Zbiorniki ciśnieniowe w Japonii: klasa 1 i 2, wartość PV

W specyfikacji japońskiego klienta stoi, że zbiornik sprężonego powietrza, który wyceniasz, nie może być zbiornikiem „dai-nishu atsuryoku yōki”. Inżynier procesu z japońskiej centrali pyta, czy nowy wymiennik ogrzewany parą to „ichi-atsu”. Albo zbiornik wykonany w waszym zakładzie według PN-EN 13445 jedzie do fabryki w Japonii, a odbiorca pyta, jakie badania będą tam wymagane. W każdym z tych przypadków pytanie jest to samo: do której klasy zbiorników ciśnieniowych należy ten zbiornik według prawa japońskiego?

Krótka odpowiedź: japońska ustawa o bezpieczeństwie i higienie pracy dzieli zbiorniki ciśnieniowe na dwie główne grupy. Zbiorniki ciśnieniowe klasy 1 (dai-isshu atsuryoku yōki) służą do podgrzewania, prowadzenia reakcji lub odparowywania albo magazynują ciecz o temperaturze powyżej jej temperatury wrzenia pod ciśnieniem atmosferycznym. Zbiorniki ciśnieniowe klasy 2 (dai-nishu atsuryoku yōki) magazynują gaz o nadciśnieniu 0,2 MPa (2 bar) lub wyższym. Pełny zbiornik klasy 1 wymaga corocznego badania ustawowego i comiesięcznej kontroli własnej, a zbiornik klasy 2 – kontroli własnej raz w roku.

O klasie decydują cztery rzeczy: co jest w zbiorniku i do czego służy, maksymalne dopuszczalne ciśnienie robocze, pojemność wewnętrzna oraz średnica wewnętrzna i długość płaszcza. Poniżej przechodzimy przez każdą z nich: jest tabela orientacyjna, przykłady obliczania wartości PV, przebieg badań, schemat decyzyjny, a na końcu lista kontrolna do wysłania japońskiej stronie.

Spis treści

1. Co w Japonii jest zbiornikiem ciśnieniowym
2. Klasa 1 a klasa 2 zbiorników ciśnieniowych
3. Podklasy klasy 1 i wartość PV
4. Podklasy klasy 2 i kryteria wielkości
5. Badania i formalności według klasy
6. Odpowiednik w Polsce i UE
7. Nadzorca pracy i prace wymagające uprawnień
8. Jak sklasyfikować zbiornik: schemat decyzyjny
9. Lista kontrolna: co uzgodnić z japońską stroną
10. Ograniczenia tego poradnika
11. FAQ
12. Źródła

Co w Japonii jest zbiornikiem ciśnieniowym

Według prawa japońskiego zbiornik ciśnieniowy to zbiornik, w którym ciśnienie wewnętrzne przekracza ciśnienie atmosferyczne, z wyłączeniem kotłów. Typowe przykłady to wymienniki ciepła, autoklawy, aparaty destylacyjne i zbiorniki sprężonego powietrza.

Kotły są osobną kategorią. Kocioł ogrzewa wodę ogniem lub innym źródłem ciepła, wytwarza parę albo gorącą wodę o ciśnieniu wyższym od atmosferycznego i dostarcza je dalej. Wiele zbiorników ciśnieniowych stoi właśnie po stronie odbiorcy tej pary.

Butle gazowe i inne pojemniki na gazy wysokociśnieniowe podlegają innej ustawie – ustawie o bezpieczeństwie gazów wysokociśnieniowych. Zbiorniki objęte tą ustawą, ustawą o działalności elektroenergetycznej lub ustawą o działalności gazowniczej są wyłączone z przepisów o pozwoleniu na wytwarzanie i badaniach z ustawy o bezpieczeństwie i higienie pracy. Niektóre obowiązki pozostają jednak, na przykład wyznaczenie nadzorcy pracy (sagyō shunin-sha) dla zbiornika klasy 1.

Rys. 1: Typowe zbiorniki ciśnieniowe w zakładzie

Wymiennik ciepła ogrzewany parą jest często zbiornikiem klasy 1. Zbiornik powietrza przy sprężarce jest często zbiornikiem klasy 2.

To tylko typowe przykłady. Faktyczna klasa zależy od sposobu użycia (podgrzewanie, reakcja, odparowywanie lub magazynowanie gazu), maksymalnego dopuszczalnego ciśnienia roboczego, pojemności wewnętrznej oraz średnicy wewnętrznej i długości płaszcza.

Zbiornik pod ciśnieniem wewnętrznym może po rozerwaniu wyrządzić poważne szkody, dlatego japońska ustawa o bezpieczeństwie i higienie pracy reguluje go na trzy sposoby:

• wymagania konstrukcyjne wyznaczają przepisy rządowe, takie jak japoński kodeks konstrukcji zbiorników ciśnieniowych (Construction Code for Pressure Vessels),
• przy wytwarzaniu i instalacji obowiązują badania ustawowe (badanie spawania, badanie konstrukcji, odbiór po montażu i inne),
• po instalacji zbiornik podlega cyklowi badań eksploatacyjnych lub okresowych kontroli własnych.

Prawo dzieli zbiorniki ciśnieniowe na klasę 1 i klasę 2. Mniejsze zbiorniki typu klasy 1 stają się małymi zbiornikami ciśnieniowymi (kogata atsuryoku yōki), a zbiorniki zbyt małe dla obu klas potocznie nazywa się zbiornikami uproszczonymi (kan'i yōki).

Ta klasyfikacja to prawo japońskie i dotyczy zbiorników używanych w Japonii. W zakładzie w Polsce o wymaganiach decydują nadal przepisy krajowe i unijne oraz właściwy dozór techniczny (więcej w sekcji „Odpowiednik w Polsce i UE” poniżej). Z tymi terminami najczęściej spotkasz się w specyfikacjach i rysunkach pisanych przez japońskich inżynierów albo wtedy, gdy zbiornik jedzie do Japonii.

Klasa 1 a klasa 2 zbiorników ciśnieniowych

W japońskich zakładach klasę 1 skraca się zwykle do ichi-atsu, a klasę 2 do ni-atsu. Poniższa tabela pokazuje, czym różnią się te dwie klasy.

Kryterium	Klasa 1 (ichi-atsu)	Klasa 2 (ni-atsu)
Zawartość i sposób użycia	Podgrzewanie, reakcja lub odparowywanie; ciecz powyżej temperatury wrzenia pod ciśnieniem atmosferycznym	Magazynowanie gazu o nadciśnieniu 0,2 MPa (2 bar) lub wyższym
Jak ustala się klasę	Wartość PV oraz średnica wewnętrzna i długość płaszcza	Pojemność wewnętrzna oraz średnica wewnętrzna i długość płaszcza (wartość PV nie jest używana)
Wytwarzanie i instalacja	Pozwolenie na wytwarzanie i badanie konstrukcji; zgłoszenie instalacji i odbiór po montażu	Wymagana certyfikacja indywidualna (kobetsu kentei)
Po instalacji	Badanie eksploatacyjne (seino kensa), zasadniczo co rok, oraz comiesięczna kontrola własna	Kontrola własna co najmniej raz w roku
Nadzorca pracy (sagyō shunin-sha)	Wymagany, z wyjątkami dla mniejszych zbiorników	Nie jest wymagany
Typowe urządzenia	Wymienniki ciepła ogrzewane parą, autoklawy	Zbiorniki powietrza przy sprężarkach

Prawdziwa różnica tkwi w tym, co jest w zbiorniku i co się w nim dzieje:

• Klasa 1: zbiorniki, w których podgrzewanie, reakcja lub odparowywanie wytwarza parę, oraz zbiorniki magazynujące ciecz powyżej jej temperatury wrzenia pod ciśnieniem atmosferycznym
• Klasa 2: zbiorniki magazynujące gaz o nadciśnieniu 0,2 MPa lub wyższym, o ile nie zaliczają się już do klasy 1

Klasę 1 opisuje się czasem jako „zbiornik z cieczą nasyconą”, ale ustawa definiuje cztery typy. O klasie decyduje to, co zbiornik robi, a nie tylko stan jego zawartości.

Rys. 2: Cztery typy zbiorników ciśnieniowych klasy 1

Podgrzewacze, reaktory i wyparki kwalifikują się, gdy ciśnienie wewnętrzne przekracza atmosferyczne. Akumulatory kwalifikują się, gdy magazynują ciecz powyżej jej temperatury wrzenia pod ciśnieniem atmosferycznym (rozporządzenie wykonawcze, art. 1 pkt 5).

PodgrzewaczPodgrzewa ciało stałe lub ciecz parą albo innym czynnikiem grzewczym. Wymienniki ciepła, aparaty do gotowania parą, sterylizatory

ReaktorWytwarza parę wewnątrz w wyniku reakcji chemicznej lub podobnego procesu. Autoklawy

WyparkaPodgrzewa ciecz, aby wydzielić parę i rozdzielić składniki. Aparaty destylacyjne, ekstraktory

AkumulatorMagazynuje ciecz powyżej jej temperatury wrzenia pod ciśnieniem atmosferycznym. Akumulatory ciepła, zbiorniki gazów skroplonych

Przykładowe urządzenia pochodzą z materiału grupy roboczej japońskiego Ministerstwa Zdrowia, Pracy i Opieki Społecznej (MHLW) z 2006 r. O klasie decydują sposób użycia i wielkość, a nie nazwa urządzenia.

Klasy rozdziela się dlatego, że rozerwanie zbiornika klasy 1 powoduje znacznie większe szkody. Gorąca ciecz, która pozostawała cieczą tylko dzięki ciśnieniu, w chwili jego spadku gwałtownie zamienia się w parę, a nagłe rozprężenie czyni wybuch o wiele groźniejszym. Dlatego zasady dla klasy 1 są ostrzejsze. Każda klasa dzieli się jeszcze na mniejsze podklasy, opisane niżej. Jeśli chcesz tylko sklasyfikować konkretny zbiornik, przejdź od razu do schematu decyzyjnego.

Podklasy klasy 1 i wartość PV

Zbiorniki typu klasy 1 dzielą się na trzy stopnie według wielkości i ciśnienia. Od najostrzejszego do najlżejszego: zbiornik ciśnieniowy klasy 1 > mały zbiornik ciśnieniowy > zbiornik uproszczony. „Zbiornik uproszczony” nie jest terminem zdefiniowanym w ustawie, tylko potoczną nazwą zbiorników wymienionych w art. 13 ust. 3 pkt 26 rozporządzenia wykonawczego, które muszą jedynie spełniać japoński kodeks konstrukcji prostych kotłów i podobnych urządzeń (Construction Code for Simple Boilers, etc.).

Prawo japońskie stosuje dwa kryteria: iloczyn maksymalnego dopuszczalnego ciśnienia roboczego i pojemności wewnętrznej (wartość PV) oraz wymiary płaszcza. Jeśli zbiornik spełnia warunek lżejszego stopnia w którymkolwiek z kryteriów, trafia do lżejszego stopnia.

• Nie klasa 1: PV ≤ 0,004 lub przy ciśnieniu 0,1 MPa albo niższym „pojemność ≤ 0,04 m³” lub „średnica wewnętrzna ≤ 200 mm i długość ≤ 1000 mm”
• Mały zbiornik ciśnieniowy: PV ≤ 0,02 lub przy ciśnieniu 0,1 MPa albo niższym „pojemność ≤ 0,2 m³” lub „średnica wewnętrzna ≤ 500 mm i długość ≤ 1000 mm”

Klasyfikacja według wartości PV

Niech P oznacza maksymalne dopuszczalne ciśnienie robocze w MPa (nadciśnienie), a V pojemność wewnętrzną w m³. Wartość PV porządkuje wtedy zbiorniki typu klasy 1 tak, jak pokazano niżej. Progi działają tylko w tych jednostkach, więc przed obliczeniem przelicz bary i litry: 1 MPa = 10 bar, a 1 m³ = 1000 l. Wartość PV = 0,02 MPa·m³ odpowiada więc 200 bar·dm³.

Rys. 3: Skala wartości PV i główne obowiązki w każdym stopniu

Wartość równa dokładnie granicy trafia do lżejszego stopnia („lub mniejsze” to strona lżejsza).

Zbiornik ciśnieniowy klasy 1PV > 0,02

Pozwolenie na wytwarzanie, badanie spawania, badanie konstrukcji, zgłoszenie instalacji, odbiór po montażu; badanie eksploatacyjne zasadniczo co rok oraz kontrola własna co najmniej raz w miesiącu

Mały zbiornik ciśnieniowy0,004 < PV ≤ 0,02

Musi przejść certyfikację indywidualną. Kontrola własna co najmniej raz w roku

Zbiornik uproszczony (nazwa potoczna)0,001 < PV ≤ 0,004

Musi spełniać japoński kodeks konstrukcji prostych kotłów i podobnych urządzeń. Bez badań przeprowadzanych przez organy lub jednostki rejestrowane

Poza zakresemPV ≤ 0,001

Poza kodeksami konstrukcji i badaniami (wyłączone są też zbiorniki o ciśnieniu 0,1 MPa lub niższym i pojemności 0,01 m³ lub mniejszej)

P = maksymalne dopuszczalne ciśnienie robocze w MPa (nadciśnienie); V = pojemność wewnętrzna w m³. Im wyżej, tym ostrzejsze wymagania. Tej skali używa się tylko dla zbiorników typu klasy 1 (podgrzewanie, reakcja, odparowywanie lub ciecz powyżej temperatury wrzenia), nigdy dla klasy 2.

Liczy się maksymalne nadciśnienie, na jakie pozwala konstrukcja zbiornika, a nie normalne ciśnienie pracy (rozporządzenie o bezpieczeństwie kotłów i zbiorników ciśnieniowych, art. 1). W praktyce bierze się je z karty danych lub rysunku zbiornika, mniej więcej tak, jak PS na tabliczce znamionowej w systemie PED. Podstawienie ciśnienia pracy odczytanego z manometru może przypisać zbiornik do lżejszej klasy, niż mu się należy.

Zawory bezpieczeństwa ustawia się tak, by otwierały się przy ciśnieniu nie wyższym niż maksymalne dopuszczalne ciśnienie robocze (art. 65 tego samego rozporządzenia). Jeśli zbiornik ma dwa zawory bezpieczeństwa lub więcej, drugi i kolejne mogą być nastawione do 3% powyżej tej wartości. Przy klasyfikacji sprawdź razem ciśnienie projektowe i nastawy zaworów.

W obliczeniu PV używaj nadciśnienia, a nie ciśnienia bezwzględnego. Ciśnienie bezwzględne zawyża wartość PV i może przenieść zbiornik do ostrzejszej klasy, niż przewiduje prawo.

Rys. 4: Przykłady obliczania wartości PV (zbiorniki typu klasy 1)

Liczby fikcyjne, pokazujące, jak dochodzi się do każdego stopnia.

Przykład A: wymiennik ciepła ogrzewany parą, podgrzewający ciecz (podgrzewacz), V = 0,3 m³, P = 0,5 MPa (5 bar)

PV = 0,5 × 0,3 = 0,15 > 0,02 → zbiornik ciśnieniowy klasy 1

Przykład B: V = 0,05 m³, P = 0,3 MPa

PV = 0,3 × 0,05 = 0,015 (powyżej 0,004, do 0,02) → mały zbiornik ciśnieniowy

Przykład C: V = 0,01 m³, P = 0,3 MPa

PV = 0,3 × 0,01 = 0,003 (powyżej 0,001, do 0,004) → zbiornik uproszczony

Przykład D: V = 0,002 m³, P = 0,4 MPa

PV = 0,4 × 0,002 = 0,0008 ≤ 0,001 → poza zakresem

Przypadek graniczny: V = 0,01 m³, P = 0,4 MPa

PV = 0,4 × 0,01 = 0,004 → „0,004 lub mniej”, więc nie klasa 1

Przykład C ma ciśnienie powyżej 0,1 MPa, więc wyłączenie „0,1 MPa lub mniej przy pojemności 0,01 m³ lub mniejszej” go nie dotyczy. PV równe dokładnie 0,02 daje mały zbiornik ciśnieniowy.

Przykład A to zbiornik klasy 1, ale ponieważ jest to podgrzewacz o pojemności wewnętrznej do 5 m³, nie wymaga nadzorcy pracy (rozporządzenie wykonawcze, art. 6 pkt 17). Nadal wymaga badania eksploatacyjnego i comiesięcznej kontroli własnej.

Klasyfikacja według średnicy i długości płaszcza

Dla zbiorników o maksymalnym dopuszczalnym ciśnieniu roboczym 0,1 MPa (1 bar) nadciśnienia lub niższym o stopniu decydują także średnica wewnętrzna i długość płaszcza.

Rys. 5: Zbiorniki typu klasy 1 o ciśnieniu 0,1 MPa lub niższym – podział według wymiarów płaszcza

Jeśli któryś wymiar przekracza ramkę lżejszego stopnia, samo kryterium wymiarów nie obniża zbiornika do lżejszego stopnia.

Jeśli kryterium pojemności lub wartości PV daje lżejszy stopień, to ono ma pierwszeństwo.

• Średnica wewnętrzna ≤ 200 mm i długość ≤ 1000 mm: nie klasa 1 (zbiornik uproszczony lub poza zakresem)
• Średnica wewnętrzna ≤ 500 mm i długość ≤ 1000 mm: mały zbiornik ciśnieniowy
• Średnica wewnętrzna > 500 mm lub długość > 1000 mm: klasa 1 według kryterium wymiarów (lżejszy stopień według pojemności lub wartości PV nadal obowiązuje)

Zbiorniki o ciśnieniu 0,1 MPa lub niższym mają też warunki pojemnościowe (do 0,04 m³ wyłączone, do 0,2 m³ mały zbiornik ciśnieniowy). Przy tym ciśnieniu takie pojemności zawsze dają jednak PV ≤ 0,004 i PV ≤ 0,02. Dlatego w zbiornikach niskociśnieniowych to kryterium wymiarów płaszcza wnosi coś ponad wartość PV. Uważaj na długie, smukłe zbiorniki o dużej pojemności: gdy płaszcz jest dłuższy niż 1000 mm, kryterium wymiarów już nie pomaga.

W przypadkach granicznych, na przykład przy sposobie mierzenia długości płaszcza, zapytaj producenta albo lokalny Urząd Nadzoru Norm Pracy (rōdō kijun kantoku-sho). Znanym przykładem zbiornika, który może należeć do klasy 1 lub 2 zależnie od temperatury wody i ciśnienia, są zamknięte naczynia wzbiorcze w instalacjach ciepłej wody.

Podklasy klasy 2 i kryteria wielkości

Po stronie klasy 2 są tylko dwa stopnie: zbiornik ciśnieniowy klasy 2 i zbiornik uproszczony, przy czym klasa 2 jest ostrzejsza. Klasa 2 nie używa wartości PV. Zbiornik magazynujący gaz o nadciśnieniu 0,2 MPa lub wyższym i spełniający któryś z warunków wielkości jest zbiornikiem klasy 2. Jeden warunek opiera się na pojemności wewnętrznej, drugi na wymiarach płaszcza.

Klasyfikacja według ciśnienia i pojemności

• 0,2 MPa (2 bar) lub więcej i pojemność 0,04 m³ (40 l) lub więcej: zbiornik ciśnieniowy klasy 2 (rozporządzenie wykonawcze, art. 1 pkt 7 lit. a)
• Powyżej ciśnienia atmosferycznego, ale poniżej 0,2 MPa, i pojemność powyżej 0,1 m³ (100 l): zbiornik uproszczony (art. 13 ust. 3 pkt 27)
• Wszystko inne (na przykład poniżej 0,2 MPa i 0,1 m³ lub mniej): poza zakresem

Weźmy zbiornik powietrza o pojemności 0,5 m³ (500 l) przy wylocie sprężarki, używany pod ciśnieniem 0,93 MPa (ok. 9,3 bar). Ma ponad 0,2 MPa i ponad 0,04 m³, więc jest zbiornikiem ciśnieniowym klasy 2. Ten sam zbiornik 0,5 m³ używany tylko do 0,15 MPa nie jest klasy 2. Ponieważ przekracza 0,1 m³, jest zbiornikiem uproszczonym i musi być wykonany zgodnie z odpowiednim kodeksem konstrukcji.

Klasyfikacja według średnicy i długości płaszcza

To kryterium dotyczy zbiorników gazowych o ciśnieniu 0,2 MPa lub wyższym.

Rys. 6: Klasa 2 według średnicy i długości płaszcza (0,2 MPa lub więcej)

Średnica wewnętrzna 200 mm lub więcej i długość 1000 mm lub więcej dają zbiornik klasy 2 nawet poniżej 0,04 m³.

Rozporządzenie wykonawcze, art. 1 pkt 7 lit. b. Zbiornik gazowy o ciśnieniu 0,2 MPa lub wyższym, poniżej 0,04 m³ i poza ramką wymiarów, jest poza zakresem. Nie może być też zbiornikiem uproszczonym, bo ten stopień wymaga pojemności powyżej 0,1 m³.

Smukły płaszcz może sprawić, że mały zbiornik stanie się klasą 2. Walec o średnicy wewnętrznej 200 mm i długości 1000 mm ma około 0,031 m³, czyli mniej niż 0,04 m³, a mimo to według kryterium wymiarów jest klasą 2. Z kolei zbiornik 0,03 m³ używany pod ciśnieniem 0,9 MPa, z płaszczem 250 mm × 600 mm, nie spełnia żadnego z warunków i jest poza zakresem. Zbiornikami uproszczonymi mogą być tylko zbiorniki gazowe o ciśnieniu poniżej 0,2 MPa.

Badania i formalności według klasy

Każdy stopień ma własne procedury przy wytwarzaniu i instalacji oraz cykliczne badania po nich:

• Zbiornik ciśnieniowy klasy 1: badanie eksploatacyjne (seino kensa) przez zarejestrowaną jednostkę badawczą, taką jak Japan Boiler Association, zasadniczo co rok, w celu odnowienia świadectwa kontroli, oraz okresowa kontrola własna co najmniej raz w miesiącu
• Mały zbiornik ciśnieniowy: okresowa kontrola własna co najmniej raz w roku
• Zbiornik ciśnieniowy klasy 2: okresowa kontrola własna co najmniej raz w roku
• Zbiornik uproszczony: brak przepisów o badaniach okresowych i kontrolach własnych (zbiornik musi spełniać kodeks konstrukcji)

Małe zbiorniki ciśnieniowe, zbiorniki klasy 2 i zbiorniki uproszczone nie wymagają zgłoszenia instalacji ani badania przy instalacji.

Okresowa kontrola własna obejmuje uszkodzenia korpusu, zużycie śrub pokrywy oraz uszkodzenia rur i zaworów. Wyniki trzeba zapisywać i przechowywać przez trzy lata (rozporządzenie, art. 67, 88 i 94). Zbiorniki klasy 1 podlegają badaniom na każdym etapie od wytwarzania po użytkowanie, rozdzielonym między producenta i użytkownika.

Rys. 7: Przebieg badań zbiornika ciśnieniowego klasy 1

Kroki dzielą się między producenta a firmę, która instaluje i eksploatuje zbiornik.

Producent

KROK 1Pozwolenie na wytwarzanieWydaje dyrektor prefekturalnego biura pracy (Labour Bureau); dołącza się wyniki przeglądu projektu wykonanego przez zarejestrowaną jednostkę

KROK 2Badanie spawaniaWniosek składa się przed spawaniem; badanie wykonuje zarejestrowana jednostka badawcza

KROK 3Badanie konstrukcjiPo ukończeniu zarejestrowana jednostka bada zbiornik, w tym próbą hydrauliczną, i go cechuje

DODATKOWOBadanie przed użyciemWymagane dla zbiorników importowanych i zbiorników, które przez rok lub dłużej nie były zainstalowane

Użytkownik (firma eksploatująca zbiornik)

KROK 4Zgłoszenie instalacjiSkłada się do lokalnego Urzędu Nadzoru Norm Pracy co najmniej 30 dni przed rozpoczęciem prac

KROK 5Odbiór po montażuUrząd sprawdza zbiornik i jego orurowanie, a następnie wydaje świadectwo kontroli

KROK 6Badanie eksploatacyjneŚwiadectwo jest ważne rok i odnawia się je po badaniu przez zarejestrowaną jednostkę

STALEOkresowa kontrola własnaWykonuje użytkownik co najmniej raz w miesiącu; zapisy przechowuje się trzy lata

Rozporządzenie o bezpieczeństwie kotłów i zbiorników ciśnieniowych, art. 49–75; ustawa o bezpieczeństwie i higienie pracy, art. 88. Zależnie od wyniku badania eksploatacyjnego świadectwo może zostać odnowione na okres krótszy niż rok albo dłuższy niż rok, do dwóch lat.

Badanie eksploatacyjne wymaga przygotowania, na przykład ochłodzenia i oczyszczenia zbiornika (rozporządzenie, art. 75), więc urządzenie trzeba za każdym razem zatrzymać. Z tego powodu japońscy inżynierowie projektujący zbiorniki dla zakładów starają się, o ile to możliwe, nie dopuścić do klasy 1. Gdy się nie da, częste rozwiązanie to wpisanie badania eksploatacyjnego w planowany postój (teishū), aby zakład zatrzymywać tylko raz.

O tym, jak japońskie zakłady planują takie postoje, piszemy w osobnym artykule.

Formalności trwają także po instalacji. Zmiana płaszcza lub den wymaga zgłoszenia zmiany i badania po zmianie, wznowienie pracy po przestoju wymaga badania przed ponownym użyciem, a wycofanie z eksploatacji – zwrotu świadectwa kontroli.

Zbiorniki wykonane poza Japonią

Jeśli wykonujesz lub dostarczasz zbiornik, który będzie używany w Japonii, obowiązuje go klasa japońska. Według Japan Boiler Association zbiorniki klasy 1 są badane na każdym etapie, w tym przy wytwarzaniu, imporcie i instalacji. Małe zbiorniki ciśnieniowe i zbiorniki klasy 2 muszą przejść certyfikację indywidualną (kobetsu kentei) przy wytwarzaniu lub imporcie. Importowane zbiorniki klasy 1 przechodzą badanie przed użyciem pokazane na rysunku 7.

Niektóre jednostki badawcze poza Japonią są uznane przez japońskie Ministerstwo Zdrowia, Pracy i Opieki Społecznej (MHLW) do badania urządzeń ciśnieniowych na rynek japoński. Usługi tego rodzaju opisują Apave, LRQA i TÜV Rheinland. MHLW wydało też wytyczne dotyczące tego, jak traktuje się badania przed użyciem i certyfikacje indywidualne, gdy do wniosku dołączono świadectwo zgodności od wyznaczonej zagranicznej jednostki. Którą drogą pójść w przypadku danego zbiornika i co japońska jednostka nadal sprawdzi, ustal z importerem i jednostką badawczą przed rozpoczęciem wytwarzania.

W Polsce dochodzi jeszcze jedna rzecz: znak CE według dyrektywy 2014/68/UE (PED) i zgodność z PN-EN 13445 nie są dla japońskiej strony automatycznym dowodem zgodności z japońskim kodeksem konstrukcji zbiorników ciśnieniowych. Nie znaleźliśmy dokumentu japońskiego organu, który mówiłby o zbiornikach z oznakowaniem CE wprost. Jedyne, co potwierdzają źródła, dotyczy zbiorników ASME: w raporcie rządowym z 1998 r. ówczesne Ministerstwo Pracy stwierdziło, że zbiorniki wykonane według norm ASME mogą zostać uznane za zgodne, a dokumenty równoważności ocenia się indywidualnie. Praktyka mogła się od tego czasu zmienić, więc nie zakładaj, że projekt zgodny z PED zostanie przyjęty bez zmian – sprawdź aktualne wymagania u importera i w jednostce badawczej.

Odpowiednik w Polsce i UE

Japońskie klasy 1 i 2 nie mają prostego odpowiednika w systemie europejskim, który opiera się na innych kryteriach. W UE urządzenia ciśnieniowe projektuje się, wytwarza i ocenia pod względem zgodności według dyrektywy 2014/68/UE (PED), a dla zbiorników ciśnieniowych niepodgrzewanych płomieniem podstawową normą zharmonizowaną jest PN-EN 13445 (to ta sama norma co EN 13445). Kategoria według PED wynika z ciśnienia, objętości i rodzaju czynnika, a nie z podziału na „podgrzewanie / gaz”.

Eksploatacją w Polsce zajmuje się dozór techniczny. Według strony Urzędu Dozoru Technicznego (UDT) zbiornik ciśnieniowy należy zgłosić do UDT w celu uzyskania decyzji zezwalającej na eksploatację, jeżeli V × P > 300 bar × dm³. Ten próg i japońskie progi PV nie są porównywalne wprost, bo zakres, definicje ciśnienia i warunki wyłączeń są inne. Dla orientacji: japońskie PV = 0,02 MPa·m³ to 200 bar·dm³, a PV = 0,004 to 40 bar·dm³.

Przy zbiorniku w polskim zakładzie, który ma japońską dokumentację, rozdziel więc dwie sprawy. Obowiązki eksploatacyjne w Polsce wynikają z polskiego prawa i decyzji UDT oraz z wymagań BHP pracodawcy, a japońska klasa jest tylko informacją, jakiej kategorii zbiornika oczekuje japońska centrala lub klient. Japońskiemu „nadzorcy pracy” nie odpowiada jedno stanowisko w polskim systemie, więc zapytaj, jakiej funkcji faktycznie oczekuje japońska strona.

Nadzorca pracy i prace wymagające uprawnień

Przy pracach obsługowych na zbiorniku klasy 1 pracodawca musi wyznaczyć nadzorcę pracy przy zbiornikach ciśnieniowych klasy 1 (sagyō shunin-sha, rozporządzenie wykonawcze, art. 6 pkt 17). Niektóre zbiorniki z zakresu klasy 1 są z tego obowiązku zwolnione:

• małe zbiorniki ciśnieniowe,
• podgrzewacze (art. 1 pkt 5 lit. a) o pojemności wewnętrznej do 5 m³,
• reaktory, wyparki i akumulatory (pkt 5 lit. b–d) o pojemności wewnętrznej do 1 m³.

Nadzorca musi mieć japońskie kwalifikacje, a rodzaj kwalifikacji zależy od tego, czy zbiornik jest częścią instalacji chemicznej (rozporządzenie, art. 62):

• zbiorniki klasy 1 w instalacjach chemicznych: osoba, która ukończyła kurs umiejętności dla nadzorców pracy przy zbiornikach klasy 1 (instalacje chemiczne),
• pozostałe zbiorniki klasy 1: licencjonowany operator kotłów (klasa specjalna, pierwsza lub druga) albo osoba, która ukończyła kurs dla instalacji chemicznych lub kurs ogólny dla nadzorców pracy przy zbiornikach klasy 1,
• zbiorniki klasy 1 objęte także ustawą o bezpieczeństwie gazów wysokociśnieniowych lub podobnymi przepisami: uprawnieni są także posiadacze licencji nadzorcy pracy przy określonych zbiornikach klasy 1.

Do obowiązków nadzorcy należy pilnowanie, by ciśnienie nie przekroczyło maksymalnego dopuszczalnego ciśnienia roboczego, i utrzymywanie sprawności zaworów bezpieczeństwa. Przy pierwszym użyciu zbiornika lub zmianie jego zawartości nadzorca objaśnia sposób pracy i bezpośrednio nią kieruje. Sprawdza też w razie potrzeby temperaturę i ciśnienie w zbiorniku, natychmiast reaguje na nieprawidłowości, zapisuje warunki pracy i przekazuje je przy zmianie obsady (art. 63). Nazwisko nadzorcy należy wywiesić w widocznym miejscu przy zbiorniku (art. 66).

Inne prace przy zbiornikach klasy 1 w Japonii także wymagają personelu z uprawnieniami. Spawanie wymaga licencjonowanego spawacza kotłów klasy specjalnej (spawacz kotłów zwykły może spawać m.in. elementy o grubości do 25 mm). Konserwacja zbiorników klasy 1 na tyle dużych, że wymagają nadzorcy pracy, jest zastrzeżona dla licencjonowanych pracowników konserwacji kotłów (rozporządzenie wykonawcze, art. 20; rozporządzenie, art. 55 i 70). Zbiorniki klasy 2, małe zbiorniki ciśnieniowe i zbiorniki uproszczone nie mają wymogu nadzorcy pracy.

Jak sklasyfikować zbiornik: schemat decyzyjny

Przejdź przez pytania po kolei: najpierw zawartość i sposób użycia, potem ciśnienie, na końcu wielkość. Wynik traktuj jako wstępny. Gdy klasa jest niejasna, skonsultuj się z producentem, lokalnym Urzędem Nadzoru Norm Pracy lub Japan Boiler Association.

Rys. 8: Schemat klasyfikacji zbiorników ciśnieniowych

Zacznij od góry. P = maksymalne dopuszczalne ciśnienie robocze (MPa, nadciśnienie); V = pojemność wewnętrzna (m³).

P1. Czy zbiornik podlega ustawie o bezpieczeństwie gazów wysokociśnieniowych, ustawie o działalności elektroenergetycznej, ustawie o działalności gazowniczej lub podobnej?

• TakObowiązuje ta ustawa (wyłączenie z przepisów o pozwoleniach i badaniach z ustawy o bezpieczeństwie i higienie pracy; obowiązek nadzorcy pracy dla klasy 1 pozostaje)
• NiePrzejdź do P2

Nie

P2. Czy podgrzewanie, reakcja lub odparowywanie wytwarza w środku parę albo czy zbiornik magazynuje ciecz powyżej jej temperatury wrzenia pod ciśnieniem atmosferycznym (ciśnienie wewnętrzne powyżej atmosferycznego)?

• TakStrona klasy 1. Przejdź do P3
• NieJeśli magazynuje tylko gaz, przejdź do P5

Tak

P3. Czy PV ≤ 0,004, albo przy 0,1 MPa lub mniej czy V ≤ 0,04, albo płaszcz ma średnicę wewn. ≤ 200 mm i długość ≤ 1000 mm?

• TakNie klasa 1. Zbiornik uproszczony, jeśli PV > 0,001; poza zakresem, jeśli PV ≤ 0,001 (lub przy 0,1 MPa lub mniej, gdy V ≤ 0,01)
• NiePrzejdź do P4

Nie

P4. Czy PV ≤ 0,02, albo przy 0,1 MPa lub mniej czy V ≤ 0,2, albo płaszcz ma średnicę wewn. ≤ 500 mm i długość ≤ 1000 mm?

• TakMały zbiornik ciśnieniowy
• NieZbiornik ciśnieniowy klasy 1 (sprawdź pojemność, aby ustalić, czy potrzebny jest nadzorca pracy)

Zbiornik gazowy z P2

P5. Czy gaz ma ciśnienie 0,2 MPa lub wyższe i czy V ≥ 0,04, albo płaszcz ma średnicę wewn. ≥ 200 mm i długość ≥ 1000 mm?

• TakZbiornik ciśnieniowy klasy 2
• NieZbiornik uproszczony, jeśli ciśnienie jest poniżej 0,2 MPa i V > 0,1; w przeciwnym razie poza zakresem

Wyłączone są m.in. zbiorniki na statkach objęte ustawą o bezpieczeństwie statków oraz układy paliwowe pojazdów. W razie wątpliwości zapytaj lokalny Urząd Nadzoru Norm Pracy lub Japan Boiler Association.

Wymiennik ciepła z przykładu A odpowiada „tak” w P2 i „nie” w P3 i P4, więc jest zbiornikiem klasy 1. Zbiornik powietrza 0,93 MPa i 0,5 m³ przechodzi z P2 do P5 jako zbiornik gazowy i kończy jako klasa 2.

Nie klasyfikuj zbiornika wyłącznie po nazwie urządzenia. Dwa wymienniki ciepła mogą podlegać innym przepisom zależnie od tego, czy jeden podgrzewa ciecz parą, a drugi tylko chłodzi wodą chłodzącą.

Lista kontrolna: co uzgodnić z japońską stroną

Niezależnie od tego, czy zbiornik kupujesz, specyfikujesz czy dostarczasz, uzgodnij z producentem poniższe punkty przed projektem lub zakupem, żeby później nie pominąć żadnej wymaganej procedury.

• Maksymalne dopuszczalne ciśnienie robocze (nadciśnienie, MPa) i nastawy zaworów bezpieczeństwa – z karty danych lub rysunku, a nie ciśnienie pracy
• Pojemność wewnętrzna (m³) oraz średnica wewnętrzna i długość płaszcza (mm)
• Zawartość i sposób użycia: podgrzewanie, reakcja, odparowywanie, ciecz powyżej temperatury wrzenia pod ciśnieniem atmosferycznym albo samo magazynowanie gazu
• Jakie prawo obowiązuje: ustawa o bezpieczeństwie i higienie pracy, ustawa o bezpieczeństwie gazów wysokociśnieniowych lub inna
• Klasa, jakiej oczekuje strona japońska (klasa 1, mały zbiornik ciśnieniowy, klasa 2, zbiornik uproszczony lub poza zakresem) i kto ją potwierdził
• Wymagane dokumenty: certyfikacja indywidualna, cecha z badania konstrukcji, świadectwo kontroli i podobne zapisy
• Dla zbiorników importowanych: która jednostka prowadzi badanie przed użyciem lub certyfikację indywidualną i czy zaangażowana będzie zagraniczna jednostka badawcza
• Dla klasy 1: kto składa zgłoszenie instalacji (co najmniej 30 dni przed rozpoczęciem prac) i jak coroczne badanie eksploatacyjne wpisuje się w harmonogram postojów
• Dla zbiornika w Polsce: dane z oznakowania CE (PS, kategoria PED), dokumentacja według PN-EN 13445 oraz status zgłoszenia do UDT

Te punkty możesz przenieść do specyfikacji zakupowej.

Wzór wiadomości do japońskiego klienta lub dostawcy

Poniżej gotowy tekst po angielsku, którego zwykle używa się w korespondencji z Japonią. Uzupełnij fragmenty w nawiasach kwadratowych:

Subject: Pressure vessel class for [tag no. / equipment name]

Hello [name],

To confirm the pressure vessel class under the Industrial Safety and Health Act, could you check the values below?

1. Maximum allowable working pressure (MPa, gauge): [value]
2. Internal volume (m³): [value]
3. Shell inside diameter and length (mm): [value]
4. Contents and use (heating / reaction / evaporation / liquid above boiling point / gas storage): [value]
5. Applicable law (Industrial Safety and Health Act or High Pressure Gas Safety Act): [value]

Based on these values, we understand the vessel to be a [Class 1 / small pressure vessel / Class 2 / simple vessel]. Please let us know if your understanding differs, and which inspections and documents you will need from us.

Best regards,
[your name]

Ograniczenia tego poradnika

• Poradnik wyjaśnia zasady klasyfikacji z japońskiej ustawy o bezpieczeństwie i higienie pracy. Nie zastępuje samej ustawy ani rozstrzygnięcia organów.
• Przypadki graniczne (mierzenie długości płaszcza, wymienniki tylko chłodzące, zbiorniki przełączane między ciśnieniem a próżnią) trzeba potwierdzić u producenta, w lokalnym Urzędzie Nadzoru Norm Pracy lub w jednostce badawczej.
• Zbiorniki objęte ustawą o bezpieczeństwie gazów wysokociśnieniowych i innymi ustawami podlegają innym zasadom, których tu nie omawiamy.
• Poza Japonią obowiązują lokalne przepisy o urządzeniach ciśnieniowych i właściwy organ, niezależnie od klasy przypisanej w japońskim dokumencie. W Polsce i UE dotyczy to m.in. PED, PN-EN 13445 i dozoru technicznego; szczegóły i progi sprawdź w UDT.
• Zasady dotyczące zbiorników importowanych i zagranicznych jednostek badawczych zmieniają się w czasie. Aktualną drogę potwierdź z importerem i jednostką badawczą.

FAQ

Co znaczą ichi-atsu i ni-atsu?

To zakładowe skróty: ichi-atsu to zbiornik ciśnieniowy klasy 1, a ni-atsu to zbiornik ciśnieniowy klasy 2. Ichi-atsu obejmuje zbiorniki, które podgrzewają, prowadzą reakcje lub odparowują albo zawierają ciecz powyżej temperatury wrzenia. Ni-atsu obejmuje zbiorniki magazynujące gaz o ciśnieniu 0,2 MPa lub wyższym. Ichi-atsu podlega surowszym zasadom: coroczne badanie eksploatacyjne i comiesięczne kontrole własne. Zbiorniki ni-atsu muszą przejść certyfikację indywidualną i raz w roku mieć kontrolę własną.

Czy zbiornik powietrza przy sprężarce to zbiornik ciśnieniowy klasy 2?

Tak, jeśli maksymalne dopuszczalne ciśnienie robocze wynosi 0,2 MPa lub więcej i pojemność wynosi 0,04 m³ (40 l) lub więcej albo płaszcz ma średnicę wewnętrzną co najmniej 200 mm i długość 1000 mm. Zbiornik klasy 2 wymaga kontroli własnej co najmniej raz w roku, a zapisy przechowuje się przez trzy lata. Smukły płaszcz może sprawić, że nawet mały zbiornik jest klasy 2, więc sprawdź i pojemność, i wymiary płaszcza.

Czy wymiennik ciepła to zbiornik ciśnieniowy klasy 1?

Wymiennik, który przyjmuje parę lub olej termalny, aby ogrzać ciecz lub ciało stałe, jest podgrzewaczem i mieści się w zakresie klasy 1. Zależnie od wielkości może być zamiast tego małym zbiornikiem ciśnieniowym lub zbiornikiem uproszczonym. Wymienniki wyłącznie chłodzące trudniej ocenić. Sprawdź, czy ciecz w środku ma temperaturę powyżej temperatury wrzenia pod ciśnieniem atmosferycznym albo czy gaz jest magazynowany pod ciśnieniem 0,2 MPa lub wyższym, i potwierdź to u producenta lub w lokalnym Urzędzie Nadzoru Norm Pracy.

Czym różni się mały zbiornik ciśnieniowy od zbiornika uproszczonego?

Mały zbiornik ciśnieniowy to kategoria zdefiniowana w ustawie: mniejszy zbiornik typu klasy 1. Musi przejść certyfikację indywidualną i mieć kontrolę własną co najmniej raz w roku. „Zbiornik uproszczony” to potoczna nazwa m.in. małych zbiorników poniżej stopnia małego zbiornika ciśnieniowego. Muszą być wykonane zgodnie z japońskim kodeksem konstrukcji prostych kotłów i podobnych urządzeń, ale żaden organ ani zarejestrowana jednostka ich nie bada.

Czy zbiornik próżniowy jest zbiornikiem ciśnieniowym?

Nie, jeśli pracuje wyłącznie pod próżnią. Podgrzewacze, reaktory i wyparki klasy 1 oraz wszystkie zbiorniki klasy 2 wymagają ciśnienia wewnętrznego powyżej atmosferycznego. Zbiornik przełączany między ciśnieniem a próżnią klasyfikuje się według stanu pod ciśnieniem.

Szczegóły omawiamy w osobnym artykule.

Czym zbiornik ciśnieniowy klasy 1 różni się od kotła?

Kocioł ogrzewa wodę ogniem lub innym źródłem ciepła, wytwarza parę lub gorącą wodę o ciśnieniu powyżej atmosferycznego i dostarcza ją dalej. Podgrzewacz klasy 1 używa pary otrzymanej z kotła lub innego źródła, aby ogrzać swoją zawartość. Prawo traktuje kotły i zbiorniki ciśnieniowe jako osobne kategorie, ale ich systemy pozwoleń i badań eksploatacyjnych są podobne, a licencjonowany operator kotłów może być nadzorcą pracy przy zbiornikach klasy 1 spoza instalacji chemicznych.

Źródła

• Definicje klas, nadzorca pracy, zbiorniki uproszczone: e-Gov, rozporządzenie wykonawcze do ustawy o bezpieczeństwie i higienie pracy (art. 1, 6, 12, 13, 14, 20) (po japońsku)
• Badania, kontrole własne, kwalifikacje i obowiązki nadzorcy pracy: e-Gov, rozporządzenie o bezpieczeństwie kotłów i zbiorników ciśnieniowych (art. 1, 49–95, 125) (po japońsku)
• Pozwolenie na wytwarzanie, badania przy wytwarzaniu, zgłoszenie instalacji: e-Gov, ustawa o bezpieczeństwie i higienie pracy (art. 37, 38, 88) (po japońsku)
• Kotły a zbiorniki ciśnieniowe i przykładowe urządzenia: MHLW, „Boilers and Pressure Vessels”, materiał grupy roboczej nr 4, sierpień 2006 (po japońsku)
• Klasyfikacja i obowiązki: Japan Boiler Association, klasyfikacja zbiorników klasy 1 (małych) (po japońsku); klasyfikacja zbiorników klasy 2
• Zakres wyznaczania nadzorcy pracy: Japan Boiler Association, obsługa zbiorników klasy 1 (po japońsku)
• Badanie eksploatacyjne: Japan Boiler Association, czym jest badanie eksploatacyjne (po japońsku)
• Zagraniczne jednostki badawcze dla rynku japońskiego: Apave, uznanie MHLW; LRQA, usługi badawcze MHLW; TÜV Rheinland, eksport urządzeń ciśnieniowych do Japonii
• Zbiorniki wykonane według ASME i import (1998): Cabinet Office, raport Market Access Ombudsman Council, pkt 3-(14)
• Zbiornik ciśnieniowy a dozór techniczny w Polsce: UDT, Zbiornik ciśnieniowy: podległość dozorowi technicznemu (po polsku)