付永軍（河北鋼鐵集團 宣鋼公司 技術(shù)中心,河北 宣化 075100）

淺析鋼材力學(xué)性能檢測實驗室的質(zhì)量保證

付永軍
（河北鋼鐵集團 宣鋼公司 技術(shù)中心,河北 宣化 075100）

摘 要：本文重點介紹了鋼材力學(xué)性能檢測實驗室的質(zhì)量管理、質(zhì)量保證和質(zhì)量控制技術(shù),提出了具體的實驗室質(zhì)量保證措施。

關(guān)鍵詞：實驗室；質(zhì)量保證；質(zhì)量控制

0 前言

對于企業(yè)來說，質(zhì)量是企業(yè)的生命，產(chǎn)品質(zhì)量的好壞，決定著企業(yè)有無市場，決定著企業(yè)的經(jīng)濟效益；決定著企業(yè)的生存與發(fā)展。對于鋼材力學(xué)性能檢測實驗室來說，檢測數(shù)據(jù)就是實驗室的產(chǎn)品，同樣有一個質(zhì)量形成過程。為了確保檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠，實驗室必須對檢測質(zhì)量形成過程的各個階段可能影響檢測數(shù)據(jù)質(zhì)量的各項因素進行質(zhì)量控制，以提供可靠的質(zhì)量保證。因此實驗室必須進行系統(tǒng)的、有計劃的、持續(xù)的質(zhì)量保證活動，建立質(zhì)量保證體系，保證檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可比性、代表性和完整性，以確保力學(xué)性能檢測過程中各個工作環(huán)節(jié)的工作質(zhì)量，不斷提高實驗室客戶的滿意程度。質(zhì)量保證體系是能持續(xù)提高實驗室檢測質(zhì)量和可信度的體系，包括實驗室內(nèi)質(zhì)量控制、實驗室間質(zhì)量評估和質(zhì)量提高。

1 實驗室內(nèi)部質(zhì)量控制

實驗室內(nèi)部質(zhì)量控制是實驗室人員對鋼材力學(xué)性能檢測質(zhì)量進行自我控制的過程。實驗室檢測人員和質(zhì)量管理人員除了要求具有本專業(yè)的知識外，還需要具有統(tǒng)計學(xué)方面的知識，以采取有效的內(nèi)部質(zhì)量控制措施，為各項檢測任務(wù)提供準(zhǔn)確的檢測結(jié)果，保證實驗室檢測工作的公正性、科學(xué)性、及時性、可靠性。

1.1 質(zhì)量控制法在力學(xué)性能檢測過程中的應(yīng)用

質(zhì)量控制法是保證實驗室檢測質(zhì)量并使檢測質(zhì)量不斷提高的一種質(zhì)量管理方法。它通過研究、分析檢測數(shù)據(jù)的分布，揭示檢測質(zhì)量差異的規(guī)律，找出影響檢測質(zhì)量差異的原因，采取技術(shù)組織措施，消除或控制影響鋼材力學(xué)性能檢測質(zhì)量的因素，使鋼材力學(xué)性能檢測全過程中每一個環(huán)節(jié)都能正常的、理想的進行，最終保證鋼材力學(xué)性能檢測質(zhì)量。

（1）應(yīng)用質(zhì)量控制法控制鋼材力學(xué)性能檢測質(zhì)量主要分為以下三個方面：

1）訂立各項規(guī)章制度、檢驗規(guī)程、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，這是進行質(zhì)量控制的首要條件。

2）收集質(zhì)量數(shù)據(jù)。這是進行質(zhì)量控制的基礎(chǔ)。任何質(zhì)量都表現(xiàn)為一定的數(shù)量，同時任何質(zhì)量的特性、差異性都必須用數(shù)據(jù)來說明，進行質(zhì)量控制離不開數(shù)據(jù)。

3）運用質(zhì)量圖表進行質(zhì)量控制。這是控制檢測過程中檢測質(zhì)量變化的有效手段。

1.2 質(zhì)量控制圖在力學(xué)性能檢測過程中的應(yīng)用

質(zhì)量控制圖是用于分析和判斷力學(xué)性能檢測過程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)所使用的帶有控制界限的一種工序管理圖。應(yīng)用質(zhì)量控制圖來控制力學(xué)性能檢測實驗室的檢測質(zhì)量，分析判斷鋼材力學(xué)性能檢測質(zhì)量的穩(wěn)定性，及時發(fā)現(xiàn)力學(xué)性能檢測過程中某些偶然的異?，F(xiàn)象，隨時采取相應(yīng)的校正措施，是力學(xué)性能檢測實驗室自我控制檢測質(zhì)量的有效程序。

控制圖一般由縱坐標(biāo)(表示質(zhì)量特性)、橫坐標(biāo)(表示樣本號)、中心線(CL)、上下輔助線(UΑL、LΑL)、上下警告限(UWL、LWL)、上下控制限(UCL、LCL)組成；在日常的力學(xué)性能檢測工作中，為了連續(xù)不斷的監(jiān)視和控制檢測過程中可能出現(xiàn)的誤差，一般采用均數(shù)控制圖( X )或均數(shù)-極差控制圖（X -R）。

以12mm、HRB400E熱軋帶肋鋼筋產(chǎn)品為例，編制均數(shù)控制圖( X )的步驟如下：

（1） 收集檢測數(shù)據(jù)（一般在25組以上，每組5個檢測數(shù)據(jù)）；

（2） 計算每組樣品的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差；

（3） 計算平均值的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差的平均值；

（4） 計算控制界限

（5） 繪制控制圖

（6） 控制圖的分析

（7） 繪制均數(shù)控制圖

圖1 12mm、HRB400E熱軋帶肋鋼筋均數(shù)控制圖

（8）根據(jù)繪制的均數(shù)控制圖，對實驗室的檢測過程進行分析，結(jié)果如下：

1）由圖1可知，控制圖中每一個數(shù)據(jù)點均落在控制界限內(nèi)，說明檢測過程處于穩(wěn)定狀態(tài)；

2）控制界限內(nèi)點子排列是隨機的，沒有缺陷。無“鏈”、“趨勢”、“周期性變動”、“接近控制界限”等異?，F(xiàn)象出現(xiàn)，說明檢測過程不存在異常因素；

異?，F(xiàn)象包括以下幾種情況：

①鏈：是指點子連續(xù)出現(xiàn)在中心線一側(cè)的現(xiàn)象。判斷規(guī)則：數(shù)據(jù)點連續(xù)7點或更多點在中心線同一側(cè)；連續(xù)11點中至少有10點在中心線同一側(cè)；連續(xù)14點中至少有12點在中心線同一側(cè)；連續(xù)17點中至少有14點在中心線同一側(cè)；連續(xù)20點中至少有16點在中心線同一側(cè)。

②趨勢或傾向：是指點子連續(xù)上升或連續(xù)下降的現(xiàn)象。判斷規(guī)則：連續(xù)6點或更多點單調(diào)上升或下降。

③周期性變動：即點子的排列顯示周期性變化的現(xiàn)象。判斷規(guī)則：連續(xù)14點中相鄰點交替上下。

④接近控制界限：即太多的數(shù)據(jù)點接近控制線或中心線。判斷規(guī)則：連續(xù)3點中至少有2點落在2S與3S界限之間；連續(xù)7點中至少有3點落在2S與3S界限之間；連續(xù)10個點至少有4點接近控制界限；連續(xù)5點中有4點落在中心線同一側(cè)的C區(qū)以外； 連續(xù)15點在C區(qū)中心線上下；連續(xù)8點在中心線兩側(cè)而無一點在C區(qū)。

結(jié)論：由分析結(jié)果可以判定，實驗室的力學(xué)性能檢測質(zhì)量處于穩(wěn)定的、受控的狀態(tài)；檢測過程中沒有影響檢測質(zhì)量的異常因素存在。應(yīng)用質(zhì)量控制圖來控制力學(xué)性能檢測實驗室的檢測質(zhì)量，分析判斷鋼材力學(xué)性能檢測質(zhì)量的穩(wěn)定性，及時發(fā)現(xiàn)力學(xué)性能檢測過程中某些偶然的異?，F(xiàn)象，隨時采取相應(yīng)的校正措施，是力學(xué)性能檢測實驗室自我控制檢測質(zhì)量的有效程序。

2 實驗室外部質(zhì)量控制

實驗室外部質(zhì)量控制又稱實驗室間質(zhì)量控制，是指由外部的第三者，如上級監(jiān)督機構(gòu)、管理部門，對實驗室及其檢測人員的檢測質(zhì)量定期或不定期實行考察的過程。實驗室外部質(zhì)量控制的目的是為了提高實驗室的檢測水平，增加各實驗室之間測定結(jié)果的可比性，發(fā)現(xiàn)一些實驗室內(nèi)部不易核查的誤差來源，以便及時校正、提高力學(xué)性能實驗室的檢測質(zhì)量。

2.1 實驗室的質(zhì)量評估

鋼材力學(xué)性能檢測實驗室，下設(shè)五個力學(xué)性能檢測實驗室，每個力學(xué)性能檢測實驗室都有各自的檢測項目，如何保證各個檢測實驗室的檢測質(zhì)量，檢測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定、可控，需對各個力學(xué)性能檢測實驗室定期進行實驗室的質(zhì)量評估。對實驗室的質(zhì)量評估就是對實驗室樣品檢測質(zhì)量的評估，這一工作通常由上級監(jiān)督部門提供密碼樣品（盲樣）以進行檢測實驗室之間的評價和檢測系統(tǒng)的現(xiàn)場評價等，以確定實驗室報出可接受的檢測結(jié)果的能力。在實驗室完成內(nèi)部質(zhì)量控制的基礎(chǔ)上，由上級監(jiān)督部門提供密碼樣品分發(fā)給各實驗室，密碼樣品可以是標(biāo)準(zhǔn)樣品或者是按隨機抽樣方案從各實驗室生產(chǎn)樣品中抽取的樣品。各實驗室在規(guī)定期限內(nèi)，對密碼樣品進行測定，并把檢測結(jié)果報監(jiān)督部門。然后監(jiān)督部門將檢測結(jié)果作統(tǒng)計處理，按有關(guān)統(tǒng)計量評價各實驗室檢測結(jié)果的優(yōu)劣?？己顺煽兒细竦膶嶒炇?，其檢測數(shù)據(jù)才被承認(rèn)或接受；對于不合格的實驗室，要進行質(zhì)量考核，并及時給予技術(shù)上的幫助和指導(dǎo)，使之提高檢測質(zhì)量。實驗室樣品檢測質(zhì)量的評估通常用重復(fù)性（在同一實驗室，用同樣方法對同一樣品多次獨立測定的結(jié)果之間的符合程度）和再現(xiàn)性(在不同實驗室，用同樣方法對同一樣品進行多次重復(fù)測定的結(jié)果之間的符合程度)指標(biāo)來評價。

2.2 實驗室間比對

實驗室間比對一般包括不同試驗方法之間的方法比對和不同試驗設(shè)備之間的設(shè)備比對等，此項工作通常由中國合格評定國家認(rèn)可委員會（CNΑS）或上級監(jiān)督部門來執(zhí)行。通過實驗室間比對可以保證實驗室檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可比性，使各個實驗室能夠從中發(fā)現(xiàn)存在的系統(tǒng)誤差，以便及時校正或采取糾正措施及預(yù)防措施。最權(quán)威的實驗室間比對是中國合格評定國家認(rèn)可委員會（CNΑS）每年開展的能力驗證活動。參加CNΑS 組織的能力驗證是實驗室有效的質(zhì)量保證手段，不但可以確定實驗室進行特定檢測的能力，識別實驗室間的差異，還可以得到CNΑS 專家的技術(shù)支持，對本實驗室能力進行評議。實驗室每年進行由CNΑS組織的實驗室認(rèn)可工作，建立了與國際接軌的實驗室質(zhì)量保證體系以及檢測結(jié)果的國際互認(rèn)。

3 結(jié)語

實驗室的質(zhì)量保證是一項系統(tǒng)的工程，由于檢測標(biāo)準(zhǔn)不同，檢測項目不同，其質(zhì)量形成過程也不盡相同。因而，在建立實驗室質(zhì)量保證體系時，應(yīng)根據(jù)實驗室的工作特點，進行分析研究，以明確其質(zhì)量形成過程及涉及的各要素，采取最有效的質(zhì)量控制措施，促進質(zhì)量保證工作的不斷發(fā)展。

參考文獻：

[1]GB/T 4091—2001,常規(guī)控制圖[S].

[2]CNAS-CL01:2006,檢測和校準(zhǔn)實驗室能力認(rèn)可準(zhǔn)則[S].

作者簡介：付永軍（1975-），男，工程師，技術(shù)員，長期從事鋼材質(zhì)量檢驗工作。