Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ развития процессов сертификации элементов сварочного производства в промышленно развитых странах стр. 11
1.1. Общие принципы и цели сертификации сварочного производства стр. 11
1.2. Анализ международных документов, регламентирующих организационную структуру и процедуры сертификации элементов сварочного производства стр. 13
1.3. Сертификация персонала сварочного производства стр.26
1.4. Сертификация сварочных технологий стр.36
1.5. Обзор процедур сертификации сварочного производства, согласно требованиям серии стандартов ISO 3834/EN 729 стр.44
1.6. Задачи исследования стр.56
2. Методическое и организационное обеспечение системы аттестации персонала сварочного производства. стр.58
2.1. Проблемы гармонизации российской системы подготовки и аттестации персонала сварочного производства с международными требованиями стр.58
2.2. Анализ кадрового потенциала предприятий, осуществляющих сварочные работы при изготовлении, монтаже и ремонте оборудования, подконтрольного Госгортехнадзору России стр.64
2.3. Критерии и методы оценки уровня профессиональной подготовки сварщиков и специалистов в законодательно регулируемой сфере использования сварочных технологий. стр.79
2.4. Учет отраслевой специфики в системе аттестации персонала сварочного производства стр.86
Выводы по главе 2 стр.88
3. Критерии оценки соответствия и методическое обеспечение системы аттестации сварочных технологий стр.90
3.1. Общие принципы аттестации сварочных технологий применительно к сварочному производству в законодательно регулируемой сфере стр.90
3.2. Разработка процедур и критериев аттестации сварочных технологий стр.97
3.3. Аттестация технологии сварки при ремонте. Разработка типовых контрольных соединений стр. 114 Выводы по главе 3 стр.122
4. Разработка процедуры аттестации сварочного оборудования стр.124
4.1. Общие принципы аттестации сварочного оборудования стр. 124
4.2. Структура парка сварочного оборудования стр.130
4.3. Технологический регламент проведения аттестации сварочного оборудования стр. 133
4.3.1. Общий подход к формированию программ аттестации стр. 133
4.3.2. Процедуры специальных испытаний стр.138
4.3.3. Процедуры практических испытаний стр.153
4.4. Требования к производственно-испытательной базе АЦСО стр.156
Выводы по главе 4 стр. 161
5. Разработка процедур аттестации сварочных материалов стр.163
5.1. Общие принципы аттестации сварочных материалов стр.163
5.2. Технологический регламент аттестации сварочных материалов стр. 168 Выводы по главе 5 стр. 172
6. Результаты внедрения методического и организационного обеспечения системы сертификации элементов сварочного производства стр. 174
Выводы по главе 6 стр. 183
Общие выводы и основные результаты стр. 184
Список литератуы стр. 186
- Общие принципы и цели сертификации сварочного производства
- Проблемы гармонизации российской системы подготовки и аттестации персонала сварочного производства с международными требованиями
- Общие принципы аттестации сварочных технологий применительно к сварочному производству в законодательно регулируемой сфере
Введение к работе
Актуальность работы.
Во второй половине двадцатого века сварка заняла одно из лидирующих
мест среди технологических процессов, благодаря своим уникальным возможностям соединять практически любые металлы и неметаллические материалы. Сваркой в мире занято не менее 5 млн. человек. Более половины валового национального продукта промышленно развитых стран создается с помощью сварки и родственных технологий, к которым относят наплавку, пайку, резку, нанесение покрытий, склеивание различных материалов.
Только в России общий объем сварных металлических конструкций достигает 800 млн. т. До 2/3 мирового потребления стального проката идет на производство сварных конструкций и сооружений.
В мире проложено около 1 млн. км сварных газопроводов. Например, протяженность трубопровода, проложенного в 1975 году на Аляске, — 798 миль, диаметр - 1220 мм. На строительстве трубопровода было занято 17 000 человек - 6% населения Аляски. Сварено 38 000 сварных стыков. Израсходовано 36 000 кг сварочной проволоки. В 2002 г. завершено строительство газопровода «Голубой поток» (Россия - Турция). Протяженность сухопутной части трубопровода составила 1140 км, диаметр 1220 мм. По дну Черного моря проложено две нитки трубопровода из труб диаметром 596 мм. Протяженность каждой нитки морской части - 396 км.
С сожалением приходится констатировать тот факт, что, несмотря на значительные успехи, достигнутые в области сварочного производства, недостаточное качество сварных соединений относится к числу значимых причин разрушения конструкций.
Общепризнано, что существенное повышение качества продукции может быть достигнуто за счет внедрения системы управления качеством и независимой сертификации производства.
Согласно ISO 9001 сварку следует отнести к числу специальных процессов, когда конечный результат нельзя в полной степени проверить
последующим контролем, испытанием продукции или когда, например, дефекты могут быть выявлены только в процессе использования продукции. Обычно в данных случаях соответствие установленным требованиям достигается непрерывным регулированием процессов, для чего используются специальные правила и процедуры сертификации. Следуя мировым тенденциям развития систем сертификации в области сварочного производства в России в 1992 году по инициативе МГТУ им. Н.Э. Баумана, совместным решением Президиума Российской Академии Наук, Министерства науки, высшей школы и технической политики России, Госгортехнадзора России, Госатомнадзора России и Госстандарта России был создан Национальный аттестационный комитет по сварочному производству (НАКС), перед которым была поставлена задача разработки правил и процедур сертификации (аттестации) сварочного производства, а так же создания системы независимых аттестационных центров во всех регионах России. Большой вклад в формирование и развитие системы сертификации сварочного производства внесли Алёшин Н.П., Красных Б.А., Котельников B.C., Лукьянов В.Ф., Маслов Б.Г., Гусев Ю.И., Левченко A.M., Зубченко А.С., Орлов А.С., Белкин С.А., Курланов С.А., Головин СВ., Мусин Р.А., Шефель В.В. и др. Вместе с тем, анализ опыта первых лет внедрения системы сертификации в сварочном производстве показал, что прямое копирование западных систем сертификации элементов сварочного производства не приемлемо для отечественных условий по нескольким причинам. Во-первых, сертификация элементов сварочного производства в промышленно развитых странах не охватывает всех важных составляющих, таких как сварочные материалы и оборудование. Лишь в последние годы появились документы, регламентирующие процедуру сертификации руководителей сварочного производства. Во-вторых, западные системы, как правило, не учитывают специфические требования конкретной отрасли производства. В-третьих, они носят добровольный характер, что в условиях недостаточно развитых рыночных отношений не побуждает производителя к
проведению этих процедур. Вероятно, по этой причине считанные предприятия России подали заявки и прошли сертификацию по европейскому стандарту EN 729.
С учетом ситуации, сложившейся в России в 90-е годы, есть основания полагать, что сегодня основное внимание должно быть уделено разработке системы сертификации персонала в законодательно регулируемой сфере производства, применительно к выполнению сварочных работ на объектах потенциально опасных производств, подконтрольных Госгортехнадзору России. Это требует при разработке правил, процедур и критериев оценки учесть ряд дополнительных условий, учитывающих специфику сварочного производства в конкретных областях, т.к. законодательно регулируемая сфера деятельности сварщика или специалиста предполагает подтверждение того, что сертифицируемые специалисты сварочного производства обладают необходимыми знаниями и умениями, достаточными для осуществления профессиональной деятельности в конкретной области.
Например, технологии сварки кольцевых швов магистральных
трубопроводов и трубопроводов пара или горячей воды имеют
специфические особенности, без учета которых нет гарантии подтверждения
профессиональной готовности. В еще большей степени это важно при
аттестации руководителя сварочного производства. Подход к аттестации,
учитывающий конкретное назначение специалиста, имеет принципиальное
отличие от системы сертификации персонала в законодательно не
регулируемой сфере, например, согласно ISO 9606, когда сварщику
" *- »
достаточно подтвердить умение выполнять качественное сварное соединение
в соответствии с картой технологического процесса сварки простого по
конструкции контрольного образца. Такой подход можно рассматривать как
минимальные требования к аттестуемому сварщику (специалисту) и они
должны быть дополнены специфическими требованиями, обусловленными
особенностями сварочного производства конкретной области.
Цель работы.
Научное обоснование организационной структуры, состава и
содержания методического обеспечения системы сертификации сварочного производства, а также разработка критериев оценки и процедур аттестации элементов сварочного производства в законодательно регулируемой сфере использования сварочных процессов.
Предметом исследований в данной диссертационной работе является методология и технологии менеджмента качества в области сварочного производства, а объектом приложения результатов - передовые промышленные предприятия, осуществляющие сварочные работы при изготовлении, монтаже и ремонте оборудования опасных технических устройств.
Научная новизна работы.
На основе изучения тенденций развития системы сертификации
сварочного производства в России и странах Западной Европы сформулированы организационные принципы построения системы сертификации элементов сварочного производства в законодательно регулируемой сфере использования сварочных процессов.
Показано, что, в отличие от распространенной на западе добровольной сертификации, аттестация элементов сварочного производства в законодательно регулируемой сфере использования сварочных процессов должна быть объектно-ориентированной, т.е. направленной на подтверждение соответствия каждого элемента сварочного производства ' конкретным требованиям, вытекающим из конструктивных, технологических особенностей и условий эксплуатации конкретной группы опасных технических устройств. Именно этим, например, обусловлено введение двух видов аттестации сварочных технологий - исследовательской и производственной.
На основе теории вероятности и математической статистики обоснованы процедуры аттестации сварочных материалов и критерии оценки соответствия.
Показано, что с позиции выбора критериев соответствия и процедур аттестации сварочные технологии, используемые при изготовлении монтаже и ремонте оборудования опасных технических устройств, целесообразно разделить на три вида:
технологии, базирующиеся на использовании универсального сварочного оборудования, а материал, конструкция и размеры деталей позволяют полностью воспроизвести технологию при сварке контрольных сварных соединений;
технологии, базирующиеся на использовании специализированного оборудования для сварки;
технологии, применяющиеся при сварке конструкционно-сложных узлов технических устройств, а также при ремонте конструкций с применением сварки, когда на качество сварного соединения оказывает существенное влияние жесткость участков конструкции, окружающих сварное соединение.
Разработаны процедуры аттестации для каждого вида технологии и сформулированы критерии соответствия.
Теоретически обоснованы конструкция и размеры контрольных сварных соединений для аттестации технологий ремонта в условиях влияния жесткости участков конструкции, окружающих сварное соединение.
Практическая значимость работы.
Практическая ценность работы состоит в разработке и широком
внедрении организационных принципов системы сертификации элементов сварочного производства и нормативных документов, регламентирующих процедуры аттестации персонала сварочного производства, сварочных материалов, оборудования и сварочных технологий.
Основные положения, выносимые на защиту.
- Концепция построения системы сертификации элементов сварочного
производства в законодательно регулируемой сфере использования сварочных процессов, в соответствие с которой процедуры и критерии
должны быть объектно-ориентированны относительно конкретных требований к конкретной группе опасных технических устройств;
-Общие принципы управления системой сертификации элементов сварочного производства в законодательно регулируемой сфере использования сварочных процессов;
-Результаты анализа структуры сварочного производства и кадрового потенциала предприятий, осуществляющих сварочные работы при изготовлении, монтаже и ремонте оборудования, подконтрольного Госгортехнадзору, определить приоритетные направления развития системы аттестации в сварочном производстве;
-Структура нормативных документов, регламентирующих процедуры аттестации персонала сварочного производства, сварочных материалов, оборудования и сварочных технологий;
- Критерии оценки соответствия при аттестации персонала сварочного производства, сварочных материалов, оборудования и сварочных технологий.
Апробация результатов диссертации.
Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены
на научно-технических конференциях и семинарах:
«Система аттестации сварочного производства-2002». Сочи, 2002.
«Система аттестации сварочного производства-2003». Салоники, 2003.
«Организация системы аттестации сварочного производства в РАО «ЕЭС России». Сочи, 2003.
Третья международная научно-техническая конференция «Сварка. Контроль. Реновация - 2003». Уфа, 2003.
«Система аттестации сварочного производства на объектах подведомственных Госгортехнадзору России». Москва, 2004.
«Сварка и контроль - 2004». Пермь, 2004.
«Система аттестации сварочного производства-2004». Неаполь, 2004.
«Организация системы аттестации сварочного производства в РАО
«ЕЭС России». Сочи, 2004.
щ Отраслевой семинар-совещание руководителей сварочного производства
ОАО «Газпром». Саратов, 2004.
Четвертая международная научно-техническая конференция «Сварка. Контроль. Реновация - 2004». Уфа, 2004.
Личный вклад соискателя.
Основные научные и практические результаты диссертационной работы,
положения, выносимые на защиту, разработаны и получены лично соискателем или при его непосредственном участии.
Публикации.
По теме диссертации опубликованы 19 работ.
Объем и структура диссертации.
Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, общих
выводов, списка литературы, изложенных на 201 странице машинописного
$ текста, содержит 32 рисунка и 26 таблиц. Список литературы включает 146
наименований.
Общие принципы и цели сертификации сварочного производства
Тенденция к глобализации мировой экономики обусловила необходимость разработки процедур обеспечения доверия к партнеру, что стимулировало разработку систем стандартов, единых международных правил и требований к системам обеспечения качества продукции.
По мнению академика Б.Е. Патона качество в сварочном производстве — это решающий показатель конкурентоспособности, эффективности и надежности сварочной техники и сварных конструкций. Общепризнано, что существенное повышение качества продукции может быть достигнуто за счет внедрения системы управления качеством и независимой сертификации производства. Современный менеджмент качества базируется на международных стандартах серии ISO 9000 [142].
Процесс системного подхода к обеспечению и постоянному совершенствованию менеджмента качества в разрезе стандарта ISO 9000 сегодня реализуется во всем мире. На конец 1999 г. более 350 тыс. предприятий различных стран внедрили и получили международные сертификаты на свои системы качества по стандартам серии ISO 9000.
Успешное управление и функционирование организации требует управления в систематической и видимой форме. Успех может быть результатом от внедрения и поддержания системы управления, которая разработана для постоянного улучшения выполнения работ, путем ее направленности на нужды всех заинтересованных сторон. Идентифицированы следующие восемь принципов менеджмента качества, способствующие достижению целей качества:
1) организация, сфокусированная на заказчика - организации зависят от своих заказчиков и поэтому должны понимать текущие и будущие нужды заказчика, выполнять требования заказчика и стремиться превосходить ожидания заказчика;
2) руководство - руководители устанавливают единство цели, направления и внутреннюю окружающую среду организации. Они создают окружение, в котором люди могут стать полностью вовлеченными в достижение целей организации;
3) вовлечение людей - служащие всех уровней — это сущность организации и их полное вовлечение дает возможность использовать их способности на благо организации;
4) процессный подход - желаемый результат достигается более эффективно, когда соответствующие ресурсы и деятельности управляются как процесс;
5) системный подход к управлению - идентификация, понимание и управление системой взаимосвязанных процессов, для заданных целей, способствующих результативности и эффективности организации;
6) постоянное улучшение - постоянное улучшение является неизменной целью организации;
7) подход принятия решений, основанный на фактах - эффективность решений основывается на логическом и интуитивном анализе данных и информации; 8) взаимовыгодные отношения с поставщиками - взаимовыгодные отношения между организацией и ее поставщиками повышает способность обоих организаций по созданию ценности.
Этот Международный Стандарт может использоваться внутренними и внешними сторонами, включая сертифицирующие органы, для оценки способности организации выполнять требования потребителя, законодательные требования и требования самой организации.
Проблемы гармонизации российской системы подготовки и аттестации персонала сварочного производства с международными требованиями
Производитель должен иметь необходимое оборудование для сварки и выполнения всех сопутствующих операций (подготовки кромок и резки; подогрева и последующей термической обработки; сборки, транспортировки; разрушающих и неразрушающих испытаний).
Производитель должен разработать планировку размещения важнейшего оборудования, применяемого в сварочном производстве, которое должно содержать сведения о важнейшем для производства оборудовании, позволяющие определить производственные мощности предприятия.
При подключении нового (или отремонтированного) оборудования должны проводиться необходимые испытания оборудования. Посредством испытаний нужно удостовериться в возможности эксплуатации оборудования. Если возможно, испытания должны проводиться в соответствии с относящимися к этому стандартами. Отчеты о таких испытаниях должны храниться.
Производитель должен иметь доказуемые планы технического обслуживания оборудования. Эти планы обеспечивают контроль технического обслуживания, чтобы следить за теми деталями оборудования, влияние которых приводится в соответствующих инструкциях по сварке. Планы могут ограничиваться деталями оборудования (наиболее значимыми), наиболее существенными для обеспечения качества сварной конструкции.
6. Описание технологического процесса.
Производитель должен делать необходимые технологические маршрутные карты, содержащие как минимум:
указания последовательности разработки конструкции, например как отдельной детали или как сборочной единицы, и последующей окончательной сборки конструкции;
определение отдельных необходимых процессов для изготовления конструкции;
инструкции по сварке и родственным процессам;
последовательность выполнения сварных швов, если это имеет значение;
инструкции и календарный план для отдельных процессов;
определение контроля качества и испытаний, включая независимую испытательную организацию;
влияние окружающей среды, например защита от ветра и дождя;
определение подробностей для партий изделий, узлов или деталей, насколько практично.
Производитель должен иметь инструкции по сварке в соответствии с EN 288 и обеспечивать их правильное использование при производстве.
Способы сварки должны быть аттестованы перед началом производства в соответствии с EN 288.
Инструкции по сварке должны использоваться непосредственно на рабочем месте.
7. Документация
Производитель должен разработать способ контроля соответствующей документации по качеству, например указания по сварке, отчеты об испытании способа сварки, свидетельства об испытания сварки.
8. Сварочные материалы
Производитель должен определить способы контроля сварочных материалов, разработать и внедрить инструкции по хранению и использованию сварочных материалов для предохранения от воздействия влаги, окисления, повреждения и т.д.
9. Хранение основных материалов
Характеристики основного металла во время хранения должны сохраняться. Должна сохраняться идентификация материалов. Производитель должен составить инструкцию по хранению основного металла.
Общие принципы аттестации сварочных технологий применительно к сварочному производству в законодательно регулируемой сфере
Стремление к обеспечению к обеспечению более высоких эксплуатационных характеристик сварных конструкций, снижению трудоемкости и производственных издержек постоянно побуждает технологов и конструкторов к применению новых материалов, новых сварочных процессов, к разработке и освоению новых технологий. Естественно, что без экспериментальной проверки новых технологических решений и возможности промышленного освоения их не может быть и речи о применении новых материалов и технологий при изготовлении, монтаже и ремонте оборудования опасных технических устройств. Кроме того, уровень технологической подготовленности различных предприятий не одинаков, что предопределяет необходимость доказательства их возможности применения не только новых, но хорошо освоенных на других предприятиях технологий.
Отсюда следует, что аттестация технологии выполняет две функции: подтвердить принципиальную возможность применения конкретной технологии сварки и подтвердить способность конкретного предприятия практически использовать эту технологию.
В зарубежных системах сертификации, как правило, преследуется вторая цель.
Учитывая требования к сварочному производству в законодательно регулируемой сфере, при разработке системы аттестации сварочных технологий целесообразно выделить два типа аттестации - исследовательскую и производственную, как это сделано, например, в РД 03-164-97.
Исследовательскую аттестацию необходимо проводить при подготовке к применению новых технологий сварки с целью подтверждения того, что они обеспечивают количественные характеристики сварных соединений, металла шва и наплавленного металла, указанные в проектно-конструкторской документации на сварные конструкции. Она также может преследовать цель определения характеристик, необходимых для расчетов при проектировании технических устройств, оборудования и сооружений на опасных производственных объектах.
К подлежащим исследовательской аттестации технологиям относятся:
технологии сварки и наплавки изделий из материалов новых марок;
технологии сварки и наплавки с применением новых способов сварки или способов, не предусмотренных действующей нормативной документацией;
сварки и наплавки с использованием сварочных материалов, не предусмотренных действующей нормативной документацией для выполнения конкретным способом сварки (наплавки) соответствующих сварных соединений.
при внесении изменений в существующие технологии сварки или наплавки, например, в части предварительного и сопутствующего подогрева, режимов сварки и термической обработки и др.
Производственная аттестация преследует цель подтвердить, что организация-заявитель, предполагающая производить сварочные работы, обладает техническими, организационными и квалификационными возможностями для их выполнения по технологии, прошедшей исследовательскую аттестацию, с качеством, указанным в проектно-конструкторской и нормативной документации на сварные конструкции.
Основные параметры технологии сварочных процессов, применение методов контроля и видов испытаний при производственной аттестации должны базироваться на национальных нормативных и руководящих документах по сварке и быть дополнены требованиями документов, регламентирующих процессы сварки для конкретных технических устройств опасных производственных объектов. Вместе с тем, желательно процедуры производственной аттестации технологий сварки гармонизировать с международными требованиями по сварочному производству [106, 109-118] с тем, чтобы использовать мировой опыт в этой области.
