浅析钢材力学性能检测实验室的质量保证

付永军（河北钢铁集团 宣钢公司 技术中心,河北 宣化 075100）

浅析钢材力学性能检测实验室的质量保证

付永军
（河北钢铁集团 宣钢公司 技术中心,河北 宣化 075100）

摘 要：本文重点介绍了钢材力学性能检测实验室的质量管理、质量保证和质量控制技术,提出了具体的实验室质量保证措施。

关键词：实验室；质量保证；质量控制

0 前言

对于企业来说，质量是企业的生命，产品质量的好坏，决定着企业有无市场，决定着企业的经济效益；决定着企业的生存与发展。对于钢材力学性能检测实验室来说，检测数据就是实验室的产品，同样有一个质量形成过程。为了确保检测数据的准确可靠，实验室必须对检测质量形成过程的各个阶段可能影响检测数据质量的各项因素进行质量控制，以提供可靠的质量保证。因此实验室必须进行系统的、有计划的、持续的质量保证活动，建立质量保证体系，保证检测数据的准确性、可比性、代表性和完整性，以确保力学性能检测过程中各个工作环节的工作质量，不断提高实验室客户的满意程度。质量保证体系是能持续提高实验室检测质量和可信度的体系，包括实验室内质量控制、实验室间质量评估和质量提高。

1 实验室内部质量控制

实验室内部质量控制是实验室人员对钢材力学性能检测质量进行自我控制的过程。实验室检测人员和质量管理人员除了要求具有本专业的知识外，还需要具有统计学方面的知识，以采取有效的内部质量控制措施，为各项检测任务提供准确的检测结果，保证实验室检测工作的公正性、科学性、及时性、可靠性。

1.1 质量控制法在力学性能检测过程中的应用

质量控制法是保证实验室检测质量并使检测质量不断提高的一种质量管理方法。它通过研究、分析检测数据的分布，揭示检测质量差异的规律，找出影响检测质量差异的原因，采取技术组织措施，消除或控制影响钢材力学性能检测质量的因素，使钢材力学性能检测全过程中每一个环节都能正常的、理想的进行，最终保证钢材力学性能检测质量。

（1）应用质量控制法控制钢材力学性能检测质量主要分为以下三个方面：

1）订立各项规章制度、检验规程、质量标准，这是进行质量控制的首要条件。

2）收集质量数据。这是进行质量控制的基础。任何质量都表现为一定的数量，同时任何质量的特性、差异性都必须用数据来说明，进行质量控制离不开数据。

3）运用质量图表进行质量控制。这是控制检测过程中检测质量变化的有效手段。

1.2 质量控制图在力学性能检测过程中的应用

质量控制图是用于分析和判断力学性能检测过程是否处于稳定状态所使用的带有控制界限的一种工序管理图。应用质量控制图来控制力学性能检测实验室的检测质量，分析判断钢材力学性能检测质量的稳定性，及时发现力学性能检测过程中某些偶然的异常现象，随时采取相应的校正措施，是力学性能检测实验室自我控制检测质量的有效程序。

控制图一般由纵坐标(表示质量特性)、横坐标(表示样本号)、中心线(CL)、上下辅助线(UΑL、LΑL)、上下警告限(UWL、LWL)、上下控制限(UCL、LCL)组成；在日常的力学性能检测工作中，为了连续不断的监视和控制检测过程中可能出现的误差，一般采用均数控制图( X )或均数-极差控制图（X -R）。

以12mm、HRB400E热轧带肋钢筋产品为例，编制均数控制图( X )的步骤如下：

（1） 收集检测数据（一般在25组以上，每组5个检测数据）；

（2） 计算每组样品的平均值与标准差；

（3） 计算平均值的平均值与标准差的平均值；

（4） 计算控制界限

（5） 绘制控制图

（6） 控制图的分析

（7） 绘制均数控制图

图1 12mm、HRB400E热轧带肋钢筋均数控制图

（8）根据绘制的均数控制图，对实验室的检测过程进行分析，结果如下：

1）由图1可知，控制图中每一个数据点均落在控制界限内，说明检测过程处于稳定状态；

2）控制界限内点子排列是随机的，没有缺陷。无“链”、“趋势”、“周期性变动”、“接近控制界限”等异常现象出现，说明检测过程不存在异常因素；

异常现象包括以下几种情况：

①链：是指点子连续出现在中心线一侧的现象。判断规则：数据点连续7点或更多点在中心线同一侧；连续11点中至少有10点在中心线同一侧；连续14点中至少有12点在中心线同一侧；连续17点中至少有14点在中心线同一侧；连续20点中至少有16点在中心线同一侧。

②趋势或倾向：是指点子连续上升或连续下降的现象。判断规则：连续6点或更多点单调上升或下降。

③周期性变动：即点子的排列显示周期性变化的现象。判断规则：连续14点中相邻点交替上下。

④接近控制界限：即太多的数据点接近控制线或中心线。判断规则：连续3点中至少有2点落在2S与3S界限之间；连续7点中至少有3点落在2S与3S界限之间；连续10个点至少有4点接近控制界限；连续5点中有4点落在中心线同一侧的C区以外； 连续15点在C区中心线上下；连续8点在中心线两侧而无一点在C区。

结论：由分析结果可以判定，实验室的力学性能检测质量处于稳定的、受控的状态；检测过程中没有影响检测质量的异常因素存在。应用质量控制图来控制力学性能检测实验室的检测质量，分析判断钢材力学性能检测质量的稳定性，及时发现力学性能检测过程中某些偶然的异常现象，随时采取相应的校正措施，是力学性能检测实验室自我控制检测质量的有效程序。

2 实验室外部质量控制

实验室外部质量控制又称实验室间质量控制，是指由外部的第三者，如上级监督机构、管理部门，对实验室及其检测人员的检测质量定期或不定期实行考察的过程。实验室外部质量控制的目的是为了提高实验室的检测水平，增加各实验室之间测定结果的可比性，发现一些实验室内部不易核查的误差来源，以便及时校正、提高力学性能实验室的检测质量。

2.1 实验室的质量评估

钢材力学性能检测实验室，下设五个力学性能检测实验室，每个力学性能检测实验室都有各自的检测项目，如何保证各个检测实验室的检测质量，检测数据的稳定、可控，需对各个力学性能检测实验室定期进行实验室的质量评估。对实验室的质量评估就是对实验室样品检测质量的评估，这一工作通常由上级监督部门提供密码样品（盲样）以进行检测实验室之间的评价和检测系统的现场评价等，以确定实验室报出可接受的检测结果的能力。在实验室完成内部质量控制的基础上，由上级监督部门提供密码样品分发给各实验室，密码样品可以是标准样品或者是按随机抽样方案从各实验室生产样品中抽取的样品。各实验室在规定期限内，对密码样品进行测定，并把检测结果报监督部门。然后监督部门将检测结果作统计处理，按有关统计量评价各实验室检测结果的优劣。考核成绩合格的实验室，其检测数据才被承认或接受；对于不合格的实验室，要进行质量考核，并及时给予技术上的帮助和指导，使之提高检测质量。实验室样品检测质量的评估通常用重复性（在同一实验室，用同样方法对同一样品多次独立测定的结果之间的符合程度）和再现性(在不同实验室，用同样方法对同一样品进行多次重复测定的结果之间的符合程度)指标来评价。

2.2 实验室间比对

实验室间比对一般包括不同试验方法之间的方法比对和不同试验设备之间的设备比对等，此项工作通常由中国合格评定国家认可委员会（CNΑS）或上级监督部门来执行。通过实验室间比对可以保证实验室检测结果的准确性和可比性，使各个实验室能够从中发现存在的系统误差，以便及时校正或采取纠正措施及预防措施。最权威的实验室间比对是中国合格评定国家认可委员会（CNΑS）每年开展的能力验证活动。参加CNΑS 组织的能力验证是实验室有效的质量保证手段，不但可以确定实验室进行特定检测的能力，识别实验室间的差异，还可以得到CNΑS 专家的技术支持，对本实验室能力进行评议。实验室每年进行由CNΑS组织的实验室认可工作，建立了与国际接轨的实验室质量保证体系以及检测结果的国际互认。

3 结语

实验室的质量保证是一项系统的工程，由于检测标准不同，检测项目不同，其质量形成过程也不尽相同。因而，在建立实验室质量保证体系时，应根据实验室的工作特点，进行分析研究，以明确其质量形成过程及涉及的各要素，采取最有效的质量控制措施，促进质量保证工作的不断发展。

参考文献：

[1]GB/T 4091—2001,常规控制图[S].

[2]CNAS-CL01:2006,检测和校准实验室能力认可准则[S].

作者简介：付永军（1975-），男，工程师，技术员，长期从事钢材质量检验工作。