利用質(zhì)量控制圖控制丁腈橡膠中結(jié)合丙烯腈含量的測(cè)定

溫金萍,劉俊保，張國(guó)賓

(1.中國(guó)石油蘭州石化公司 研究院,甘肅 蘭州 730060；2.國(guó)家合成橡膠質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，甘肅 蘭州 730060；3.中國(guó)石油吉林石化公司 物資采購(gòu)公司 吉林 吉林 132022)

質(zhì)量控制圖是實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)常規(guī)檢驗(yàn)過(guò)程中可能出現(xiàn)誤差或檢驗(yàn)出現(xiàn)的失誤，控制檢驗(yàn)數(shù)據(jù)在一定范圍內(nèi)波動(dòng),保證檢驗(yàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量的有效方法之一。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用K05型自動(dòng)蒸餾裝置將NBR 3604樣品通過(guò)1 a的時(shí)間，逐月測(cè)定NBR中結(jié)合丙烯腈含量，考察測(cè)定結(jié)果的重復(fù)性和穩(wěn)定性，繪制質(zhì)量控制圖，從而有效控制測(cè)定NBR結(jié)合丙烯腈含量的質(zhì)量。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要化學(xué)試劑

無(wú)水乙醇：優(yōu)級(jí)品，北京北化精細(xì)化學(xué)品有限公司；硫酸：優(yōu)級(jí)品，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%，白銀良友化學(xué)試劑有限公司；無(wú)水硫酸鉀：分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；五水硫酸銅：分析純，北京化學(xué)試劑公司；十水硒酸鈉：分析純，沈陽(yáng)市試劑三廠；NBR3604：中國(guó)石油蘭州石化公司。

1.2 儀器設(shè)備

電熱套：KDM型，山東鄄城縣新華電熱儀器廠；真空干燥箱：DZF-6050型，天津市順諾儀器科技有限公司；消化爐：QSL-8型，上海沛歐分析儀器有限公司；自動(dòng)蒸餾裝置：K05型，上海晟聲自動(dòng)化分析儀器有限公司。

1.3 催化劑的制備

將無(wú)水硫酸鉀、五水硫酸銅及十水硒酸鈉按質(zhì)量份數(shù)混合并研制成均勻的粉末，制備成混合催化劑，其中無(wú)水硫酸鉀為30份，五水硫酸銅為4份，十水硒酸鈉為2份。

1.4 樣品制備

將NBR3604按照SH/T 1157.2—2015《生橡膠 丙烯腈-丁二烯橡膠(NBR)中結(jié)合丙烯腈含量的測(cè)定 第二部分 凱氏定氮法》中規(guī)定進(jìn)行制備。

1.5 試樣制備

制備好的樣品，按照SH/T 1157.2—2015《生橡膠 丙烯腈-丁二烯橡膠(NBR)中結(jié)合丙烯腈含量的測(cè)定 第二部分 凱氏定氮法》中規(guī)定進(jìn)行消化，制備成試樣。

1.6 分析測(cè)試

試樣按照K05型自動(dòng)蒸餾裝置的操作步驟進(jìn)行，在蒸餾過(guò)程中加入30 mL的吸收液量、40 mL的堿液量，控制蒸餾時(shí)間為5 min。蒸餾后吸收液，用硫酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液進(jìn)行空白試驗(yàn)，硫酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定蒸餾后吸收液至剛出現(xiàn)紫色為終點(diǎn)。按照SH/T 1157—1997《丁腈橡膠中結(jié)合丙烯腈含量的測(cè)定》進(jìn)行結(jié)合丙烯腈含量測(cè)定。

2 結(jié)果與討論

2.1 質(zhì)量控制圖

質(zhì)量控制圖由正態(tài)分布演變而來(lái)。1928年由沃特·休哈特(Walter Shewhart)博士率先提出,控制圖的中心線，一般為測(cè)量的總平均值、極差均值或標(biāo)準(zhǔn)偏差均值，上限控制值(UCL)、下限控制值(LCL)根據(jù)質(zhì)量控制的具體情況計(jì)算而得。

2.2 質(zhì)量控制圖的種類(lèi)

(1)

(2)

(3)

表1 控制圖的控制極限

2.3 控制圖的繪制

對(duì)NBR樣品應(yīng)用K05型自動(dòng)蒸餾裝置蒸餾滴定計(jì)算出結(jié)合丙烯腈，每月在相同條件下，同一儀器由同一人員對(duì)其重復(fù)檢驗(yàn)3次，用1 a的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出每月檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值與極差。NBR結(jié)合丙烯腈含量測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 NBR結(jié)合丙烯腈含量測(cè)定結(jié)果

(4)

(5)

(6)

2.3.1X控制圖的繪制

X控制圖的上、下限根據(jù)表1計(jì)算：

用于組織活動(dòng)的微信群中的讀者，熱愛(ài)讀書(shū)有良好讀書(shū)習(xí)慣，樂(lè)于積極參與圖書(shū)館活動(dòng)，為后續(xù)活動(dòng)積攢了大量人脈。活動(dòng)結(jié)束后讀者參與線下活動(dòng)意愿非常強(qiáng)烈，多次在群討論中表達(dá)組織線下活動(dòng)的意愿，由于缺乏好的線下活動(dòng)主題，我們?cè)诮M織一次頒獎(jiǎng)討論活動(dòng)后再?zèng)]有其他官方活動(dòng)。盡管讀者自發(fā)組織了幾次小范圍的線下活動(dòng)，但是規(guī)模都比較小影響力也不夠。缺乏線下活動(dòng)的刺激，使群活躍度逐漸降低。此外，活動(dòng)結(jié)束后負(fù)責(zé)活躍群氛圍及維護(hù)群秩序的志愿者由于種種原因不再負(fù)責(zé)維護(hù)工作，讀者群內(nèi)廣告及其他無(wú)關(guān)信息較多，造成大批讀者退群。

由每組檢驗(yàn)次數(shù)n=3，查控制圖用系數(shù)表[4]，得到A2=1.023。于是

圖1 檢驗(yàn)結(jié)果的平均值控制圖

根據(jù)控制圖判穩(wěn)準(zhǔn)則，可認(rèn)定X圖處于穩(wěn)定狀態(tài),實(shí)驗(yàn)室在檢驗(yàn)NBR結(jié)合丙烯腈含量時(shí)，有較高的系統(tǒng)控制能力。

2.3.2R控制圖的繪制

R控制圖的控制上、下限根據(jù)表1計(jì)算：

由每組檢驗(yàn)次數(shù)n=3，查控制圖用系數(shù)表，得D3=0，D4=2.574。于是

根據(jù)上述計(jì)算，做R圖，如圖3所示。

圖2 檢驗(yàn)結(jié)果的極差控制圖

2.3.3S控制圖的繪制

S控制圖的控制上、下限根據(jù)表1計(jì)算：

由每組檢驗(yàn)次數(shù)n=3，查控制圖用系數(shù)表，得B3=0，B4=2.568。于是

S值曲線在控制圖上、下限之內(nèi)，可認(rèn)定S圖處于穩(wěn)定狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)室在NBR結(jié)合丙烯腈含量時(shí)，檢驗(yàn)過(guò)程的重復(fù)性好，有較高的隨機(jī)控制能力。

圖3 檢驗(yàn)結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差控制圖

根據(jù)X圖、R圖與S圖綜合判斷，實(shí)驗(yàn)室NBR結(jié)合丙烯腈含量測(cè)定結(jié)果處于良好的受控狀態(tài)，有較高的系統(tǒng)控制能力和隨機(jī)控制能力，檢驗(yàn)質(zhì)量是穩(wěn)定可靠的。

3 結(jié) 論

通過(guò)1a的NBR結(jié)合丙烯腈含量測(cè)試，根據(jù)X-R(或S)控制圖，實(shí)驗(yàn)室NBR結(jié)合丙烯腈含量測(cè)定結(jié)果處于良好的受控狀態(tài)，有較高的系統(tǒng)控制能力和隨機(jī)控制能力，檢驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

應(yīng)用X-R(或S)控制圖，在測(cè)定NBR結(jié)合丙烯腈含量時(shí)，系統(tǒng)誤差控制在±0.02的范圍,隨機(jī)誤差(極差)應(yīng)小于0.05，標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)小于0.03。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] 李曉銀，李箐，翟月勤.生橡膠 丙烯腈-丁二烯橡膠(NBR)中結(jié)合丙烯腈含量的測(cè)定：第二部分 凱氏定氮法：SH/T1157.1—2015 [S].北京：中國(guó)石化出版社，2015：1-4.

[2] 羅舜皓,俞燕龍,溫金萍.K05型自動(dòng)蒸餾裝置在丁腈橡膠結(jié)合丙烯腈含量測(cè)定中的應(yīng)用[J].化工自動(dòng)化及儀表,2011(9):44-48.

[3] 孫公緒，孫靜.質(zhì)量工程師手冊(cè)[M].北京：企業(yè)管理出版社，2002.

[4] 周尊英.實(shí)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)指南[M].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003：212.

Abstract： Using laboratory's K05 automatic distillation apparatus,tested NBR 3604 sample through a year's time the monthly measurement of bound acrylonitrile content of NBR,examined the measurement result repeatability and stability,drawing chart in order to effectively control the determination of bound acrylonitrile in NBR quality content.According -R (or S) control chart may determine the bound acrylonitrile content,measurement result of nitrile rubber sample is in a good controlled state,the control system has a higher capacity and a random control.Application -R (or S) control chart in the determination of nitrile rubber binding acrylonitrile content,combined with systematic errors,acrylonitrile content control test values in the range of ± 0.02,random error should be less than 0.05,the standard deviation should be less than 0.03.

Keywords： control chart；NBR；combination of acrylonitrile；determination of content