-1:2020
EN 14276-1:2020 (E)

B.5.4.4 Flow position .................................................................................................................................................. 70

B.5.4.5 Joint design ..................................................................................................................................................... 70

B.5.4.6 Filler material ................................................................................................................................................ 70

B.5.4.7 Brazing temperature ................................................................................................................................... 71

B.5.4.8 Brazing flux ..................................................................................................................................................... 71

B.5.4.9 Fuel gas, atmosphere, nature of flame or type of energy ............................................................... 71

B.5.4.10 Post braze heat treatment .................................................................................................................... 71

B.6 Brazing Procedure Approval Record (BPAR) ..................................................................................... 71

Annex C (normative) Pressure testing ................................................................................................................. 72

C.1 Pressure test ................................................................................................................................................... 72

C.1.1 General ............................................................................................................................................................. 72

C.1.2 Basic requirements ...................................................................................................................................... 72

C.1.2.1 Pressure vessels ............................................................................................................................................ 72

C.1.2.2 Accessories ...................................................................................................................................................... 72

C.1.2.3 Safety ................................................................................................................................................................. 72

C.1.2.4 Hydraulic test ................................................................................................................................................. 72

C.1.2.5 Pneumatic test ............................................................................................................................................... 73

C.1.3 Pressure test ................................................................................................................................................... 73

C.1.3.1 Value of test pressure .................................................................................................................................. 73

C.1.3.2 Specific value of test pressure for compressor housing ................................................................. 73

C.1.3.3 Temperature requirement ........................................................................................................................ 73

C.1.3.4 Test procedure .............................................................................................................................................. 74

C.1.3.5 Pass fail criteria ............................................................................................................................................. 74

C.1.3.6 Requirements for pressure gauges ........................................................................................................ 74

C.1.4 Final test report ............................................................................................................................................. 74

C.2 Acoustic emission examination ............................................................................................................... 75

Annex D (normative) Relations between the different pressures ............................................................. 76

Annex E (normative) Experimental design methods ...................................................................................... 77

E.1 Introduction.................................................................................................................................................... 77

E.1.1 General ............................................................................................................................................................. 77

E.1.2 Methods ............................................................................................................................................................ 77

E.1.3 Documentation .............................................................................................................................................. 78

E.1.4 Duplicate or similar parts .......................................................................................................................... 78

E.1.4.1 General .....................................
...

Questions, Comments and Discussion

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