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Convegno
LA GESTIONE DELLE ATTREZZATURE DI LAVORO
- Controlli e metodi di verifica -
Palazzo dei Leoni salone degli Specchi 19 maggio 2017
Manutenzione
•Nel 1963 l’Organizzazione per la cooperazione e lo sviluppo economico (OCSE) definì:
“S'intende per manutenzione quella funzione aziendale alla quale sono demandati il controllo
costante degli impianti e l'insieme dei lavori di riparazione e revisione necessari ad assicurare il
funzionamento regolare e il buono stato di conservazione degli impianti produttivi, dei servizi e
delle attrezzature di stabilimento.”
•Nel 1970 la manutenzione fu recepita come “scienza della conservazione” e venne coniato, per
l’ccasione un nuovo termine : terotecnologia (dal greco terein = conservare, prendersi cura di,
che significa letteralmente “tecnologia della conservazione”.
•Nel 1970 la British Standard Istitution associò alla terotecnologia questa definizione: “La
terotecnologia è una combinazione di direzione, finanza, ingegneria e altre discipline, applicate
ai beni fisici per perseguire un economico costo del ciclo di vita ad esse relativo. Tale obiettivo
è ottenuto con il progetto e l'applicazione della disponibilità e della manutenibilità agli impianti,
alle macchine, alle attrezzature, ai fabbricati e alle strutture in genere, considerando la loro
progettazione, installazione, manutenzione, miglioramento, rimpiazzo con tutti i conseguenti
ritorni di informazioni sulla progettazione, le prestazioni e i costi.”
•Nel 2003 il Comitato Tecnico TC319 dell’UNI definisce manutenzione come: “combinazione di
tutte le azioni tecniche, amministrative e gestionali, previste durante il ciclo di vita di un'entità,
destinate a mantenerla o riportarla in uno stato in cui possa eseguire la funzione richiesta”
Definizione di manutenzione
Manutenzione
Manutenzione
ordinaria
Manutenzione
straordinaria
Manutenzione
incidentale
Manutenzione
migliorativa
Manutenzione
opportunistica
Manutenzione
preventiva
Manutenzione
statistica
Manutenzione
secondo
condizione
Manutenzione
predittiva
detta anche
Manutenzione manutenzione ordinaria, l'insieme delle azioni manutentive che hanno quale unico scopo quello di
riportare un sistema (o un suo componente) da uno stato di avaria, allo stato di buon funzionamento precedente l'insorgere del problema, senza modificare o migliorare le funzioni svolte dal sistema, né aumentarne il valore, né migliorarne le prestazioni.
Manutenzione straordinaria, è una tipologia di intervento che comporta opere e modifiche necessarie per consolidare, rinnovare e sostituire parti anche strutturali di impianti, attrezzature che non alterino lo scopo e la funzionalità dell’impianto o dell’attrezzatura.
Manutenzione incidentale, prevede un intervento di riparazione, sostituzione o revisione, solo a guasto avvenuto. L'azione manutentiva è quindi subordinata all'attesa del manifestarsi del guasto.
Manutenzione migliorativa, detta anche manutenzione proattiva, è una politica di manutenzione che prevede un intervento di revisione, finalizzato a migliorare il valore o la prestazione di un sistema o di una parte di esso. L'azione manutentiva non è subordinata a malfunzionamenti ma deriva da esigenze di miglioramento espresse sia dall'utilizzatore sia dal manutentore.
Manutenzione opportunistica, è una azione manutentiva (migliorativa o correttiva, preventiva o incidentale), realizzata in un periodo nel quale non è richiesta la disponibilità del sistema mantenuto.
Manutenzione
La manutenzione ordinaria o manutenzione preventiva si divide in:
Manutenzione statistica, che è una manutenzione pianificata sulla base di considerazioni statistiche sulla vita media di un componente. La sostituzione avviene solitamente con un periodo che garantisca la sopravvivenza di almeno il 95% dei componenti facenti parte della popolazione.
Manutenzione secondo condizione, individua la necessità dell'azione manutentiva sulla base dello stato di salute attuale di un componente.
Manutenzione predittiva, viene effettuata a seguito dell'individuazione di uno o più parametri che vengono misurati ed estrapolati utilizzando appropriati modelli matematici allo scopo di individuare il tempo residuo prima del guasto.
Rischio
Cosa si intende per rischio nei luoghi di lavoro?
Probabilità di raggiungimento del livello potenziale di danno nelle condizioni di impiego o di esposizione ad un determinato fattore o agente oppure alle loro combinazioni.
Rischio
Cerchiamo di capire meglio.
Le caratteristiche degli eventi di rischio sono:
Durata di tempo in cui si sviluppa l’evento
Rischio
L’oggetto che viene colpito (l’uomo, o la collettività, gli edifici, impianti, attrezzature, ecc.)
Rischio
L’immediatezza o no del danno
Sicurezza e Rischio Sicurezza apparecchiatura:
Durata lampadina segnale rosso
Periodo di funzionamento: 6000 ore
Pericolo considerato:
Incidente automobilistico
La sicurezza di una
apparecchiatura (o di una
attività) nei riguardi di un
determinato tipo di pericolo,
in condizioni prestabilite,
durante un certo periodo di
funzionamento (o attività), è
la probabilità che non abbia
a subentrare il pericolo
considerato.
Sicurezza e Rischio
Esempio:
Ipotizzando che la lampada di un semaforo si bruci mediamente ogni 6000 ore
di funzionamento, il tasso di guasto sarà
MTBF= 6000 ore
(*) Tempo medio fra due fermate per gusto
Sicurezza e Rischio
Poiché la sicurezza (S) è legata al tasso di guasto dell’apparecchiatura , si può
osservare che diminuisce col tempo e tende allo 0
Sicurezza e Rischio La sicurezza è legata al tasso di guasto di una macchina o attrezzatura (tempo
medio fra due fermate per guasto).
L’esperienza mostra che con tasso di guasto costante (anche se molto piccolo),
la sicurezza diminuisce con il trascorrere del tempo.
Sicurezza e Rischio
Perciò qualsiasi attività in cui il tasso di
guasto sia diverso da zero protratta
all’infinito, determina , prima o poi , l’evento
sfavorevole, se non vengono predisposte
adeguate misure di sicurezza.
Si è inoltre in presenza di sicurezza zero
tutte le volte che non occorra attendere un
gusto per avere un pericolo per le persone.
Sicurezza e Rischio La sicurezza nei riguardi di un
determinato pericolo, è
espressa da un numero
compreso fra lo zero e l’unità
ed è riferita a condizioni
prestabilite e ad un tempo
determinato.
Il tempo durante il quale
l’oggetto (o attività) ha esplicato
la funzione richiesta, è
denominato TEMPO DI
ESPOSIZIONE AL RISCHIO.
Sicurezza e Rischio
Conduttore con tensione
pericolosa non protetto (tasso
di guasto = ∞): la sicurezza è
zero per tutto il tempo di
esposizione al rischio (massimo
pericolo).
Conduttore con tensione
pericolosa protetto (tasso di
guasto = 0): la sicurezza è pari
all’unità (massima) per tutto il
tempo di esposizione al rischio.
Tempo di esposizione al rischio
Rischio
Il prodotto kd assume la denominazione di danno probabile
Se per un determinato guasto si indica con “S(t)” la sicurezza che esso non
avvenga nel tempo specificato “t” e se con “d” si indica l’entità del danno
associato e con “k” la probabilità che il danno si verifichi in presenza di gusto,
per rischio si intende:
r(t) = [1-S(t)] k d
r(t) = rischio
[1-S(t)] = probabilità di guasto
k = probabilità che il danno si verifichi in presenza di guasto
d = entità del danno associato
Rischio
Un guasto grave in un aereo in
volo può determinare un danno
“d” molto elevato (perdita della
vita di tutte le persone a bordo)
con probabilità “k” prossima
all’unità.
Però la probabilità di guasto (1-
S(t)) è così ridotta che viaggiare
in motocicletta presenta un
rischio molto maggiore.
Esempio di rischio
[1-S(t)] =
Probabilità di
guasto bassa
r(t) = (10-7/anno/persona)
[1-S(t)] =
Probabilità di
guasto alta
r(t) = (2*10-2/anno/persona)
Manutenzione Quando fare la manutenzione ordinaria statistica alle attrezzature
da lavoro?
La manutenzione statistica è obbligatoria per effetto dell’art. 71
comma 4 lett. a) punto 2 del D. Lgs. 81/08 e la responsabilità
ricade sul datore di lavoro.
Il costruttore dell’attrezzatura redige il manuale di manutenzione
che lo mette a corredo dell’attrezzatura stessa.
Il responsabile dell’attrezzatura deve seguire, scrupolosamente,
quanto riportato nel manuale di manutenzione. Avendo cura di
rispettare i tempi previsti di funzionamento.
APPARECCHI DI SOLLEVAMENTO - MACCHINE PARTICOLARI -
Gli apparecchi di sollevamento sono, per così dire, delle
macchine particolari.
Per questo motivo devono essere costruiti conformemente alla
direttiva macchine e alle specifiche norme armonizzate.
Inoltre, la legislazione nazionale dispone che gli apparecchi di
sollevamento di portata superiore a 200 kg siano soggetti alla
prima verifica (omologazione) e verifica periodiche.
Omologazione e verifica periodica
La targhetta di immatricolazione INAIL (ex ISPESL ex ENPI)
deve essere apposta in maniera ben visibile e non rimovibile
sulla macchina.
Il libretto di omologazione deve accompagnare il mezzo nei
suoi spostamenti operativi.
I verbali devono essere conservati per almeno 3 anni.
Apparecchi di sollevamento - MACCHINE PARTICOLARI -
UTENTE
INAIL
Libretto
verifiche Primo anno
Trimestrali e controlli
Anni successivi
S.Pre.S.A.L.
o altri
Apparecchi di sollevamento - 20° anno -
Via via che passano gli anni, le verifiche periodiche possono dare
evidenza di carenze strutturali.
Il funzionario o il libero professionista abilitato ai controlli, può
richiedere dei controlli specifici dell’attrezzatura.
In ogni caso, al raggiungimento del 20° anno dalla messa in
servizio, il proprietario dell’attrezzatura deve far eseguire da un
ingegnere esperto delle indagine supplementari
Secondo quanto riportato nel DM 11 aprile 2011, le attrezzature
macchine che rientrano nelle indagini supplementari sono:
Gru mobili
Gru trasferibili
Ponti sviluppabili su carro ad azionamento motorizzato
CALCOLO VITA RESIDUA La struttura di una attrezzatura complessa è soggetta a CICLI DI CARICO che determinano
fenomeni di fatica strutturale e snervamento dell'acciaio.
Nella struttura dell’attrezzatura si manifestano piccole lesioni ( CRICCHE ) che nel tempo
si propagano e possono portare al collasso strutturale dell’attrezzo.
Le norme europee sui difetti di prodotto indicano la VERIFCA STRUTTURALE già quando
l’attrezzatura supera i 10 anni di vita con il calcolo dei CICLI DI VITA RESIDUI che rimangono
all’attrezzo rispetto alla CLASSE di resistenza progettuale stabilita dal costruttore.
Il Decreto Ministeriale 11 Aprile 2011 (entrato in vigore il 23 Maggio 2012) ha reso obbligatoria, per
le attrezzature inserite nell’allegato VII del D. Lgs. 81/08 che superano i 20 anni di età, l’INDAGINE
SUPPLEMENTARE , cioè una verifica strutturale per individuare eventuali difetti o anomalie e a
stabilire la vita residua.
L' indagine supplementare dovrà essere esibita dal Datore di Lavoro al funzionario ASL / ARPA /
ecc. addetto alla verifica periodica, e non prescritta da quest'ultimo. Quando l’attrezzatura
raggiunge i 20 anni di vita, quindi, il Datore di Lavoro deve obbligatoriamente fare eseguire
dall'Ingegnere Esperto la verifica strutturale.
E’ pertanto opportuno procedere, superati i 10 anni dalla messa in servizio (secondo quanto
prescritto da alcune Norme Tecniche, quali la ISO 12482-1 e la FEM 9.755) all'effettuazione di un
accertamento del periodo residuo di esercizio dell’apparecchio (calcolo dei cicli di vita residua) e
all'ispezione approfondita (Punto 7 Norma ISO 9927-3:2005) da parte dell’Ingegnere Esperto
(Punto 5.2.2 della Norma UNI ISO 9927-1).
CALCOLO VITA RESIDUA Esempio di calcolo di vita residua
Si riportano in maniera non esaustiva i seguenti riferimenti normativi:
D. Lgs. 81/08 TU sulla sicurezza
CNR 10021/85 Strutture in acciaio per apparecchi di sollevamento. Istruzioni per il calcolo,
l’esecuzione, il collaudo e la manutenzione.
CNR 10011/88 Costruzioni in acciaio. Istruzioni per il calcolo , l’esecuzione, il collaudo e la
manutenzione.
DIN 15018 Gru. Strutture in acciaio. Verifica e analisi.
ISO 4301-1 Apparecchi di sollevamento. Classificazione e generalità.
ISO 4301-88 Classificazione apparecchi di sollevamento
ISO 12482-1 Cranes – Condition monitoring – part. 1: General.
UNI – ISO 9927-1 Apparecchi di sollevamento. Ispezioni Generalità
FEM 1.001/87 Cranes Inspetion part. 3 Tower cranes.
FEM 9.511/86 Classificazione dei meccanismi.
Le più recenti sono le norme armonizzate EN12999 (gru su autocarro) -EN13000 (autogru) ecc.
che fanno riferimento alle EN13001.
CALCOLO VITA RESIDUA Esempio di calcolo di vita residua
Modus operandi
Ispezione della documentazione esistente;
Identificazione dell’attrezzatura;
Ispezione visiva e prove a vuoto e sotto carico;
Controlli non distruttivi;
Anomalie riscontrate;
Azione correttive;
Esito finale con relazione della vita residua.
Cosa deve fare l’Ingegnere Esperto (UNI ISO 9927-1) per poter risalire al numero teorico di
cicli effettuati fino a quel momento e rilasciare il certificato di vita residua dell’attrezzatura?
CALCOLO VITA RESIDUA
In via preliminare, il tecnico dovrà acquisire tutti gli elementi necessari che gli
consentiranno di ricostruire la vita pregressa dell’apparecchio di sollevamento. Questi
elementi possono essere estrapolati dalla documentazione fornita dall’utilizzatore come:
libretto ENPI/ISPESL o Registro di Controllo, rapporti di manutenzione eseguiti da ditta
specializzata, verbali di verifica periodica, documenti di acquisto di componenti sostituiti,
ecc.
Il problema è che spesso non si riesce a risalire alla vita pregressa dell’attrezzatura,
perché la documentazione storica è insufficiente o addirittura mancante, oppure perché
l’utilizzatore ha acquistato l’attrezzatura usata ed è in possesso della documentazione
minima.
In questi casi il tecnico incaricato della verifica strutturale, per poter definire un numero
di cicli fatti nel periodo di vita dell’ attrezzatura (da sottrarre al numero di cicli previsto dal
costruttore), si fa firmare una dichiarazione dall’utilizzatore, una autocertificazione sulla
frequenza di utilizzo e sul tipo carico generalmente sollevato (spettro di carico). E qui è
chiaro il conflitto di interessi che si genera, perché l’utilizzatore avrà tutta la convenienza
nel dichiarare una bassa frequenza di utilizzo affinché sia grande la vita residua della
macchina (e quindi posticipare un eventuale oneroso acquisto di una nuova
attrezzatura).
Cosa deve fare l’Ingegnere Esperto (UNI ISO 9927-1) per poter risalire al numero teorico di
cicli effettuati fino a quel momento e rilasciare il certificato di vita residua dell’attrezzatura?
CALCOLO VITA RESIDUA
E’ fortemente consigliabile che il verificatore, cioè l’ingegnere esperto, non si limiti al
solo esame visivo della struttura e al calcolo dei cicli di vita residui sulle sole indicazioni
rilevabili dai documenti e dalla dichiarazione dell’utilizzatore, ma faccia eseguire da una
ditta specializzata i controlli non distruttivi. Controlli che dovranno ovviamente essere
certificati dalla ditta con l’emissione di un Certificato di Controllo che viene allegato
alla relazione dell’ingegnere. In tal senso è opportuno precisare che chi effettua i
controlli non distruttivi deve essere in possesso delle specifiche abilitazioni in base alla
EN 473. E’ richiesto che abbia conseguito il II livello perché non solo deve effettuare la
prova ma deve redigere il report da consegnare all’ingegnere esperto incaricato.
ATTENZIONE: è l’ingegnere esperto incaricato che deve comunicare a chi esegue la
prova i punti da verificare.
CND
Tipologia dei controlli applicabili
I controlli ND applicabili, per la ricerca di difetti, possono essere:
Controllo Magnetoscopico (MT)
Controllo agli Ultrasuoni (UT)
Controllo con liquidi penetranti (PT)
CND Controllo Magnetoscopico (MT)
Il controllo non distruttivo attraverso le particelle magnetiche
è un metodo per localizzare difetti superficiali e sub-
superficiali nei materiali ferromagnetici.
Con la verifica mediante MT quando l'oggetto da testare
viene magnetizzato, le irregolarità che si trovano
generalmente in senso trasversale al campo magnetico
determinano una deviazione delle linee di flusso del campo
magnetico stesso. Se il difetto poi affiora in superficie, parte
delle linee di flusso del campo magnetico vengono disperse
oltre la superficie stessa. Per l’individuazione del difetto sarà
sufficiente spruzzare sulle superfici, attraverso soffietti, delle
polveri ferromagnetiche colorate o fluorescenti. Queste
particelle si concentreranno allineandosi lungo le linee di
flusso del campo magnetico, formando un "profilo" della
discontinuità che generalmente ne indica la posizione, la
dimensione, la forma e l'estensione.
CND Controllo agli Ultrasuoni (UT)
L'ispezione mediante ultrasuoni è un metodo non distruttivo
in cui onde sonore ad alta frequenza sono introdotte nel
materiale da esaminare, allo scopo di evidenziare difetti
superficiali o interni, misurare lo spessore dei materiali,
misurare la distanza e la dimensione delle difettosità. La
tecnica si basa essenzialmente sul fenomeno della
trasmissione di un'onda acustica nel materiale. Gli
ultrasuoni sono onde elastiche vibrazionali con frequenza
compresa tra 1 e 10 MHz (per certe applicazioni il campo si
può estendere dai 20 KHz fino ad oltre 200 MHz).
CND Controllo con liquidi penetranti (PT)
Il controllo si basa sul principio della capillarità dei liquidi e
permette di evidenziare difetti superficiali. Possono essere
utilizzati, nelle varie modalità di impiego, per tutti i tipi di
materiale. Indicato su fusioni, saldature, fucinati, fatta
eccezione per materiali porosi.
È una tecnica che richiede una perfetta pulizia in quanto
della vernice può rimanere all’interno del difetto (cricca).
Difetti riscontrabili per fatica, cattiva o mancanza di manutenzione
Difetti riscontrabili per fatica, cattiva o mancanza di manutenzione
Difetti
Difetti
Difetti
Difetti
Difetti
Difetti
Difetti
Difetti
Difetti
Difetti
Difetti
Difetti
Difetti
Difetti
Difetti
Difetti
Difetti
Difetti
Difetti
Difetti
Difetti
Difetti
Difetti
Difetti
Difetti
Difetti
Difetti
Difetti
