淺析鋼材力學性能檢測實驗室的質量保證

付永軍（河北鋼鐵集團 宣鋼公司 技術中心,河北 宣化 075100）

淺析鋼材力學性能檢測實驗室的質量保證

付永軍
（河北鋼鐵集團 宣鋼公司 技術中心,河北 宣化 075100）

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

關鍵詞：實驗室；質量保證；質量控制

0 前言

對于企業來說，質量是企業的生命，產品質量的好壞，決定著企業有無市場，決定著企業的經濟效益；決定著企業的生存與發展。對于鋼材力學性能檢測實驗室來說，檢測數據就是實驗室的產品，同樣有一個質量形成過程。為了確保檢測數據的準確可靠，實驗室必須對檢測質量形成過程的各個階段可能影響檢測數據質量的各項因素進行質量控制，以提供可靠的質量保證。因此實驗室必須進行系統的、有計劃的、持續的質量保證活動，建立質量保證體系，保證檢測數據的準確性、可比性、代表性和完整性，以確保力學性能檢測過程中各個工作環節的工作質量，不斷提高實驗室客戶的滿意程度。質量保證體系是能持續提高實驗室檢測質量和可信度的體系，包括實驗室內質量控制、實驗室間質量評估和質量提高。

1 實驗室內部質量控制

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

1.1 質量控制法在力學性能檢測過程中的應用

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

（1）應用質量控制法控制鋼材力學性能檢測質量主要分為以下三個方面：

1）訂立各項規章制度、檢驗規程、質量標準，這是進行質量控制的首要條件。

2）收集質量數據。這是進行質量控制的基礎。任何質量都表現為一定的數量，同時任何質量的特性、差異性都必須用數據來說明，進行質量控制離不開數據。

3）運用質量圖表進行質量控制。這是控制檢測過程中檢測質量變化的有效手段。

1.2 質量控制圖在力學性能檢測過程中的應用

質量控制圖是用于分析和判斷力學性能檢測過程是否處于穩定狀態所使用的帶有控制界限的一種工序管理圖。應用質量控制圖來控制力學性能檢測實驗室的檢測質量，分析判斷鋼材力學性能檢測質量的穩定性，及時發現力學性能檢測過程中某些偶然的異常現象，隨時采取相應的校正措施，是力學性能檢測實驗室自我控制檢測質量的有效程序。

控制圖一般由縱坐標(表示質量特性)、橫坐標(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；在日常的力學性能檢測工作中，為了連續不斷的監視和控制檢測過程中可能出現的誤差，一般采用均數控制圖( X )或均數-極差控制圖（X -R）。

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

（1） 收集檢測數據（一般在25組以上，每組5個檢測數據）；

（2） 計算每組樣品的平均值與標準差；

（3） 計算平均值的平均值與標準差的平均值；

（4） 計算控制界限

（5） 繪制控制圖

（6） 控制圖的分析

（7） 繪制均數控制圖

圖1 12mm、HRB400E熱軋帶肋鋼筋均數控制圖

（8）根據繪制的均數控制圖，對實驗室的檢測過程進行分析，結果如下：

1）由圖1可知，控制圖中每一個數據點均落在控制界限內，說明檢測過程處于穩定狀態；

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

異常現象包括以下幾種情況：

①鏈：是指點子連續出現在中心線一側的現象。判斷規則：數據點連續7點或更多點在中心線同一側；連續11點中至少有10點在中心線同一側；連續14點中至少有12點在中心線同一側；連續17點中至少有14點在中心線同一側；連續20點中至少有16點在中心線同一側。

②趨勢或傾向：是指點子連續上升或連續下降的現象。判斷規則：連續6點或更多點單調上升或下降。

③周期性變動：即點子的排列顯示周期性變化的現象。判斷規則：連續14點中相鄰點交替上下。

④接近控制界限：即太多的數據點接近控制線或中心線。判斷規則：連續3點中至少有2點落在2S與3S界限之間；連續7點中至少有3點落在2S與3S界限之間；連續10個點至少有4點接近控制界限；連續5點中有4點落在中心線同一側的C區以外； 連續15點在C區中心線上下；連續8點在中心線兩側而無一點在C區。

結論：由分析結果可以判定，實驗室的力學性能檢測質量處于穩定的、受控的狀態；檢測過程中沒有影響檢測質量的異常因素存在。應用質量控制圖來控制力學性能檢測實驗室的檢測質量，分析判斷鋼材力學性能檢測質量的穩定性，及時發現力學性能檢測過程中某些偶然的異常現象，隨時采取相應的校正措施，是力學性能檢測實驗室自我控制檢測質量的有效程序。

2 實驗室外部質量控制

實驗室外部質量控制又稱實驗室間質量控制，是指由外部的第三者，如上級監督機構、管理部門，對實驗室及其檢測人員的檢測質量定期或不定期實行考察的過程。實驗室外部質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果的可比性，發現一些實驗室內部不易核查的誤差來源，以便及時校正、提高力學性能實驗室的檢測質量。

2.1 實驗室的質量評估

鋼材力學性能檢測實驗室，下設五個力學性能檢測實驗室，每個力學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量，檢測數據的穩定、可控，需對各個力學性能檢測實驗室定期進行實驗室的質量評估。對實驗室的質量評估就是對實驗室樣品檢測質量的評估，這一工作通常由上級監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的現場評價等，以確定實驗室報出可接受的檢測結果的能力。在實驗室完成內部質量控制的基礎上，由上級監督部門提供密碼樣品分發給各實驗室，密碼樣品可以是標準樣品或者是按隨機抽樣方案從各實驗室生產樣品中抽取的樣品。各實驗室在規定期限內，對密碼樣品進行測定，并把檢測結果報監督部門。然后監督部門將檢測結果作統計處理，按有關統計量評價各實驗室檢測結果的優劣。考核成績合格的實驗室，其檢測數據才被承認或接受；對于不合格的實驗室，要進行質量考核，并及時給予技術上的幫助和指導，使之提高檢測質量。實驗室樣品檢測質量的評估通常用重復性（在同一實驗室，用同樣方法對同一樣品多次獨立測定的結果之間的符合程度）和再現性(在不同實驗室，用同樣方法對同一樣品進行多次重復測定的結果之間的符合程度)指標來評價。

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備之間的設備比對等，此項工作通常由中國合格評定國家認可委員會（CNΑS）或上級監督部門來執行。通過實驗室間比對可以保證實驗室檢測結果的準確性和可比性，使各個實驗室能夠從中發現存在的系統誤差，以便及時校正或采取糾正措施及預防措施。最權威的實驗室間比對是中國合格評定國家認可委員會（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組織的實驗室認可工作，建立了與國際接軌的實驗室質量保證體系以及檢測結果的國際互認。

3 結語

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

參考文獻：

[1]GB/T 4091—2001,常規控制圖[S].

[2]CNAS-CL01:2006,檢測和校準實驗室能力認可準則[S].

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