6_FERENC.pdf

Kazimierz

FERENC *

WSPÓŁCZESNE PROCESY SPAWANIA, ZAPEWNIENIA

I KONTROLI JAKOŚCI KONSTRUKCJI BUDOWLANYCH

1. Wprowadzenie

Spawanie naleŜy do technologicznych procesów specjalnych , znacząco wpływających

na jakość wyrobu. Są to takie procesy, w których kontrola parametrów (w spawaniu tzw.

zmiennych zasadniczych) wytwarzania jest kosztowna lub trudna do wykonania, a spraw-

dzenie oddziaływań tych parametrów i poprawienie jakości wyrobu nie mogą być w pełni

dokonane przez późniejsze działania. Spawanie, będące złoŜonym procesem cieplno-

mechanicznym, wywiera istotny wpływ na bezpieczeństwo uŜytkowania wyrobu oraz na

koszty jego wykonania. Niewłaściwe zaplanowany, realizowany, nadzorowany proces moŜe

być przyczyną katastrofy, np. wskutek pęknięcia kruchego, wywołanego często niewykry-

walnymi zmianami struktury stali. Na szczęście ciągły postęp w spawalnictwie, w tym

wdraŜanie w praktyce procedur dotyczących zapewnienia jakości, przyczynia się do mini-

malizowania przykrych zdarzeń.

Procesy spajania (spawania, zgrzewania) i cięcia termicznego są powszechnie stosowane

do wytwarzania metalowych konstrukcji budowlanych, głównie stalowych i aluminiowych.

Według danych amerykańskich udział spawania w całkowitych kosztach robocizny przy

wytwarzaniu konstrukcji budowlanych w USA wynosi 13 % (rys. 1), co plasuje je na dru-

gim miejscu, tuŜ za przemysłem cięŜkim [17]. MoŜna przypuszczać, Ŝe podobny rozkład

udziałów spawania cechuje przemysł Polski. Zwrócenie zatem naleŜytej uwagi na spawal-

Dr inŜ. (EWE), Maroma Com,sp. z o.o.

327

nictwo przez projektantów, wykonawców i inspektorów nadzoru konstrukcji budowlanych

jest konieczne zarówno ze względów technicznych, bezpieczeństwa i ekonomiki.

Rys. 1. Udział spawania w całkowitych kosztach robocizny

w róŜnych sektorach przemysłu USA [17]

W niniejszym referacie podjęto próbę przedstawienia zagadnień spawalniczych wystę-

pujących przy wytwarzaniu stalowych konstrukcji budowlanych w powiązaniu z wymaga-

niami normy PN-EN 1090-2:2009 [N10], która wkrótce zastąpi normę PN-B-06200:2002

[N55]. Starano się uwypuklić te zagadnienia, które mogą być pomocne dla projektanta i/lub

prowadzącego nadzór inwestorski lub autorski. Najwięcej miejsca poświęcono więc spra-

wom, które są nowatorskie w dokumentach normatywnych i w dotychczasowych technolo-

giach spawalniczych, pomijając tradycyjne. Dlatego w części dotyczącej technologii spawa-

nia nie scharakteryzowano np. metod spawania oraz materiałów dodatkowych do spawania,

(dokonano tego w materiałach XIX konferencji WPPK [4]), bo od tego czasu nie zaszły

spektakularne zmiany w spawaniu dla budownictwa. Z tych samych powodów nie zamiesz-

czono opisu metod badań nieniszczących, ograniczając się jedynie do wskazania ich zalet

i ograniczeń oraz obszarów zastosowania.

Więcej uwagi zwrócono na procedury uzyskiwania przez zakłady uprawnień na wytwa-

rzanie i projektowanie wyrobów i konstrukcji budowlanych (w tym spawanych), które są

zawarte w normie PN-EN 1090-1 [N9]. Zaprezentowano istotne wymagania techniczne

i dotyczące zapewnienia jakości przy wytwarzaniu (wykonywaniu, kontroli jakości, nadzo-

rze) spawanych konstrukcji stalowych wg PN-EN1090-2.

Z perspektywy kilkunastu lat, jakie upłynęły od zapoczątkowania wprowadzania w Pol-

sce norm europejskich, specjalista budownictwa i spawalnictwa zauwaŜa, Ŝe wdroŜenie

norm PN-EN 1090 daje duŜą szansę na poprawną realizację projektów budowlanych opra-

cowywanych nie tylko na podstawie Eurokodów, ale takŜe według innych norm. Zagadnie-

nia spawalnicze znalazły w PN-EN 1090 naleŜytą rangę, czego dowodem są częste odnie-

sienia do wymagań jakościowych zawartych w serii norm PN-EN ISO 3834 [N14-N18].

Normy te stanowią bowiem podstawę do organizacji produkcji spawalniczej w róŜnych

dziedzinach przemysłu, gdyŜ są niejako szczególną aplikacją wymagań systemu jakości

według PN-EN ISO 9001 [N21]. Trudno sobie wyobrazić, aby wytwórca spawanych kon-

strukcji budowlanych mógł uzyskać akredytację na stosowanie Zakładowej Kontroli Pro-

dukcji (ZKP) niezbędną wg wymagań normy PN-EN 1090-1 nie mając wdroŜonego syste-

mu jakości wg odpowiedniej części PN-EN ISO 3834.

328

2. Wymagania dotyczące wykonywania konstrukcji wg PN-EN 1090

W Dyrektywie 89/106/EWG stwierdza się, Ŝe państwa członkowskie ponoszą odpowie-

dzialność za zapewnienie, aby obiekty budowlane na ich terytorium były projektowane

i wykonywane w sposób nie zagraŜający bezpieczeństwu ludzi, zwierząt domowych i mie-

nia.

PrzełoŜeniem wymagań zawartych w Dyrektywach na formę stosowaną w przemyśle są

specyfikacje techniczne, wśród nich normy, a w szczególności normy zharmonizowane.

Normami Europejskimi zharmonizowanymi z dyrektywą 89/106/EWG są m.in. dotyczące

wymagań przy wykonywaniu i kontroli jakości konstrukcji budowlanych, jak np. PN-EN

1090-1. Wykaz norm zharmonizowanych jest publikowany w Dzienniku Urzędowym Ko-

misji Europejskiej. Stanowią go w zasadzie normy posiadające status norm europejskich -

EN. Normy dotyczące projektowania konstrukcji (Eurokody) nie posiadają statusu norm

zharmonizowanych, niemniej jednak poprzez ich przywołania jako dokumentów odniesienia

w specyfikacjach/normach zharmonizowanych stanowią podstawę do wykazania zgodności

konstrukcji z podstawowymi wymogami bezpieczeństwa wg dyrektywy 89/106/EWG.

W celu zapewnienia naleŜytej jakości wykonania i zagwarantowania bezpiecznej eks-

ploatacji konstrukcji budowlanych stalowych i aluminiowych zostały opracowane, mające

status norm krajowych PN-EN, wszystkie trzy normy serii EN 1090, a mianowicie:

– PN-EN 1090-1: Wykonanie konstrukcji stalowych i aluminiowych – Część 1: Zasady

oceny zgodności elementów konstrukcyjnych (norma zharmonizowana).

– PN-EN 1090-2: Wykonanie konstrukcji stalowych i aluminiowych – Część 2: Wymagania

techniczne dotyczące konstrukcji stalowych.

– PN-EN 1090-3: Wykonanie konstrukcji stalowych i aluminiowych – Część 3: Wymagania

techniczne dotyczące konstrukcji aluminiowych (norma aktualnie nie przetłumaczona na

język polski).

W normie PN-EN 1090-1 podano – w kontekście właściwości uŜytkowych – ogólne wa-

runki dostawy dla stalowych i aluminiowych komponentów konstrukcyjnych występujących

na rynku wyrobów budowlanych. Komponenty stosuje się samodzielnie, do wbudowania

w obiekty budowlane, lub w formie zestawów konstrukcyjnych. Określono przepisy i wy-

magania dotyczące oceny zgodności (jakości) właściwości deklarowanych przez producenta

elementów i zestawów elementów konstrukcyjnych ze stali lub aluminium, wprowadzanych

na rynek wyrobów budowlanych. Ocena ta obejmuje wytwarzanie, a tam gdzie jest to sto-

sowane, równieŜ projektowanie konstrukcji. W PN-EN 1090-1 określono takŜe, jakie wy-

magania musi spełniać zakład w zakresie organizacyjnym i prawnym.

Stosowanie zharmonizowanej normy PN-EN 1090-1 do oceny i deklarowania zgodności

stalowych lub aluminiowych elementów konstrukcyjnych wymaga dostępności odpowied-

nich norm do projektowania (Eurokodów) i do wykonania, w tym PN-EN 1090-2 i PN-EN

1090-3.

3. Certyfikacja zakładu projektującego/wykonującego konstrukcje budowlane

wg wymagań PN-EN 1090-1

Zakład ubiegający się o uprawnienia na produkuję stalowych i/lub aluminiowych ele-

mentów/konstrukcji budowlanych moŜe uzyskać certyfikat na taką działalność nadany przez

jednostkę notyfikowaną, lub w systemie krajowym przez jednostkę akredytowaną, po pozy-

tywnie zakończonym procesie certyfikującym system Zakładowej Kontroli Produkcji

(ZKP). WdroŜenie systemu ZKP jest jednym z wymogów Dyrektywy 89/106/EWG, którego

posiadanie przez producentów wyrobów budowlanych jest obligatoryjne, bez względu na

329

stosowany system oceny zgodności. W przypadku wykonywania przez producenta elemen-

tów konstrukcyjnych stosowanych w budownictwie, oznaczanych znakiem CE, system ZKP

musi być certyfikowany przez jednostkę notyfikowaną.

Zakładowa Kontrola Produkcji oznacza stałą wewnętrzną kontrolę produkcji , prowadzo-

ną przez producenta. Za zorganizowanie i wdroŜenie systemu ZKP jest odpowiedzialny

producent. System ZKP powinien być udokumentowany, a dokumentacja powinna być

uaktualniana. Łącznie z organizacją systemu ZKP na producencie spoczywa zadanie wyko-

nania tzw. wstępnego badania typu (ITT). W zaleŜności od systemu zgodności wyrobu wy-

maga się, aby wstępne badanie typu było realizowane przez producenta lub laboratorium

notyfikowane (akredytowane).

Certyfikat na system ZKP uzyskuje się w następstwie audytu certyfikującego obejmują-

cego wstępną inspekcję zakładu produkcyjnego oraz wykazania zgodności systemu pod

kątem spełniania formalnych i technicznych wymagań zawartych w PN-EN 1090-1.

W obszarze produkcji spawalniczej obowiązuje spełnienie wymagań zawartych w odpo-

wiedniej części normy PN-EN ISO 3834, która jest skorelowana (patrz PN-EN 1090-2 lub

PN-EN 1090-3) z klasą wykonania konstrukcji (EXC), o którą występuje zakład produkcyj-

ny.

Utrzymanie certyfikatu ZKP przez producenta wiąŜe się z prowadzeniem ciągłego nad-

zoru przez jednostkę notyfikowaną, certyfikującą jego system ZKP, polegającym na prowa-

dzeniu inspekcji okresowych w zakładzie produkcyjnym oraz oceny systemu poprzez audy-

ty nadzoru nad systemem w zakresie i terminach określonych w załącznikach B.3 i B.4 do

PN-EN 1090-1. W przypadku stwierdzenia istotnych odchyleń od wymagań certyfikat moŜe

być cofnięty. Szczególną uwagę w nadzorze ZKP zwraca się na produkcję spawalniczą, jeśli

występuje.

3.1. Ocena zgodności

Zgodność elementów lub ich zestawów (konstrukcji) z wymaganiami normy PN-EN

1090-1 i ustalonymi wartościami powinna być potwierdzona:

a) wstępnym badaniem typu (ITT), wg p. 6.2 PN-EN 1090-1, oraz

b) zakładową kontrolą produkcji (ZKP) prowadzoną przez producenta, obejmującą kon-

trolę i badania wyrobów pobranych podczas produkcji zgodnie z opracowanym planem,

wg p. 6.3 PN-EN 1090-1.

Podział zadań przy ocenie zgodności naleŜących do producenta i notyfikowanej jednost-

ki nadzorującej podano w Tablicy 1.

T a blica 1. Podział zadań przy ocenie zgodności

Wstępne badanie typu

Zakładowa kontrola produkcji (ZKP)

Zadania producenta

Próby, badania i kontrola w wytwórni

wstępnej inspekcji zakładu i ZKP

Zadania jednostki

notyfikowanej

Certyfikacja ZKP

na podstawie:

ciągłego nadzoru, oceny i aprobaty ZKP

3.2. Wstępne badanie typu

Wstępne badanie typu obejmuje kompletny zestaw badań lub procedur wyznaczających

właściwości na próbach reprezentatywnych dla typu wyrobu. Celem jest ocena i wykazanie,

330

Ŝe producent posiada zdolność wytwarzania elementów i zestawów konstrukcyjnych zgod-

nie z normą PN-EN 1090-1. W przypadku tej normy, podstawą oceny mogą być przedsta-

wione przez producenta następujące dokumenty:

a) obliczenia wyjściowe typu (ITC) do oceny projektu konstrukcji, gdy producent zade-

klaruje projektowane właściwości konstrukcyjne elementu;

b) wstępne badanie typu (ITT) do oceny zdolności wytwarzania.

Obliczenia wyjściowe typu (ITC) winny być przedstawiane:

1) przy rozpoczynaniu produkcji nowego elementu lub zastosowaniu nowego wyrobu;

2) przy rozpoczynaniu nowej lub zmodyfikowanej metody produkcji, która moŜe mieć

wpływ na oceniany składnik właściwości;

3) gdy w produkcji podwyŜsza się klasę wykonania EXC.

3.3. Zakładowa Kontrola Produkcji (ZKP)

Producent musi ZKP zorganizować, dokumentować i utrzymywać w taki sposób, aby

zapewnić, Ŝe wyroby wprowadzone do obrotu wykazują deklarowane właściwości uŜytko-

we.

Producent powinien posiadać personel o odpowiednich kwalifikacjach zaangaŜowany w

działania mające wpływ na jakość produkcji, kontrolę, badania i ocenę zgodności.

WyposaŜenie stosowane w procesie produkcji oraz sprzęt do pomiarów i badań, mający

wpływ na ocenę zgodności elementów, powinny być z określoną częstotliwością badane/

kalibrowane i kontrolowane według udokumentowanych procedur i kryteriów.

Wymagania dotyczące spawania zawarte w systemie ZKP są w zasadzie podobne do

wymagań zawartych w normie PN-EN ISO 3834 (odnoszącej się do róŜnych zastosowań

spawania), co znajduje potwierdzenie w normie PN-EN 1090-2. Wynika stąd spostrzeŜenie,

Ŝe producent utrzymujący system jakości wg PN-EN ISO 3834 nie powinien mieć trudności

w uzyskaniu i utrzymaniu certyfikatu dla systemu ZKP wg PN-EN 1090-1.

3.4. Ocena zakładowej kontroli produkcji

Działania podejmowane w celu zapewnienia, Ŝe system ZKP producenta jest właściwy

do wytwarzania elementów zgodnie z wymaganiami załącznika B normy PN-EN 1090-1

zaleŜą od tego, czy producent odpowiada tylko za wytwarzanie, czy za projektowanie

i wytwarzanie. W obu przypadkach ocena obejmuje następujące działania:

–

wstępną inspekcję zakładu i systemu ZKP;

–

ciągły nadzór i ocenę systemu ZKP.

Wstępna inspekcja działań dotyczących projektowania konstrukcji dotyczy oceny

zdolności zakładu (pomieszczenia, personel i wyposaŜenie) do projektowania elementów

objętych normą PN-EN 1090-1. W szczególności obejmuje ona:

− ocenę (przez próbę) wykorzystania odpowiedniego sprzętu i zasobów, np. procedur dla

obliczeń kalkulatorem i/lub sprzętem komputerowym, oraz dostępności i przydatności

programów komputerowych;

–

ocenę zakresu obowiązków i wymagań dotyczących kompetencji personelu;

–

ocenę procedur projektowania konstrukcji łącznie z procedurami kontroli zapewniają-

cymi uzyskanie zgodności.

331

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: