Navrhování, výroba, dodávání a používání prostředků pro volné zavěšení a uchopení břemen

 

Ing.Karel Engliš, EUR Ing.

 

Od 1.ledna 2004 je v platnosti ČSN EN 13155, kterou jsme přijali evropský přístup ke konstrukci prostředků pro uchopení břemen, což v našem oboru završilo proces zajišťování bezezbytkové bezpečnosti technických zařízení od návrhu, přes výrobu až po používání. Implementace všech norem a předpisů bylo předpokladem našeho zařazení mezi členy Evropské UNIE. Zásadním předpisem našeho oboru je pak vládní nařízení 24/2002 Sb., kterým se stanoví všeobecné požadavky na strojní zařízení a na bezpečnostní součásti a určuje způsob prokazování shody s těmito požadavky.

Norma ČSN EN 13155 se týká prostředků pro uchopení břemen, které se volně zavěšují na hák jeřábu, či jiné připojovací zařízení, přičemž platí podmínka, že uchopovací prostředek neovlivňuje zpětně zdvíhací zařízení jinak, než způsobem pro který je konstruováno a určeno. V dalším textu použijeme pro „prostředky pro uchopení volně zavěšených břemen" zkratku Uchopovací prostředky, resp. jen „UP"

Norma ČSN EN 13155 formuluje zásady pro konstrukci a výpočet UP a hlavně vymezuje významná nebezpečí pro jednotlivé typy UP a rovněž ustanovuje způsob jejich ověřování.

Co se pro nás změnilo po vstupu do Evropské UNIE ?

 

Před 1.5.2004

Po 1.5.2004

 

Prohlášení o shodě	ES Prohlášení o shodě
CCZ	CE
Zákon 22/97 Sb. Ve znění zák. 71/2000 Sb., 205/2002 Sb.	Zákon 22/97 Sb. Ve znění zák. 71/2000 Sb., 102/2001 Sb.,   a 205/2002 Sb.
Vl.Nařízení 170/97 Sb.	Vl.Nařízení 24/02 Sb.
ČSN 27 0144 ČSN 27 0145	ČSN EN 13155

 

 

 

 

Názvosloví

 

Základem pro jednoznačnost normy na straně jedné a srozumitelnost výkladu jednotlivých ustanovení na straně druhé je názvosloví. Norma ČSN EN 13155 uvádí toto názvosloví v míře, která odpovídá rozsahu použitých výrazů v textu normy. Pro potřebu tohoto pojednání zde uvádím z obecných výrazů ten nejdůležitější :

1. Nosnost -  je hmotnost největšího břemene v (kg) nebo v (t). Zkratkou pro nosnost je „WLL", což je v překladu „working load limit" - mezní provozní zatížení.

Vedle formálních výrazů, má zásadní význam vymezení názvů jednotlivých typů UP. V tom je i ČSN EN 13155 ne zcela důsledná a proto zde vymezíme názvy v plné šíři a k nim se pak budou vztahovat zřetelněji některé důležité zásady normy. Předem upozorním, že břemena se uchopují třemi základními způsoby :

a)      mechanicky

b)      magneticky

c)      pneumaticky.

Mechanické uchopení je realizováno dvěma způsoby a to :

a)      sevřením (břemeno je neseno třením mezi čelistí a kontaktní plochou)

b)      podepřením (břemeno je neseno tvarovým stykem)

2. Kleště - jsou UP s výrazným ramenovým mechanizmem, který uchopuje sevřením nebo podepřením, přičemž velikost svírací síly je funkcí svislého zatížení.

a)      Kleště svírací - břemeno je neseno třením

b)      Kleště uchopovací - břemeno je neseno podepřením tvaru

3. Nosič - je UP, u něhož je sevření, či ustavení realizováno pákovým nebo vačkovým mechanizmem, případně je břemeno neseno podepřením tvaru.

a)      Nosič (svírací) - břemeno je neseno tvarovým záběrem do povrchu, přičemž velikost svírací síly je funkcí svislého zatížení.

b)      Nosič (uchopovací) - břemeno je neseno pouze podepřením tvaru.

4. Svěrka - je UP, u něhož je základní sevření provedeno šroubováním vnější silou, přičemž svírací síla se zvětšuje záběrem excentricky uloženou čelistí a který nese břemeno zpravidla tvarovým záběrem do povrchu.

 

5. C-hák - je UP tvaru písmene „C", který nese břemeno podepřením tvaru.

 

6. Vidlicový závěs - je UP s výraznými přímými nosnými prvky, přizpůsobenými pro uchopení palet.

 

7. Traverza - je nosné zařízení, které umožňuje zavěšení břemen na dvou a více bodech, přičemž traverza je zavěšena na hák zdvíhacího zařízení zpravidla v jednom nebo dvou bodech.

 

8. Břemenový magnet - je UP, který se vyznačuje tím, že je nesené břemeno drženo magnetickým polem.

a)      elektrický břemenový magnet je UP s magnetickým polem, vyvolaným elektrickým proudem,

b)      permanentní břemenový magnet je UP s permanentním magnetickým polem, které je ovládáno mechanickými prostředky,

c)      elektropermanentní břemenový magnet je UP s permanentním magnetickým polem, které je ovládáno elektrickým proudem.

10. Vakuový UP - (přísavka) je UP, který se vyznačuje tím, že je nesené břemeno drženo soustavou jedné nebo více přísavek.

a)      samopřísavný UP nese břemeno podtlakem, vytvořeným účinkem zatížení břemenem,

b)      nesamopřísavný UP nese břemeno podtlakem, vytvořeným externím zdrojem energie.

 

Bezpečný uchopovací prostředek

Bezpečnost při používání je absolutním a zásadním kriteriem při hodnocení výrobku obecně a v našem případě UP. Skutečnost, že UP je bezpečný deklaruje výrobce prohlášením o shodě se všemi příslušnými předpisy a tedy že jsou splněny všechny požadavky, které jsou podmínkou pro bezpečné používání UP. Takové prohlášení musí být založeno na analýze rizik, t.j. na rozboru všech možných nebezpečí, které se mohou při používání vyskytnout. Vymezení všech nebezpečí je velmi odpovědné a v případě UP je usnadněno tím, že tato nebezpečí jsou pro jednotlivé druhy uvedena právě v normě ČSN EN 13155. Obecně ovšem platí, že :

-          u výrobků, pro které je zpracována příslušní norma, je seznam nebezpečí, která je nutno minimálně vzít v úvahu, uveden v takové normě,

-          u výrobků a zařízení, které nemají příslušnou normu, která nemají příslušnou normu, musí výrobce tento seznam vytvořit.

Při analýze rizik se prokazuje, jaká byla přijata opatření, aby byla jednotlivá rizika odstraněna, přičemž opatření mají být přednostně technická. Jinými slovy na každou otázku zda pro zamezení toho kterého nebezpečí je výrobek dostatečně zajištěn, musí být kladná odpověď a ve formuláři analýzy  musí být popsán způsob řešení.

Opatření mohou být technická kupř. pro zamezení zranění střihem se použije kryt, nebo organizační kupř. zákazem vstupu do nebezpečného pracovního prostoru. Organizačním opatřením se řeší tzv. zbytková rizika, tj. taková, která již nelze řešit technickým opatřením. Organizační opatření však nelze použít v případech, kdy přehlédnutím nebo pominutím zákazu by mohlo dojít k vážnému zranění.

Zatímco dokumentace analýzy rizik je součástí dokumentace výrobce, seznam zbytkových rizik musí být uveden v Návodu k používání.

Mezi obvyklá závažná rizika patří :

-          neodpovídající mechanickou pevností

-          neodpovídající stabilitou

-          nebezpečí rozdrcení

-          nebezpečí střihu

-          nebezpečí důsledků chybného jednání člověka

-          nebezpečí pádem UP mimo provoz, pokud není řádně zajištěn

-          atd.

 

Bezpečnostní požadavky

ČSN EN 13155 ustanovuje zásady pro konstrukci bezpečného UP, přičemž  předpokládá, že před zadáním vývoje konkretního UP musí být známy provozní podmínky, při kterých bude UP používán. Nejdůležitější je počet cyklů v časovém intervalu, resp. za životnost, poměrné břemeno (podle ČSN EN 13155 „koeficient využití") a provozní teplota. Často se charakterizuje provoz podle jeřábu, na jehož hák je UP zavěšen podle ČSN 27 0103. UP jsou konstruovány běžně pro 20 000 cyklů za životnost  a pokud jsou konstruovány na vyšší počet cyklů, což je doloženo kontrolou na únavu, musí být tato skutečnost uvedena v průvodní dokumentaci. Rovněž provozní teplota, při níž lze UP používat, musí být uvedena v průvodní dokumentaci - zde jde o zásadní problém používání UP ve venkovním ev. vnitřním prostředí. Pro venkovní použití musí být vzata v úvahu náchylnost ke křehkému lomu a to přinejmenším vede k volbě materiálů, ze kterých je UP vyroben a to takových, které nejsou náchylné ke křehkému lomu, případně je nutno omezovat tloušťku materiálu.

V ČSN EN 13155 jsou stanoveny některé zásady, které jsou nové, jako kupř. :

-          třecí síla pro uchopení musí být min. dvojnásobkem nosnosti,

-          síla magnetu musí být min. trojnásobkem nosnosti,

-          sací síla u vakuových UP musí být nejméně dvojnásobkem nosnosti.

Dále uvádí mezi zásady pro bezpečné používání povinnost řešit bezpečné zajištění UP při odložení mimo provoz - to znamená, že uživateli je uloženo, aby Traverzy, C-háky a rozměrnější Kleště atd. ukládal vždy do stojanů.

ČSN EN 13155 ustanovuje, že bezpečnost nosné konstrukce UP musí být :

-          trojnásobná vzhledem k mezi pevnosti - projeví se trvalé deformace,

-          dvojnásobná vzhledem k mezi kluzu - trvalé deformace nejsou dovoleny.

Tato podmínka dimenzování byla autorizovaným výrobcům UP známa již dříve, protože to byl požadavek německých norem pro UP. Většina starších UP, které byly tvořeny přímo v provozech, byly většinou počítány shodně s jeřáby podle dřívější 27 0105, resp. pozdější 27 0103 a tedy v tom případě byla bezpečnost nosné konstrukce 1,5 ev. 1,6. Doplňuji, že stále hovoříme o UP s max. 20 000 cyklů za životnost.

ČSN EN 13155 se stává uceleným dokumentem pro vývoj UP nejen ustanovením konstrukčních zásad a vymezením významných nebezpečí, ale hlavně ustanovením o ověřování s vymezením způsobu a vyhodnocování. To je významné pro jednotnost postupu hodnocení bezpečnosti UP. Kupř. je normou ustanoven způsob ověřování třecí síly pro svěrací kleště, nesoucí břemeno třením pro určité kvality povrchů břemen - jde o to, že normou je ustanoven požadavek dvojnásobné únosnosti na styku třecích ploch čelisti a břemene, ale to nelze ověřit u Kleští, u kterých je odvozena normálová síla od svislého zatížení břemenem a podílu vlastních hmotností a tedy požadovanou dvojnásobou únosnost  nelze ověřit. Proto je zde předepsána náhradní zkouška a tou se určí skutečný součinitel tření a ten se porovná v potřebným součinitelem, který přísluší konkretnímu mechanizmu Kleští. Uvádím, že se bere součinitel tření kovové čelisti na kovový povrch břemene 0,1 a součinitel tření mezi přírodním povrchem a čelistí s obložením polyuretanem 0,4.

 

Návod k používání

Zásadním dokumentem, který musí výrobce dodat s výrobkem, je vedle ES Prohlášení o shodě, Návod k používání - tyto dokumenty tvoří průvodní dokumentaci výrobku. V Návodu musí být vymezeny podmínky bezpečného používání a vyznačeny všechny manipulace, které se nesmí provádět (tzv. zakázané manipulace). Dále musí být vyznačena všechna zbytková rizika a vysvětlen způsob jejich odstranění organizačními opatřeními. Pro pochopení všech informací v Návodu musí být výrobek náležitě popsán, vysvětleno jeho vnější provedení a značení a  musí být dány všechny pokynu pro údržbu a rovněž musí být popsána kontrola opotřebení a stanoveny podmínky pro vyřazení UP z provozu. V Návodu musí být dále vyznačeny všechny normy a předpisy, související s výrobkem.

 

ES Prohlášení o shodě

Tímto dokumentem výrobce deklaruje, že výrobek splňuje všechny požadavky příslušných norem - ty pak musí být vyjmenovány a že učinil všechna opatření proto, aby výrobek byl zcela bezpečný. Výrobek pak musí být označen značkou CE v normovém tvaru.

 

Uchopovací prostředky a provoz

Jestliže jsme naznačeným procesem připravili bezpečný UP, je nutno s ním v provozu zacházet takovým způsobem, který je popsán v Návodu k používání a rovněž je třeba nasazovat UP se všemi náležitostmi a dbát o správné zacházení s nimi. Proto uvádím několik zásad, které jsou vždy uvedeny v Návodu, ale je správné je pojmout jako všeobecnou zásadu :

 

Nasazení nového UP do provozu

-          UP přijímáme do provozu vždy jen s úplnou průvodní dokumentací,

-          Při nasazení nového UP do používání seznámíme obsluhovatele - vazače - průkazným způsobem s tímto výrobkem a se specifickými podmínkami jeho používání na daném pracovišti,

-          Vždy je třeba na daném pracovišti vymezit tzv. nebezpečný pracovní prostor a upozornit, že vstup do tohoto prostoru je zakázáno,

-          Uživatel by měl vytvořit interní předpis pro používání UP na daném pracovišti.

 

Ověření používaného UP

-          v provozu nesmí být používán jakýkoli UP bez úplné průvodní dokumentace

-          při kontrole se postupuje podle vyhl. 378/01 Sb.

 

UP vlastní výroby

-          zákon 22/97 Sb. ve znění dalších předpisů i ČSN EN 13155 nevylučují zhotovení UP vlastními silami,

-          UP však musí splňovat všechny požadavky ČSN EN 13155 a Vl. Nařízení  24/03 Sb.

 

Závěr

Uchopovací prostředky mohou značně ovlivnit produktivitu práce, která je spojena s manipulací, a je na všech, aby přestaly být zdrojem úrazů, jak vypovídají statistiky. Základ je skutečně v přístupu, který přináší ČSN EN 13155.