Jak wykazać spełnienie wymagań w zakresie zapewnienia bezpieczeństwa wyrobów pracujących pod ciśnieniem

Ujęto w nich zapisy mówiące dlaczego konieczne jest ich wprowadzenie. I tak przyjęto, że sprawdzenie spełnienia tych wymagań będzie dokonywane podczas badań na stanowiskach odbiorczych. Badania służyć będą wykazaniu, że każdy produkt jest bezpieczny. Oznacza to, że jeśli został właściwie zastosowany i pracuje w zakresie dopuszczalnych dla niego parametrów, to nie stwarza zagrożeń. Przyjęto, że obowiązek bezpiecznego dopuszczania do dystrybucji i stosowania armatury przemysłowej oraz elementów nastawczych automatyki spoczywa na ich producencie.

Wyroby pracujące pod ciśnieniem stwarzają zagrożenia dla:

• ludzi,
• otoczenia w miejscu zainstalowania oraz wykonywania serwisu, podczas badań dokonywanych przez obsługę przy uruchamianiu instalacji itp.,
• środowiska naturalnego.

Wykazanie, że omawiane wyroby są bezpieczne opiera się na przyjęciu zasady, że dopiero spełnienie wymagań, do obowiązkowego stosowania, potwierdzone pozytywnym wynikiem badań, pozwala na dopuszczenie wyrobów do dystrybucji i eksploatacji. Zasady i sposób ich stosowania podano w dokumentach międzynarodowych:

• Dyrektywie „ciśnieniowej" Parlamentu Europejskiego i Rady 97/23/WE dotyczącej urządzeń ciśnieniowych, która została przeniesiona do stosowania w Polsce Rozporządzeniem Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej  Dz. U. z dnia 8 maja 2003 r. Nr 99, poz. 912;
  Dyrektywa stanowi poziom odnoszący się do aspektów prawno-organizacyjno-normalizacyjnych. Ma ona rangę dokumentu państwowego obowiązującego w krajach Unii Europejskiej.
• zharmonizowanej z Dyrektywą UE 97/23/WE normie PN-EN 12266-1:2007 pt. Armatura przemysłowa. Badania armatury. Część 1: Próby ciśnieniowe, procedury badawcze i kryteria odbioru. Wymagania obowiązkowe oraz normie PN-EN 12266-2:2007 pod tym samym tytułem, jako Wymagania dodatkowe;
  Normy te stanowią poziom odnoszący się do sformalizowanego zbiorczego ujęcia: wymagań, procedur oraz kryteriów odbioru zbiorów wyrobów przynależnych do "Armatury Przemysłowej".
• normach zharmonizowanych z Dyrektywą UE 97/23/WE oraz z normami PN-EN 12266 dla poszczególnych grup wyrobów, które mają określone cechy lub są dostosowane do specyficznych zastosowań, np. PN-EN 1074-1 pt. Armatura wodociągowa. Wymagania użytkowe i badania sprawdzające. Część 1: Wymagania ogólne;
  Normy te umiejscowiane są zazwyczaj na tym samym poziomie co normy podane powyżej.
• normie PN-EN 60534-4 pt. Przemysłowe zawory regulacyjne. Część 4: Badania kontrolne i odbiorcze.
  Zlokalizowane na trzecim poziomie normy stanowią sformalizowane ujęcie wymagań, procedur oraz kryteriów odbioru odnoszących się do konkretnych wyrobów, jak zasuwy żeliwne czy też wyroby, dla których normalizacja dokonywana jest poza Unią Europejską.

Skutki niespełnienia wymagań obowiązkowych

Każdy poziom unormowań stanowi punkt odniesienia do wykazania, że wyroby są bezpieczne, by w przypadku udowodnienia, że nie spełniają one wymagań, zastosować konsekwencje materialne, jakie przewiduje się, że poniesie wytwórca. Dyrektywa „ciśnieniowa” jest podstawą prawną dla wykazania spełnienia wymagań bezpieczeństwa, ale również jest punktem odniesienia w przypadku roszczeń z tytułu zaistnienia wypadków spowodowanych przez wadliwe wyroby. Z tego względu w niektórych krajach Unii Europejskiej powiązana jest ona z prawnymi aktami wykonawczymi dotyczącymi kar i/lub odszkodowań. W Polsce ujmuje to częściowo ustawa Dz. U. z dnia 12 stycznia 2007 r. Nr 35, poz. 215, dotycząca bezpieczeństwa produktów. Spełnienie wymagań norm międzynarodowych ma w związku z tym duże znaczenie dla ochrony przed poniesieniem konsekwencji przez producenta.

Z podanych względów, zarówno dyrektywy Unii Europejskiej, jak i rozporządzenia oraz normy międzynarodowe są wymaganiami zobowiązującymi do wykonania badań dla ciśnieniowych wyrobów armatury przemysłowej i elementów nastawczych. Ich spełnienie powinno być udokumentowane. Problem ten, w połączeniu z wykazaniem obiektywnego sposobu tworzenia dokumentów, został rozwiązany w przypadku zautomatyzowanych stanowisk. Automatyczne generowanie danych w procesie badań umożliwia ich zbieranie, przetwarzanie oraz przesył. Realizowane jest to przez transmisję danych wejściowych i wyjściowych, bez udziału obsługi, ze sterownika stanowiska do komputera działu jakości. Tam dane powinny zostać przetworzone na dokumenty do archiwizacji oraz świadectwa dla klientów. Rozwiązanie to na ogół nie jest spójne z badaniami na innych stanowiskach, bowiem na tych niezautomatyzowanych zapisy prowadzone są ręcznie przez obsługę wg procedur systemu jakości przyjętego w danym przedsiębiorstwie. W związku z tym to rozwiązanie często nie jest wykorzystywane, pomimo że umożliwia komputerowe generowanie dokumentów i uniknięcie pomyłek. Ze względu na zupełnie inny sposób prowadzenia zapisów prowadzonych przez obsługę mogą być one nieobiektywne z powodu błędów wynikających na przykład ze zmęczenia. Charakter takich zapisów, niespójnych z nowoczesnymi rozwiązaniami, stanowi słabe ogniwo spełnienia wymagań aktów prawno-normalizacyjnych i wydłuża czas generowania dokumentów. Poniżej przekazano informacje dotyczące możliwości opracowania i wykonania stanowisk do badań odbiorczych wyrobów.

Modułowe stanowisko do badań odbiorczych

Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP od lat zajmuje się zagadnieniami badań bezpieczeństwa dotyczącymi wyrobów wytwarzanych w przemyśle, w tym ich sprawdzania w sposób zautomatyzowany. Wiedza specjalistów instytutu została wielokrotnie zweryfikowana podczas realizowania opracowań dla zakładów przemysłowych. Znamy wymagania i uwarunkowania techniczne oraz formalno-prawne, które należy spełnić, by udokumentować osiągnięcie deklarowanych parametrów. W szczególności chodzi o deklaracje mówiące o spełnieniu przez oferowane wyroby wymagań: dyrektyw Parlamentu Europejskiego oraz norm międzynarodowych, wymagań odnośnie bezpieczeństwa oraz wartości parametrów technicznych. Uzyskane w sposób obiektywny wyniki badań mogą być przydatne zwłaszcza na potrzeby marketingowe i do przetargów.

Do budowy stanowisk odbiorczych oferujemy zestawy-moduły służące do:

• szczelnego zamykania komór, do których doprowadzone jest ciśnienie,
• automatycznej regulacji docisku zawieradła do gniazda przy sprawdzaniu szczelności zamknięcia,
• automatycznego pomiaru przecieku,
• wykrywania nieszczelności korpusu również w sposób zautomatyzowany,
• oceny wyników sprawdzeń.

Wymienione moduły mogą być zintegrowane w stanowisku odbiorczym lub wykorzystywane w sposób niezależny — zgodnie z rzeczywistymi potrzebami w danym miejscu.

Stanowiska badawcze, poza możliwością integracji z wymienionymi modułami, mogą być wyposażone w zespoły i funkcje:

• automatycznego zadawania wartości parametrów próby i pomiar sprawdzanych wartości,
• wizualizacji zmian zadawanych i mierzonych parametrów,
• komputerowego generowania świadectwa próby oraz archiwizowania danych o: wartości parametrów badanego wyrobu, wyniku sprawdzeń oraz danych identyfikujących osoby wykonujące próby, dacie jej wykonania,
• wiernego i natychmiastowego przetwarzania wykonywanych prób i ich odtwarzania,
• jednolity system identyfikacji badanych elementów,
• system wymiany informacji między sterownikiem stanowiska a komputerowym systemem archiwizacji oraz komputerami kierownictwa i/lub służb kontroli jakości.

Usługi i produkty z tego zakresu realizujemy w sposób partnerski z Fabryką Armatur Jafar. Nasze moduły i stanowiska charakteryzują między innymi poniżej podane parametry:

• zakres zadawanych ciśnień: 2–600 bar,
• zakres badanych średnic: DN 15 – DN 400,
• czynnik próbny: woda, powietrze,
• zakres pomiaru przecieku powietrza od 0,15 Ncm³/min.

Na życzenie klienta możliwe jest także wykonanie stanowiska na inne parametry.

Zakres badań

Wykazanie, że wyroby są bezpieczne ma swoją specyfikę, ukierunkowaną na ochronę ludzi, urządzeń i środowiska naturalnego. Polega ona na przyjęciu zasady, że przeprowadza się je, przewyższając wartość dopuszczalnego ciśnienia pracy. Poza badaniami muszą być również ściśle przestrzegane określane procedury i wprowadzone ograniczenia dotyczące sposobu wykonywania badań dla różnego typu wyrobów, patrz np. tablica A3 normy PN-EN 12266:2007. Powoduje to, że ze względów bezpieczeństwa nastąpiło odrzucenie całej gamy logicznie zasadnych zmian związanych z modyfikacjami procedur oraz np. dopuszczenia badań wg zasad opartych na statystycznej kontroli jakości itp.

Badania bezpieczeństwa wyrobu obejmują zazwyczaj wykonanie trzech prób każdego wyrobu na zgodność z wymaganiami obowiązkowymi:

• wytrzymałości – próba 10,
• szczelności obudowy – próba P11,
• szczelności zamknięcia – próba P12.

W Przemysłowym Instytucie Automatyki i Pomiarów PIAP opracowano zestaw narzędzi, które umożliwiają wykazanie, że produkowane wyroby pracujące pod ciśnieniem są bezpieczne. Zestaw narzędzi stanowią moduły oraz zbudowane z nich stanowiska. Służą one do doświadczalnego, a więc najbardziej wiarygodnego, wykazania, że ujęte w aktach prawnych i normach międzynarodowych wymagania są spełnione.

Takie narzędzia zostały opracowane w ramach projektu badawczego realizowanego w zakresie Przedsięwzięcia Ministra Nauki Szkolnictwa Wyższego „Inicjatywa technologiczna I.” Główne cechy funkcjonalne stanowisk:

• szczelne zamknięcie przestrzeni wewnętrznej badanych elementów, niezależnie od wielkości i typu przyłączy oraz wartości ciśnienia próbnego,
• automatyczne zadawanie parametrów próby i pomiar sprawdzanych wartości,
• komputerowe generowanie świadectwa próby i archiwizowanie danych o badanym wyrobie i wyników sprawdzeń,
• osuszenie wnętrza badanych elementów po próbie,
• jednolity system identyfikacji badanych elementów,
• wymiana informacji pomiędzy komputerowym systemem stanowiska a komputerami kierownictwa firmy i/lub służb kontroli jakości,
• wierne i natychmiastowe powtarzanie wykonywanych prób lub ich odtworzenie,
• zminimalizowanie czynności pomocniczych i wysiłku towarzyszącego uzbrojeniu i rozbrojeniu stanowisk do badań kolejnych wyrobów.

Korzyści z zastosowania oferowanych rozwiązań i stanowisk pozwalają na:

• automatyzowanie przebiegu badań, gwarantujące uzyskanie obiektywnych i udokumentowanych wyników prób, ujętych w komputerowo generowanych świadectwach i raportach oraz zbiorach archiwalnych;
• budowę modułową stanowisk umożliwiającą dopasowanie rozwiązań do pełnego sprawdzenia ich możliwości funkcjonalnych do asortymentu produkowanych przez zamawiającego wyrobów (w ramach dostępnych środków finansowych);
• spełnienie normatywnych wymagań technicznych, szczególnie w zakresie zgodnego z wymaganiami przepisów wykonywania prób, dopasowanych do asortymentów badanych wyrobów, i spełnienia zaleceń systemów zapewnienia jakości;
• zapewnienie powtarzalności i odtwarzalności prób;
• zwiększenie bezpieczeństwa dla obsługi i otoczenia stanowisk;
• eliminacja zanieczyszczenia otoczenia stanowisk i ochrona środowiska.

Wyżej wymienione stanowiska gwarantują wykonanie prób zgodnie z wymaganiami norm krajowych i międzynarodowych, w szczególności PN, EN, IEC, ISO, oraz z Dyrektywą 97/23/WE dotyczącą urządzeń ciśnieniowych. Oferujemy pomoc w pozyskiwaniu środków na dofinansowanie opracowania stanowisk oraz doradztwo w zakresie wyboru możliwie tanich i dostosowanych do potrzeb wytwórców.

Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
Ośrodek Układów Pomiarowych
prof. nzw. dr inż. Tadeusz Gałązka
e-mail: tgalazka@piap.pl
tel. 22 874 03 36
mgr inż. Marcin Safinowski
e-mail: msafinowski@piap.pl
tel. 22 874 02 32

źródło: PIAP