Používání ČSN EN 13155 při navrhování, výrobě a ověřování volně zavěšených prostředků pro uchopování břemen
V lednu 2004 byla v České republice zavedena ČSN EN 13155, kterou byl přijat evropský systém navrhování, výroby a ověřování volně zavěšených prostředků pro uchopování břemen. Jaké jsou zkušenosti z používáním této normy a je vůbec co oslavovat ?
V lednu 2004 byla v České republice zavedena ČSN EN 13155, kterou byl přijat evropský systém navrhování, výroby a ověřování volně zavěšených prostředků pro uchopování břemen. Jaké jsou zkušenosti z používáním této normy a je vůbec co oslavovat ?
V první řadě je nutno uvést, že tato norma je nedílnou součástí komplexního souboru norem a předpisů, nutných pro naplnění hlavního cíle a to dát uživateli zcela bezpečný výrobek. Skutečnou úroveň bezpečnosti výrobku při používání může hodnotit uživatel, ale právě zde tento „soubor norem a předpisů" ustanovuje, že bezpečnost výrobku se musí analyzovat již ve stadiu návrhu a konstrukce a po ukončení cesty vývoje a výroby nového výrobku již musí být uzavřena tzv. analýza rizik a zbytková rizika již nemohou způsobit vážnou nehodu. Tedy v případě, že dodaný nový výrobek by nevykázal potřebnou úroveň bezpečnosti, pak pravděpodobně nebyla provedena analýza rizik odpovědně nebo požadovaná náprava tzv. zbytkových rizik byla podceněna. Z tohoto pohledu je nutno zmínit ČSN EN 1050 - Bezpečnost strojních zařízení - Zásady pro posouzení rizika.
Samozřejmě, že musíme eliminovat možnost, že výrobek byl použit zcela nevhodně a to vědomě nebo z neznalosti v případě, že se obsluhovatel neřídí pokyny Návodu k používání - toto riziko se ovšem v analýze takto přímo nevyskytuje.
Tedy vše, co ovlivňuje bezpečnost výrobku při jeho vytváření, lze obsáhnout analýzou rizik. Aby analýza rizik byla úplná a objektivní, pak naše norma ČSN EN 13155 vymezuje seznam hlavních nebezpečí, jejichž míru pravděpodobnosti, že se mohou projevit a stanou se tak riziky, vždy musíme určit nebo někdy jen odhadnout. Zde poznamenávám hlavní zásadu analýzy rizik :
Riziko poškození zdraví či zranění musí být odstraněno technickým řešením.
Naproti způsobu odstranění rizika technickým řešením stojí odstranění rizika pokynem, z čehož logicky vyplývá, že takové riziko může vést pouze ke zpomalení, ke znemožnění, k bezvýznamnému pohybu opačným směrem, k namáhavějšímu výkonu nějaké operace atd.
V tomto úvodu jsme vlastně potvrdili, že návrh a konstrukce nového výrobku je zásadně ovlivněna analýzou rizik a k tomu je v našem oboru ČSN EN 13155 základním nástrojem. Protože skutečně alfou a omegou v celém procesu je analýza rizik, podíváme se na ni detailněji.
Analýza rizik
Výroba nových technických zařízení a dozor již používaných probíhají podle mnoha kriterií, z nichž zcela dominující je bezpečnost výrobku při používání. K hodnocení bezpečnosti technických zařízení - výrobků - se přistupuje různě podle toho, zda se pasivně ověřuje, zda je výrobek pro dané použití bezpečný, či nikoli nebo při hodnocení aktivně hledáme taková řešení a opatření pro to, aby výrobek byl při používání bezpečný.
Proces posuzování bezpečnosti výrobku ať aktivní nebo pasivní je zaveden pod označením „Analýza rizik" - to je zjednodušené označení procesu - „Analýza nebezpečí a odhad rizik".
Tak se dostáváme k základním pojmům - nebezpečí a riziko - tyto pojmy a vše, co je s tím spojeno, jsou popsány a definovány v obecných normách - ČSN EN 1050, ČSN EN 1070 a ČSN ISO 12100. V tomto příspěvku se budeme odvolávat na ustanovení těchto norem s tím, že budeme hledat způsob minimalizace rizik při vývoji a konstrukci výrobků v oboru volně zavěšených prostředků pro uchopení břemen, pro který platí ČSN EN 13155.
Pro další pojednání si uvedeme definice obou hlavních pojmů :
- nebezpečí - zdroj možného zranění či poškození nebo poruchy, která může vést ke zranění nebo poškození (pojem zranění a poškození se nahrazuje pojmem „škoda"),
- riziko - míra pravděpodobnosti, že skutečně dojde ke škodě z titulu identifikovaného nebezpečí.
Při vývoji a konstrukci nového, ale koncepčně známého výrobku jsou základem pro hodnocení rizikovosti následující vstupní údaje :
- zadání mezních parametrů,
- zadání prostředí a podmínek používání,
- zadání požadavků na intenzitu používání,
- informace o stavu úrazovosti v oboru, kde se výrobek využívá.
Při vlastní práci řešitel postupuje následovně :
- identifikuje nebezpečí a to z vlastní zkušenosti, nebo nejlépe vyjde z publikovaného seznamu nebezpečí (v příslušné normě) a vymezí jejich platnost na základě zkušenosti s uvážením vstupních údajů,
- pro identifikovaná nebezpečí vymezí části výrobku, kterých se týkají a jaký může být dosah tohoto nebezpečí,
- pro každé identifikované nebezpečí řeší technická opatření, kterými se nedovolí tomu kterému nebezpečí se projevit a způsobit škodu a to i za mezních podmínek podle vstupních údajů,
- pro ta nebezpečí, pro jejichž odstranění je třeba odpovědného jednání obsluhy hledá způsob a možnosti sdělení podmínek chování a jednání obsluhy,
- v případě, že ve všech krocích je výsledkem odstranění nebezpečí, či snížení rizika na minimum, prototyp výrobku se realizuje.
Uvedené kroky jsou vlastně popisem aktivní analýzy rizik, jejímž cílem je vývoj bezpečného výrobku. Pro srovnání uvádím, že cílem pasivní analýzy rizik je zjištění, zda je výrobek bezpečný, či nikoli.
V dalším postupu se prototyp výrobku podrobí zkouškám a to jak zatěžkávacím, tak i funkčním. Následně se reviduje analýza rizik a to s využitím výsledků ověřování prototypu. V případě, že se neobjeví zbytková rizika při používání výrobku, která by mohla vést ke škodám, výrobek je uvolněn pro dodání uživateli.
V předcházejícím textu byl naznačen správný postup při vývoji bezpečného výrobku. Ten je a bude vždy značně záviset na řešiteli, ale zároveň systém řízení jakosti nedovolí, aby se na trh dostaly výrobky se závažnými zbytkovými riziky. Než se budeme zabývat konkretními technickými opatřeními k minimalizaci rizik, uvedu poznámky k systému ověřování bezpečnosti výrobků.
Seznam nebezpečí
Pro sjednocení postupu identifikace nebezpečí je v ČSN EN 1050 uveden seznam všech možných nebezpečí, které by měly být při identifikaci uvažovány jako minimální rozsah a v normách pro konkretní zařízení (v našem případě ČSN EN 13155) jsou uvedeny ty z celého seznamu, které by měly být rozhodně mezi identifikovanými.
Analýza nebezpečí
Analýza nebezpečí je rozbor příčin, okolností a důsledků toho kterého zdroje možné škody a výsledkem je odhad míry rizika. Tato analýza se provádí několika metodami, více či méně složitými, přičemž druh není pro konkretní případ předepsán, ale hodnotitel odpovídá za správnou volbu podle vstupních údajů, resp. podle významu technického zařízení, jehož analýza nebezpečí se provádí. Metody mohou být následující :
- Předběžná analýza nebezpečí (PHA)
PHA je induktivní metoda, používaná při vývoji nových systémů a identifikuje možný vznik úrazů a vyhodnocuje jejich závažnost. Výsledek se popisuje tzv. Stromem chyb,
- Metoda „co když" (WI)
WI je induktivní metoda, kterou se formulují otázky na každou možnou poruchu a odpovědí se vyhodnocuje její vliv na vznik nebezpečí. Používá se pro jednodušší zařízení a lze ji považovat za dostatečně racionální, i když vyžaduje, aby hodnotitel měl potřebné zkušenosti,
- Analýza způsobů a důsledků poruchy (FMEA)
FMEA je induktivní metoda, při níž se vyhodnocuje četnost a následky poruch částí systému,
- Simulace závady řídícího systému (FSCS)
FSCS je induktivní metoda, kterou se systém vyhodnocuje na základě vyvolaných poruch technologických prvků a řídícího systému,
- DELPHI - technika
Vyhodnocování se provádí v kolektivu odborníků a to po krocích, kdy se anonymní tazatel dotazuje na stanoviska, přičemž se kroky opakují za pozměněných podmínek a další krok se volí až po dosažení souhlasu s předcházejícím.
Uvedené metody jsou induktivní, což znamená, že se vyhodnocují možné příčiny předpokládaných poruch.
Lidský faktor
Míru rizika může podstatně snížit nebo zvýšit člověk - obsluhovatel (vazač) nebo i třetí osoba, která se nemusí přímo účastnit manipulačního procesu. Na druhé straně právě tento člověk - obsluhovatel (vazač) může zapříčinit nebezpečnou událost a současně se stát obětí. Možnosti ovlivnění jednání člověka je možno shrnout takto :
- snížit na minimum počet fyzických i rozhodovacích úkonů, nutných k obsluze systému,
- vytvořit technická opatření pro vyloučení možnosti zranění a to jak polohou, tak i funkcí,
- výrazně a jednoznačně vyznačit zdroje nebezpečí, přičemž použití symbolů, barev, piktogramů i textů velmi důsledně prověřit co do srozumitelnosti,
Poznámka
Při hodnocení míry rizika nesmí být uvažovány dovednosti a znalosti či zácvik jako faktory, ovlivňující tuto míru. Na druhé straně je přirozené, že uvedené dovednosti a znalosti, které jsou cílem zácviku a poznání osvojením Návodu k používání jsou podmínkou pro získání oprávnění obsluhovat dané zařízení.
Při hodnocení vlivu lidského faktoru je nutno mít na zřeteli rovněž negativní postoje a to zejména přirozená tendence obsluhovatele zjednodušovat obsluhu, vyřazovat a obcházet bezpečnostní opatření a nakonec i neschopnost zapamatování složitějších postupů.
Používání ČSN EN 13155
Obsah této normy vyjadřuje možnosti a úroveň používání. Norma obsahuje, mimo jiné, následující kapitoly :
- Definice (názvosloví)
- Seznam významných nebezpečí
- Bezpečnostní požadavky a/nebo opatření
- Ověření bezpečnostních požadavků a/nebo opatření
- informace pro používání
- metody ověřování
K tomu pár poznámek :
Definice (názvosloví)
To je obecně správný a nutný začátek odborného pojednání a samozřejmě i v případě této normy, i když v této normě je definování pojmů zcela nesystematické.
Seznam významných nebezpečí
To je skutečně systematické shrnutí hlavních nebezpečí, což, při odpovědném akceptování všemi výrobci UP vytváří stejné a vyčerpávající podmínky pro analýzu rizik. Úroveň zkušenosti výrobce pak ovlivňuje skutečný rozsah nebezpečí, které jsou analyzovány.
Bezpečnostní požadavky a/nebo opatření
Zde jsou vymezeny požadavky na technické provedení výrobku, přičemž tyto požadavky jsou specifikovány konkretním směrným číslem (rozměr, počet, součinitel bezpečnosti atd) nebo požadavkem na provedení, které zaručuje nebo zamezuje určitou funkci. Tyto požadavky jsou všeobecné i speciální, týkající se konkretních druhů UP. Norma také poprvé u nás definuje požadavek dvojnásobné únosnosti svěrek při uchopení třením a podmínku posouzení pevnosti při působení zatížení trojnásobkem nosnosti s výsledkem možnosti trvalé deformace nebo dvojnásobkem nosnosti s výsledkem bez trvalých deformací. Norma obsahuje také omezení rozsahů uchopovacích rozměrů při dolní hranici atd.
Norma ustanovuje maximální tloušťky ocelových prvků vzhledem k jakosti a pracovní teplotu pro zabránění křehkému lomu materiálu. Toto maximum je 40 mm a týká se hlavně plnostěnných C-háků, které jsou na trhu běžně k dostání v tloušťkách až 120 mm, což je v rozporu s naší normou.
Ověření bezpečnostních požadavků a/nebo opatření
Povinností výrobce je nejen analyzovat a činit tak výroky, ale musí výrobek ověřovat, přičemž právě ČSN EN 13155 způsoby takového ověřování ustanovuje.
Informace pro používání
V této kapitole jsou shrnuty požadavky na průvodní dokumentaci, dodávanou s výrobkem. To je velmi významné, protože to sjednocuje úroveň Návodů k používání a také tím, že ustanovuje jeho rozsah, je vytvořeno i kriterium pro uživatele na hodnocení Návodů k používání a k následnému tlaku na výrobce a dodavatele, aby dávali na trh pouze výrobky se všemi údaji a náležitostmi.
Hodnocení ČSN EN 13155
Tato norma je skutečným základním podkladem pro vytváření výrobků Uchopovací techniky a pro jejich značení a vypracování informačních materiálů, dodaných s výrobkem.
Přes negativní hodnocení definic a některých textů, což je způsobeno také překlady, tato norma splňuje svoje poslání jednoho z článků v soustavě norem pro tvorbu bezpečných výrobků.
Zatím není využíván obcí použivatelů výrobků ve smyslu ovlivnění úrovně informačních podkladů, poskytovaných výrobcem. Zde doporučuji inspekčním orgánům, aby ustanovení této normy při své činnosti využívali.
Celý systém norem a jejich požadavků při analýze rizik na druhé straně umožňuje postupný vývoj výrobků směrem k vyšší bezpečnosti používání. Jako doplněk ještě uvádím příklad vědomé minimalizace rizik.
Možnosti minimalizace rizik
Při použití metody předběžné analýzy nebezpečí (PHA) se vychází z rozboru poruch, které mohou vést ke zranění a jestliže máme k dispozici statistické údaje o úrazovosti, tak je zde jasně zadané tema, kterým je nutno se zabývat.
Z dostupných statistik je zřejmé, že nejčastějším úrazem při manipulaci s břemeny je zranění pádem uvolněného břemene a zranění prstů horních končetin střihem, či stlačením v nůžkovém či ramenovém mechanizmu uchopovacího zařízení.
Riziko zranění pádem uvolněného břemene
Břemeno se může uvolnit špatným uvázáním univerzálními vázacími prostředky, které vyžadují značnou dovednost a zkušenost vazače - chybným používáním univerzálních vázacích prostředků se zde zabývat nebudeme. Při použití speciálních uchopovacích prostředků, jako jsou Nosiče, Kleště či Svěrky atd., které uchopují sevřením a nesením třecí silou, je nejčastější příčinou neznalost podmínek pro správné a bezpečné uchopení, resp. podcenění třecích vlastností povrchu břemene.
Položme si otázku - jaký význam má pro praktické používání uchopovacího prostředku údaj o dovoleném součiniteli tření povrchu uchopovaného břemene, který je navíc v průvodní dokumentaci (pokud vůbec byla s výrobkem dodána) a ta je uložena někde v archivu investičního oddělení. Také je zde nesoulad s podmínkou analýzy rizik, že dovednosti a získané znalosti nelze zařazovat do faktorů, které snižují riziko. Tedy takovou úvahou lze dospět k řešení a to takovému, že se provede technické opatření, které spolu se správně a výrazně podanou instrukcí jednoznačně přiřadí uchopovací prostředek k vlastnostem povrchů uchopovaných břemen.
- Uchopovací prostředek R, kterým lze bezpečně uchopit pouze břemena s velmi hrubým povrchem - to je většina Kleští na bloky, které jsou na trhu, se označí „Kleště na bloky s hrubým povrchem" s výraznou značkou „R". Pro bezpečné držení břemene je podmínkou součinitel tření 0,4 a více, což splňují hrubě obrobené povrchy kovových břemen nebo hrubě řezané či lámané kamenné bloky.
- Uchopovací prostředek F, kterým lze uchopit i břemena s hladkým povrchem, které se vyznačují výrazným zvětšením převodu a tím i normálné síly na povrch a následně větší uchopovací sílu. Takové Kleště jsou označeny výraznou značkou „F". Pro bezpečné držení břemene je podmínkou součinitel tření 0,2, což splňují jemně obrobené povrchy kovových břemen kamenné bloky s hladkým povrchem, případně i leštěné, pokud nejsou vlhké.
Takové uchopovací prostředky jsou znázorněny na obrázku, z něhož je zřejmý rozdíl v technickém řešení.
Riziko zranění prstů horních končetin
Toto riziko je skutečné a reálné a dochází k němu často při ručním navádění klešťového uchopovacího prostředku při přeměně z přepravního do provozního uspořádání, kdy obsluhovatel je nucen Kleště nějak uchopit a vést a pokud nejsou Kleště vybaveny nějakými madly, tak při běžném používání vazač prostě uchopí rameno Kleští a může dojít k tomu, že změně vzájemných poloh ramen vzniknou v tomto místě nůžky a zranění je vykonáno.
Technickým řešením tohoto problému je použití ochranné kulisy v otočném spojení dvou ramen, které nedovolí vsunout prsty do nůžek. Samozřejmě, že se předpokládá, že i v tomto případě jsou Kleště vybaveny madly.
Optimálním řešením je pak omezení nutných pohybů rukou v blízkosti ramenového mechanizmu tím, že se provede ovladač uvolňování z přepravního uspořádání jako součást naváděcího madla, což má navíc velmi významný prvek a to, že lze Kleště ovládat jednou rukou - druhou ruku potřebuje vazač k ovládání jeřábu. Takový jednoruční ovládací systém včetně ochranné kulisy je rovněž naznačen na obrázku - ovládací madlo s uvolňovačem je na levém rameni, ochranná kulisa je v otočném spojení ramen na pravé straně.
Závěr
Norem stále přibývá a zvláště vlivem nesystematického číslování se z toho stává nefamilierní seznam znaků a názvů a proto je nezbytné si v každém dílčím oboru vymezit hierarchii nejvýznamnějších a řídících norem a těmito se řídit. K tomu by měl v oboru volně zavěšených uchopovacích prostředků pomoci i tento příspěvek.