Wybrane zagadnienia i problemy związane z wdrażaniem wymagań jakościowych zgodnie z normą wieloczęściową PN-EN ISO 3834

Celem artykułu jest zwrócenie uwagi na wybrane zagadnienia i problemy, które mogą wystąpić podczas wdrażania wymagań opisanych w tym dokumencie odniesienia. Prezentowane i przeanalizowane opinie nie mogą zastąpić samodzielnej analizy i nie stanowią oficjalnych interpretacji wymagań poszczególnych części normy, które mogą być formułowane jedynie przez komitet ISO/TC 44/S.C. 10. Wyrażają stanowisko w zakresie wielu szczegółowych wymagań, które mogą wywoływać kontrowersje lub nieporozumienia podczas współpracy z firmami przystępującymi do wdrożenia wymagań jakościowych zgodnie z PN-EN ISO 3834 [1].

Spawanie, napawanie oraz zgrzewanie stanowią procesy specjalne, co oznacza, że weryfikacja jakości wykonanych połączeń nie zawsze jest możliwa jedynie poprzez badania nieniszczące określone w odpowiednich normach i specyfikacjach technicznych. Proces spawania lub obróbki cieplnej po spawaniu powinien być realizowany zgodnie z wymaganiami opisanymi w odpowiednim dokumencie WPQR (ang. Welding Procedure Qualification Record) i WPS (ang. Welding Procedure Specification). Skutki odstępstw od tych wymagań, w odniesieniu do zmiennych zasadniczych procesu (np. temperatury podgrzewania wstępnego i międzyściegowej, energii liniowej i in.), mogą ujawniać się dopiero w trakcie eksploatacji urządzeń. Innymi słowy, jakość nie może być sprawdzona w wyrobie, lecz powinna być razem z nim tworzona. Konieczne jest sprawowanie ciągłego nadzoru i kontroli podczas stosowania wymienionych procesów, przy czym działania te często muszą być realizowane na podstawie specjalnie opracowanych procedur. Norma wieloczęściowa PN-EN ISO 3834 [1] ułatwia wytwórcy wdrożenie odpowiednich zasad nadzoru i kontroli poprzez wyszczególnienie wymagań jakościowych opracowanych dla wszystkich etapów związanych z realizacją wyrobów.

Z uwagi na wdrożenie w ostatnich latach nowego wydania norm: PN-EN 14731 [6] oraz PN-EN ISO 3834-6 (ta część normy zastąpiła raport techniczny ISO/TR 3834-6) artykuł może być również pomocny dla wytwórców, którzy implementowali już wymagania jakościowe w spawalnictwie.

Należy podkreślić, że wymagania opisane w PN-EN ISO 3834 -1, -2, -3 nie mogą być rozpatrywane odrębnie. Powinny być analizowane razem z wymaganiami ujętymi w normach dotyczących zastosowania (normach wyrobów), a także normach szczegółowych ujętych w PN-EN ISO 3834-5.

Zakres normy

Tytuł normy w j. angielskim wskazuje, że dokument obejmuje procesy określane jako „fusion welding”. Zgodnie z definicją określoną w pkt 2.1.1.2 ISO/TR 25901 [2] ww. termin obejmuje procesy spawania i zgrzewania związane z lokalnym przetopieniem łączonych powierzchni bez stosowania sił zewnętrznych, przy czym połączenie jest wykonywane bez użycia materiału dodatkowego lub z nim. Definicja zamieszczona na stronie internetowej The Welding Institute z kolei nie wyklucza procesów, w których do wykonania złącza musi być użyta siła zewnętrzna. Proponuje się przyjąć, że ta druga definicja jest bardziej odpowiednia w kontekście analizy zakresu normy. W tab. 10 PN-EN ISO 3834-5 w odniesieniu do procesów zgrzewania wyszczególniono wyłącznie zgrzewanie kołków, pomimo że dla innych procesów zgrzewania opracowano szereg norm obejmujących opracowywanie instrukcji technologicznych czy też kwalifikowanie technologii.  Przyjęcie ww. szerokiego zakresu procesów ma również uzasadnienie w zapisie ujętym w rozdz. 4 PN-EN ISO 3834-1, wskazującym, że normę można wykorzystać także w przypadku innych procesów spawalniczych niż te, które obejmuje ww. definicja.

W dalszej części artykułu opis wymagań jakościowych dla spawania oznacza, że dotyczy także napawania i zgrzewania.

CECHY NORMY:

• niezależna od typu wytwarzanej konstrukcji,
• definiuje wymagania jakości dotyczące spawania zarówno w warunkach warsztatowych, jak i montażowych,
• ustala wytyczne do opisania zdolności wytwórcy do wytwarzania konstrukcji, które spełniają określone wymagania,
• ustala bazę do oceny zdolności spawalniczych wytwórcy,
• jest odpowiednia, gdy określone wymagania dotyczące wyrobów spawanych opisano w normach wyrobu i/lub specyfikacjach technicznych, a także przepisach prawnych,
• wykazanie zgodności z określonym poziomem wymagań (np. wg PN-EN ISO 3834-2) stanowi jednocześnie dowód spełnienia wymagań charakterystycznych dla poziomów niższych (np. wg PN-EN ISO 3834-3 i -4),
• wymagania mogą być przyjęte przez wytwórcę w całości lub w sposób selektywny, tj. można nie uwzględniać tych wymagań, które nie dotyczą odpowiednich konstrukcji. Na przykład jeżeli złącza spawane nie wymagają obróbki cieplnej po spawaniu, wymagania w tym zakresie opisane w normie nie muszą być uwzględniane. Norma nie narzuca wymagań w zakresie systemu zarządzania jakością.

Uwagi dotyczące sposobu analizy niektórych zapisów normy

Podczas analizy zapisów określających wymagania jakości należy zwrócić uwagę na następujące specyficzne aspekty:

a) Istnieje konieczność dokumentowania niektórych działań:

• wyrażona bezpośrednio, poprzez nakaz opracowania np. procedury.

Przykład: zgodnie z PN-EN ISO 3834-2, rozdz. 11: Magazynowanie i obsługa materiałów dodatkowych do spawania, wytwórca powinien opracować i wdrożyć procedurę dotyczącą magazynowania, manipulowania, identyfikacji i użytkowania materiałów dodatkowych do spawania;

• wynikająca pośrednio z rodzaju określonego działania;

Przykład 1: zgodnie z PN-EN ISO 3834-2, rozdz. 6: Podwykonawstwo, wytwórca powinien przekazać podwykonawcy informacje zawierające wszystkie odpowiednie dane dotyczące przeglądu wymagań i przeglądu technicznego.

Przykład 2: zgodnie z PN-EN ISO 3834-2, pkt. 7.3: Nadzór spawalniczy, zadania i odpowiedzialność osób personelu nadzoru spawalniczego powinny być jasno określone.

b) W przypadkach niektórych wymagań wprowadzono zapisy typu „jeśli tak określono”, „jeśli są wymagane” itp.

Zapis taki oznacza, że wymaganie obowiązuje zgodnie z odpowiednią normą wyrobu lub specyfikacją techniczną.

Przykład 1: według PN-EN ISO 3834-2 – pkt. 11.2: „Partia materiałów dodatkowych do spawania powinna być badana tylko, jeśli tak określono”.

Przykład 2: według PN-EN ISO 3834-2 – rozdz. 17: „Podczas procesu produkcyjnego identyfikacja i identyfikowalność powinny być zachowane, jeśli są wymagane”.

c) W przypadku wymagania dotyczącego nowego sprzętu, pkt 9.4 wg PN-EN ISO 3834-2, po zainstalowaniu nowego sprzętu powinny być wykonane odpowiednie badania tego sprzętu.

Realizacja i dokumentowanie tych badań powinny przebiegać zgodnie z normami, jeśli takie istnieją. Wymaganie to stwarza szczególne trudności podczas audytu. Zgodnie z pkt. 9.1 normy pojęcie „sprzęt” jest bardzo szerokie i obejmuje szereg różnych urządzeń i przyrządów. W PN-EN ISO 3834-5 nie wyszczególniono jakichkolwiek norm dotyczących sprzętu (nawet dotyczących urządzeń spawalniczych).

Autorzy normy nie określają jakichkolwiek szczegółowych wskazówek dotyczących badań wymaganych dla nowego sprzętu. Wytyczne wdrażania wymagań jakościowych opisane w PN-EN ISO 3834-6
pomijają całkowicie ten temat.

Zagadnienie to stanowi często barierę podczas wdrażania pełnych wymagań jakościowych wg PN-EN ISO 3834-2, ponieważ niezbędna jest rozległa wiedza w zakresie norm dotyczących badań nowego sprzętu. W normie PN-EN ISO 17662:2016 [7], Załącznik B (informacyjny) wskazano ogólnie, że istnieje szereg norm dotyczących badań odbiorczych nowego sprzętu. Normy te odnoszą się zazwyczaj do sprzętu złożonego, dla którego faza instalacji decyduje o jakości całego układu lub sprzętu składającego się z elementów dostarczonych przez wielu różnych producentów.

Przykłady norm:

• PN-EN 60974-9 – Sprzęt do spawania łukowego. Część 9: Instalacja i użytkowanie.
• PN-EN 60974-4 – Sprzęt do spawania łukowego. Część 4: Kontrola i badanie w eksploatacji.
• PN-EN ISO 10218-1 – Roboty i urządzenia dla robotyki. Wymagania bezpieczeństwa dla robotów przemysłowych. Część 1: Roboty.
• PN-EN ISO 10218-2 – Roboty i urządzenia dla robotyki. Wymagania bezpieczeństwa dla robotów przemysłowych. Część 2: System robotowy i integracja.
• PN-EN ISO 14744 (-1 do -6) – Kontrola odbiorcza urządzeń do spawania elektronowego.
• PN-EN ISO 15616 (-1 do -3) – Badania odbiorcze laserów CO₂ do spawania i cięcia o wysokiej jakości.

d) Warunkiem koniecznym spełnienia wielu wymagań określonych w PN-EN ISO 3834-2, -3, -4 jest stosowanie dokumentów odniesienia zgodnie z jedną z poniżej określonych opcji: 

• dokumenty ISO (tj. normy lub raporty techniczne) wyszczególnione w PN-EN ISO 3834-5, pkt. 4.2; 
• inne dokumenty, które zapewniają równoważne warunki pod względem technicznym. Obowiązkiem wytwórcy jest wykazanie, że wybrane alternatywne normy zapewniają wymagania równoważne w stosunku do dokumentów wymienionych w PN-EN ISO 3834-5, pkt. 4.2; 
• normy inne niż wymienione w PN-EN ISO 3834-5, pkt. 4.2 jeżeli występują określone wymagania w normach wyrobów stosowanych przez wytwórcę.

e) Wyższy poziom wymagań tworzony jest zazwyczaj poprzez wykorzystanie zapisów poziomu niższego z wyspecyfikowaniem dodatkowych warunków, przy czym w niektórych przypadkach wymagania wg PN-EN ISO 3834-3 lub -4 mają charakter odrębny (zapisy nie są wyrażane w części normy dla poziomu niższego lub wymagania mogą nie być w ogóle formułowane).