Certyfikacja według normy PN-EN 15085 jest kluczowa dla firm działających w branży kolejowej, gdzie bezpieczeństwo i jakość wykonania mają fundamentalne znaczenie. Dążenie do uzyskania certyfikatu może wydawać się skomplikowanym i czasochłonnym procesem, jednak znajomość normy może uczynić tę drogę znacznie łatwiejszą i bardziej zrozumiałą. W tym artykule przyjrzymy się zapisom normy, które pomogą zrozumieć wymagania stawiane wobec producentów i zakładów spawalniczych. Materiał powstał na bazie spotkania webinarowego.
Najważniejsze zapisy w normie
Jednym z najważniejszych aspektów jeśli chodzi o funkcjonowanie zakładu spawalniczego w zakresie spawania pojazdów szynowych i ich elementów wg grupy norm EN 15085 jest dobór odpowiednich koordynatorów nadzoru spawalniczego. Stosowany wcześniej poziom klasyfikacji CL4 dotyczył firm, które bezpośrednio spawaniem się nie zajmują. Były to firmy, które zajmowały się zakupem, dystrybucją czy projektowaniem. W tej chwili norma wskazuje poziom klasyfikacji (CL1, CL2 lub CL3) , a jednocześnie uszczegóławia zakres działalności: „D” (design), „P” (production), „M” (maintenance) i „S” (purchase and supply). Stawiane wymagania są rzeczywiście bardzo wysokie.
Część druga normy
Jeśli oprzemy się na drugiej części normy EN 15085, to przedstawiony w niej Załącznik B, tabela B1 pokazuje, jakie wymagania powinna spełniać firma. Jest to właściwie najważniejszy fragment normy, który w zależności wielkości firmy (duża, mała), od poziomu klasyfikacji oraz od rodzaju działalności - pokazuje m. in., jakie kwalifikacje powinien posiadać koordynator spawania oraz jego zastępca. Pytanie o wielkość zakładu spawalniczego jest więc tutaj bardzo istotne. Wiąże się to również z ilością godzin, które należy przeznaczyć na proces certyfikacji firmy. Wielkość firmy określana jest w oparciu o Załącznik C, na podstawie wartości obliczonego współczynnika WM (WM > 1500 – duża firma). Jest on wynikiem mnożenia czynników uwzględniających: ilość spawaczy/operatorów, rodzaje działalności, stosowane grupy materiałowe, zmiany produkcyjne, procesy spawania, poziom klasyfikacji zakładu.
Oczywiście poziomy klasyfikacji związane są także z rodzajem produkowanych elementów. Inaczej podejdziemy do produkcji wózków, podwozi, pudeł wagonów, czyli elementów o dużym znaczeniu dla bezpieczeństwa, ale też inaczej jeżeli chodzi o zabudowy wewnątrz wagonów, np. ścianki, czy uchwyty. Musimy zatem określić te wskaźniki, które dadzą nam odpowiedź, jakie wymagania będą stawiane, jeśli chodzi o działalność firmy oraz jakie powinny być zasoby firmy (ludzkie, sprzętowe, dokumentacyjne), pozwalające na uzyskanie uprawnień w zakresie spawania elementów pojazdów szynowych.
W części drugiej normy EN 15085 znajdziemy też wymagania dotyczące regularnej kontroli stanu urządzeń produkcyjnych, w tym spawalniczych, jak również - przyrządów pomiarowych. Koniecznym jest umieszczanie kryteriów dotyczących walidacji urządzeń spawalniczych w oparciu o najnowsze normy. Niedopuszczalne jest wpisywanie w protokołach walidacji norm, które przestały już obowiązywać.
Część trzecia normy
Część trzecia normy EN 15085 przedstawia wymagania konstrukcyjne. Korzystając z zawartych tam zapisów można ocenić działalność biura projektowego pod kątem możliwości zaprojektowania elementów pojazdów szynowych. Duże znaczenie ma tutaj dokładna weryfikacja pod kątem posiadania odpowiednich kompetencji i uprawnień. Brak uprawnień biura projektowego wg normy EN 15085 w momencie realizacji produkcji przez uprawniony zakład spawalniczy jest sytuacją niedopuszczalną. Nazwa biura projektowego umieszczona w tabeli rysunkowej powinna być również widoczna na stronie www.en15085.net , dającej możliwość znalezienia skanu certyfikatu tego biura. To bardzo ważna kwestia.
Jeśli chodzi o sposób określenia klasy wykonania spoiny, to mamy tutaj do czynienia z oznaczeniami CPA, CPB1, CPB2, CPC1, CPC2, CPC3 oraz CPD. Dawniej występowało tylko oznaczenie CPB, obecnie występuje podział na dwie klasy, tj.: CPB1 i CPB2. To oczywiście zależy od stanu naprężeń oraz od wymagań bezpieczeństwa. Na skrzyżowaniu wspomnianych parametrów uzyskać można wiedzę, jaka jest klasa wykonania spoiny. Stanowi to zadanie dla biur projektowych, które mając doświadczony personel oraz posiadając odpowiednie programy komputerowe - są w stanie te parametry określić.
Klasy wykonania spoiny CPA praktycznie w ogóle się nie stosuje, bo w tym przypadku mamy faktycznie do wykonania po 100% badań objętościowych (RT lub UT) oraz powierzchniowych (PT lub MT), zgodnie z wymaganą klasą kontroli CT1. Badania wizualne wykonywane są zawsze w 100%. Nieco inna sytuacja dotyczy napraw (EN 15085-6), gdzie mamy do czynienia z pojazdami podczas ich eksploatacji, często – wieloletniej. Mogło się wcześniej zdarzyć, że zastosowano tam klasę wykonania spoiny CPA i podczas wykonywania takich napraw / remontów należy wziąć pod uwagę wszystkie związane z tym aspekty. Problem w tym przypadku może stanowić także dostępność złącza spawanego w sytuacji konieczności wykonania pełnego zakresu badań. Jeśli chodzi o stanowisko Deutsche Bahn, to wskazuje ono wyraźnie na unikanie projektowania i wykonania połączeń spawanych wg tej najwyższej klasy. Jeśli chodzi o klasy kontroli spoin, to mamy tu do czynienia z klasami CT1 do CT4. Największe wymagania związane są oczywiście z klasą CT1, natomiast w przypadku klasy kontroli CT2 podejście jest już bardziej liberalne. Wystarczy tutaj 10% badań objętościowych, 10% badań powierzchniowych, no i oczywiście należy wykonać 100% badań wizualnych. Kontrole wg CT1 i CT2 są przeprowadzane i weryfikowane przez inspektorów, którzy posiadają uprawnienia według normy ISO 9712. W przypadku klas kontroli CT3 i CT4 wystarczające jest już sprawdzenie spoin przeprowadzane przez odpowiedzialne osoby nadzoru spawalniczego.
Jeśli chodzi o dobór materiałów podstawowych - przy projektowaniu brane są pod uwagę zapisy zawarte w CEN ISO/TR 15608 (ISO/TR 20172). W zakresie doboru materiałów dodatkowych do spawania – ułatwienie stanowi obecnie Załącznik A z normy EN 15085-4. Najlepszą weryfikacją jakości zaprojektowanego złącza spawanego przy dobranych materiałach podstawowych oraz dodatkowych do spawania jest oczywiście kwalifikowanie odpowiednich technologii spawania, a dodatkowo – wykonanie przedprodukcyjnych prób roboczych. Pozytywne wyniki tych badań są tutaj niezbędne, dając wysoki stopień gwarancji w zakresie prawidłowości wykonania zaprojektowanego złącza spawanego.
Część czwarta normy
Część czwarta normy 15085 odnosi się do wymagań produkcyjnych. Należy zwrócić uwagęna zastosowanie odpowiednich instrukcji spawania WPS oraz kwalifikowanych technologii spawania WPQR. Podczas audytów zwraca się szczególną uwagę na dotrzymanie parametrów dotyczących natężenia prądu, napięcia i szybkości spawania, włącznie z kontrolą ilości gazu, który jest dostarczany do złącza spawanego. Ilość dostarczanego gazu ochronnego to również bardzo istotny parametr, związany z jakością wykonania złącza spawanego, ale również dotyczący aspektów ekonomicznych procesu spawalniczego. Nadmierna ilość gazu może powodować zaburzenia procesu, mając jednocześnie wpływ na powstawanie dodatkowych, niepotrzebnych kosztów.
Producenci mają możliwość, aby we własnym zakresie weryfikować i egzaminować spawaczy, zgodnie z odpowiednimi normami. Może to realizować koordynator spawalniczy, jednak po przedstawieniu odpowiedniej dokumentacji z przeprowadzenia takiego egzaminu. Weryfikuje ją audytor podczas audytu. Odpowiednie informacje zawarte w raporcie audytowym w przypadku jego akceptacji ze strony certyfikujących Jednostki Certyfikującej Producenta (tu: TÜV NORD Systems) - skutkują zaznaczeniem przy nazwisku spawalnika w certyfikacie EN 15085 posiadania przez niego uprawnień do egzaminowania spawaczy we własnym zakresie. Wspomniana dokumentacja dotyczy: instrukcji przeprowadzania egzaminu spawacza, przygotowanego formularza certyfikatu wraz z jego wypełnioną wersją, katalogu pytań dla spawacza, raportów z wykonanych badań. W przypadku wykonania złącza spawanego teowego (spoina pachwinowa FW) sprawa jest o tyle prosta, że wystarczająca jest tutaj próba łamania, bądź też badanie makro. Inaczej wygląda to w przypadku złącza doczołowego (spoina czołowa BW). Wymagane jest tutaj przeprowadzenie odpowiednich badań powierzchniowych, objętościowych oraz wystawienie raportów przez akredytowane laboratorium badawcze. W zdecydowanej większości przypadków egzaminy spawaczy wykonują uprawnione jednostki certyfikujące. Należy to równie do zakresu działalności TÜV NORD Polska.
W przypadku prowadzenia produkcji wg normy EN 15085 jedną z zasadniczych kwestii jest przygotowanie przedprodukcyjnych prób roboczych. Ich wykonywanie związane jest z różnymi aspektami, m.in. z koniecznością: zapewnienia jakości procesu spawania, zapewnienia jakości złącza spawanego oraz z weryfikacją spawacza. Mimo udokumentowanego spełnienia wymagań norm dotyczących kwalifikowania technologii spawania, jak w przypadku EN 15614, czy też norm weryfikujących kwalifikacje spawaczy, jak EN ISO 9606-1 lub EN ISO 9606-2 do -5, należy także udowodnić prawidłowość wykonania połączeń, często nietypowych, z trudnym dostępem, czy z wykorzystaniem materiałów podstawowych technologicznie bardziej wymagających. Konieczne jest przechowywanie dowodów wykonania takich prób, gdyż często są one przedmiotem kontroli ze strony klientów. Prawidłowo prowadzona dokumentacja w tym zakresie jest przez nich bardzo dobrze postrzegana. Jednocześnie – realizując wykonanie prób roboczych - producent może uzyskać wysoki stopień gwarancji na uniknięcie niezgodności dotyczących złączy spawanych, które mogłyby nieść ze sobą negatywne konsekwencje.
Stosowane przy poziomach klasyfikacji CL1 i CL2 materiały podstawowe muszą posiadać świadectwa odbioru 3.1 wg EN 10204. W przypadku materiałów dodatkowych do spawania wymaganie to dotyczy składu chemicznego, natomiast w zakresie badań mechanicznych - wystarczające jest spełnienie kryterium odbioru zgodnie z wymaganiami atestu 2.2 wg EN 10204. Warunkiem jest tutaj jednak posiadanie zapisów norm europejskich EN oraz oznaczeń CE/DB.Wielu producentów decyduje się na zastosowanie w produkcji elementów pojazdów szynowych materiałów ze stali nierdzewnych. Niestety, można stwierdzić liczne przypadki braku przystosowania zakładów spawalniczych do produkcji z tych stali. Brakuje odpowiednio wydzielonych miejsc, zapewniających separację od miejsc produkcji ze stali węglowych, brakuje właściwych narzędzi, czy też stołów spawalniczych, na których można bezpiecznie umieszczać elementy ze stali nierdzewnych. Kontakt tych dwóch rodzajów stali stanowi przyczynę powstawania korozji wżerowej, mogącej wnikać głęboko w materiał ze stali nierdzewnej. Przyczyną mogą być nawet drobinki stali węglowej, przenoszące się na znaczną odległość i osiadające na stali nierdzewnej w wyniku prowadzonego procesu szlifowania.
Cześć piąta normy
W piątej części normy EN 15085 poruszony jest temat kontroli i badań połączeń spawanych, jak również prowadzenie odpowiedniej dokumentacji. Producent powinien korzystać z usług wykwalifikowanego personelu kontrolnego posiadającego uprawnienia wg EN ISO 9712 poziom 2 w zakresie badań nieniszczących VT, PT, MT, RT, UT. Osoba posiadająca takie uprawnienia zobowiązana jest do przygotowania odpowiednich instrukcji, które powinien zatwierdzić koordynator spawalniczy lub wyznaczona przez niego osoba. Jeśli mamy do czynienia z klasami kontroli CT1 i CT2, inspektor badań nieniszczących musi wykazać niezależność od produkcji. Jeśli chodzi o klasy kontroli CT3 i CT4 - kwalifikacje wg EN ISO 9712 nie są wymagane. Istnieje jednak w tym przypadku konieczność przeszkolenia inspektora jakości lub spawacza przez koordynatora spawania lub wyznaczoną przez niego osobę w zakresie kryteriów jakości dla poszczególnych klas wykonania spoin wg EN 15085-3. Badania wizualne złączy spawanych wg klasy kontroli CT3 może przeprowadzać inspektor jakości lub wyznaczony spawacz, jednak nie wykonujący tych złączy. W przypadku klasy kontroli CT4 – badania spoin może przeprowadzić przeszkolony spawacz, który je wykonywał.
Na czym polega kontrola pierwszej sztuki? Zakład spawalniczy może w ten sposób zostać skontrolowany przez firmę, która chce zlecić wykonanie elementów pojazdów szynowych i zdecydowała się wykorzystać kryteria zgodnie z FAI (First Article Inspection). Jednak w sytuacji ograniczenia możliwości produkcyjnych – tenże zakład może zlecić wykonanie określonego zakresu prac spawalniczych w innym, uprawnionym zakładzie produkcyjnym. Ponieważ byłby on wtedy zobligowany do sprawdzenia podwykonawcy, skutecznym narzędziem jest wykorzystanie wymagań przedstawionych w FAI, najlepiej za pomocą „checklisty”, z wszystkimi wymienionymi tam zagadnieniami. Jego zadanie polegałoby na skontrolowaniu i zaznaczeniu stwierdzonego stanu dla poszczególnych zagadnień. Ogólnie rzecz ujmując – jest to kontrola firmy w różnych zakresach, dotyczących zarówno personelu nadzorczego, spawaczy, posiadanych instrukcji spawania, technologii spawania, materiałów podstawowych, dodatkowych, badań nieniszczących, jak i - aspektu dokumentowania, badań połączeń spawanych, podwykonawstwa.
W zakresie realizacji zleceń wg EN 15085 zwraca się szczególną uwagę na kwestie identyfikacji i identyfikowalności. Identyfikacja polega chociażby na nadaniu indywidualnego numeru; w przypadku dokumentacji – istotna jest tu data wydania oraz numer rewizji. Identyfikowalność jest ważna w przypadku zarządzania dokumentami i zapisami w każdym systemie jakości. Definiuje ją powiązanie między dwoma działaniami, np. między świadectwem materiałowym, a blachą, między świadectwem materiałowym, a materiałem dodatkowym do spawania, między badaniem wizualnym, a spawaczem, który wykonywał badane złącze. Jest to szczególnie ważne w przypadku poziomów klasyfikacji CL1 i CL2. W razie konieczności musi istnieć możliwość sprawnego prześledzenia danego procesu – od początku, do końca. Dotyczy to materiałów, spawaczy, inspektorów jakości, itd.
Część szósta
Część szósta normy EN 15085 dotyczy spawania naprawczego, regeneracyjnego, remontowego lub serwisowego. Ten zakres działalności oznaczony jest jako „M” (maintenance). Wszystkie stosowane tutaj części zamienne muszą pochodzić od producentów posiadających odpowiednie uprawnienia wg EN 15085, określone jako „P” (production). Wiodącą rolę w zakresie napraw odgrywają tzw. podmioty odpowiedzialne za utrzymanie (ECM – Entity in Charge of Maintenance), np. Polskie Linie Kolejowe (PLK), ZNTK, itp. Na odpowiedzialność ECM dozwolone jest: stosowanie środków utrzymania spawania poza zakładem spawalniczym, jak również wykonywanie czynności spawania w utrzymaniu ruchu w innych zakładach produkcyjnych, z wykorzystaniem odpowiednich instrukcji ECM. Spawanie mobilne w utrzymaniu ruchu wymieniane jest w certyfikacie EN 15085 w rubryce „Uwagi” jako „inne zakłady produkcyjne”. W stosunku do koordynatorów spawania zajmujących się spawaniem w utrzymaniu ruchu wymagana jest szeroka wiedza i doświadczenie w tym zakresie. Jeśli chodzi o określenie klasy wykonania spoiny, często jest to stosunkowo trudne, ze względu na wiek eksploatowanych pojazdów szynowych, a co za tym idzie - istniejącą starszą dokumentację, bez wymagań norm EN 15085, z koniecznością wykonania konwersji określonych parametrów. Występuje tutaj nieraz potrzeba wykonania pomiarów testowych, czy też badań zmęczeniowych. Istotą rzeczy jest też odpowiedni dobór materiałów wg CEN ISO/TR 15608 w kontekście dopasowania grupy materiałowej do materiału oryginalnego, z zapewnieniem co najmniej porównywalnych właściwości mechanicznych i tych związanych ze składem chemicznym. Jeśli mamy do czynienia z materiałem podatnym na proces starzenia, powinno się unikać spawania w obszarach formowanych na zimno.
Znajomość treści norm EN 15085 ma zasadnicze znaczenie podczas wykonywania elementów spawanych pojazdów szynowych, przy prowadzeniu robót naprawczych tych pojazdów, w przypadku kontroli wykonania oraz przy przygotowaniu dokumentacji technicznej i jakościowej. Nadrzędnym celem jest tutaj zapewnienie bezpieczeństwa podczas eksploatacji pojazdów szynowych.
Autor: Dariusz Nowak, Inspektor