Le Norme Tecniche. Analisi di alcuni aspetti delle principali norme tecniche di riferimento per gli apparecchi di sollevamento

Le Norme Tecniche Analisi di alcuni aspetti delle principali norme tecniche di riferimento per gli apparecchi di sollevamento 1 CE direttiva Parlamento europeo 22 giugno 1998, n. 98/34 (mira a eliminare o ridurre ostacoli alla libera circolazione delle merci) "norma": una specifica tecnica approvata da un organismo riconosciuto ad attività normativa, per applicazione ripetuta o continua, la cui osservanza non sia obbligatoria, e che appartenga ad una delle seguenti categorie: norma internazionale: norma che è adottata da un'organizzazione internazionale di normalizzazione e che viene messa a disposizione del pubblico; norma europea: norma che è adottata da un organismo europeo di normalizzazione e che viene messa a disposizione del pubblico; norma nazionale: norma che è adottata da un organismo nazionale di normalizzazione e che viene messa a disposizione del pubblico; 2 1

NORME TECNICHE Sicurezza del macchinario UNI EN 294:1993 Distanze di sicurezza arti superiori UNI EN 811:1998 Distanze di sicurezza arti inferiori UNI EN ISO 13857:2008 Distanze sicurezza UNI EN 954-1:1998 e UNI EN ISO 13849-1 e 2:2008 Sistemi di comando legati alla sicurezza UNI EN 1050:1998 Valutazione del rischio parte 1 UNI EN ISO 14121-1:2007 Valutazione del rischio UNI EN 418:1994 Dispositivi di arresto d'emergenza UNI EN ISO 13850:2008 Arresto d emergenza 3 UNI EN 294:1993 Sicurezza del macchinario: distanze di Sicurezza per impedire il raggiungimento di zone pericolose con gli arti superiori. STABILISCE I VALORI DELLE DISTANZE DI SICUREZZA PER IMPEDIRE CHE GLI ARTI SUPERIORI POSSANO RAGGIUNGERE ZONE PERICOLOSE. DEFINISCE LE CONDIZIONI DI ACCESSIBILITA VERSO L ARTO L E AL DISOPRA DI STRUTTURE DI PROTEZIONE. 4 2

UNI EN 294:1993 Sicurezza del macchinario: distanze di Sicurezza per impedire il raggiungimento di zone pericolose con gli arti superiori. STABILISCE LE CONDIZIONI DI ACCESSO ATTRAVERSO LE APERTURE. INDICA PRECAUZIONI SUPPLEMENTARI PER PARTICOLARI SITUAZIONI DI ESERCIZIO E DI EMERGENZA 5 UNI EN ISO 13857:2008 La nuova norma dal titolo "Sicurezza" del macchinario - Distanze di sicurezza per impedire il raggiungimento di zone pericolose con gli arti superiori e inferiori" sostituisce le UNI EN 294:1993 e UNI EN 811:1998 ed è la norma fondamentale per la corretta progettazione dei ripari fisici delle macchine. La norma stabilisce le dimensioni e le distanze dei ripari delle macchine (sia ripari a bordo macchina che protezioni perimetrali) per impedire che si possano raggiungere le zone pericolose con gli arti superiori e inferiori. 6 3

SISTEMI DI COMANDO E SICUREZZA Sistemi di comando e sicurezza sono trattati in maniere organica dalla norma EN 954-1 (1998) è stata superata dalla EN ISO 13849-1:2008 dal 06 novembre 2009. Si può dire che la EN ISO 13849-1 tratta lo stesso tema della EN 954-1 raccordando sicurezza e affidabilità dei sistemi di comando. AFFIDABILITA' DI UN SISTEMA DI COMANDO: probabilità che un elemento esegua funzioni senza guastarsi. SICUREZZA DI UN SISTEMA DI COMANDO: capacità di espletare la funzione di sicurezza. 7 UNI EN 954-1:1998 Partendo dalla valutazione dei rischi il progettista deve decidere quale contributo alla riduzione dei rischi deve essere fornito da ciascuna parte di un sistema di comando legato alla sicurezza. il sistema di comando viene progettato con riguardo al comportamento in caso di guasto secondo 5 categorie che non sono da intendersi in ordine gerarchico (di maggiore o minore sicurezza) vanno considerati: l'uso ordinario, l'uso prevedibile improprio, il guasto, gli errori umani. 8 4

UNI EN 954-1:1998 La EN 954-1 (1998) fissa 5 categorie che stabiliscono il comportamento delle parti di un sistema di comando legate alla sicurezza in relazione sua resistenza ai guasti: Categoria B: parti progettate e montate secondo le relative norme. Un guasto può condurre a perdita della funzione di sicurezza; Categoria 1: parti progettate e costruite utilizzando componenti ben collaudati (usati in passato, ben costruiti, con modalità di guasto orientata) Un guasto può condurre alla perdita della funzione di sicurezza, ma la probabilità di guasto è minore che in categoria B; 9 UNI EN 954-1:1998 Categoria 2: si applicano i principi della categoria 1 ma la funzione di sicurezza è periodicamente verificata (all'avviamento macchina, durante il funzionamento a intervalli di tempo sia automaticamente che manualmente). In caso di guasto si genera un segnale che se possibile porta ad una situazione di sicurezza. Nell'intervallo tra due verifiche si può verificare un guasto non immediatamente rilevato. Categoria 3: un singolo guasto non porta alla perdita della funzione di sicurezza. L'accumulo di guasti può portare alla perdita della funzione di sicurezza. 10 5

UNI EN 954-1:1998 categoria 4: un singolo guasto non porta alla perdita della funzione di sicurezza e viene rilevato prima della successiva richiesta della funzione di sicurezza. Se questo non è possibile occorre che l'accumulo di guasti non porti alla perdita della sicurezza 11 UNI EN 954-1:1998 Principali funzioni di sicurezza elencate dalla EN 954-1 arresto; arresto di emergenza; riarmo manuale; avviamento; tempo di risposta (del sistema di comando); parametri legati a sicurezza (es. max. velocità, max temperatura); comando locale (portatile, pensile); Inibizione; sospensione manuale misure di sicurezza; oscillazioni, caduta e ripristino energia; 12 6

UNI EN ISO 13849-1:2008 1:2008 La norma UNI EN ISO 13849-1:2008 1:2008 sostituisce la norma UNI EN 954-1:1998, rivedendo sostanzialmente i principi generali per la progettazione dei sistemi di comando relativi alla sicurezza. Con questa norma vengono introdotte nuove definizioni e concetti relativi ai componenti che andranno a comporre il sistema di comando che si rifanno a concetti probabilistici e ad un'analisi affidabilistica dei componenti usati. Lo scopo è quello di fornire prescrizioni per la progettazione anche di componenti elettronici e applicazioni software in grado di soddisfare precise condizioni di sicurezza. La norma è stata pubblicata nel giugno 2008 ed è entrata in vigore il 06 novembre 2008 (errata corrige marzo 2009). 13 UNI EN ISO 13849-1:2008 1:2008 L'introduzione della EN ISO 13849-1 1 ha comportato nuovi requisiti procedurali anche nella costruzione delle macchine. La realizzazione di parti di sicurezza dei sistemi è un processo iterativo che si compie in diverse fasi: Fase 1: definizione dei requisiti delle funzioni di sicurezza; Fase 2: determinazione del Performance Level richiesto; Fase 3: progettazione e realizzazione tecnica delle funzioni di sicurezza; Fase 4: determinazione del Performance Level e valutazione quantitativa; Fase 5: verifica; Fase 6: convalida. 14 7

UNI EN ISO 13849-1:2008 1:2008 Fase 1 - definizione dei requisiti delle funzioni di sicurezza E' necessario stabilire le caratteristiche necessarie per ogni funzione di sicurezza. Questa è la fase più importante e al contempo la più difficile. Ad esempio, per garantire la sicurezza di un riparo mobile di una macchina è necessario interrompere i movimenti pericolosi all'apertura del riparo stesso; non è possibile consentire un riavvio con il riparo mobile aperto. 15 UNI EN ISO 13849-1:2008 1:2008 Fase 2 - determinazione del Performance Level richiesto PLr Tanto maggiore è il rischio, tanto più elevato è il requisito del sistema di controllo. Il contributo all'affidabilità e alla struttura può variare a seconda della tecnologia utilizzata. Il livello per ogni situazione pericolosa viene suddiviso in cinque livelli, dalla "a" alla "e". Con PL "a" il contributo della funzione di controllo alla riduzione del rischio è basso, con PL "e" è elevato. A seconda dei grafici del rischio viene determinato il Performance Level richiesto (PLr( PLr) ) per le funzioni di sicurezza sopra descritte. 16 8

UNI EN ISO 13849-1:2008 1:2008 Fase 3 - progettazione e realizzazione tecnica delle funzioni di sicurezza La funzione di sicurezza "Blocco del riparo mobile" descritta nella fase 1 viene realizzata a livello tecnico. Per il blocco del riparo mobile è necessario utilizzare finecorsa di sicurezza codificato, ad es. PSENcode.. E' così possibile commutare più ripari mobili in serie, senza che le funzioni di controllo perdano efficacia. A questo scopo il Codifica offre un elevato livello di protezione contro la manipolazione. 17 UNI EN ISO 13849-1:2008 1:2008 Fase 4 - determinazione del Performance Level valutazione quantitativa e Per determinare il Performance Level ottenuto, la funzione di sicurezza viene analizzata nelle sue singole parti: sensore, logica e attuatore. Ogni parte di questo sistema apporta un proprio contributo alla funzione di sicurezza. 18 9

Fase 5 - Verifica UNI EN ISO 13849-1:2008 1:2008 Questa fase spiega la domanda a che livello il Performance Level raggiunto corrisponda anche al Performance Level necessario. Il PL raggiunto deve essere uguale o superiore rispetto al PLr stabilito dalla valutazione del rischio. Ciò significa "via libera" alla costruzione di macchine. 19 Fase 6 - Convalida UNI EN ISO 13849-1:2008 1:2008 Oltre a quanto previsto dai requisiti puramente qualitativi, nella realizzazione dei sistemi di sicurezza è anche importante evitare errori sistematici. La sicurezza funzionale dipende tra l'altro anche dalla corretta funzionalità del software applicativo. La EN ISO 13849-1 1 offre a questo riguardo un approccio semplificato per la convalida delle funzioni software. 20 10

UNI EN 1050:1998 UNI EN ISO 14121-1:2007 1:2007 La nuova norma UNI EN ISO 14121-1:2007 1:2007 dal titolo Sicurezza del macchinario Valutazione del rischio Parte 1: Principi sostituisce la UNI EN 1050:1998 e costituisce la base per un corretto approccio alla valutazione dei rischi di tutte le l tipologie di macchine. La norma stabilisce i principi generali per la valutazione del rischio mediante la quale la conoscenza e l esperienza l su progettazione, utilizzo, incidenti, infortuni e danni sulle macchine, sono associate al fine di valutare i rischi durante le fasi della vita delle macchine. La UNI EN 1050:1998 era meno dettagliata ma in realtà orientava già a considerare la analisi rischi della Direttiva Macchine nel senso della "valutazione dei rischi. 21 UNI EN 1050:1998 UNI EN ISO 14121-1:2007 1:2007 Scopo della ISO EN 14121-1 è anche quello di fornire elementi per la redazione di norme di prodotto (norme di tipo C) che: individuano ben precise famiglie di macchine; elencano i pericoli; prescrivono, a seguito della valutazione del rischio, misure di sicurezza adeguate; prescrivono le verifiche dei requisiti di sicurezza e delle misure adottate; prescrivono le informazioni per l'uso. 22 11

UNI EN 1050:1998 UNI EN ISO 14121-1:2007 1:2007 Fornisce un metodo per giungere ad una riduzione del rischio combinando la esperienza di progetto, relativa all' uso della macchina, su incidenti, sinistri e danni correlabili alla macchina considerata nelle varie fasi del ciclo di vita. Il ciclo di vita di una macchina comprende: uso, trasporto, montaggio, smontaggio, smantellamento e rottamazione 23 UNI EN 1050:1998 UNI EN ISO 14121-1:2007 1:2007 Per quanto riguarda l'uso va considerato: l'uso previsto, dichiarato dal fabbricante; l'uso scorretto ragionevolmente prevedibile; il progetto deve evitare l'uso anomalo che comporta rischi; le istruzioni devono contenere controindicazioni nell'uso della macchina che, in base alla esperienza, potrebbero verificarsi. 24 12

UNI EN 418:1994 UNI EN ISO 13850:2007 E stata pubblicata la nuova norma UNI EN ISO 13850:2007 che annulla e sostituisce la norma UNI EN 418:1994. La norma specifica i principi di progettazione relativi ai dispositivi di arresto di emergenza delle macchine ed è pertanto applicabile alla progettazione della quasi totalità delle macchine. 25 NORME TECNICHE Apparecchi di sollevamento 26 13

NORME TECNICHE Apparecchi di sollevamento 27 NORME TECNICHE Apparecchi di sollevamento 28 14

NORME TECNICHE Apparecchi di sollevamento 29 NORME TECNICHE Apparecchi di sollevamento 30 15

NORME TECNICHE Apparecchi di sollevamento 31 NORME TECNICHE Apparecchi di sollevamento 32 16

UNI ISO 4310:1988 Codice e metodi di prova Stabilisce le prove ed i procedimenti da seguire al fine di verificare la conformità di un apparecchio di sollevamento alle proprie finalità operative e la sua capacità di sollevare carichi predeterminati. Quando i carichi predeterminati comportano problemi di stabilità, vengono indicati procedimenti e carichi di prova che consentono di verificarne facilmente i margini di stabilità. Si applica ai tipi di apparecchi di sollevamento seguenti: 33 UNI ISO 4310:1988 Codice e metodi di prova gru a ponte sospesa; gru a ponte; gru a portale e gru a cavalletto; gru mobili e gru-escavatrici; gru a torre; gru ferroviarie; gru a fune o blondin; altri tipi da determinare 34 17

UNI ISO 4310:1988 Codice e metodi di prova Sono previsti tre tipi di metodi di prova: Prove di conformità Esame visivo Prove di sollevamento del carico 35 UNI ISO 4310:1988 Codice e metodi di prova Prove di conformità: in funzione delle caratteristiche del carico e con la verifica di parametri seguenti: massa dell apparecchio; distanza asse di rotazione dalla linea di ribaltamento; altezza di sollevamento del gancio; accostamenti dei ganci; velocità di sollevamento del carico; velocità di sollevamento di precisione; velocità di scorrimento dell apparecchio; velocità di traslazione del carrello; velocità di rotazione; 36 18

UNI ISO 4310:1988 Codice e metodi di prova Prove di conformità: in funzione delle caratteristiche del carico e con la verifica di parametri seguenti: tempo di brandeggio; tempo di telescopaggio; durata del ciclo (quando necessario); funzionamento dei dispositivi limitatori; comportamento del meccanismo che realizza il movimento, per esempio correnti assorbite dal motore nelle condizioni di sollevamento del carico di prova. 37 UNI ISO 4310:1988 Codice e metodi di prova Esame visivo: include il controllo delle rispondenze alle specifiche tecniche e/o delle condizioni di tutti i componenti essenziali quali: meccanismi, equipaggiamento elettrico, dispositivi di sicurezza, freni, comandi, sistemi di segnalazione ottici e acustici; strutture metalliche dell apparecchio di sollevamento e loro collegamenti, scale, mezzi di accesso, cabine, piattaforme; tutti i parapetti; 38 19

UNI ISO 4310:1988 Codice e metodi di prova Esame visivo: gancio o altri accessori per la movimentazione del carico e loro collegamenti; funi e loro attacchi; bozzelli, loro perni, e dettagli di collegamento ed elementi di collegamento dei bracci. Non è necessario durante questi esami smontare le parti in esame ma si potrà procedere all apertura di sportelli, necessaria per l effettuazione delle normali ispezioni e manutenzioni. La procedura di ispezione deve comprendere anche la verifica ed il controllo di tutte le certificazioni richieste. 39 UNI ISO 4310:1988 Codice e metodi di prova Prove di sollevamento del carico: La prova della capacità di sollevamento del carico deve comprendere quanto segue: Prove statiche prove dinamiche prove di stabilità (quando necessario) 40 20

UNI ISO 4310:1988 Codice e metodi di prova Prove statiche: Le prove statiche sono effettuate allo scopo di dimostrare la idoneità strutturale dell apparecchio di sollevamento e dei suoi componenti. Le prove devono essere ritenute soddisfacenti se nessuna lesione, deformazione permanente, sfaldamento di vernice o danno che influisca sul funzionamento e la sicurezza dell apparecchio di sollevamento sia visibile ad occhio nudo e se nessun collegamento si sia allentato o sia rimasto danneggiato. 41 UNI ISO 4310:1988 Codice e metodi di prova Prove statiche: Le prove statiche devono essere effettuate separatamente per ciascun meccanismo di sollevamento e per ciascuna parte del meccanismo di sollevamento (se consentito dalle specifiche tecniche dell apparecchio di sollevamento) in quelle posizioni e configurazioni che impongono il massimo carico delle funi, i massimi momenti flettenti e/o le massime sollecitazioni assali, a seconda dei casi nei componenti principali dell apparecchio di sollevamento. 42 21

UNI ISO 4310:1988 Codice e metodi di prova Prove statiche: Il carico di prova, applicato con gradualità, deve essere sollevato da 100 a 200 mm dal suolo e mantenuto sospeso per il tempo necessario alla prova, in nessun caso minore di 10 minuti, a meno che non sia richiesto un valore maggiore. Il carico di prova deve essere 1,25 P per tutti gli apparecchi di sollevamento a meno che non sia richiesto un valore maggiore in base a regolamenti nazionali o a condizioni particolari riportate nel capitolato d acquisto. 43 UNI ISO 4310:1988 Codice e metodi di prova Prove statiche: Il carico P è definito come segue: a) Per gru mobili: il carico agente sul meccanismo di sollevamento, comprensivo del carico utile e del peso dell insieme del gancio e degli accessori di imbragatura; b) Per tutte le altre gru: la portata stabilita per l apparecchio indicata dal costruttore. La portata stabilita non comprende alcun accessorio sollevato applicato in modo permanente alla gru durante il suo impiego. 44 22

UNI ISO 4310:1988 Codice e metodi di prova Prove dinamiche: Le prove dinamiche sono effettuate principalmente allo scopo di verificare il funzionamento dei meccanismi degli apparecchi di sollevamento e dei freni. La prova deve essere considerata soddisfacente se i componenti interessati risulteranno idonei a compiere le loro funzioni e se l esame visivo dopo la prova non abbia evidenziato danno ai meccanismi o ai componenti strutturali e nessun collegamento si sia allentato o sia stato danneggiato. 45 UNI ISO 4310:1988 Codice e metodi di prova Prove dinamiche: Durante l effettuazione della prova, l apparecchio di sollevamento deve essere comandato secondo le istruzioni riportate nel manuale di uso e le accelerazioni, decelerazioni e velocità devono essere limitate a quelle proprie di impiego normale dell apparecchio di sollevamento. Le prove dinamiche devono essere effettuate separatamente per ciascun movimento dell apparecchio di sollevamento o, se previsto nelle prestazioni della gru, per i movimenti contemporanei in posizioni e configurazioni tali da imporre il massimo carico ai meccanismi. 46 23

UNI ISO 4310:1988 Codice e metodi di prova Prove dinamiche: Le prove devono comprendere ripetuti arresti ed avviamenti per ciascun movimento e per tutta la corsa del movimento stesso e continueranno per almeno 1 h in considerazione del ciclo di servizio e della classe di appartenenza. Le prove devono prevedere un avviamento (ripresa) con il carico di prova sollevato. Nessuna inversione di moto deve verificarsi con il carico di prova in queste condizioni. Il carico di prova deve essere 1,1 P, a meno che non sia richiesto un valore più elevato. 47 UNI ISO 4310:1988 Codice e metodi di prova Prove di stabilità: Le prove di stabilità devono permettere di controllare la stabilità dell apparecchio di sollevamento. Le prove devono essere considerate soddisfacenti se non si verificano ribaltamenti dell apparecchio di sollevamento quando il gancio è caricato staticamente. Le prove devono essere effettuate in quelle posizioni o configurazioni, comprese nella specifica area di lavoro, per le quali la stabilità è al valore minimo. 48 24

UNI ISO 4310:1988 Codice e metodi di prova Condizioni di prova: Per la prova, l apparecchio di sollevamento deve essere equipaggiato con l equipaggiamento di lavoro adatto per operare con i carichi stabiliti conformi alle specifiche. Gli apparecchi di sollevamento operanti su rotaie ferroviarie devono essere provati su rotaie costruite e messe in posa in conformità con le specifiche dell apparecchio di sollevamento. Quando si provano apparecchi di sollevamento su ruote con pneumatici o su cingoli, l apparecchio deve essere piazzato su una superficie dura orrizontale (+ 0,5%). 49 UNI ISO 4310:1988 Codice e metodi di prova Condizioni di prova: Nel corso della prova, la velocità del vento non deve essere maggiore di 8,3 m/s (30 km/h), ma questo non significa che l apparecchio deve essere orientato in modo da ricevere il più sfavorevole effetto del vento, a meno che nel contratto di acquisto sia specificato diversamente. Quando gli apparecchi di sollevamento sono equipaggiati con ruote con pneumatici ed è prevista la loro operatività su pneumatici, questi devono essere gonfiati alla pressione indicata dal costruttore con precisione del +3% e tutte le ruote devono essere poste nella posizione diritta. 50 25

UNI ISO 4310:1988 Codice e metodi di prova Condizioni di prova: Per effettuare prove con stabilizzatori nella condizione su stabilizzatori in opera, l apparecchio di sollevamento deve essere messo a livello con uno scarto di +0,5%. Quando durante la prova di apparecchi di sollevamento su ruote con pneumatici si impiegano gli stabilizzatori, l apparecchio di sollevamento deve essere sollevato dagli stabilizzatori in modo tale che vi sia un vuoto tra il terreno e tutte le ruote, o in modo tale da scaricare tutte le ruote dal peso dell apparecchio di sollevamento, a meno che non vi siano specificazioni diverse da parte del costruttore. 51 UNI ISO 4310:1988 Codice e metodi di prova Condizioni di prova: Quando gli stabilizzatori vengono usati durante le prove di gru cingolate, l apparecchio di sollevamento deve essere installato in modo tale da realizzare una base rigida degli stabilizzatori sulla superficie di appoggio. Altri apparecchi di sollevamento devono essere disposti secondo le specifiche delle norme nazionali o del contratto di fornitura. Il serbatoio del carburante deve essere riempito tra 1/3 e 2/3 della sua capacità. Il liquido di raffreddamento, l olio lubrificante ed i fluidi idraulici devono avere livelli di uso specificati dal costruttore. 52 26

UNI EN 12077-2:2008 Sicurezza degli apparecchi di sollevamento Requisiti per la salute e la sicurezza Dispositivi di limitazione e indicazione La norma specifica i requisiti generali per l'applicazione e per i parametri di funzionamento dei dispositivi limitatori e indicatori installati sulle gru motorizzate. La norma non riguarda le operazioni di montaggio, smontaggio o cambiamento di configurazione della gru. (edizione febbraio 2008 entrata in vigore 24.07.2008) 53 Coefficienti di sicurezza per funi e catene Al fine delle verifiche occorre riferirsi alla norma UNI ISO 4309/2008 Funi cura, manutenzione installazione, controlli e scarto La norma definisce le linee guida per la cura, l'installazione, la manutenzione e i controlli delle funi in servizio sugli apparecchi di sollevamento, ed elenca i criteri per lo scarto che devono essere applicati per implementare un utilizzo sicuro degli apparecchi di sollevamento. (entrata in vigore 17.07.2008) 54 27

Coefficienti di sicurezza per funi e catene L allegato I del D.Lgs. 17/2010 punto 4.1.2.4, cita testualmente: Il coefficiente di utilizzazione dell insieme fune e terminale è scelto in modo tale da garantire un livello adeguato di sicurezza. Questo coefficiente è, in generale, pari a 5 (per catene 4) La norma ISO UNI 4308 Scelta delle funi degli apparecchi di sollevamento propone dei coefficienti in funzione dell utilizzo della macchina. 55 28