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(3) NORMA EUROPEA EUROPEAN STANDARD NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM. EN ISO 13849-2 Junio 2008. ICS 13.110. Sustituye a EN ISO 13849-2:2003. Versión en español. Seguridad de las máquinas Partes de los sistemas de mando relativas a la seguridad Parte 2: Validación (ISO 13849-2:2003). Safety of machinery. Safety-related parts of control systems. Part 2: Validation. (ISO 13849-2:2003). Sécurité des machines. Parties des systèmes de commande relatifs à la sécurité. Partie 2: Validation. (ISO 13849-2:2003). Sicherheit von Maschinen. Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen. Teil 2: Validierung. (ISO 13849-2:2003). Esta norma europea ha sido aprobada por CEN el 2008-05-18. Los miembros de CEN están sometidos al Reglamento Interior de CEN/CENELEC que define las condiciones dentro de las cuales debe adoptarse, sin modificación, la norma europea como norma nacional. Las correspondientes listas actualizadas y las referencias bibliográficas relativas a estas normas nacionales pueden obtenerse en el Centro de Gestión de CEN, o a través de sus miembros. Esta norma europea existe en tres versiones oficiales (alemán, francés e inglés). Una versión en otra lengua realizada bajo la responsabilidad de un miembro de CEN en su idioma nacional, y notificada al Centro de Gestión, tiene el mismo rango que aquéllas. Los miembros de CEN son los organismos nacionales de normalización de los países siguientes: Alemania, Austria, Bélgica, Bulgaria, Chipre, Dinamarca, Eslovaquia, Eslovenia, España, Estonia, Finlandia, Francia, Grecia, Hungría, Irlanda, Islandia, Italia, Letonia, Lituania, Luxemburgo, Malta, Noruega, Países Bajos, Polonia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Rumanía, Suecia y Suiza.. CEN COMITÉ EUROPEO DE NORMALIZACIÓN European Committee for Standardization Comité Européen de Normalisation Europäisches Komitee für Normung CENTRO DE GESTIÓN: Rue de Stassart, 36 B-1050 Bruxelles © 2008 Derechos de reproducción reservados a los Miembros de CEN..
(4) EN ISO 13849-2:2008. -4-. PRÓLOGO El texto de la Norma ISO 13849-2:2003 del Comité Técnico ISO/TC 199 Seguridad de maquinas, de la Organización Internacional de Normalización (ISO), ha sido adoptado como Norma EN ISO 13849-2:2008 por el Comité Técnico CEN/TC 114 Seguridad de máquinas, cuya Secretaría desempeña DIN. Esta norma europea debe recibir el rango de norma nacional mediante la publicación de un texto idéntico a ella o mediante ratificación antes de finales de noviembre de 2008, y todas las normas nacionales técnicamente divergentes deben anularse antes de finales de diciembre de 2009. Se llama la atención sobre la posibilidad de que algunos de los elementos de este documento estén sujetos a derechos de patente. CEN y/o CENELEC no es(son) responsable(s) de la identificación de dichos derechos de patente. Esta norma anula y sustituye a la Norma EN ISO 13849-2:2003. Esta norma europea ha sido elaborada bajo un Mandato dirigido a CEN por la Comisión Europea y por la Asociación Europea de Libre Comercio, y sirve de apoyo a los requisitos esenciales de las Directivas europeas. La relación con las Directivas UE se recogen en los anexos informativos ZA y ZB, que forman parte integrante de esta norma. De acuerdo con el Reglamento Interior de CEN/CENELEC, están obligados a adoptar esta norma europea los organismos de normalización de los siguientes países: Alemania, Austria, Bélgica, Bulgaria, Chipre, Dinamarca, Eslovaquia, Eslovenia, España, Estonia, Finlandia, Francia, Grecia, Hungría, Irlanda, Islandia, Italia, Letonia, Lituania, Luxemburgo, Malta, Noruega, Países Bajos, Polonia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Rumanía, Suecia y Suiza.. DECLARACIÓN El texto de la Norma ISO 13849-2:2003 ha sido aprobado por CEN como Norma EN ISO 13849-2:2008 sin ninguna modificación..
(5) -5-. ISO 13849-2:2003. ÍNDICE Página PRÓLOGO ......................................................................................................................................... 6. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................. 8. 1. OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN ............................................................................. 8. 2. NORMAS PARA CONSULTA ............................................................................................. 8. 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6. PROCESO DE VALIDACIÓN ............................................................................................ Principios de validación......................................................................................................... Listas de defectos genéricos................................................................................................... Listas de defectos específicos................................................................................................. Plan de validación .................................................................................................................. Información para la validación............................................................................................. Informe de validación............................................................................................................. 9 9 10 11 11 12 13. 4 4.1 4.2. VALIDACIÓN POR ANÁLISIS .......................................................................................... Generalidades......................................................................................................................... Técnicas de análisis................................................................................................................. 13 13 14. 5 5.1 5.2 5.3 5.4. VALIDACIÓN POR ENSAYO ............................................................................................ Generalidades......................................................................................................................... Incertidumbre de medida...................................................................................................... Requisitos superiores............................................................................................................. Número de muestras de ensayo ............................................................................................. 14 14 15 16 16. 6. VALIDACIÓN DE LAS FUNCIONES DE SEGURIDAD ................................................. 16. 7 7.1 7.2 7.3. VALIDACIÓN DE CATEGORÍAS ..................................................................................... Análisis y ensayos relativos a las categorías ........................................................................ Validación de las especificaciones relativas a las categorías .............................................. Validación de una combinación de partes relativas a la seguridad .................................... 17 17 17 19. 8. VALIDACIÓN DE LOS REQUISITOS AMBIENTALES................................................. 19. 9. VALIDACIÓN DE LOS REQUISITOS DE MANTENIMIENTO.................................... 19. ANEXO A (Informativo) HERRAMIENTAS DE VALIDACIÓN PARA LOS SISTEMAS MECÁNICOS................................................................... 20. ANEXO B(Informativo) HERRAMIENTAS DE VALIDACIÓN PARA LOS SISTEMAS NEUMÁTICOS ................................................................ 25. ANEXO C (Informativo) HERRAMIENTAS DE VALIDACIÓN PARA LOS SISTEMAS HIDRÁULICOS............................................................... 38. ANEXO D (Informativo) HERRAMIENTAS DE VALIDACIÓN PARA LOS SISTEMAS ELÉCTRICOS ................................................................. 49. BIBLIOGRAFÍA................................................................................................................................ 63.
(6) ISO 13849-2:2003. -6-. PRÓLOGO ISO (la Organización Internacional de Normalización) es una federación mundial de organismos nacionales de normalización (organismos miembros de ISO). El trabajo de preparación de las normas internacionales normalmente se realiza a través de los comités técnicos de ISO. Cada organismo miembro interesado en una materia para la cual se haya establecido un comité técnico, tiene el derecho de estar representado en dicho comité. Las organizaciones internacionales, públicas y privadas, en coordinación con ISO, también participan en el trabajo. ISO colabora estrechamente con la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) en todas las materias de normalización electrotécnica. Las normas internacionales se redactan de acuerdo con las reglas establecidas en la Parte 2 de las Directivas ISO/IEC. La tarea principal de los comités técnicos es preparar normas internacionales. Los proyectos de normas internacionales adoptados por los comités técnicos se envían a los organismos miembros para su votación. La publicación como norma internacional requiere la aprobación por al menos el 75% de los organismos miembros con derecho a voto. Se llama la atención sobre la posibilidad de que algunos de los elementos de esta norma internacional puedan estar sujetos a derechos de patente. ISO no asume la responsabilidad por la identificación de cualquiera o todos los derechos de patente. La Norma ISO 13849-2 ha sido preparada por el Comité Europeo de Normalización (CEN) en colaboración con el Comité Técnico ISO/TC 199, Seguridad de máquinas, conforme al acuerdo de cooperación técnica entre ISO y CEN (Acuerdo de Viena). A lo largo del texto de este documento, donde dice "...esta norma europea..." debe decir "...esta norma internacional..." La Norma ISO 13849 consta de las partes siguientes, bajo el título general Seguridad de las máquinas. Partes de los sistemas de mando relativas a la seguridad:. − Parte 1: Principios generales para el diseño. − Parte 2: Validación. − Parte 100: Directrices para el uso y la aplicación de ISO 13849-1..
(7) -7-. ISO 13849-2:2003. PRÓLOGO El texto de la Norma EN ISO 13849-2:2003 ha sido elaborado por el Comité Técnico CEN/TC 114 Seguridad de máquinas, cuya Secretaría desempeña DIN, en colaboración con el Comité Técnico ISO/TC 199 Seguridad de maquinas. Esta norma europea debe recibir el rango de norma nacional mediante la publicación de un texto idéntico a ella o mediante ratificación antes de finales de febrero de 2004, y todas las normas nacionales técnicamente divergentes deben anularse antes de finales de febrero de 2004. Esta norma europea ha sido elaborada bajo un Mandato dirigido a CEN por la Comisión Europea y por la Asociación Europea de Libre Comercio, y sirve de apoyo a los requisitos esenciales de las Directivas europeas. Los anexos A a D son informativos y están estructurados como se muestra en la tabla 1. Tabla 1 − Estructura de los capítulos de los anexos A a D. Anexo. Tecnología. Lista de Principios de Componentes principios de seguridad de de eficacia seguridad eficacia probada básicos probada. Listas de defectos y exclusiones de defectos. Capítulo A. Mecánica. A.2. A.3. A.4. A.5. B. Pneumática. B.2. B.3. B.4. B.5. C. Hidráulica. C.2. C.3. C.4. C.5. D. Eléctrica (incluye electrónica). D.2. D.3. D.4. D.5. Este documento incluye bibliografía. La Norma EN ISO 13849 consta de las siguientes partes, bajo el título general de "Seguridad de las máquinas. Partes de los sistemas de mando relativas a la seguridad": Parte 1: Principios generales para el diseño. Parte 2: Validación. Parte 100: Guía para la utilización y aplicación de la Norma EN ISO 13849-1. De acuerdo con el Reglamento Interior de CEN/CENELEC, están obligados a adoptar esta norma europea los organismos de normalización de los siguientes países: Alemania, Austria, Bélgica, Dinamarca, Eslovaquia, España, Finlandia, Francia, Grecia, Hungría, Irlanda, Islandia, Italia, Luxemburgo, Malta, Noruega, Países Bajos, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza..
(8) ISO 13849-2:2003. -8-. INTRODUCCIÓN Para la utilización en la Unión Europea, esta parte de la Norma EN ISO 13849 tiene el rango de una norma de seguridad genérica (tipo B1). Esta norma europea especifica el proceso de validación, incluyendo tanto el análisis como el ensayo, para las funciones de seguridad y categorías de las partes de los sistemas de mando relativas a la seguridad. La Norma EN 954-1 (ISO 13849-1), que trata de los principios generales para el diseño, describe las funciones de seguridad y establece requisitos para las categorías. Algunos requisitos para la validación son generales y otros son específicos de la tecnología utilizada. La Norma EN ISO 13849-2 especifica también las condiciones en las que se debería realizar la validación por ensayo de las partes de los sistemas de mando relativas a la seguridad. La Norma EN 954-1 (ISO 13849-1) especifica los requisitos de seguridad y proporciona orientaciones sobre los principios de diseño [véase el apartado 3.11 de la Norma EN 292-1:1991 (ISO/TR 12100:1992)] de las partes de los sistemas de mando relativas a la seguridad. Para estas partes, la norma especifica las categorías y describe las características de sus funciones de seguridad, independientemente del tipo de energía utilizada. En el Informe CR 954-100 (ISO/TR 13849-100) se dan consejos complementarios sobre la Norma EN 954-1 (ISO 13894-1). El grado de ejecución de los requisitos se puede validar por cualquier combinación de análisis (véase el capítulo 4) y ensayos (véase el capítulo 5). El análisis debería iniciarse lo antes posible durante el proceso de diseño. 1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN Esta norma europea especifica los procedimientos y condiciones a seguir para la validación por análisis y ensayo de: − las funciones de seguridad proporcionadas; y − las categorías obtenidas por las partes de los sistemas de mando relativas a la seguridad de conformidad con la Norma EN 954-1 (ISO 13849-1), utilizando los razonamientos seguidos en el diseño proporcionados por el diseñador. Esta norma europea no proporciona requisitos completos de validación para los sistemas electrónicos programables y por consiguiente puede ser necesaria la utilización de otras normas. NOTA El grupo de trabajo CEN/TC 114/WG 6 propone tratar con más detalle la validación de los sistemas electrónicos programables durante la revisión de la Norma EN 954-1 (ISO 13849-1). Se está preparando una norma de aplicación para máquinas (borrador de Norma IEC 62061), basada en la Norma IEC 61508. En la Norma IEC 61508 se establecen requisitos para los sistemas electrónicos programables, incluidos los que incorporan el soporte lógico (embedded software).. 2 NORMAS PARA CONSULTA Esta norma europea incorpora disposiciones de otras publicaciones por su referencia, con o sin fecha. Estas referencias normativas se citan en los lugares apropiados del texto de la norma y se relacionan a continuación. Para las referencias con fecha, no son aplicables las revisiones o modificaciones posteriores de ninguna de las publicaciones. Para las referencias sin fecha, se aplica la edición en vigor del documento normativo al que se haga referencia (incluyendo sus modificaciones). EN 292-1:1991 (ISO/TR 12100:1992) Seguridad de las máquinas. Conceptos básicos, principios generales para el diseño. Parte 1: Terminología básica. Metodología. EN 954-1:1996 (ISO 13849-1:1999) Seguridad de las máquinas. Partes de los sistemas de mando relativas a la seguridad. Parte 1: Principios generales para el diseño..
(9) -9-. ISO 13849-2:2003. 3 PROCESO DE VALIDACIÓN 3.1 Principios de validación El objeto del proceso de validación es confirmar la especificación y la conformidad del diseño de las partes del sistema de mando relativas a la seguridad, en el contexto de las especificaciones de seguridad de la máquina. La validación debe demostrar que cada una de las partes relativas a la seguridad cumple los requisitos de la Norma EN 954-1 (ISO 13849-1), en particular: − las características de seguridad especificadas para las funciones de seguridad proporcionadas por dicha parte, conforme al razonamiento seguido en el diseño; y − los requisitos de la categoría especificada [véase el capítulo 6 de la Norma EN 954-1:1996 (ISO 13849-1:1999)]. La validación debería efectuarse por personas que son independientes del diseño de la(s) parte(s) relativa(s) a la seguridad. NOTA Persona independiente no significa necesariamente que se requiere un ensayo por terceras partes.. El grado de independencia debería reflejar las prestaciones de la parte relativa a la seguridad. La validación consiste en aplicar análisis (véase el capítulo 4) y, si es necesario, ejecutar ensayos (véase el capítulo 5) de acuerdo con el plan de validación. La figura 1 ofrece una vista general del proceso de validación. El equilibrio entre los análisis y/o los ensayos depende de la tecnología. El análisis debería iniciarse lo antes posible y en paralelo con el proceso de diseño, de manera que los problemas se puedan corregir prematuramente cuando aún son relativamente fáciles de solucionar, es decir, durante las etapas 3 y 4 del apartado 4.3 de la Norma EN 954-1:1996 (ISO 13849-1). Puede ser necesario posponer ciertas partes del análisis hasta que el diseño esté suficientemente avanzado. En el caso de grandes sistemas, dependiendo de su tamaño, de su complejidad o de la integración (en la máquina) del sistema de mando, pueden adoptarse disposiciones particulares para: − validar las partes del sistema de mando relativas a la seguridad separadamente antes de la integración, incluyendo la simulación de señales de entrada y salida apropiadas; − validar los efectos de la integración de las partes relativas a la seguridad con el resto del sistema de mando en el contexto de su utilización en la máquina..
(10) ISO 13849-2:2003. - 10 -. Figura 1 − Vista general del proceso de validación 3.2 Listas de defectos genéricos El proceso de validación incluye la consideración del comportamiento de la(s) parte(s) del sistema de mando relativa(s) a la seguridad para todos los defectos a considerar. Las listas de defectos de los anexos informativos (capítulos A5, B.5, C.5 y D.5), que están basados en la experiencia, ofrecen una base para la consideración de defectos. Las listas de defectos genéricos contienen: − los componentes/elementos a incluir, por ejemplo, conductores/cables (véase D.5.2); − los defectos a tener en cuenta, por ejemplo, cortocircuitos entre conductores;.
(11) - 11 -. ISO 13849-2:2003. − las exclusiones de defectos permitidas; − una sección de observaciones que ofrece argumentos para la exclusión de defectos. Sólo se tienen en cuenta los defectos permanentes. 3.3 Listas de defectos específicos Se debe generar una lista de defectos específicos relativa al producto como documento de referencia para el proceso de validación. La lista se puede basar en la(s) lista(s) genérica(s) apropiada(s) que figura(n) en los anexos. Cuando una lista de defectos específicos relativa al producto está basada en la(s) lista(s) genérica(s) debe mencionar: − los defectos tomados de la(s) lista(s) genérica(s) a incluir; − cualquier otro defecto pertinente que se va a incluir pero que no figura en la(s) lista(s) genérica(s) (por ejemplo, los defectos de modo común); − los defectos tomados de la(s) lista(s) genérica(s) que se pueden excluir y que pueden al menos cumplir los criterios indicados en la lista(s) genérica(s) [véase el apartado 7.2 de la Norma EN 954-1:1996 (ISO 13849-1:1999)]; y, excepcionalmente − cualquier otro defecto pertinente, que figura en la(s) lista(s) genérica(s) pero que no se puede excluir según ésta, junto con una justificación de su exclusión y el razonamiento seguido para llegar a esta exclusión [véase el apartado 7.2 de la Norma EN 954-1:1996 (ISO 13849-1:1999)]. Cuando esta lista no se basa en la(s) lista(s) genérica(s) el diseñador debe indicar el razonamiento seguido para la exclusión de defectos. 3.4 Plan de validación El plan de validación debe identificar y describir los requisitos para llevar a cabo el proceso de validación de las funciones de seguridad especificadas y de sus categorías. El plan de validación debe identificar también las medidas a emplear para validar las funciones de seguridad y las categorías especificadas. Debe establecer, según proceda: a) la identidad de los documentos de especificación; b) las condiciones de funcionamiento y las condiciones ambientales; c) los principios fundamentales de seguridad (véanse los capítulos A.2, B.2, C.2 y D.2); d) los principios de seguridad de eficacia probada (véanse los capítulos A.3, B.3, C.3 y D.3); e) los componentes de eficacia probada (véanse los capítulos A.4 y D.4); f) las hipótesis de defectos y las exclusiones de defectos a considerar, por ejemplo, a partir de las listas de defectos informativas de los capítulos A.5, B.5, C.5 y D.5; g) los análisis y los ensayos a aplicar. Para las partes relativas a la seguridad que se han validado previamente para la misma aplicación, es suficiente una referencia a esa validación previa..
(12) ISO 13849-2:2003. - 12 -. 3.5 Información para la validación La información que se requiere para la validación variará dependiendo de la tecnología aplicada, la(s) categoría(s) que se tiene(n) que demostrar, el razonamiento seguido durante el diseño del sistema y la contribución de las partes de los sistemas de mando relativas a la seguridad a la reducción de los riesgos. En el proceso de validación se deben incluir documentos que contengan suficiente información de la lista que figura a continuación, a fin de demostrar que la categoría(s) y la(s) función(es) de seguridad de las partes relativas a la seguridad han sido obtenidas. a) especificación(es) de las prestaciones que se esperan de las funciones de seguridad y las categorías; b) planos y especificaciones, por ejemplo, para las partes mecánicas, hidráulicas y neumáticas, tarjetas de circuito impreso y tarjetas ensambladas, cableado interno, envolvente, materiales, montaje; c) diagrama(s) de bloques con descripción funcional de los bloques; d) esquema(s) de circuitos que incluyen interfaces/conexiones; e) descripción funcional de los esquema(s) de circuitos; f) diagramas de secuencias de tiempo de los componentes de conmutación, de las señales pertinentes para la seguridad; g) descripción de las características pertinentes de los componentes previamente validados; h) para el resto de partes relativas a la seguridad [exceptuando las contempladas en el punto g)], listas de componentes con designaciones de elementos, valores nominales, tolerancias, esfuerzos de funcionamiento pertinentes, designación del tipo, datos de tasas de fallo, fabricantes de los componentes y cualquier otro dato pertinente para la seguridad; i) análisis de todos los defectos pertinentes (véase también 3.2) listados, por ejemplo, en los capítulos A.5, B.5, C.5 y D.5, que incluye la justificación de cualquier exclusión de defectos; j) un análisis de la influencia de los materiales procesados; Información específica de la categoría de acuerdo con la tabla 2. Cuando el soporte lógico (software) sea relevante para la(s) función(es) de seguridad, la documentación del software debe incluir: 1) una especificación clara y sin ambigüedades que establezca las prestaciones de seguridad que el software debe obtener; y 2) la evidencia de que el software se ha diseñado para obtener las prestaciones de seguridad requeridas; y 3) los detalles de los ensayos (en particular, los informes de ensayo) efectuados para probar que las prestaciones de seguridad requeridas se han obtenido..
(13) - 13 -. ISO 13849-2:2003. Tabla 2 − Requisitos de documentación para las categorías. Requisito de documentación. Categoría para la que se exige la documentación B. 1. 2. 3. 4. Principios fundamentales de seguridad. x. x. x. x. x. Esfuerzos de funcionamiento previstos. x. x. x. x. x. Influencias del material procesado. x. x. x. x. x. Prestaciones bajo otras influencias externas. x. x. x. x. x. Componentes de eficacia probada. −. x. −. −. −. Principios de seguridad de eficacia probada. −. x. x. x. x. Procedimiento de comprobación de la(s) función(es) de seguridad. −. −. x. −. −. Intervalos de comprobación, cuando se hayan especificado. −. −. x. −. −. Los defectos individuales previsibles considerados en el diseño y el método de detección utilizado. −. −. x. x. x. Los fallos de modo común identificados y el modo de prevenirlos. −. −. −. x. x. Exclusiones de los defectos individuales previsibles. −. −. −. x. x. Los defectos a detectar. −. −. x. x. x. Las diferentes acumulaciones de defectos consideradas en el diseño. −. −. −. −. x. La manera de garantizar la función de seguridad cuando se produce cada uno de los defectos. −. −. −. x. x. La manera de garantizar la función de seguridad cuando se produce cada una de las combinaciones de defectos. −. −. −. −. x. NOTA Las categorías que se mencionan en la tabla 2 son las que establece la Norma EN 954-1 (ISO 13849-1).. 3.6 Informe de validación La validación por análisis y ensayo se debe documentar mediante un informe. El informe debe describir el proceso de validación de cada requisito de seguridad. Es posible hacer referencia a informes de validación previos, siempre que éstos estén convenientemente identificados. Cuando una parte relativa a la seguridad no supera parte del proceso de validación, el informe de validación debe indicar la(s) parte(s) de los ensayos y/o análisis que no se ha(n) superado. 4 VALIDACIÓN POR ANÁLISIS 4.1 Generalidades La validación de las partes de los sistemas de mando relativas a la seguridad se debe efectuar por análisis. Los datos de entrada para el análisis son: − los peligros identificados durante el análisis efectuado sobre la máquina [véase la figura 1 de la Norma EN 954-1:1996 (ISO 13849-1:1999)];.
(14) ISO 13849-2:2003. - 14 -. − la fiabilidad [véase el apartado 4.2 de la Norma EN 954-1:1996 (ISO 13849-1:1999)]; − la estructura del sistema [véase el apartado 4.2 de la Norma EN 954-1:1996 (ISO 13849-1:1999)]; − los aspectos cualitativos, no cuantificables, que afectan al comportamiento del sistema [véase el apartado 4.2 de la Norma EN 954-1:1996 (ISO 13849-1:1999)]; − argumentos deterministas. La validación de las funciones de seguridad por análisis requiere, más que la validación por ensayo, la formulación de argumentos deterministas. Los argumentos deterministas se diferencian de otros tipos de evidencias en que ellos muestran que las propiedades requeridas del sistema se deducen de manera lógica a partir de un modelo del sistema. Tales argumentos se pueden crear a partir de conceptos simples, que se comprenden bien, tales como el correcto funcionamiento de un enclavamiento mecánico. NOTA Un argumento determinista es un argumento que se fundamenta en aspectos cualitativos (por ejemplo, la calidad de fabricación, las tasas de fallos, la experiencia de utilización). Este análisis depende de la aplicación. Este y otros factores pueden afectar a los argumentos deterministas.. 4.2 Técnicas de análisis La elección de una técnica de análisis depende del objetivo a alcanzar. Existen dos tipos fundamentales de técnicas: Las técnicas descendentes (deductivas) son convenientes para determinar los sucesos iniciadores que pueden conducir a los sucesos de cabecera identificados, y para calcular la probabilidad de los sucesos de cabecera a partir de las probabilidades de los sucesos iniciadores. Estas técnicas se pueden utilizar también para investigar las consecuencias de los defectos múltiples identificados. Ejemplos de técnicas descendentes son el Análisis por el árbol de fallos (AAF) (véase la Norma IEC 61025) y el Análisis por el árbol de sucesos (AAS). Las técnicas ascendentes (inductivas) son convenientes para investigar las consecuencias de los defectos individuales identificados. Ejemplos de técnicas ascendentes son el Procedimiento de análisis de los modos de fallo y de sus efectos (AMFE) (véase la Norma IEC 60812) y el Procedimiento de análisis de los modos de fallo, de sus efectos y de la criticidad (AMFEC). El anexo B de la Norma EN 1050:1996 (ISO 14121:1999) ofrece más información sobre métodos de análisis. 5 VALIDACIÓN POR ENSAYO 5.1 Generalidades Cuando la validación por análisis no es suficiente para demostrar si se han obtenido o no las funciones de seguridad y categorías especificadas, se deben efectuar ensayos para completar la validación. Los ensayos son siempre complementarios al análisis y son a menudo necesarios. Los ensayos de validación deben ser programados y realizados de manera lógica. En particular: a) Se debe elaborar un plan de ensayo antes de iniciar los ensayos, que incluya: 1) las especificaciones de los ensayos; 2) los resultados de ensayo esperados; 3) la secuencia cronológica de los ensayos..
(15) - 15 -. ISO 13849-2:2003. b) Se deben elaborar informes de ensayo, que incluyan: 1) el nombre de la persona que ha efectuado el ensayo; 2) las condiciones ambientales (véase el capítulo 8); 3) los procedimientos de ensayo y los equipos utilizados; 4) los resultados del ensayo. c) Los informes de ensayo se deben comparar con el plan de ensayo para asegurar que los objetivos de funcionamiento y de prestaciones especificados se han alcanzado. La muestra de ensayo debe ser utilizada en unas condiciones lo más próximas posibles a su configuración de funcionamiento final, es decir, con todos sus dispositivos periféricos y envolventes montados. Los ensayos se pueden aplicar manualmente o automáticamente (por ejemplo, por ordenador). Cuando se aplique la validación por ensayo, la validación de las funciones de seguridad se debe efectuar introduciendo los datos de entrada, combinados de diferentes maneras, en las partes del sistema de mando relativas a la seguridad. Los datos de salida correspondientes se deben comparar con los datos de salida especificados. Se recomienda aplicar sistemáticamente las combinaciones de los datos de entrada al sistema de mando y a la máquina. Un ejemplo de esta lógica es: puesta en tensión, puesta en marcha, funcionamiento, inversión del movimiento, nueva puesta en marcha tras una parada. Si es necesario, se debe aplicar un conjunto de datos de entrada ampliado para tener en cuenta situaciones anómalas o poco frecuentes y verificar la respuesta de las partes del sistema de mando relativas a la seguridad. Tales combinaciones de datos de entrada deben tener en cuenta los errores de manejo previsibles. Los objetivos del ensayo están determinados por las condiciones ambientales para ese ensayo. Las condiciones pueden ser: a) condiciones ambientales para la utilización prevista; o b) condiciones específicas; o c) un margen dado de condiciones, si se espera una deriva. NOTA El margen de condiciones que se considera estable y en el cual son válidos los ensayos debería acordarse entre el diseñador y la persona(s) responsable(s) de efectuar los ensayos, y debería documentarse.. 5.2 Incertidumbre de medida La incertidumbre de las medidas durante la validación por ensayo debe estar adaptada a los ensayos efectuados. En general, estas incertidumbres de medida deben encontrarse dentro de 5 K para las medidas de temperatura y 5% para las medidas siguientes: a) medidas de tiempo; b) medidas de presión; c) medidas de fuerza; d) medidas eléctricas; e) medidas de humedad relativa; f) medidas lineales..
(16) ISO 13849-2:2003. - 16 -. Las desviaciones respecto de estas incertidumbres de medida deben ser justificadas. 5.3 Requisitos superiores Si, de acuerdo con la información contenida en la documentación que acompaña al sistema de mando, éste cumple unos requisitos superiores a los requisitos establecidos en esta norma, se deben aplicar los requisitos superiores. NOTA Tales requisitos superiores se pueden aplicar si el sistema de mando tiene que resistir condiciones de servicio particularmente severas, por ejemplo, condiciones duras de manipulación, efectos de la humedad, hidrolización, variaciones de la temperatura ambiente, efectos de agentes químicos, corrosión, campos electromagnéticos de alta intensidad, por ejemplo debido a la proximidad de emisores.. 5.4 Número de muestras de ensayo A menos que se especifique lo contrario, los ensayos se deben realizar sobre una sola muestra de serie de la parte(s) relativa(s) a la seguridad la cual debería resistir todos los ensayos pertinentes. La(s) parte(s) relativa(s) a la seguridad sometida(s) a los ensayos no se debe(n) modificar durante los ensayos. Algunos ensayos pueden alterar de manera permanente las prestaciones de algunos componentes. Cuando las alteraciones permanentes de los componentes hacen que la(s) parte(s) relativa(s) a la seguridad se salga(n) fuera de su(s) especificación(es) de diseño, se debe utilizar una nueva muestra para los siguientes ensayos. Cuando un ensayo particular es destructivo y es posible obtener resultados equivalentes ensayando una parte aislada del equipo, se puede utilizar una muestra de esa parte en lugar del equipo completo para conseguir los resultados del ensayo. Este enfoque se debe aplicar sólo cuando mediante un análisis se establezca que el ensayo de la parte(s) relativa(s) a la seguridad es suficiente para demostrar las prestaciones de seguridad del conjunto de las partes relativas a la seguridad que proporcionan la función de seguridad. 6 VALIDACIÓN DE LAS FUNCIONES DE SEGURIDAD Una etapa importante es la validación de las funciones de seguridad proporcionadas por las partes del sistema de mando relativas a la seguridad para verificar su total conformidad con las características especificadas. En el proceso de validación es importante buscar errores y, en particular, omisiones en la especificación formulada que se proporciona con el razonamiento de diseño. El objetivo de la validación de las funciones de seguridad es tener la certeza de que las señales de salida relativas a la seguridad son correctas y dependen lógicamente de las señales de entrada de acuerdo con la especificación. La validación debería cubrir todas las condiciones normales y todas las condiciones anormales previsibles por simulación estática y dinámica. Las funciones de seguridad especificadas [de acuerdo con el capítulo 5 de la Norma EN 954-1:1996 (ISO 13849-1:1999)] se deben validar en todos los modos de funcionamiento de la máquina. Lo que significa que la validación se debe efectuar para demostrar que la funcionalidad es correcta: − en suficientes configuraciones diferentes para asegurar que todas las salidas relativas a la seguridad se activan en todos sus rangos. Los ensayos (por ejemplo, ensayos de sobrecarga) pueden ser necesarios para validar las funciones de seguridad especificadas; − en respuesta a señales anormales previsibles provenientes de cualquier fuente de entrada, incluyendo la interrupción y el restablecimiento de la alimentación de energía. NOTA Cuando proceda, se deberían considerar las combinaciones de diferentes configuraciones..
(17) - 17 -. ISO 13849-2:2003. 7 VALIDACIÓN DE CATEGORÍAS 7.1 Análisis y ensayos relativos a las categorías La validación de las categorías debe demostrar que se cumplen sus requisitos. Principalmente, se aplican los siguientes métodos: − un análisis a partir de los esquemas de circuitos (véase el capítulo 4); − ensayos sobre el circuito real y simulación de defectos sobre componentes reales, particularmente, cuando hay duda sobre las prestaciones identificadas durante el análisis (véase el capítulo 5); − una simulación del comportamiento del sistema de mando, por ejemplo, mediante modelos en soporte material (hardware) o en soporte lógico (software). En algunas aplicaciones, puede ser necesario dividir las partes relativas a la seguridad que están interconectadas en varios grupos funcionales y someter estos grupos y sus interfaces a ensayos de simulación de defectos. Cuando se efectúa la validación por ensayo, los ensayos pueden incluir, según proceda: − ensayos de inyección de defectos en una muestra de producción; − ensayos de inyección de defectos en un modelo en soporte material; − simulación de defectos mediante soporte lógico; − fallos de subsistemas, por ejemplo, las fuentes de alimentación de energía. El instante preciso de inyección de un defecto en el sistema puede ser crítico. Se debería determinar por medio de un análisis el peor de los casos en términos de inyección de defectos y, de acuerdo con este análisis, inyectar los defectos en el momento crítico apropiado. 7.2 Validación de las especificaciones relativas a las categorías 7.2.1 Categoría B Las partes de los sistemas de mando relativas a la seguridad de categoría B se deben validar de acuerdo con los principios fundamentales de seguridad (véanse los capítulos A.2, B.2, C.2 y D.2) demostrando que la especificación, el diseño, la construcción y la elección de componentes están de acuerdo con el apartado 6.2.1 de la Norma EN 954-1:1996 (ISO 13849-1:1999). Esto se debe realizar comprobando que las partes de los sistemas de mando relativas a la seguridad están de acuerdo con su especificación que formará parte de los documentos de validación (véase 3.5). Para la validación de las condiciones ambientales véase el apartado 5.1. 7.2.2 Categoría 1 Las partes de los sistemas de mando relativas a la seguridad de categoría 1 se deben validar demostrando que: a) cumplen los requisitos de la categoría B; b) los componentes son de eficacia probada (véanse los capítulos A.4 y D.4), porque cumplen al menos una de las siguientes condiciones: 1) han sido ampliamente utilizados dando buenos resultados en aplicaciones similares; 2) han sido construidos de acuerdo con principios que demuestran su adecuación y fiabilidad para aplicaciones relativas a la seguridad;.
(18) ISO 13849-2:2003. - 18 -. c) se han aplicado correctamente los principios de seguridad de eficacia probada (véanse, cuando sea aplicable, los capítulos A.3, B.3, C.3 y D.3). Cuando se hayan utilizado principios de seguridad de nuevo desarrollo se debe validar: 1) la manera en la que se han evitado los modos de fallo previstos; 2) la manera en la que se han evitado los defectos o se ha reducido su probabilidad. Para demostrar la conformidad con este apartado se pueden utilizar las normas de componentes que sean pertinentes (véanse los capítulos A.4 y D.4). 7.2.3 Categoría 2 Las partes de los sistemas de mando relativas a la seguridad de categoría 2 se deben validar demostrando que: a) cumplen los requisitos de la categoría B; b) los principios de seguridad de eficacia probada utilizados (cuando sean aplicables) cumplen los requisitos del punto c) del apartado 7.2.2; c) el equipo de comprobación detecta todos los defectos pertinentes aplicados de uno en uno durante el proceso de comprobación y genera una orden de mando adecuada que: 1) inicia un estado seguro, o cuando esto no es posible; 2) proporciona una advertencia del peligro. d) la comprobación efectuada por el equipo de comprobación no introduce un estado inseguro; e) la iniciación de la comprobación se efectúa: 1) en el proceso de puesta en marcha de la máquina y antes de que se inicie una situación peligrosa; y 2) periódicamente durante el funcionamiento, si la evaluación del riesgo y los tipos de funcionamiento indican que es necesario. 7.2.4 Categoría 3 Las partes de los sistemas de mando relativas a la seguridad de categoría 3 se deben validar demostrando que: a) cumplen los requisitos de la categoría B; b) los principios de seguridad de eficacia probada utilizados (cuando sean aplicables) cumplen los requisitos del punto c) del apartado 7.2.2; c) un solo defecto no conduce a la pérdida de la función de seguridad; d) dichos defectos (incluidos los defectos de modo común) se detectan de acuerdo con el razonamiento seguido en el diseño. 7.2.5 Categoría 4 Las partes de los sistemas de mando relativas a la seguridad de categoría 4 se deben validar demostrando que: a) cumplen los requisitos de la categoría B: b) los principios de seguridad de eficacia probada utilizados (cuando sean aplicables) cumplen los requisitos del punto c) del apartado 7.2.2;.
(19) - 19 -. ISO 13849-2:2003. c) un solo defecto (incluidos los defectos de modo común) no conduce a la pérdida de la función de seguridad; d) dichos defectos se detectan en el momento de, o antes de, la siguiente solicitud de la función de seguridad; e) si el punto d) no es posible, una acumulación de defectos no conduce a la pérdida de la función(es) de seguridad. El nivel de acumulación de los defectos considerado debe estar de acuerdo con el razonamiento seguido en el diseño. 7.3 Validación de una combinación de partes relativas a la seguridad Cuando una función de seguridad se realiza mediante dos o más partes relativas a la seguridad, se debe acometer la validación de la combinación (por análisis y, si es necesario, por ensayo) con el fin de establecer que la combinación obtiene las prestaciones especificadas en el diseño. Se pueden tener en cuenta los resultados de validación que ya existan para cada una de las partes relativas a la seguridad. 8 VALIDACIÓN DE LOS REQUISITOS AMBIENTALES Las prestaciones especificadas durante el diseño para las partes del sistema de mando relativas a la seguridad se deben validar con respecto a las condiciones ambientales especificadas para el sistema de mando. La validación se debe efectuar por análisis y, si es necesario, por ensayo. La extensión de los análisis y de los ensayos depende de las partes relativas a la seguridad, del sistema en el que éstos se instalan, de la tecnología utilizada y de la(s) condición(es) ambiental(es) que está(n) siendo validada(s). La utilización de datos de fiabilidad de funcionamiento del sistema o de sus componentes, o la confirmación del cumplimiento de normas ambientales adecuadas (por ejemplo, para la estanqueidad, la protección contra vibraciones) pueden ayudar en este proceso de validación. Cuando sea aplicable, la validación debe tratar: − los esfuerzos mecánicos previstos como resultado de choques, vibraciones, penetración de contaminantes; − la durabilidad mecánica; − los valores nominales y las fuentes de alimentación de energía; − las condiciones climáticas (temperatura y humedad); − la compatibilidad electromagnética (inmunidad). Cuando es necesario realizar ensayos para determinar la conformidad con los requisitos ambientales se deben seguir los procedimientos establecidos en las normas pertinentes, en la medida que lo requiera la aplicación considerada. Una vez finalizada la validación por ensayo, las funciones de seguridad se deben seguir siendo conformes con sus especificaciones de seguridad, o las partes del sistema de mando relativas a la seguridad deben suministrar una(s) señal(es) de salida que conduce(n) a un estado seguro. 9 VALIDACIÓN DE LOS REQUISITOS DE MANTENIMIENTO El proceso de validación debe demostrar que los requisitos de mantenimiento se han implementado tal como se especifican en el párrafo 2 del capítulo 9 de la Norma EN 954-1:1996 (ISO 13849-1:1999)..
(20) ISO 13849-2:2003. - 20 -. ANEXO A (Informativo) HERRAMIENTAS DE VALIDACIÓN PARA LOS SISTEMAS MECÁNICOS Índice Anexo A (Informativo) Herramientas de validación para los sistemas mecánicos............................................ A.1 Introducción.................................................................................................................................................. A.2 Lista de principios fundamentales de seguridad ....................................................................................... A.3 Lista de principios de seguridad de eficacia probada ............................................................................... A.4 Lista de componentes de eficacia probada ................................................................................................. A.5 Lista de defectos y exclusiones de defectos................................................................................................. A.5.1 Introducción.................................................................................................................................................. A.5.2 Varios dispositivos, componentes y elementos mecánicos......................................................................... A.5.3 Muelles helicoidales de compresión ............................................................................................................. 20 20 20 22 23 24 24 24 24. A.1 Introducción Cuando los sistemas mecánicos se combinan con otras tecnologías se deberían considerar también las tablas de los principios fundamentales de seguridad y los principios de seguridad de eficacia probada pertinentes. Para exclusiones de defectos adicionales, véase el apartado 3.3. A.2 Lista de principios fundamentales de seguridad Tabla A.1 − Principios fundamentales de seguridad Principios fundamentales de seguridad. Observaciones. Utilización de materiales apropiados y de un Selección de material, métodos de fabricación y métodos de proceso de fabricación adecuado tratamiento en relación con, por ejemplo, los esfuerzos, la durabilidad, la elasticidad, la fricción, el desgaste, la corrosión, la temperatura. Correcto dimensionamiento y geometría. Considerar, por ejemplo, los esfuerzos, las deformaciones, la fatiga, la rugosidad de la superficie, las tolerancias, el agarrotamiento, el proceso de fabricación.. Adecuada selección, combinación, disposición, Utilizar las notas de aplicación del fabricante, por ejemplo, hojas montaje e instalación de componentes/sistemas de características de catálogos, instrucciones de instalación, especificaciones y utilización de buenas prácticas de ingeniería en componentes/sistemas similares. Utilización del principio de desenergización. El estado seguro se obtiene por desactivación de energía. Véase la principal acción para la parada en el apartado 3.7.1 de la Norma EN 292-2:1991 (ISO/TR 12100-2:1992). La puesta en marcha del movimiento de un mecanismo se obtiene suministrando energía. Véase la principal acción para la puesta en marcha en el apartado 3.7.1 de la Norma EN 292-2:1991 (ISO/TR 12100-2:1992). Considerar diferentes modos, por ejemplo, modo de funcionamiento, modo de mantenimiento. Este principio no se debe utilizar en aplicaciones especiales, por ejemplo, para mantener la energía en los dispositivos de sujeción..
(21) - 21 -. Principios fundamentales de seguridad Adecuada fijación. ISO 13849-2:2003. Observaciones Para la aplicación del amarre por tornillo considerar las notas de aplicación del fabricante. Las sobrecargas se pueden evitar aplicando una tecnología de par de apriete adecuada.. Limitación de la generación y/o transmisión de Algunos ejemplos son el pasador de rotura, el disco de rotura, el fuerza y otros parámetros similares embrague limitador de par. Limitación del margen de los parámetros ambientales. Algunos ejemplos de parámetros son la temperatura, la humedad, la contaminación en el lugar de instalación. Véase el capítulo 8 y considerar las notas de aplicación del fabricante.. Limitación de la velocidad y parámetros similares Considerar, por ejemplo, la velocidad, la aceleración, la deceleración, requerida por la aplicación. Apropiado tiempo de reacción. Considerar, por ejemplo, la fatiga de los muelles, la fricción, la lubricación, la temperatura, la inercia durante la aceleración y deceleración, la combinación de las tolerancias.. Protección contra una puesta en marcha intempestiva. Considerar la puesta en marcha intempestiva producida por la energía almacenada y por el restablecimiento de la alimentación de energía tras un corte, para diferentes modos, tales como, los modos de funcionamiento, el modo previsto para mantenimiento, etc. Pueden ser necesarios equipos especiales para disipar la energía almacenada. Es necesario considerar de forma separada las aplicaciones especiales, por ejemplo, conservar la energía para los dispositivos de sujeción/amarre o para mantener la posición.. Simplificación. Reducir el número de componentes en los sistemas relativos a la seguridad.. Separación. Separar las funciones relativas a la seguridad del resto de funciones.. Adecuada lubricación. −. Prevención adecuada contra la penetración de Considerar el grado de protección IP [véase la Norma EN 60529 fluidos y de polvo (IEC 60529)]..
(22) ISO 13849-2:2003. - 22 -. A.3 Lista de principios de seguridad de eficacia probada Tabla A.2 − Principios de seguridad de eficacia probada Principios de seguridad de eficacia probada. Observaciones. Utilización de materiales y procesos de fabricación Selección de materiales apropiados, métodos de fabricación y seleccionados cuidadosamente métodos de tratamiento adecuados en función de la aplicación. Utilización de componentes con modo de fallo El modo de fallo predominante de un componente es conocido orientado de antemano y siempre es el mismo, véase el apartado 3.7.4 de la Norma EN 292-2:1991 (ISO/TR 12100-2:1992). Sobredimensionamiento/coeficiente de seguridad. Los coeficientes de seguridad se establecen en normas o en base a la buena experiencia en aplicaciones relativas a la seguridad.. Posición segura. La parte móvil del componente se mantiene en una de las posiciones posibles por medios mecánicos (solo la fricción no es suficiente). Es necesario aplicar una fuerza para cambiar de posición.. Fuerza de corte (OFF) aumentada. Una posición/estado seguro se obtiene por una fuerza de corte (OFF) aumentada en relación con la fuerza de cierre (ON).. Selección, combinación, disposición, montaje e instalación de componentes/del sistema cuidadosa en relación con la aplicación. −. Selección cuidadosa del modo de fijación en rela- Evitar confiar solamente en la fricción. ción con la aplicación Acción mecánica positiva. El funcionamiento dependiente (por ejemplo, funcionamiento en paralelo) entre piezas se obtiene por una(s) unión(es) mecánica(s) positiva(s). Los muelles y elementos “flexibles” similares no deberían formar parte de la(s) unión(es) [véase el apartado 3.5 de la Norma EN 292-2:1991 (ISO/TR 12100-2:1992)].. Elementos múltiples. Reducir el efecto de los defectos multiplicando los elementos, por ejemplo, cuando el defecto de un muelle (en un componente con varios muelles) no conduce a una condición peligrosa.. Utilización de muelles de eficacia probada. Un muelle de eficacia probada requiere:. (véase también la tabla A.3). − la utilización de materiales, de métodos de fabricación (por ejemplo, reglaje previo y funcionamiento cíclico antes de su utilización) y de tratamientos seleccionados cuidadosamente (por ejemplo, laminado y granallado); − guiado suficiente del muelle; y − coeficiente de seguridad suficiente para el esfuerzo por fatiga (es decir, que la probabilidad de que se produzca una fractura es muy baja). Los muelles helicoidales de compresión de eficacia probada pueden ser diseñados también mediante: − la utilización de materiales, de métodos de fabricación (por ejemplo, reglaje previo y funcionamiento cíclico antes de su utilización) y de tratamientos seleccionados cuidadosamente (por ejemplo, laminado y granallado); − guiado suficiente del muelle; y − un espacio entre las espiras inferior al diámetro que posee el alambre en reposo; y.
(23) - 23 -. Principios de seguridad de eficacia probada. ISO 13849-2:2003. Observaciones − mantenimiento de una fuerza suficiente después de una(s) fractura(s) (es decir, una(s) fractura(s) no conducirán a una situación peligrosa).. Margen limitado de fuerza y otros parámetros Decidir la limitación necesaria en relación con la experiencia y la similares aplicación. Ejemplos de limitación son el pasador de rotura, el disco de rotura, el embrague limitador de par. Margen limitado de velocidad y otros parámetros Decidir la limitación necesaria en relación con la experiencia y la similares aplicación. Ejemplos de limitación son el regulador centrífugo, la vigilancia de velocidad o el desplazamiento limitado. Margen limitado de parámetros ambientales. Decidir las limitaciones necesarias. Ejemplos de parámetros son la temperatura, humedad, contaminación en el lugar de instalación. Véase el capítulo 8 y considerar las notas de aplicación del fabricante.. Margen limitado del tiempo de reacción, limitada Decidir las limitaciones necesarias. histéresis Considerar, por ejemplo, la fatiga del muelle, la fricción, la lubricación, la temperatura, la inercia durante la aceleración y deceleración, la combinación de las tolerancias.. A.4 Lista de componentes de eficacia probada Los componentes de la lista siguiente, de eficacia probada para una aplicación relativa a la seguridad, se basan en la aplicación de los principios de seguridad de eficacia probada y/o de una norma relativa a sus aplicaciones particulares. Un componente de eficacia probada para ciertas aplicaciones puede resultar inapropiado para otras. Tabla A.3 − Componentes de eficacia probada Componentes de eficacia probada. Condiciones para “ser de eficacia probada”. Norma o especificación. Tornillo. Se tienen que considerar todos los factores que influyen en el montaje del tornillo y en la aplicación. Véase la tabla A.2 “Lista de principios de seguridad de eficacia probada”. Los elementos de unión mecánicos tales como tornillos, tuercas, arandelas, remaches, pasadores, pernos, etc. están normalizados.. Muelle. Véase la tabla A.2 “Utilización de un muelle de eficacia Las especificaciones técnicas para los probada” aceros para muelles y para otras aplicaciones especiales se proporcionan en la Norma ISO 4960.. Leva. Se tienen que considerar todos los factores que influyen Véase la Norma EN 1088 (ISO 14119) en la disposición de la leva (por ejemplo, parte de un (dispositivos de enclavamiento). dispositivo de enclavamiento ). Véase la tabla A.2 “Lista de principios de seguridad de eficacia probada”. Pasador de rotura. Se tienen que considerar todos los factores que influyen en la aplicación. Véase la tabla A.2 “Lista de principios de seguridad de eficacia probada”. −.
(24) ISO 13849-2:2003. - 24 -. A.5 Lista de defectos y exclusiones de defectos A.5.1 Introducción Las listas presentan algunas exclusiones de defectos y los razonamientos seguidos para ello. Para otras exclusiones véase el apartado 3.3. El instante preciso en el que se produce el defecto puede ser crítico (véase el apartado 7.1). A.5.2 Varios dispositivos, componentes y elementos mecánicos Tabla A.4 − Dispositivos, componentes y elementos mecánicos (por ejemplo, leva, palpador de la leva, cadena, embrague, freno, eje, tornillo, pasador, guía, rodamiento) Defecto considerado. Exclusión del defecto. Observaciones. Desgaste/corrosión. Si, en el caso de materiales seleccionados cuidadosamente, de Véase el apartado 7.2 de la (sobre) dimensionamiento, de proceso de fabricación, de Norma EN 954-1:1996 tratamiento y de lubricación adecuada de acuerdo con el (ISO 13849-1:1999) tiempo de vida especificado (véase también la tabla A.2).. Distensión /aflojamiento. Si, en el caso de materiales seleccionados cuidadosamente, de proceso de fabricación, de medios de bloqueo y de tratamiento de acuerdo con el tiempo de vida especificado (véase también la tabla A.2).. Fractura. Si, en el caso de materiales seleccionados cuidadosamente, de (sobre) dimensionamiento, de proceso de fabricación, de tratamiento y de lubricación apropiada de acuerdo con el tiempo de vida especificado (véase también la tabla A.2).. Deformación por sobresfuerzo. Si, en el caso de materiales seleccionados cuidadosamente, de (sobre) dimensionamiento, de tratamiento y de proceso de fabricación de acuerdo con el tiempo de vida especificado (véase también la tabla A.2).. Rigidez/agarrotamiento. Si, en el caso de materiales seleccionados cuidadosamente, de (sobre) dimensionamiento, de proceso de fabricación, de tratamiento y de lubricación apropiada de acuerdo con el tiempo de vida especificado (véase también la tabla A.2).. A.5.3 Muelles helicoidales de compresión Tabla A.5 − Muelles helicoidales de compresión Defecto considerado Desgaste/corrosión Reducción de fuerza por reglaje y fractura Fractura Rigidez/agarrotamiento Aflojamiento Deformación por sobresfuerzo. Exclusión del defecto. Observaciones. Si, en el caso de utilizar muelles de Véase el apartado 7.2 de la eficacia probada y de fijaciones selec- Norma EN 954-1:1996 cionadas cuidadosamente (véase la tabla (ISO 13849-1:1999) A.2)..
(25) - 25 -. ISO 13849-2:2003. ANEXO B (Informativo) HERRAMIENTAS DE VALIDACIÓN PARA LOS SISTEMAS NEUMÁTICOS. Índice Anexo B (informativo) Herramientas de validación para los sistemas neumáticos........................................... B.1 Introducción............................................................................................................................................... B.2 Lista de principios fundamentales de seguridad .................................................................................... B.3 Lista de principios de seguridad de eficacia probada ............................................................................ B.4 Lista de componentes de eficacia probada .............................................................................................. B.5 Lista de defectos y exclusiones de defectos.............................................................................................. B.5.1 Introducción............................................................................................................................................... B.5.2 Válvulas...................................................................................................................................................... B.5.3 Tuberías, mangueras flexibles y conectores............................................................................................ B.5.4 Transmisores y transductores de presión................................................................................................ B.5.5 Tratamiento del aire comprimido............................................................................................................ B.5.6 Acumuladores y recipientes a presión ..................................................................................................... B.5.7 Sensores...................................................................................................................................................... B.5.8 Tratamiento de información...................................................................................................................... 25 25 25 27 28 28 28 28 33 34 34 35 36 36. B.1 Introducción Cuando los sistemas neumáticos se combinan con otras tecnologías se deberían considerar también las tablas de los principios fundamentales de seguridad y los principios de seguridad de eficacia probada pertinentes. Cuando los componentes neumáticos estén conectados/mandados eléctricamente se deberían considerar las listas de defectos apropiadas del anexo D. NOTA Podrían ser aplicables los requisitos de algunas directivas específicas, tales como, la directiva de recipientes a presión simples, la directiva de equipos a presión.. B.2 Lista de principios fundamentales de seguridad Tabla B.1 − Principios fundamentales de seguridad Principios fundamentales de seguridad. Observaciones. Utilización de materiales adecuados y de un proceso de fabricación adecuado. Selección de material, métodos de fabricación y métodos de tratamiento en relación con, por ejemplo, los esfuerzos, la durabilidad, la elasticidad, la fricción, el desgaste, la corrosión, la temperatura.. Correcto dimensionamiento y geometría. Considerar, por ejemplo, los esfuerzos, las deformaciones, la fatiga, la rugosidad de la superficie, las tolerancias, el proceso de fabricación.. Adecuada selección, combinación, Utilizar las notas de aplicación del fabricante, por ejemplo, hojas de características disposición, montaje e instalación de catálogos, instrucciones de instalación, especificaciones, y utilización de buenas de componentes/sistemas prácticas de ingeniería en componentes/sistemas similares. Utilización del principio de desenergización. El estado seguro se obtiene por desactivación de energía a todos los dispositivos pertinentes. Véase la principal acción para la parada en el apartado 3.7.1 de la Norma EN 292-2:1991 (ISO/TR 12100-2:1992)..
(26) ISO 13849-2:2003. Principios fundamentales de seguridad. - 26 -. Observaciones La puesta en marcha del movimiento de un mecanismo se obtiene suministrando energía. Véase la principal acción para la puesta en marcha en el apartado 3.7.1 de la Norma EN 292-2:1991 (ISO/TR 12100-2:1992). Considerar diferentes modos, por ejemplo, modo de funcionamiento, modo de mantenimiento. Este principio no se debe utilizar en algunas aplicaciones, por ejemplo, cuando la pérdida de presión neumática creará un peligro adicional.. Adecuada fijación. Para la aplicación, por ejemplo, de amarres por tornillo, de uniones, de encolados, de anillos de presión, considerar las notas de aplicación del fabricante. Las sobrecargas se pueden evitar aplicando una tecnología de par de apriete adecuada.. Limitación de la presión. Algunos ejemplos son las válvulas limitadoras de presión, las válvulas reductoras/ reguladoras de presión.. Limitación de la velocidad/ reducción de la velocidad. Un ejemplo es la limitación de velocidad de un pistón por una válvula de caudal fijo o un estrangulador regulable.. Evitar de manera suficiente la Considerar la filtración y separación de las partículas sólidas y del agua en el fluido. contaminación del fluido Margen apropiado de los tiempos Considerar, por ejemplo, la longitud de las tuberías, la presión, la capacidad de de conmutación escape, la fuerza, la fatiga de los muelles, la fricción, la lubricación, la temperatura, la inercia durante la aceleración y la deceleración, la combinación de las tolerancias. Resistencia a las condiciones Diseñar el equipo de manera que sea capaz de funcionar en todos los ambientes ambientales previstos y en las condiciones adversas previsibles, por ejemplo, de temperatura, de humedad, de vibración, de contaminación. Véase el capítulo 8 y considerar las notas de aplicación/especificaciones del fabricante. Protección contra una puesta en Considerar la puesta en marcha intempestiva producida por la energía almacenada y marcha intempestiva por el restablecimiento de la alimentación de energía tras un corte, para diferentes modos, por ejemplo, los modos de funcionamiento, el modo previsto para mantenimiento. Pueden ser necesarios equipos especiales para liberar la energía almacenada [véase el apartado 5.3.1.3 de la Norma EN 1037:1995 (ISO 14118:2000)]. Es necesario considerar de forma separada las aplicaciones especiales por ejemplo, conservar la energía para los dispositivos de sujeción/amarre o para mantener la posición. Simplificación. Reducir el número de componentes en los sistemas relativos a la seguridad.. Margen de temperatura adecuado. Considerar en el sistema completo.. Separación. Separar las funciones relativas a la seguridad del resto de funciones..
(27) - 27 -. ISO 13849-2:2003. B.3 Lista de principios de seguridad de eficacia probada Tabla B.2 − Principios de seguridad de eficacia probada Principios de seguridad de eficacia probada. Observaciones. Sobredimensionamiento/coeficiente de seguridad. Los coeficientes de seguridad se establecen en normas o en base a la buena experiencia en aplicaciones relativas a la seguridad.. Posición segura. La parte móvil del componente se mantiene en una de las posiciones posibles por medios mecánicos (solo la fricción no es suficiente). Es necesario aplicar una fuerza para cambiar de posición.. Fuerza de corte (OFF) aumentada. Una solución puede ser que la relación de superficie necesaria para desplazar la corredera de una válvula a la posición de seguridad (posición de corte) sea significativamente superior a la necesaria para desplazar la corredera a la posición de apertura (ON) (un coeficiente de seguridad).. Válvula cerrada por presión de trabajo. Estos son generalmente válvulas de asiento, por ejemplo, las válvulas de asiento plano, las válvulas de bola. Considerar como aplicar la presión de trabajo de modo que se mantenga la válvula cerrada incluso si, por ejemplo, se rompe el muelle que cierra la válvula.. Acción mecánica positiva. La acción mecánica positiva se utiliza para las partes móviles de los componentes neumáticos, véase la tabla A.2.. Elementos múltiples. Véase la tabla A.2.. Utilización de muelles de eficacia probada. Véase la tabla A.2.. Limitación de la velocidad/reducción de la velocidad Ejemplos: orificio o estrangulador fijo. por resistencia a un flujo dado Limitación de fuerza/reducción de fuerza. Esto se puede obtener por medio de una válvula limitadora de presión de eficacia probada que esté, por ejemplo, equipada con un muelle de eficacia probada, dimensionado y seleccionado correctamente.. Margen de las condiciones de utilización apropiado. Se debería considerar la posibilidad de limitar las condiciones de utilización, por ejemplo, margen de presiones, margen del caudal y de la temperatura.. Evitar de manera apropiada la contaminación del fluido. Considerar un nivel alto de filtración y separación de las partículas sólidas y del agua en el fluido. Solapamiento positivo suficiente en las válvulas de El solapamiento positivo asegura la función de parada e émbolo impide los movimientos no permitidos. Histéresis limitada. Por ejemplo, el aumento de fricción incrementa la histéresis. La combinación de las tolerancias influye igualmente en la histéresis..
(28) ISO 13849-2:2003. - 28 -. B.4 Lista de componentes de eficacia probada Por el momento, no se incluye ninguna lista de componentes de eficacia probada. La característica de eficacia probada es específica sobretodo de la aplicación. Los componentes se pueden considerar de eficacia probada si cumplen la descripción dada en el apartado 6.2.2 de la Norma EN 954-1:1996 (ISO 13849-1:1999) y los capítulos 5 y 7 de la Norma EN 983:1996. Un componente de eficacia probada para ciertas aplicaciones puede resultar inapropiado para otras. B.5 Lista de defectos y exclusiones de defectos B.5.1 Introducción Las listas presentan algunas exclusiones de defectos y los razonamientos seguidos para ello. Para otras exclusiones véase el apartado 3.3. El instante preciso en el que se produce el defecto puede ser crítico (véase 7.1). B.5.2 Válvulas Tabla B.3 − Válvulas distribuidoras Defecto considerado. Exclusión del defecto. Modificación de los tiempos Si, en caso de acción mecánica positiva de conmutación (véase la tabla A.2) de los elementos móviles, siempre que la fuerza de accionamiento sea suficientemente grande.. Observaciones −. No conmuta (agarrotamiento en la posición cero o en la posición final) o conmutación incompleta (agarrotamiento en una posición intermedia cualquiera). Si, en caso de acción mecánica positiva (véase la tabla A.2) de los elementos móviles, siempre que la fuerza de accionamiento sea suficientemente grande.. Cambio espontáneo de la posición de conmutación inicial (sin señal de entrada). Si, en caso de acción mecánica positiva 1) Se aplican unas condiciones de instalación y funcionamiento normales (véase la tabla A.2) de los elementos móviles, cuando: siempre que la fuerza de mantenimiento sea suficientemente grande, o − se han respetado las condiciones Si, si se utilizan muelles de eficacia probada establecidas por el fabricante, y (véase la tabla A.2) y se aplican unas condiciones de instalación y funcionamiento − el peso del elemento móvil no actúa en un sentido desfavorable, en términos normales [véase la observación 1)], o de seguridad (por ejemplo, instalación Si, en caso de válvulas de corredera con horizontal), y sellado elástico y si se aplican una instalación y unas condiciones de funcionamiento − ninguna fuerza de inercia particular afecta a los elementos móviles (por normales [véase la observación 1)]. ejemplo, la dirección del movimiento tiene en cuenta la orientación de las partes móviles de la máquina), y − no se produce ninguna condición de esfuerzo extremo por vibraciones y golpes..
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