焊管企业计量管理中存在的问题及建议

梁才萌， 徐 亮， 张荣胜， 张坤鹏

（1. 帕博检测技术服务有限公司， 广东 珠海519000；2. 番禺珠江钢管（连云港） 有限公司， 江苏 连云港222000）

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1 焊管企业的计量管理

典型直缝埋弧焊管制造的工艺流程如图1 所示， 其主要工序为三部分， 即成型、 焊接和检验。 其中， 成型涉及的测量活动较少， 因此工厂计量管理的重要对象就是焊接和检验两部分。 焊接工序方面， 涉及的测量设备主要有电学类的电流表、 电压表等， 温度类的温度表、 温度计、 红外线测温仪等， 长度类的卡尺、 焊接检验尺等。而检验工序方面， 涉及的测量设备主要有长度类的卡尺、 千分尺、 万能角度尺等， 无损类的X射线探伤仪、 超声波探伤仪、 剩磁仪等， 力学类的压力表、 压力传感器、 拉伸试验机、 冲击试验机等， 理化类的光谱仪、 分光光度计、 碳硫分析仪等。 对于一个稍有规模的焊管企业， 计量器具种类繁多， 日常维护不到位、 送检不及时等往往会给计量管理工作带来很大的负面影响。 笔者将从计量管理体系的选择、 测量设备的分类和校准/检定等方面分析如何在生产实践中较好地开展计量管理。

图1 典型直缝焊管制造工艺流程

2.1 计量管理体系的选择

企业计量管理通常就是配置计量管理人员、制定测量设备购置和使用制度、 建立计量管理台账、 确定测量设备的计量检定或校准周期、 实施送检或自检计划、 确认测量设备的计量管理状态等。 企业可根据自身经营发展需要按照《计量检测体系确认》 （JJF 1112[4]） 或者《测量管理体系》（GB/T 19022/ISO 10012[5]） 要求建立较为系统的企业计量管理体系， 规范计量管理工作。

《计量检测体系确认》 将企业计量管理水平分为三类， 分别是计量合格确认、 计量保证确认和计量检测体系确认。 其中， 计量合格确认是由县级技术监督部门根据市技术监督部门委托， 组织评审人员到企业审核合格后， 由市技术监督部门审批发证； 计量保证确认是由市技术监督部门根据省技术监督局的委托， 组织评审人员进行审核合格后， 由省技术监督局审批发证； 计量检测体系确认由省技术监督局根据国家技术监督局的委托， 组织评审人员进行审核合格后， 由国家技术监督局审批发证。

2004 年7 月1 日 《行政许可证法》 正式实施后， 国家质检总局决定由中国计量测试学会牵头成立计量体系认证中心， 依据GB/T 19022—2003 （ISO 10012： 2003） 《测量管理体系 测量过程和测量设备的要求》， 对企业的计量检测体系开展社会评价工作。 测量管理体系认证分为AAA （3A）、 AA （2A）、 A （1A） 三个等级， 是我国对企业测量管理能力的一种评定。 3A 是目前我国企业的测量管理能力的最高认可， 表明一个组织所运行的测量管理体系符合GB/T 19022（ISO 10012） 的全部要求； 2A 表明一个组织所运行的测量管理体系符合GB/T 19022 （ISO 10012） 中除 “7.2 测量过程” 和 “8.3.2 不合格测量过程” 以外的所有要求； 1A 表明一个组织所运行的测量管理体系符合GB/T 19022 （ISO 10012） 中除 “7.2 测量过程”、 “7.3.1 测量不确定度”、 “8.3.2 不合格测量过程” 和“8.2.4 体系的监视” 以外的所有要求。

郑茜[6]认为“计量检测体系确认” 将逐步转向“测量管理体系认证”， 有些省份已发文明确要求，做好计量检测体系确认和测量管理体系认证衔接工作。 企业根据自身需要， 如销售投标需要、 高新技术企业取证需要、 产品认证认可需要等， 选择适当的测量管理体系（3A、 2A、 1A 三个等级）。

2.2 测量设备的分类和校准/检定

企业测量设备的计量管理， 首先应从企业产品制造工序的计量要求导出开始， 然后按照相应要求进行测量设备申购， 购买回来后进行入库检定/校准， 建立测量设备计量管理台帐， 之后出库领用和定期校准/检定， 直至报废， 这整个过程都需要有规定的程序， 保证相应工作有条不紊地顺利开展。 其中测量设备的计量台帐管理是重点， 而计量台帐中涉及的测量设备分类和校准/检定则又是重中之重。

在对测量设备进行分类管理之前， 需要了解产品制造涉及的标准或文件对测量设备的具体计量要求， 目前常用的法律法规和标准对测量设备的计量要求见表1。 由表1 可见， 国家法律法规要求企业将测量设备分为强制检定和非强制检定， 前者由法定计量机构按照检定规程定期进行检定， 后者企业结合自身情况自行或者选择合适的计量机构进行量值溯源； 而产品制造涉及的标准或文件需要企业对测量设备进行量值溯源， 确保其有效性， 以保证产品质量。

焊管企业可采用计量器具A、 B、 C 三类管理方法对测量设备进行分类管理。 A 类计量器具： ①计量标准器具 （包括标准物质）； ②用于贸易结算、 安全防护、 医疗卫生和环境检测方面， 并列入强制检定计量器具目录的工作计量器具； ③用于工艺控制、 质量检测、 能源及经营管理对计量数据要求高的关键部位的计量器具。 B类计量器具： ①用于工艺控制、 质量检测中有准确度要求的计量器具； ②企业内部核算能源、 物资管理用的计量器具； ③固定安装在连续运转装置或生产线上、 计量数据准确度要求较高但平时不允许拆装的计量器具； ④使用频次低、 性能稳定的计量器具。 C 类计量器具： ①对计量数据无严格准确度要求的指示用计量器具； ②与设备配套不可拆卸的计量器具； ③对计量数据无严格准确度要求的、 性能不易变化的低值易耗计量器具； ④公司内控的计量仪表器具。

(1) 本文通过单轴拉伸测试得到了0Cr18Ni9不锈钢材料的应力-应变关系，该关系符合Ramberg-Osgood弹塑性本构模型，利用全局优化算法反演得到其弹塑性本构参数：弹性模量和泊松比分别为203GPa和0.3，硬化指数和硬化系数分别为4.2和2.96。

表1 法律法规和标准对测量设备的计量要求

根据上述分类， 确定测量设备的检定/校准周期。 A 类计量器具， 应执行国家检定规程/规范要求的周期； B 类计量器具， 可适当延长检定/校准周期， 并有现行有效的受控文件作为依据； C 类计量器具， 可进行一次性检定（校准），并有现行有效的受控文件作为依据。

关于测量设备的检定/校准， 若属于强制检定的设备， 应由法定计量技术机构进行， 企业需定期及时送检； 而对于非强制检定的设备， 企业可以自主选择量值溯源的机构。 企业可通过购买相应计量标准器、 培训人员、 编制相应校准作业指导书以及评定测量不固定等方式建立规范的校准程序， 对非强制检定的测量设备进行内部校准， 保证测量结果溯源到国际单位制 （SI）。 企业可按照JJF1033 《计量标准考核规范》[7]建立政府计量主管部门授权的企业最高计量标准， 或者按照CNAS-CL01 （ISO/IEC 17025） 《检测和校准实验室能力认可准则》[8]建立CNAS 认可的校准实验室， 利于自己的产品质量得到客户和社会的普遍认可。 但因为建立内部校准需要较大的投入， 企业结合自身情况可以选择第三方计量服务机构进行检定或者校准。 此外， 企业应在满足客户对产品质量要求的前提下， 追逐利润最大化，因此选择计量服务的机构就需要慎重。 企业应提前与有相应资质的计量服务机构联系， 做到实物实检， 检后进行计量确认， 保证测量设备符合计量要求。 对于计量服务机构的选择， 应优先选择通过CNAS 认可的校准机构以及法定计量技术机构， 并对其能力和服务进行评价， 选择最适合企业的计量机构。 在实际的计量管理过程中， 企业要权衡内外部校准/检定的利弊， 如对于焊管企业拥有多台某种测量设备， 在未经过政府计量主管部门授权或者通过CNAS 认可时， 只要具备开展内部校准的能力， 就可以自行校准使用； 但更保险的做法是将其部分送检和部分内部校准， 降低客户不认可的风险， 同时也降低了送外校准费用。

2.3 日常计量管理的问题及建议

2.3.1 测量设备检定/校准周期的调整

除非是强制检定， 测量设备的检定或校准周期可以参考检定规程或者校准规范等技术文件要求， 也可以根据测量设备自身的实际情况进行相应的调整， 通常参考JJF 1139 《计量器具检定周期确定原则和方法》[9]、 NCSL RP-1： 2010 《校准间隔的确认和调整》[10]和ILAC-G24： 2007/OIML D 10:2007 （E） 《测量设备校准周期的确定准则》[11]。JJF 1139 是中国法制计量管理计量技术委员会主导编制的技术规范， 其参照了美国国家标准实验室大会组织出版的NCSL RP-1 和国际法制计量组织公布的国际文件OIML D 10。

通常从三个方面确定检定/校准周期： 首先，应根据所适用计量器具的本身特征（如计量器具的工作原理、 结构型式与所用材质）、 计量器具的性能要求（如最大允许误差、 测量重复性与测量稳定性） 以及计量器具的使用情况（如环境条件、 使用频度与维护状况） 来确定其检定/校准周期； 其次， 明确所适用计量器具的测量可靠性目标； 最后， 选用合适的检定/校准周期确定方法 （反应法或最大似然估计法中某一种或几种合适的方法， 具体方法见上述文件） 进行分析测算。

2.3.2 测量设备的计量标识管理

计量标识是一种表明测量标准和测量设备当前计量状态的工具， 形式小巧， 内容简洁明确。通常通过一张小标签就可以看出一个企业计量管理工作的优劣， 也是在工厂审核中， 对测量设备计量有效性的最直接见证。 通常企业对标签的颜色进行定义： 绿色代表合格， 橙色代表限用， 红色代表禁用， 蓝色代表停用等。 王瑞宝[12]强调了计量标识管理的重要性， 并介绍了美国海军装备的计量标识管理制度， 并将测量设备的每一种计量状态罗列出来， 精细管理， 这对焊管企业进行计量管理有很好的借鉴作用。 此外， 在焊管企业日常计量管理中， 对使用环境条件比较恶劣的无损标样块， 可将标样块标识永久性编号， 再集中标签， 以防止标签脱落造成不必要的争议。

2.3.3 测量设备的质量控制

在焊管企业各重要检测工序中， 使用的测量设备应进行质量控制以保证计量有效性， 具体的保障措施有： 期间核查、 能力验证、 实验室间比对、 人员或设备比对等。 例如测量钢管长度的卷尺， 制作一个固定距离的核对点或标样管， 每隔一段时间对人员/设备进行核对比较； 拉伸试验机， 校准周期内根据实际使用情况使用标准测力仪和引伸计标定仪进行核查； 冲击试样低温仪，至少每隔3 个月使用数字温度计进行比较验证。同时， 积极参加法定计量技术机构组织或有资质的第三方组织的测量审核或者能力验证也非常必要。

2.3.4 测量设备的管理制度

焊管企业形成一定规模后， 应设立专门的计量管理人员。 如果对工厂车间管理不熟悉， 往往不能高效地开展计量管理工作， 因此需要工厂车间安排人员对接， 设立兼职计量员作为二级单位的测量设备管理人员。 同时， 通过定期举办测量设备规范使用方法的培训， 提高兼职计量员和检测人员的计量知识。 另外， 还应建立计量管理巡检制度， 由专职计量管理人员组织各工厂车间兼职计量人员定期开展计量专项检查， 并落实问题整改， 不断改进提高。

3 结 论

（1） 焊管企业应根据自身实际情况， 按照GB/T 19022—2003 （ISO 10012： 2003） 《测量管理体系——测量过程和测量设备的要求》 建立测量管理体系， 以便更好地规范计量管理， 提高产品的质量保证度。

（2） 焊管企业所取得的API Q1、 TS 以 及PED 等许可证涉及的文件中， 对测量设备的要求是溯源到测量标准 （国际单位制SI）， 因此企业可以在法律法规允许的范围内， 经济合理地选择企业内部校准或者送外校准， 而不是统一送外校准， 以免增加企业经营成本。

（3） 焊管企业根据已建立的测量设备分类管理制度， 按照JJF 1139 《计量器具检定周期确定原则和方法》、 NCSL RP-1： 2010 《校准间隔的确认和调整》 和ILAC-G24： 2007/OIML D 1：2007（E） 《测量设备校准周期的确定准则》 的要求， 调整确定测量设备检定/校准周期。

（4） 焊管企业可进一步细化计量标识管理、加大测量设备质量控制力度、 建立专职计量员主导和兼职计量员辅助的计量管理制度以及强化落实计量巡检制度， 提高企业的计量管理效率， 从而为产品质量保驾护航。