可鍛鑄鐵管路連接件檢驗方法及統計推斷探究

■文/劉海波

可鍛鑄鐵管路連接件檢驗方法及統計推斷探究

■文/劉海波

可鍛鑄鐵管路連接件的抽樣、檢驗及批量產品的質量推定事關人們的生產、生活質量。質檢部門如何做好并引導企業運用相關標準與全面質量管理相結合的統計控制型模式對自身產品抽檢及企業產品質量管理都會起到很大作用。

可鍛鑄鐵管路連接件俗稱瑪鋼管件，廣泛應用于建筑上下水、消防設施等，與人們的生產、生活密切相關。其產品質量的檢驗檢測包括整批質量的判定尤為重要。

產品的檢驗抽樣

在產品的質量檢驗過程中，抽樣是關口，直接影響到檢驗的準確性及質量的判定。

日常檢驗過程中我們抽樣一般會用到GB/T2828.1《計數抽樣檢驗程序第一部分：按接收質量限（A Q L）檢索的逐批檢驗抽樣計劃》和GB/T2829《周期檢查計數抽樣程序及表》，而監督抽樣檢驗是質檢部門對生產廠家產品進行的判定，監督總體是否可通過抽樣檢驗，對產品總體的質量評估具有不可小覷的作用。

使用GB/T2828.1時，要檢索出適用的抽樣方案，需先確定如下要素：

一、過程平均的估計

采用二次抽檢或多次抽檢，在估計過程平均時只能使用第一個樣本。估計過程平均不合格品率的目的，是為了估計在正常情況下所提供的產品的不合格率。如果生產條件穩定，這個估計值可用來預測最近將要交檢的產品不合格品率。應當剔除在不正常情況下獲得的檢驗數據。經過返修或挑選后，再次交檢的批產品的檢驗數據，不能用來估計過程平均不合格品率。

二、AQL值的確定

接收質量限AQL是對生產方過程平均的要求，在確定AQL時應以產品為核心，應考慮所檢產品特性的重要程度（及其不合格率對顧客帶來的損失和對顧客滿意度的影響），并應根據產品的不合格分類分別規定不同的AQL值。對于同一不合格類的多個項目也可以規定一個AQL值，在規定時注意，項目越多，AQL值應大一些。

在確定AQL時也要考慮產品用途，對于瑪鋼管件來說，產品的復雜程度小，AQL值應大些。

A Q L的確定應同時考慮檢驗的經濟性，如產品檢驗費用、檢驗時間和是否破壞性檢驗，因在GB/ T2828.1中，AQL值越小，在批量、檢驗水平、檢驗嚴格程度和抽樣類型不變時，樣本量越大，檢驗越不經濟。因此，AQL的確定應考慮與其他檢索要素一致。如對某產品進行破壞性檢驗，交檢批量N=100，檢驗水平規定為特殊水平S-1,AQL=0.1（%），此時檢索出的抽樣方案為（125，0），即進行全數檢驗。此時檢驗水平和接收質量限相矛盾，出于經濟性考慮，增大AQL值，通過比較OC曲線選擇合理的方案。

三、批量

當AQL相同時，樣本量在大批中的比例比在小批中的比例要小。但是大批量不是無條件的，應有生產條件和生產時間基本相同的同型號、同等級、同種類（尺寸、特性、成分等）的產品數組成。

批量與檢驗批密不可分。檢驗批可以和投產批、銷售批、運輸批相同或不同。

四、檢驗水平（IL）的選擇

檢驗水平是抽樣方案的一個事先選定的特性，主要作用在于明確N和n間的關系，當批量N確定時，只要明確檢驗水平，就可以檢索到樣本量字碼和樣本量n。批量N和樣本量n間的關系更多的是靠經驗確定的，它的確定原則是批量N越大，樣本量n也相應的高一些，但是樣本量絕不與批量成比例。

在GB/T2828.1中，檢驗水平有兩類：一般檢驗水平和特殊檢驗水平，一般檢驗包括：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個檢驗水平，無特殊要求時均應采用一般檢驗水平Ⅱ。

五、檢驗嚴格程度的規定

GB/T2828.1規定了三種嚴格程度不同的檢驗，這里的嚴格程度是指提交批所接受檢驗的寬嚴程度不同。三種檢驗分別是：正常檢驗、加嚴檢驗和放寬檢驗。

在檢驗開始時，一般采用正常檢驗，加嚴檢驗和放寬檢驗應根據已檢信息和轉移規則選擇使用。

六、抽樣方案類型的選取

GB/T2828.1中規定了一次、二次和五次抽檢方案類型，對于同一個AQL值和同一個樣本量字碼，采用任何一種抽檢方案類型，其OC曲線基本上是一致的。選擇抽樣方案類型主要考慮的因素有：產品的檢驗和抽樣的費用，一次抽樣方案的平均樣本量是固定的，而二次（和五次）的平均樣本量低，與一次抽樣方案相比節省樣本量，但二次（五次）抽樣方案所需時間、檢驗知識和復雜性都要比一次抽樣高。

七、檢驗批的組成

GB/T2828.1規定，檢驗批可以是投產批、銷售批、運輸批，但每個批應該是同型號、同等級、同種類的產品，且由生產條件和生產時間基本相同的單位產品組成。

產品質量檢驗項目方法及不合格類別的設置

瑪鋼產品規定的質量檢驗項目有十三項，現列舉其中幾項檢驗方法。在不影響其他檢驗項目的前提下，首先應對包裝，產品標志及外觀進行檢驗。

一、包裝方式

現階段瑪鋼產品包裝分為箱式包裝、袋式包裝。其中，箱式包裝多見于出口產品，其標識標注按雙方的約定合同執行。內銷產品的標志應清晰鑄于管件表面，包括：商標、規格。包裝標記應由：產品名稱、產品標記、數量、制造廠名、廠址、出廠日期、凈重、毛重等組成。在完成上述項目后，可直觀目測管件有無鑄造缺陷及螺紋加工缺陷。此類項目在不合格類別中我們設定其為C類不合格，接收質量限為10和6.5，采取一般檢查水平Ⅱ。

二、對產品鋅層的檢驗

1、首先確定產品鍍鋅工藝必須為熱鍍工藝，其與冷鍍工藝的差別在于熱鍍鋅是使熔融金屬與鐵基體反應而產生合金層，從而使基體和鍍層二者相結合。熱鍍鋅是先將產品進行酸洗，為了去除產品表面的氧化鐵，酸洗后，通過氯化銨或氯化鋅水溶液或兩者混合水溶液清洗，然后送入熱鍍槽中。熱鍍鋅具有鍍層均勻附著力強，使用壽命長等優點。冷鍍鋅就是電鍍鋅，鍍鋅量很少，其本身的耐腐蝕性比熱鍍鋅相差很多，屬淘汰技術。

2、檢驗中鍍鋅層相關表面鋅的質量不小于500g/m2,以五件管件鋅的質量作平均值，相當于平均覆蓋厚度為70μm個別樣件不小于450g/m2(63μm),鋅層平均覆蓋厚度可用近似公式進行計算。

式中S—鋅層平均覆蓋厚度，單位為微米(μm),mA—單位面積的鋅層質量，單位為克/每平方米（g/ m2）。

3、我們常用電子或磁力測厚儀來檢測，在管件整個表面和長度上至少取散布的10個點來測量，取其平均值作為計量結果。并且目視檢查管件熱鍍鋅層的致密性和連續性。

抽樣方案規定為一般檢查水平Ⅱ，接收質量比（AQL）為6.5設定不合格類別為c類。

三、產品尺寸與公差及螺紋軸線夾角極限偏差檢驗

目前產品的尺寸與公差檢驗依然依賴傳統的測量方法進行測量，但尺寸與管件螺紋軸線夾角的質量直接關系到產品使用及安裝質量，其檢驗的數值準確性尤為重要。螺紋軸線夾角具體測量方法如下：

1、管件螺紋軸線夾角90o時，使用圖1中檢測絲杠1，先用校表角尺4的90o面貼在測量定位塊2上，將角度表調至零位時，再將兩端配有相應規格螺紋測頭7（或測環）的管件靠近測量定位塊2，使測頭的外端面與測量定位塊的外側面貼平，即可在角度表上直接讀出管件 兩螺紋軸線間夾角的誤差值。

2、管件螺紋軸線夾角為45o,使用圖1中檢測杠6，先用校表角尺45o面將角度表調至零位，下面的步驟同（1）。

3、管件螺紋軸線夾角為180o時，使用圖1中檢測絲杠5，在被測管件兩測量端旋入相應規格的螺紋測頭或測環，下端測頭或測環平面與平板平面接觸，旋動絲杠升降螺母使測量定位板平面與上端測頭或測環平面密合靠緊無間隙，將管件測頭（環）組合體，在90o范圍內旋轉，角度表的最大示值就是管件螺紋軸線的角度誤差值。

4、或等效采用其他方法測量（采用測量平臺測定的檢測方法）。

圖1

四、產品密封性能要求試驗

所有承受壓力的管件應在機加工之后，涂保護層之前（熱鍍鋅除外）進行試驗，每個管件都應無泄漏跡象。試壓操作臺必須裝有經確認有效的監測壓力表并與被測管件串通連接，以獲得測試的真實效果。

管件內部應能承受不低于2MPa常溫水壓，試驗時除輸入水的通徑口外，封閉其他各端后，按表要求進行，目測結果：

?管12 /1/ 件82～～規62格 ≥≥ 16保50壓時間s無要滲求漏和損傷

在管件保壓時間完成后檢查監測壓力表指數是否下降，這是最為直觀有效的方法，再觀看管件表面，連接處有無滲漏，管件有無損傷。

密封性項目試驗我們規定其不規格類別為B類，檢查水平為特殊檢查水平S-3，接受質量限（AQL）為1。

以上為瑪鋼產品其中幾項的檢驗測試方法，其余不在贅述。

產品質量的統計推斷

假設在檢驗完畢之后,對于各種產品不合格類及不合格品率的統計計算也是為下一步產品質量的推定及相應抽樣方法調整的基礎性工作，舉例如下：假如對1000件批量生產的瑪鋼管件型式尺寸進行估計推斷。那么以這1000件產品中隨機抽取20件產品進行型式尺寸測量，首先期望利用這20件產品來估計該批產品的型式尺寸均值和標準差，即利用樣本數據的結果，給出總體均值，總體方差、總體標準差等估計數值。這1000件產品的總體均值的估計值，常記為 ,可以由樣本均值，樣本中位數進行估計；這1000件產品的總體方差的型式尺寸依次為：5.39cm、5.44c m、5.38c m、5.35c m、5.45c m、5.39c m、5.43c m、5.34c m、5.49c m、5.42c m、5.43c m、5.48c m、5.49c m、5.39c m、5.47c m、5.39c m、5.38c m、5.34c m、5.37c m、5.31cm。樣本大小N=20那么樣本均值為：5.39+5.44+……+5.31/20≈5.4082，此數反映了所有樣本數據中心，同時樣本數據中心也可以使用樣本中位數反映即對樣本數據排序后，排列在中間的那個數，此例中為5.39。由上得到樣本方差，樣本標準差即樣本方差為：

?﹙+﹙5.3 5 9.-351. 4-058.24﹚0 +8﹙2﹚5.424/ 2 -5 0 .4 -01 8≈2﹚02.0 +0…2 7…2

樣本標準差為 0.00272≈0.052

估計值記為σ，可以由樣本方差進行估計；這1000件產品的總體標準差的估計值記為σ，可以由樣本標準差進行估計，所以我們可以得到下述結論：

估計1000件產品的總體均值，以得到該批產品型式尺寸的平均水平，得到1000件產品直徑的散布中心。若以樣本均值進行估計則μ=5.4082;若以樣本中位數進行估計則μ=5.39。

估計1000件產品的總體方差和總體標準差，已得到該批產品型式尺寸的波動情況，得到1000件產品型式尺寸偏離中心的散布程度。以樣本方差估計總體方差則σ2=0.00272以樣本標準差估計總體標準差則μ=0.052。

我們要利用樣本數據估計總體，就不可避免會有估計風險，所以不可以100%下結論。不過實際工作中往往是在95%的把握下對總體參數所在區間估計，這就滿足我們對瑪鋼產品特性的控制需求。這樣得到的區間稱為置信區間，即

這樣我們認為該1000件產品型式尺寸均值落在5.3849-5.4315之間，對照產品標準可以進行產品B類項的質量推定及時監控生產過程質量變化，并根據質量變化調整檢驗嚴格程度。找出產品質量不穩定因素項目，使之滿足質量要求，提高質量水平。以此類推出對其他項目也可以做如上的質量控制減少不合格成本及自檢成本。

綜上所述，我們在日常檢驗及對總體質量的推定過程中，積極科學地應用相關標準與全面質量管理相結合的統計控制型模式，對檢驗成本、生產企業的生產成本、自檢成本的控制、降低都起到莫大的作用。

（作者單位：山西省太谷縣質量技術監督檢驗測試所）