Norma europejska EN1591-4, w naszym kraju funkcjonująca jako „PN-EN 1591-4:2014-02 - wersja angiel­ska”, w swoim założeniu określa zasady potwierdzania kompetencji personelu do montażu połączeń kołnierzowych w systemach ciśnieniowych stwarzających szczególne zagrożenie. Warto zaznaczyć, że określenie „systemy ciśnieniowe stwarzające szczególne za­grożenie” to wg normy takie, których utrata szczelności powoduje zagrożenie dla osób lub środowiska naturalnego.

Norma ta jest niejako ostatnim ogniwem serii EN1591, przy czym najważniejsza EN1591-1 określa zasady projektowania połączeń kołnierzowo-śrubowych z uszczelkami, w wyniku których otrzy­mujemy wartości sił i momentów dokręcenia śrub. Powód stworzenia omawianej normy wy­nikał m.in. z braku jednoznacznych wymagań dot. osób montujących połączenia. Obecnie mamy do czynienia z niemal całkowitym outsourcingiem usług remontowych, a więc dużym przepływem osób o zróżnicowanym doświadczeniu i kompetencjach, co prowadzi do błędów mających wpływ na bezpieczeństwo eksploatacji. Istnieje zatem uzasadniona obawa o ja­kość montażu uszczelnień dobranych i zaprojektowanych przy użyciu nawet najdoskonalszych algorytmów.

Warto wspomnieć, że 26% przyczyn awarii połączeń kołnierzowo-śrubowych diagnozowanych jest jako błąd montażu [1]. Przy czym sama uszczelka, wg tego samego źródła, jest źródłem awarii w 22%. Pozostałe przyczyny to uszkodzenie kołnierza (25%), polu­zowanie śrub (15%) i niewłaściwe osiowanie kołnierzy (12%).

Producenci uszczelnień powinni być szczególnie zainteresowani jakością montażu swoich rozwiązań także z tego względu, że podejrzenie przyczyny awarii zwykle jest kierowane na uszczelnienie. Intencją autora jest zwró­cenie uwagi na opisywaną normę w celu zwiększenia świadomości personelu montującego, w szczególności w obszarach które wg wieloletniego doświadczenia mogą powodować awarie.

Główne przyczyny awarii połączeń kołnierzowych ze względu na wadliwy montażu to:

• montaż uszczelek uszkodzonych w czasie transportu lub przenoszenia,
• brak zgłaszania zaobserwowanych wad powierzchni przylgowych (np. doł­ki, wgniecenia, rysy, korozja itp.),
• nierównomierny montaż,
• brak stosowania smarowania śrub,
• zbyt słabe lub rzadziej zbyt mocne dokręcenie śrub.

Wadliwy montaż może wynikać z braku odpowiedniej świadomości montera, ale często także z pośpiechu, czy też rutynowego działania. Do tego często mamy do czynienia z brakiem pro­cedur, instrukcji i innej dokumentacji określającej zasady montażu.

Warto tutaj skorzystać z do­świadczeń producentów uszczelnień w celu tworzenia odpowiednich zapisów.

Sama norma określa obszary w których można prowadzić szkolenia (Rys.3) i certyfikację osób, przy czym najważniejszą częścią jest montaż ręczny.

Poniżej lista zagadnień wymaganych przez normę w zakresie montażu ręcznego.

• rodzaje połączeń kołnierzowo-śrubowych
• funkcja uszczelki
• rodzaje uszczelek i ich własności
• związek pomiędzy wydłużeniem śruby, naciągiem śruby i naciskiem na uszczelkę
• powszechne przyczyny uszkodzeń połączeń kołnierzowych z uszczelką
• spadek naprężeń w śrubach i jego skutki
• naprężenia montażowe i resztkowe śrub
• ogólne zasady BHP
• bezpieczny demontaż
• przygotowanie powierzchni przylgowych
• diagnostyka uszkodzeń

• pozycjonowanie kołnierzy
• magazynowanie, przenoszenie i przygotowanie uszczelki do montażu
• wpływ tarcia na gwincie na naciąg podczas dokręcania momentem obrotowym
• znaczenie smarowania gwintu i powierzchni oporowej nakrętki
• metody montażu i ich dokładność
• schematy dokręcania śrub
• konieczność stosowania schematów dokręcenia śrub
• klasy szczelności
• wymóg osiągnięcia określonej klasy szczelności
• ręczne dokręcanie momentem obrotowym
• konserwacja i kalibrowanie ręcznych kluczy dynamometrycznych
• wymogi dotyczące dokręcania kluczem hydraulicznym i napinaczem
• potwierdzenie, że połączenie może być przywrócone do eksploatacji
• zapis wykonanych prac
• zgłaszanie rozbieżności lub nieprawidłowości
• monitorowanie emisji i kontrolowanie wycieków.

Warto zwrócić uwagę, że szereg powyższych zagadnień bezpośrednio lub pośrednio dotyczy uszczelki. Można zatem stwierdzić, że producenci uszczelnień powinni inicjować prowadzenie tego typu szkoleń. Z obserwacji rynku europejskiego wynika, że szkolenia wg normy EN1591-1 są prowadzone przez firmy bądź instytucje bezpośrednio związane z producentami uszczelnień. Sam proces certyfikacji winien być nadzorowany lub prowadzony przez instytucje niezależne, jakkolwiek norma wymaga jedynie aby osoba szkoląca nie była jednocześnie egzaminującą. Zadaniem producentów powinno być zatem uświadamianie użytkownika uszczelnień o roli właściwego montażu w zakresie bezpiecznej eksploatacji urządzeń ciśnieniowych. Jednym z narzędzi jest opisywana norma.

LITERATURA

[1[Guidelines for safe seal usage - Flanges and Gaskets. ESA / FSA Publication No. 009/98, 1998.

[2] Schulz S.: EN 1591-4 – The key to success? Valve World, November 2013.

Streszczenie angielskie artykułu

The EN 1591-4 European standard (Flanges and their joints - Part 4: Qualification of personnel competency in the assembly of the bolted connections of critical service pressurized systems) requires fitter to have the ability to disassemble, assemble and tighten bolted flange connec­tions correctly and safely. “Critical service pressurized systems” it’s a pressure vessels which leak causes a danger to people or the environment. In the industry we observe accidents caused by different levels of flange fitters competence. According to statistics, 26% reasons of damages is a bad as­sembling. Gasket manufacturer’s main task should be to inform users about the role of proper installation in the safe operation of pressure equipment. One of the tool of the above is men­tioned standard EN 1591-4, which defines the rules of training and certification of personnel.

Autor: dr inż. Radosław Sieczkowski