Bezpečnost strojů v praxi

-- 30.05.10

V současném období se k bezpečnosti strojů vztahuje mnoho zákonů, nařízení vlády a taktéž i množství technických norem. Bohužel, ne všichni se v této problematice vyznají.


U nových strojů by měla být bezpečnost zakomponována již v jeho konstrukci, ale tomu tak vždy nebývá, i když je stroj označen značkou shody CE. Problém je v tom, že při konstrukci stroje se musí sejít odborníci ze všech technických oborů, kteří se na vývoji daného stroje podílí, a ti musí posoudit jednotlivá rizika vyplývající z konstrukce, funkce a způsobu řízení, montáže a údržby a musí v konstrukci stroje provést taková opatření, aby se rizika eliminovala nebo alespoň snížila tak, aby byla akceptovatelná.

Obecně lze říci, že neexistuje absolutně bezpečný stroj, který by nějaké zbytkové riziko  neměl. Zde je opět povinnost dodavatele stroje na tyto zbytková rizika v průvodní dokumentaci ke stroji upozornit, aby si uživatel mohl zpracovat své místní bezpečnostní pokyny pro obsluhu, údržbu apod. Vlastní identifikace významných nebezpečí (analýza rizik) u strojů se provádí dle těchto norem:

ČSN EN ISO 14121-1
ČSN EN ISO 12100-1
ČSN EN ISO 12100-2


Výsledkem analýzy rizika je návrh opatření snižujících riziko, a to v následujícím prioritním pořadí:


1. snížení rizik opatřením zabudovaným v konstrukci stroje (pevné kryty, oplocení apod.)

2. snížení rizik bezpečnostní ochranou

3. snížení rizik informacemi pro používání strojního Zařízení

Snížení rizik opatřením zabudovaným v konstrukci stroje
Zahrnuje například volbu materiálu, ze kterého má být stroj zhotoven, jeho konstrukční uspořádání, určení maziv, způsoby připojení energií (elektrické, pneumatické, hydraulické apod.), postup při transportu a ukotvení stroje, pevné kryty nebezpečných částí nebo jejich oplocení atd.


Snížení rizik bezpečnostní ochranou

Důraz je kladen na volbu bezpečnostních ochran, jako jsou odnímatelné kryty, aktivní optoelektronické ochranné zařízení (optické závory), spínače polohy, obvody nouzového vypnutí a nouzového zastavení apod. Tyto prvky zahrnujeme do obvodů tzv. funkční bezpečnosti stroje, a bezporuchová funkce stroje je tedy závislá na správné činnosti jeho řídicího a ovládacího systému, na které jsou bezpečnostní prvky připojeny. Zde se uplatňuje norma ČSN EN ISO 13849-1 v plném rozsahu požadavků. Výsledkem aplikace ČSN EN ISO 13849-1 pro dané bezpečnostní obvody stroje je ověření, že dosažená úroveň vlastností (PL) splňuje požadovanou úroveň vlastností (PLr) pro každou jednotlivou bezpečnostní funkci, tj. tím je určena bezpečnostní kategorie pro každou jednotlivou bezpečnostní funkci.

Na výsledky těchto výpočtů mají vliv HW prvky tvořící bezpečnostní obvody. Technická data použitých komponent (stykače, ovladače, hydraulické prvky, elektronické obvody apod.) je nutné získat od jednotlivých výrobců. Výpočty se pak potvrdí, že uvedené komponenty vyhovují podmínkám funkční bezpečnosti a lze je použít. Pro uživatele stroje z toho vyplývá, že během celé doby provozování není možné tyto komponenty (výrobcem určené) libovolně měnit, ale při opravách, popř. při jejich výměně, je musí dodržet, jinak může dojít ke snížení úrovně vlastností, a tím i ke snížení bezpečnosti stroje. Proto součástí průvodní dokumentace ke stroji musí být i specifikace materiálu předepsaného výrobcem. 

Pak se dle normy ČSN EN ISO 13849-2 provede ověřovací proces, včetně analýzy a zkoušení, pro bezpečnostní funkce a kategorie bezpečnostních částí ovládacích systémů. Protože se bezpečnostní obvody dle určené úrovně vlastností (PL) připojují na elektrické, elektronické a programovatelné elektronické řídicí systémy (bezpečnostní obvody, bezpečnostní relé a bezpečnostní PLC) související s bezpečností, musí tyto splňovat požadavky normy ČSN EN 62061 v plném rozsahu. Výsledkem aplikace ČSN EN 62061 pro dané bezpečnostní obvody stroje je přiřazení úrovně integrity bezpečnosti (SIL) řídicích funkcí souvisejících s bezpečností (SRCF), tj. výpočet stanoví, jaké vlastnosti musí elektrický, elektronický a programovatelný elektronický řídicí systém splňovat.

Z uvedeného vyplývá, že pokud je požadována vyšší úroveň integrity bezpečnosti, je toto možno řešit buď bezpečnostními relé splňujícími uvedené požadavky (pro jednodušší obvody), nebo bezpečnostním PLC (nikoliv klasickým PLC / Simatic S7-300 apod.), popř. bezpečnostními kartami v klasických PLC, které používají certifikované knihovny. V případě použití bezpečnostních PLC platí, že se před instalací a uvedením do provozu ještě musí provést potvrzení platnosti systémů souvisejících s bezpečností. Tedy obecně, že se na bezpečnostním PLC, kde je program napsán pomocí certifikovaných knihoven, odzkouší vlastní bezpečnostní aplikace, a to jak vstupních, tak i výstupních obvodů napojených na toto PLC.

Zkouška se provádí například podložením kontaktu papírkem, odpojením testovacích pulsů, zkratem na vstupních svorkách, výstupních svorkách apod. Zkouška se provádí pro všechny bezpečnostní obvody a všechny předvídatelné poruchy a do tabulek se zapisuje výsledek „vyhověl – nevyhověl“. K uživateli by se tak měl dostat pouze otestovaný, odzkoušený a ověřený stroj. Pro uživatele z toho vyplývá, že údržbu takto sofistikovaných strojů nemůže provádět každý pracovník. Jestliže dojde k přehození testovacích pulsů na dvoukanálovém nouzovém ovladači při jeho výměně, nastane situace, že stroj nepůjde spustit. Proto je dobré, aby pracovníci údržby byli seznámeni s průvodní elektrodokumentací stroje, popř. byli proškoleni přímo zástupcem výrobce stroje.

Snížení rizik informacemi pro používání strojního zařízení

Za tyto se považují:

– bezpečnostní sdělení a piktogramy umístěné na stroji

– upozornění a pracovní postupy použité v návodu k provozování a udržování strojního zařízení

– seznam zbytkových rizik

Zbytková rizika jsou důležitým výstupním dokumentem upozorňujícím na rizika, která zůstávají po celkové realizaci bezpečnostních řešení na uvedeném stroji. Na tyto zbytková rizika je potřeba zpracovat místní bezpečnostní předpisy a prokazatelně s nimi všechny pracovníky přicházející do kontaktu se strojem seznámit, popř. pracovníky vybavit výrobcem stroje doporučenými OOPP. Pokud vše proběhlo podle výše uvedených postupů, pak lze vystavit ES prohlášení o shodě a na stroj připojit označení CE (vlastní postupy upravuje zákon 22/1997 Sb. a následné).

U starších provozovaných strojů je situace komplikovanější. V roce 2001 bylo vydáno nařízení vlády č. 378/2001 Sb., s účinností od 1. 1. 2003, kterým se stanoví bližší požadavky na bezpečný provoz a používání strojů, technických zařízení, přístrojů a nářadí. Toto nařízení vlády uvádí ve svých paragrafech minimální požadavky na bezpečný provoz a používání zařízení v závislosti na příslušném riziku vytvářeném daným zařízením.

Jako minimální požadavky na bezpečný provoz a používání zařízení v závislosti na příslušném riziku vytvářeném daným zařízením jsou např. tyto požadavky:


– používat zařízení k účelům a za podmínek, pro které je určeno v souladu s provozní dokumentací

– stanovení bezpečného přístupu obsluhy k zařízení a dostatečný manipulační prostor se zřetelem na technologický proces a organizaci práce

– vybavení zařízení zábranou nebo ochranným zařízením nebo přijetí opatření tam, kde existuje riziko kontaktu nebo zachycení zaměstnance pohybujícími se částmi zařízení nebo pádu břemene

– vybavení ovladačem pro úplné bezpečné zastavení

– vybavení ovladačem pro nouzové zastavení Stanoví podmínky pro používání ochranných zařízení jako např.:

– ochranná zařízení musí mít pevnou konstrukci odolnou proti poškození

– nesmí omezovat výhled na provoz zařízení více, než je nezbytně nutné

– musí splňovat další technické požadavky na blokování nebo jištění stanovené zvláštním právním předpisem nebo normovou hodnotou

Jako základní technická dokumentace ke každému provozovanému zařízení musí být:


– průvodní dokumentace

– provozní dokumentace

Kontrola bezpečnosti provozu zařízení před uvedením do provozu je prováděna podle průvodní dokumentace výrobce stroje. Není-li výrobce znám nebo není-li průvodní dokumentace k dispozici, stanoví rozsah kontroly zařízení zaměstnavatel místním bezpečnostním předpisem. Provozní dokumentace je pak sestava listinných dokumentů, jako jsou výkresy ke stroji v platném stavu, revizní zprávy apod. Kontrola této dokumentace se musí provádět nejméně jednou za 12 měsíců, není-li zvláštním předpisem stanoveno jinak. Bohužel, naši legislativci převzali směrnici 89/655/EEC (převzatá do naší legislativy jako nařízení vlády 378/2001 Sb.) tak, že veškerá strojní zařízení v provozu, která byla na území ČR poprvé uvedena na trh nebo do provozu podle předpisů, které platily před nabytím účinnosti zákona č. 22/1997 Sb., musí být od 1. ledna 2003 upravena tak, aby splňovala minimální požadavky na provozní bezpečnost dle výše uvedených směrnic a zákonů.    

Tato strojní zařízení se pak označují jako strojní zařízení udržovaná v provozu. S tím je spojena i problematika terminologie používané ve vztahu ke strojům. Na 1. celostátní konferenci elektrotechniků se specializací na elektrická zařízení strojů a průmyslovou automatizací došli k dohodě se zástupci ČOI a sjednotili terminologii, zásady a pravidla pro zásahy do strojních zařízení. Jako jediné termíny byly určeny tyto:

– oprava strojního zařízení, včetně generální opravy:


Výměna opotřebovaných nebo poškozených dílů nebo celků za funkčně shodné, označíli shodnost výrobce nebo osoba oprávněná provádět na strojních zařízeních technickou inspekci nebo posuzování shody podle zákona 22/1997 Sb. ve znění pozdějších předpisů. Od 1. ledna 2003 musí strojní zařízení po opravě nebo generální opravě buď splňovat požadavky Směrnice 98/37/EC a NV č. 170/1997 Sb. ve znění pozdějších předpisů, popř. dalších Směrnic ES a jim odpovídajících NV, nebo musí splňovat minimální požadavky podle Směrnice 89/655/EEC nebo NV č. 378/2001 Sb. Opravené strojní zařízení je zařízením, které je udržováno v provozu, a není tedy uváděno znovu poprvé na trh a/nebo do provozu, není proto nutné znovu posuzovat shodu, ani doplňovat značkou CE, a pokud existuje označení CE, tak se ponechá. Nemusí k němu být vydáno nově ani prohlášení o shodě, ani ES prohlášení o shodě.

 – repasovaný stroj:


jedná se o stroj, který byl nebo nebyl uveden do provozu, přičemž repasí se rozumí provedení úpravy, popř. opravy stroje prováděné výrobcem. Nedochází přitom nikdy ke změně původních parametrů nebo vlastností stroje. Repasované strojní zařízení je vždy uváděno na trh nebo do provozu jako nové, a musí tedy splňovat všechny relevantní požadavky příslušných technických předpisů, směrnic a nařízení vlády.

– rekonstrukce, renovace, modernizace strojního zařízení:


Jsou zásahy do technického zařízení (strojního zařízení), jeho elektrického nebo řídicího vybavení, které mají za následek změnu účelu použití nebo technických parametrů a/nebo způsobu ovládání. Rekonstrukce, renovace, modernizace není  považována za opravu (gen. opravu). Modernizace je zásah do technického zařízení (strojního zařízení), mající za následek rozšíření
vybavenosti nebo použitelnosti technického zařízení (strojního zařízení). Takto definované činnosti na technickém zařízení (strojním zařízení), při nichž může dojít ke změně, která může výrazně ovlivnit bezpečnost provozovaného technického zařízení (strojního zařízení) a kdy je nutno oprávněnou osobou posoudit, zda je bezpečnost zajištěna požadovaným způsobem.

Rekonstruované, renovované nebo modernizované strojní zařízení je vždy uváděno na trh nebo do provozu jako nové a musí splňovat všechny relevantní požadavky příslušných technických předpisů (Směrnici 98/37/EC a NV č. 170/1997 Sb., ve znění pozdějších předpisů, popř. dalších Směrnic ES a jim odpovídajícím NV). Z tohoto vyplývá, že ke splnění požadavků pro dosažení minimální provozní bezpečnosti, tak jak ji požaduje NV 378/2001 Sb. u zařízení, která jsou udržována v provozu, vedou dvě
cesty:

1. pokud změny na strojním zařízení těchto strojů je možné považovat právě za rekonstrukci, renovaci nebo modernizaci (s označením CE)

2. nebo se dosažení minimální provozní bezpečnosti zakomponuje do opravy (bez označení CE) Obecně ale platí, že od 1. 1. 2003 musely být veškeré stroje, které jsou udržovány v provozu, upraveny dle nařízení vlády 378/2001 Sb.
Pokud nejsou, vystavuje se provozovatel penalizaci ze strany dozorčích orgánů ČOI v případě kontroly nebo při šetření úrazu.

Rudolf Schön je jednatel a autorizovaný technik společnosti T&S Ostrava. Kontaktovat jej můžete na adrese schon@tasostrava.com.

 

Autor: Rudolf Schön, T&S Ostrava