Technologie spawalnicze zaliczane są do grupy procesów specjalnych, czyli takich, których rezultat jest trudny lub niemożliwy do zweryfikowania na wyrobie wyprodukowanym z ich wykorzystaniem. Niewłaściwe prowadzenie procesów specjalnych może doprowadzić do niezgodności i wad, które ujawnią się dopiero w eksploatacji i mogą mieć wpływ na bezpieczeństwo i trwałość wyrobów. Jednym z ważnych czynników budowania jakości w procesie specjalnym spawania jest właściwa walidacja sprzętu operacyjnego oraz kontrolnego.

Poprawność działania używanego sprzętu, obok wymagań dotyczących kwalifikacji personelu i zatwierdzania technologii, jest w spawaniu kluczowym elementem dla zapewnienia jakości w procesie. Seria norm EN ISO 3834 odnosząca się do jakości w spawaniu materiałów metalowych zawiera wymaganie konserwacji sprzętu dla zapewnienia jego właściwej pracy.

Na całość wyposażenia do procesu spawania składają się zarówno spawalnicze źródła energii, jak i cały sprzęt pomocniczy, między innymi do cięcia materiałów, przygotowania powierzchni i geometrii złączy, pozycjonowania i mocowania konstrukcji, podgrzewania wstępnego, obróbki cieplnej oraz kontroli i badań. Przy przemysłowym stosowaniu technologii spawania wszystkie te urządzenia i przyrządy powinny podlegać walidacji, ponieważ niesprawność sprzętu w którymkolwiek punkcie procesu może nieść negatywne konsekwencje dla bezpieczeństwa i jakości. Organizacja stosująca spawanie jako technologię wytwarzania powinna więc cały posiadany osprzęt techniczny tego procesu ująć w wykazach, z jednoznaczną identyfikacją wszystkich pozycji, oraz prowadzić okresowe czynności kontrolne i walidacje według ustalonych harmonogramów.

SPRZĘT DO SPAWANIA ŁUKOWEGO

We współczesnym przemyśle najpowszechniej stosowane są metody spawania łukowego (MMA, MIG/MAG, TIG). Energia cieplna w tych procesach dostarczana jest przez jarzący się łuk elektryczny. Utrzymanie parametrów spawania zgodnych z nastawami na źródle oraz właściwe wskazania mierników są konieczne do wykonania złączy zgodnie z instrukcjami technologicznymi. Nieprawidłowe działanie źródła energii spawania łukowego może przyczynić się do wystąpienia niezgodności spawalniczych (np. przyklejeń, podtopień) oraz niekorzystnych zmian w strukturze materiałów. Niedotrzymanie parametrów prądowo-napięciowych przy spawaniu materiałów o dużej wrażliwości na wprowadzone ciepło (np. stale wysokowytrzymałe, stopowe, obrobione cieplnie) może doprowadzić do obniżenia zakładanej trwałości i wytrzymałości złączy, a nawet nagłych pęknięć w czasie eksploatacji, co skutkuje poważnym zagrożeniem dla bezpieczeństwa konstrukcji.

Aby zminimalizować możliwość nieprawidłowego działania, sprzęt do spawania powinien być poddawany okresowym przeglądom kontrolnym i walidacji. W krajach członkowskich Europejskiego Komitetu Normalizacyjnego Elektrotechniki (CENELEC), czyli również w Polsce, normami właściwymi do stosowania są EN 60974-4, „Sprzęt do spawania łukowego – Część 4: Kontrola okresowa i badanie” oraz EN 50504, „Walidacja sprzętu do spawania łukowego”.

Czynności kontrolne powinny być prowadzone przez personel wyspecjalizowany w dziedzinie napraw i eksploatacji urządzeń elektrycznych. W polskim prawodawstwie wymagania kwalifikacyjne dla takiego personelu są regulowane przez rozporządzenie Dz.U. 2003 nr 89 poz. 828. Zalecane jest, aby wykonujący przegląd i walidację znał specyfikę metod spawania elektrycznego.

Zgodnie z EN 50504 walidację standardowego sprzętu do spawania łukowego powinno przeprowadzać się corocznie. Częstsza walidacja może być konieczna, jeżeli takie są zalecenia producenta urządzenia lub wystąpią czynniki mogące mieć wpływ na poprawność jego działania (np. naprawy serwisowe, przeciążenia lub awarie sieci elektrycznej itp.). Ponieważ urządzenia spawalnicze narażone są na trudne warunki pracy, takie jak silne zakurzenie czy obecność pyłu metalicznego, dobrą praktyką jest ustalenie częstotliwości planowanych czynności serwisowych i ich odpowiedniego doboru, z uwzględnieniem intensywności i warunków eksploatacji konkretnych maszyn.

Bardzo ważnym aspektem kontroli urządzeń do spawania łukowego jest również potwierdzenie bezpieczeństwa ich użytkowania, co ma odniesienie w wymaganiach prawnych z zakresu BHP.

Po przeprowadzonej kontroli powinien zostać sporządzony protokół zawierający wymagane dane oraz odwołania do dokumentów prawnych i normatywnych, stanowiących podstawę przeglądu. Dokument taki musi wykazywać jednoznaczną identyfikację walidowanego sprzętu (producent, model, numer seryjny/identyfikacyjny). Poprawnie przygotowany protokół stanowi obiektywny dowód walidacji.

WYPOSAŻENIE POMOCNICZE ORAZ SPRZĘT DO KONTROLI I BADAŃ

Do właściwego prowadzenia procesu spawania, poza urządzeniami spawalniczymi, niezbędny jest sprawny sprzęt pomocniczy i kontrolno-pomiarowy. Takie wyposażenie, dla potwierdzenia spełnienia kryteriów dotyczących zamierzonego zastosowania, powinno być również okresowo walidowane. Zbiorcze wymagania jakości w tym zakresie opisuje norma EN ISO 17662, „Spawanie – Wzorcowanie, sprawdzanie i walidacja sprzętu używanego do spawania oraz czynności pomocniczych”. Standard ten odnosi się do urządzeń, które wykorzystywane są w różnych metodach spawania i procesach pokrewnych. Zawiera postanowienia ogólne, odwołania do norm zewnętrznych, klasyfikacje koniecznych czynności związanych z wzorcowaniem, sprawdzeniem lub walidacją. Norma określa ogólne wymaganie prowadzenia czynności kontrolnych w stosunku do urządzeń produkcyjnych i kontrolno-pomiarowych minimum raz w roku. Interwał ten może zostać zmieniony i dostosowany odpowiednio do wytycznych producenta danego sprzętu lub innych czynników występujących u użytkownika (np. intensywności eksploatacji, użytkowania w utrudnionych warunkach).

Przy prowadzeniu nadzoru nad wyposażeniem do kontroli i badań złączy spawanych należy pamiętać, aby, obok walidacji takich instrumentów jak spoinomierze, suwmiarki, defektoskopy itp., zapewnić też odpowiednie postępowanie ze środkami chemicznymi, które mają wpływ na otrzymane wyniki. Mowa tu na przykład o środkach do badań penetracyjnych i magnetyczno--proszkowych, które powinny być nadzorowane w obszarze sposobu ich przechowywania, terminów przydatności do użycia i wykrywalności niezgodności, jaką zapewniają.

Bezpieczeństwo przy pracach spawalniczych w polskim prawie reguluje rozporządzenie Dz.U. 2000 nr 40 poz. 470, które mówi m.in. o konieczności udokumentowanego potwierdzenia spełnienia wymagań bezpieczeństwa urządzeń i osprzętu, stanowiących wyposażenie stanowisk spawalniczych.

Wewnątrzzakładowa organizacja nadzoru nad sprzętem używanym w procesie spawania wymaga indywidualnego podejścia. Należy pamiętać o zdefiniowaniu ról i zadań oraz rozdzieleniu odpowiedzialności pomiędzy personel nadzoru spawalniczego, służby jakości i utrzymania ruchu. W pierwszej kolejności należy mieć na uwadze spełnienie wymagań prawnych. Uchybienia w tym obszarze często wiążą się z karami, jakie mogą nakładać organy państwowe. Jednocześnie istotne jest wyjście naprzeciw wszystkim wymogom jakościowym, które wynikają z norm branżowych czy specyfikacji klientów. Zapisy jakości, takie jak harmonogramy przeglądów i walidacji, świadectwa wzorcowania, protokoły z badań okresowych, powinny być w pełni identyfikowalne, na bieżąco uzupełniane oraz, dla zapewnienia łatwej dostępności dla stron zainteresowanych, przejrzyście archiwizowane.

Opisane podejście do walidacji wyposażenia dla procesu spawania jest elementem minimalizowania ryzyka wystąpienia niezgodności w wyrobach. Analogicznie – bazując na odpowiednich przepisach i normach – postępuje się przy walidacji sprzętu dla innych procesów specjalnych. Takie działania pozwalają zabezpieczyć interesy wytwórcy w obszarze jakości i bezpieczeństwa stosowanych technologii.

ŹRÓDŁA:

• Dz.U. 2000 nr 40 poz. 470, Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 27 kwietnia 2000 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy pracach spawalniczych
• Dz.U. 2003 nr 89 poz. 828, Rozporządzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 28 kwietnia 2003 r. w sprawie szczegółowych zasad stwierdzania posiadania kwalifikacji przez osoby zajmujące się eksploatacją urządzeń, instalacji i sieci
• EN ISO 3834 (seria norm), Wymagania jakości dotyczące spawania materiałów metalowych
• EN ISO 17662:2016, Spawanie – Wzorcowanie, sprawdzanie i walidacja sprzętu używanego do spawania oraz czynności pomocniczych
• EN 50504:2008, Walidacja sprzętu do spawania łukowego
• EN 60974-4:2016, Sprzęt do spawania łukowego – Część 4: Kontrola okresowa i badanie