نکاتی برای استفاده‌ی موثرتر از استانداردهای مهندسی

اگر چندین سال سابقه‌ی کار دارید، این نوشتار چیزی به دانسته‌هایتان اضافه نمی کند و با خیال راحت می‌توانید از خواندن آن صرفنظر کنید اما اگر قرار است فعالیت حرفه‌ایتان را آغاز کنید یا به تازگی وارد صنعت شده‌اید، شاید اختصاص دادن  چند دقیقه از وقتتان برای خواندن این نوشتار، ضرری نداشته باشد.  

تعریف

اول باید تکلیفمان را روشن کنیم که استانداردهای مهندسی دقیقا چه استانداردهایی را شامل می‌شوند. اگر مهندسی را حرفه ای بدانیم که در آن با بهره برداری عملی از علوم پایه، برای سازندگی جامعه و رفاه انسانها تلاش می‌شود، برای انجام بهینه‌ی کارها و  پرهیز از سعی و خطا، استاندارد‌های متعددی به وجود آمده است تا مهندسان کارشان را بر اساس اصول و قواعد پذیرفته شده، انجام دهند. برخی از این استانداردها توسط تشکلها و انجمنهای مهندسی تدوین شده‌اند ( مانند ASME) و برخی دیگر استانداردهایی هستند که بخشی از آنها به مباحث مرتبط با مهندسی اختصاص یافته است ( مانند ISO). در ادامه تلاش خواهیم کرد هر دو گروه از استانداردهای مهندسی را بطور خلاصه معرفی کنیم.

آشنایی با چند استاندارد مهندسی پر کاربرد

استانداردهای مهندسی، پر شمار و بسیار متنوع هستند و به همین دلیل، فقط با آنهایی که در پروژه‌های کشورمان بیشتر استفاده می شوند، بسیار فشرده و در حد چند سطر آشنا می‌شویم.

استاندارد ASTM

American Society for Testing and Materials یا انجمن آمریکایی آزمون و مواد که یکی از پیشگامان تدوین استاندارد در دنیاست، با کوششهای بنجامین دادلی کارش را از ۱۸۹۸ میلادی با استاندارد ویژگیهای ریلهای راه آهن شروع کرد که هنوز هم با شماره ASTM A1 استفاده می‌شود. حدود ۱۳۰۰۰ استاندارد ASTM بیش از ۱۴۰ صنعت مختلف از فولاد و نیروگاه هسته‌ای گرفته تا پارچه و ماژیک وایت برد را پوشش می‌دهند.

استاندارد ASME

انجمن مهندسان مکانیک آمریکا یا همان American Society of Mechanical Engineers همانطور که از نامش مشخص است در حوزه مهندسی، استاندارد و کد تدوین می‌کند. با توجه به قدمت ۱۴۰ ساله این استاندارد، تقریبا محال است شما به استفاده از آن در انجام پروژه‌ای مهندسی، نیاز پیدا نکنید. ۶۰۰ استاندارد و کد این انجمن در صنایع گوناگونی بویژه ساخت مخازن تحت فشار، لوله کشی صنعتی (پایپینگ)، خطوط انتقال گاز و محصولات نفتی و نیز ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای کاربرد دارند. تصویر زیر تعدادی از استانداردهایش را نشان می‌دهد که هر کدام کلی زیر مجموعه دارند.

استاندارد API

انجمن نفت آمریکا یا American Petroleum Institute از سال ۱۹۲۴ استانداردهای عمده صنعت نفت و گاز را تدوین می کند. اگرچه تعداد این استانداردها ۵۵۰ تا است اما گستره ی وسیعی از تجهیزات مانند مخازن ذخیره، پمپها، کمپرسورها، توربینها، تجهیزات سر چاهی و درون چاهی، لوله های انتقال و … را در بر می‌گیرد. در واقع این استاندارد سعی کرده است تمامی فعالیتهای مهندسی صنعت نفت و گاز را پوشش دهد یعنی از استخراج نفت وگاز در صنایع بالا دستی تا رسیدن به صنایع پایین دستی مانند پالایشگاه و پتروشیمی.

استاندارد AWS

حتی وقتی یک جوشکار ساختمان می‌گوید با الکترود ۶۰۱۳ جوشکاری کرده‌ام به طور ناخودآگاه به این استاندارد اشاره می کند. American Welding Society یا انجمن جوشکاری آمریکا از ۱۹۱۹ سردمدار فعالیتهای جوشکاری و برشکاری و سایر فرآیندهای مرتبط است. دامنه ی فعالیتهای AWS فقط به انتشار و به روز نگه داشتن ۲۵۰ کد و استانداردش محدود نمی‌شود بلکه بیش از ۳۰۰ عنوان کتاب و مجموعه مقالات نیز دارد و از سوی دیگر به تایید صلاحیت و ارائه گواهی به جوشکاران و بازرسان جوش نیز می‌پردازد.

استاندارد EN

این استاندارد که از عبارت European Norm گرفته شده است، در سال ۱۹۶۱ تاسیس شده است تا خدماتش را به ۵۰۰ میلیون جمعیت و ۲۷ کشور اتحادیه اروپا ارائه کند. نشان مشهور CE را که حتما دیده‌اید نشانگر انطباق آن محصول با قوانین و استانداردهای اتحادیه‌ی اروپاست. استاندارد اتحادیه اروپا اگر چه مختص مهندسی نیست و تمام حوزه‌ها را شامل می‌شود اما برخی از استانداردهایش مقبولیت جهانی دارند مانند EN 10204  که تقریبا در تمام پروژه‌های بزرگ و کوچک مهندسی استفاده می‌شود. به یاد داشته باشیم اگر یکی از طرفهای پروژه یک شرکت اروپایی باشد معمولا نقش EN پر‌رنگتر می‌شود.

استاندارد DIN

استاندارد ملی آلمان یا همان Deutsches Institut für Normung  از سال ۱۹۱۷ به امر تدوین استاندارد می‌پردازد. مطمئن هستم شگفت‌زده خواهید شد اگر بدانید که همه‌ی ما بارها از یکی از استانداردهای DIN استفاده کرده‌ایم. کنجکاو شده‌اید بدانید مگر نه؟ اینجا را ببینید.

این نکته هم گفتنی است که اساس نرم افزار و کتاب “کلید فولاد” بر سيستم كد گذاري واحد انواع فولاد استوار است که توسط DIN در سال ۱۹۴۲ و به دستور مستقيم وزارت جنگ آن موقع آلمان ابداع گردید تا مشكلات كمتري متوجه بخشهاي مهندسي و تضمين كيفيت صنايع جنگ افزار سازي آن كشور گردد. استاندارد ملی آلمان در کشورمان بویژه در خرید فولاد و چدن جایگاه ویژه ای دارد و St 37 وGG-25  هنوز هم در نقشه های مهندسی و سفارشهای خرید کالا کاربرد دارند.

استاندارد ISO

نمايندگان ۲۵ كشور در تاريخ ۱۴ اكتبر ۱۹۴۶ ميلادي برابر با ۲۲ مهر ماه ۱۳۲۵ خورشيدي در لندن گرد هم آمدند و پس از مذاكرات طولاني سرانجام براي تاسيس سازمان بين المللي استاندارد با حروف اختصاري ISO كه كوتاه شده  International Organization   for Standardization   است توافق نمودند. اين سازمان رسما” در فوريه ۱۹۴۷ در شهر ژنو سوئيس كار خود را آغاز نمود. زمينه فعاليتهاي سازمان ISO داراي هيچگونه محدوديتي نيست و در برگيرنده كليه شاخه هاي تخصصي است و تنها در خصوص برق و الكترونیک كه بر عهده IEC است، فعاليت نمي كند. تا سال ۲۰۲۰ میلادی ISO بیش از ۲۳۰۰۰ استاندارد منتشر کرده است. همه ساله ۲۲ مهر به عنوان روز جهانی استاندارد گرامی داشته می شود.

یکی از کاربردهای روزمره ایزو را در اینجا می‌بینید.

استاندارد ملی ایران INSO – ISIRI

تعجب نکنید که چرا دو عنوان انگلیسی را نوشته‌ام. دلیلش ساده است. ISIRI از Institute of Standards and Industrial Research of Iran (موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران) گرفته شده که زیر نظر وزارت صنایع قرار داشت و از سال ۱۳۹۰ به INSO یا همان سازمان ملی استاندارد (Iranian National Standard Organization) تغییر نام داده و زیر نظر مستقیم ریاست جمهوری قرار گرفت. تشکیلات استاندارد ملی ایران از سال ۱۳۰۴ خورشیدی شکل گرفته است و تا کنون حدود ۲۸۰۰۰ استاندارد ملی تدوین شده است.

نشان استاندارد ايران داراي يك كادر اصلي است كه به صورت S لاتين است و مي‌تواند هم گوياي واژه safety (ايمني) و هم علامت اختصاري استاندارد (Standard) باشد . طرح داخل نشان واژه ” ايران” است و در صورتيكه نشان وارونه شود علامت اختصاري موسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران به زبان انگليسي (ISIRI) مشاهده مي‌گردد. این نشان توسط گرافیست معاصر کشورمان روانشاد مرتضی ممیز طراحی شده است.

استاندارد NACE

هر جا صحبت از خوردگی باشد، استانداردهای انجمن ملی مهندسان خوردگی کاربرد پیدا می کند. این انجمن از سال ۱۹۴۳ میلادی با تدوین استانداردهای مختلف سعی در کنترل پدیده‌ی مخرب خوردگی در صنایع مختلف دارد. این نکته گفتنی است که قرار است از سال ۲۰۲۱ این استاندارد با استاندارد دیگری ادغام شود تا سازمان جدیدی متولد شود. اطلاعات بیشتر را در اینجا ببینید.

استاندارد SSPC

وقتی همه کارها تمام شد، نوبت رنگ آمیزی سازه‌ی فلزی و مخزن و پمپ و … می‌رسد که در اینجا باید سراغ استانداردهای انجمن پوششهای محافظ برویم که از سال ۱۹۵۰ میلادی آغازگر تدوین استانداردهای مهندسی مرتبط با رنگ و پوشش و آماده‌سازی سطوح بوده است.

استاندارد NFPA

حتما کپسولهای آتش‌نشانی روی دیوار شرکتها یا منازل را دیده‌اید. هر جا صحبت از پیشگیری از آتش‌سوزی یا خاموش کردن آن است باید سراغ استانداردهای انجمن ملی اطفا حریق رفت. همانطور که می توان حدس زد با توجه به اهمیت موضوع، این استاندارد پیشینه بسیاری دارد و از سال ۱۸۹۶ میلادی فعال است.

استاندارد IEC

مگر می‌شود یک پروژه‌ی مهندسی انجام شود اما در آن خبری از برق و الکترونیک نباشد؟ کمیسیون بین‌المللی الکتروتکنیک در سال ۱۹۰۶ در لندن تاسیس شد و جالب است بدانید نخستین رئیسش آقای کلوین معروف بود. شماره‌های این استاندارد  از ۶۰۰۰۰ آغاز شده و با ۷۹۹۹۹ به پایان می‌رسد.

استانداردهای ACI – AISC – UBC

 مسلما استانداردهای طراحی و ساخت و بازرسی سازه های فولادی و بتونی و فونداسیون ها نقش ویژه‌ای در پروژه های ساخت ایفا می‌کنند. استانداردهای مهندسی UBC (کد هماهنگ ساخت و ساز) و ACI (انجمن بتون آمریکا) و AISC ( انجمن سازه های فولادی آمریکا) به این موارد می‌پردازند.

استانداردهای مهندسی دیگر

مسلماً استانداردهای مهندسی دیگری نیز وجود دارند که بدون استفاده از آنها انجام یک پروژه‌ی مهندسی بزرگ ناممکن است . استانداردهایی مانند:

ASHRAE, AWWA, UL, MSS, NPCS, IPS, TEMA, EEMUA, EJMA, NORSOK, AGA, …

نکات کاربردی استفاده از استاندارد های مهندسی

در استفاده از استانداردها باید به نکات ریز و درشت زیادی توجه کنیم که خیلی از آنها در هیچ مرجع و کتابی آموزش داده نمی‌شوند بلکه “تجربه”  آنها را به ما می‌آموزد. در زیر به مهمترین آنها اشاره می کنیم.

دقت کن مترو اشتباهی سوار نشوی!

شاید برایتان پیش آمده باشد مترو اشتباهی سوار شده‌اید و پس از فهمیدن اشتباهتان، چاره ای ندارید جز اینکه در اولین ایستگاه از قطار پیاده شده و خط عوض کنید. در استفاده از استانداردهای مهندسی هم باید حواسمان باشد که آن استاندارد را درست انتخاب کنیم یا به عبارت دیگر باید به درد کارمان بخورد. خوب… از کجا این موضوع را تشخیص دهیم؟ پاسخ بسیار کوتاه است: دامنه کاربرد (Scope). تمام استانداردها معمولا با اسکوپ شروع می شوند که در چند سطر یا چند پاراگراف دامنه‌ی کاربرد استاندارد را برایمان ترسیم می‌کنند که مثلا این استاندارد برای لوله‌هایی است که گازوئیل را انتقال می‌دهند و نباید از این استاندارد برای انتقال آب استفاده کرد. پس پیش از هر کاری باید به دقت بخش اسکوپ استاندارد را مطالعه کنیم.

هنوز به جای ویندوز از MS DOS استفاده می کنی؟

پیش از ابداع ویندوز همه چیز باید تایپ می‌شد مثلا اگر می‌خواستی یک فایل را کپی کنی باید دستورش را بلد می‌بودی و آن را تایپ می‌کردی و آدرس مبدا و مقصد را می‌نوشتی تا فایلت از یک جای کامپیوتر کپی و در جای دیگری ذخیره می‌شد. تصورش هم وحشتناک است.

استانداردها مثل موجودات زنده رشد می‌کنند و به مرور زمان دچار تغییر می‌شوند. ما هم باید برای همگامی با این تغییرات همواره از آخرین ویرایش (Latest Revision) استانداردها استفاده کنیم. مثلا کد ASME هر دو سال یکبار ویرایش می‌شود یا استاندارد ASTM در هر زمانی ممکن است ویرایش شود اما ۵ سال یکبار بازبینی کلی می‌گردد. خوب اگر این کار را نکنیم چه اتفاقی می‌افتد؟ در پاسخ باید گفت ممکن است مطلبی که بر اساس آن کاری را انجام داده‌ایم در ویرایش جدید تغییر کرده باشد یا اصلا آن آیتم حذف شده باشد. نکته‌ی دیگر آن است که شاید ویرایش جدید راهی پیش پایمان گذاشته که هزینه‌ی کمتری دارد یا خطرات کمتری ایجاد می‌کند و ایمن‌تر است.

پس همواره باید یادمان باشد وقتی از آخرین ویرایش استاندارد استفاده نمی‌کنید انگار پیشرفتهای تکنولوژی را نادیده گرفته و انگار به جای استفاده از هارد اکسترنال یک ترا‌بایتی که در جیب هم جا می‌شود سراغ اولین هارد دنیا با وزن یک تن و حجم ذخیره اطلاعات ۵ مگابایت رفته‌اید. ( تصویر زیر همین هارد ۵ مگی را نشان می‌دهد که آن را شرکت IBM در سال ۱۹۵۶ ساخت)

خواندن یا نخواندن. مسئله این است!

ممکن است جمله‌ای که مبنای قضاوت شما را ۱۸۰ درجه تغییر می دهد با کوچکترین سایز ممکن در زیر یک جدول در گوشه صفحه آخر استاندارد جا خوش کرده باشد. این نکته از آنجایی اهمیت دارد که برخی از مهندسان فقط به نکات اصلی اکتفا می‌کنند و تمام استاندارد را مطالعه نمی‌کنند. 

یادمان باشد ساختار برخی از استانداردهای مهندسی به گونه‌ای است که پیوست هم دارند که استانداردهای امریکایی به آن Appendix و استانداردهای اروپایی و ایزو به آن Annex می‌گویند. بعضی از این پیوستها، اطلاعاتی و غیر الزامی هستند (Informative-Non mandatory) و بعضی دیگر الزام آور (Mandatory-Normative)  که از مطالعه‌ی دقیق آنها بویژه پیوستهای اجباری نباید غافل شد.  

بد نیست به این نکته هم اشاره شود که معمولا تمام استانداردها در بخش مراجع (Reference) شماره استانداردهای دیگری را نیز ذکر می‌کنند که اگر در متن استاندارد به آنها ارجاع داده شده باشد، اینها جزئي از استاندارد اصلی محسوب مي‌شوند.

دلبندم! استاندارد “دقت کلامی” دارد.

ما در گفتار روزمره ممکن است در به کار بردن واژه‌ها دقت نکنیم اما در مورد استانداردهای مهندسی حتما باید در حد وسواس به کلمات و واژه‌ها دقت کنیم. shall  و should  در گرامر انگلیسی ممکن است یک معنا داشته باشند اما این دو در قالب استاندارد، معانی متفاوتی پیدا می‌کنند. همینطور واژه‌هایی مثل inspection-examination-evaluation-test-check-control  که ممکن است در ذهنمان همه یک معنی بدهند اما در استاندارد هر کدام برای رساندن منظوری خاص استفاده شده‌اند. برخی از استانداردهای مهندسی برای پیشگیری از بروز خطا، بخشی را به معرفی اصطلاحات و تعاریف واژگان آن استاندارد (terminology) اختصاص می‌دهند. در مواردی هم شما باید از استانداردهای دیگری استفاده کنید تا تعریف واژه‌ای را به درستی بدانید. (مانند AWS A3.0)

یادمان باشد اگر واژه‌ها و اصطلاحات را به درستی درک نکنیم  و به کار نبریم، هدف اصلی استاندارد یعنی ایجاد زبان مشترک از بین خواهد رفت و مشکلات فراوانی ایجاد خواهد شد.

کد

استفاده از استاندارد الزامی نبوده و بحث حقوقی را به همراه ندارد. تنها زمانی اجرای استاندارد اجباری می شود که آن استاندارد بخشی از یک قرارداد بوده و رعایت آن استاندارد طبق آن قرارداد الزام شده باشد و یا بخشی از یک دستور العمل قانونی شده باشد. کدها نمونه‌ای از استانداردهای اجباری هستند که جنبه‌ی حقوقی و قانونی دارند. در واقع استاندارد می‌تواند یک کد شده و استفاده از آن اجباری شود. در آمریکا، رعایت الزامات ASME B31.3 یا AWS D1.1 یا ASME Sec.VIII الزامی است اما رعایت الزامات این کدها در سایر کشورها اجباری نیست، مگر اینکه در آن کشور نیز به عنوان یک کد پذیرفته و اعلام شده باشد.

ما هم در کشورمان کدهایی داریم که به آنها معمولاً آیین‌نامه گفته می‌شود مانند آیین‌نامه‌ی طراحی ساختمانها در برابر زلزله (استاندارد ۲۸۰۰)

یادمان باشد اروپایی‌ها از واژه‌ی Directive بجای کد استفاده می‌کنند مانند Pressure Equipment Directive که بصورت خلاصه شده PED خوانده می‌شود و کد طراحی و ساخت تجهیزات تحت فشار است.