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      一般壓力表溯源周期管理

      發布時間:2019-10-06 09:31:02 瀏覽:

      彈性元件式壓力表結構簡單、價格低廉、使用方法簡單,被大量應用的同時,壓力表也起著重要的作用。但是壓力表的量值溯源需要將壓力表從壓力裝置上拆卸下來,溯源后再裝回,壓力表按照6個月的周期進行溯源,給其使用帶來極大的不方便,所有在使用的壓力表均按照6個月的檢定周期進行溯源難以得到有效落實。在工作中大部分壓力表是一般意義上使用的壓力表,不同的壓力表有不同的作用,對其性能和可靠性也有不同的的要求,國家標準并沒有對其規定檢定、校準周期,一般使用的壓力表量值溯源方式、周期、時機是這類壓力表使用中存在的技術問題。

      在實踐中可以通過采集、統計壓力表歷史檢定數據,建立數學模型,分析影響一般使用的壓力表工作可靠性因素,研究壓力表技術性能變化的趨勢和規律,為壓力表溯源周期的確定提供數據支撐,探索壓力表的分類管理方法和計量保障模式,解決一般壓力表量值溯源周期的技術問題。

      1 檢定周期確定的原則

      檢定周期是按照規定程序對計量器具進行定期檢定的時間間隔。校準周期僅是對計量校準規定的時間間隔。

      確定計量器具的檢定周期主要從兩方面考慮,一是可靠性,二是經濟性。檢定周期長,不合格的計量器具不能及時被發現,要保證可靠性,就必須縮短檢定周期。但是,從經濟性角度講,檢定周期短,會增加計量資源的消耗,因此,檢定周期的確定應采用科學的方法在可靠性和經濟性之間找到平衡點。檢定周期的確定通常要根據:計量器具的工作原理、結構型式、制造材質和工藝等本身特征;計量器具的誤差等級、重復性和穩定性等技術性能要求;計量器具的工作環境條件、使用頻繁程度、日常維護等因素。同時在確定計量器具檢定周期時,首先應明確適用于計量器具的測量可靠性目標;測量可靠性目標定的高,檢定周期就要縮短;測量可靠性目標定的低,檢定周期就可以延長。例如:計量器具的測量可靠性目標要求≥90%,則測量可靠性與檢定時間間隔的關系如下圖1所示。

      圖1 測量可靠目標與檢定時間間隔關系

      圖1 測量可靠目標與檢定時間間隔關系   下載原圖

      影響壓力表檢定周期的因素主要考慮以下幾個方面。

      (1)壓力表安裝部位的重要程度;

      (2)壓力表發生故障的概率;

      (3)壓力表長期測量的穩定性;

      (4)壓力表的準確度等級;

      (5)壓力表的使用頻度;

      (6)壓力表的日常維護情況;

      (7)壓力表的磨損情況;

      (8)壓力表使用環境條件的惡劣程度。

      2 檢定周期管理和調整

      目前,國內的檢定周期管理與ISO、0IML等通行的做法存在一定差距,國際上普遍是根據計量器具自身特點和使用要求,采用不同的計量檢定方式和溯源周期進行分類管理。

      1988年我國化工行業的行業計量管理規定《化學工業計量器具分級管理辦法》對本行業內的壓力表進行了分類管理。其中規定,對于連續性運轉裝置上拆卸不便的壓力表,根據有關檢定規程,可隨設備檢修周期同步安排檢定周期,但在日常運轉中,必須嚴格監督檢查;對準確度要求較高、但性能穩定、使用不頻繁的壓力表,檢定周期可適當延長,所延長的時間應保證壓力表可靠性[1]。

      1992年5月至1993年12月,原國家技術監督局組織了一次關于壓力表檢定周期的調研。調研由中南國家計量測試中心負責,與華東、華北國家計量測試中心、國家標準物質研究中心及有關國家計量檢定規程歸口單位對壓力表強檢工作計量器具現行檢定周期實踐效果及管理模式進行調研。調研組針對壓力表問題共調查143個單位,采集7181034塊壓力表的檢定數據,召開專家分析會,形成專題調研報告。報告認為:周檢合格率直接關系到檢定周期,主要影響因素是壓力表質量和使用頻度。其他影響因素較多,包括現場使用環境條件、壓力表生產廠家、生產批次、壓力表準確度的使用要求、操作人員技術水平、使用保養情況、壓力表拆卸安裝質量等。

      近年來,我國航天工業部門對相關航空器產品使用壓力表的檢定周期規定為1年,周期檢定壓力表的數量占全部壓力表數量的30%;有關部門采用規章的方式規定對于涉及設備性能和人身安全的設備和檢測設備實行強制檢定。其基本原則是按照使用要求、使用環境、使用頻度、可靠性要求、周檢合格率、設備修理周期、計量保障模式等因素進行綜合評估,分類確定檢定周期,解決設備壓力表檢定周期千篇一律為6個月、量值溯源不規范等問題。

      國家計量法規定,對社會公用計量標準器具,部門和企業、事業單位使用的最高計量標準器具,以及用于貿易結算、安全防護、醫療衛生、環境監測等納入強檢目錄的工作計量器具,實施強制檢定。強制檢定的檢定周期依據計量檢定規程規定執行[2]。根據2000年10月23日國家技術監督局發布的《關于加強調整強制檢定工作計量器具檢定周期管理工作的通知》要求,強制檢定計量器具的檢定周期按規定可以進行調整;非強制檢定的計量器具由用戶自行調整溯源周期。

      3 一般壓力表的檢定、溯源周期

      《國家強制檢定的工作計量器具檢定管理辦法》第六條規定,強制檢定的周期,由執行強制檢定的計量檢定機構根據計量檢定規程確定。因此,納入國家強制檢定目錄的壓力表,檢定周期依據JJG 52-2013壓力表計量檢定規程,一般不超過6個月。這個檢定周期規定是針對需要強制檢定的壓力表,不是指所有壓力表。國家僅對列入強制檢定目錄的壓力表進行檢定周期管理,對于非國家強制檢定目錄規定的壓力表需要進行量值溯源時,可由單位計量主管部門確定檢定周期或校準周期,一般使用的壓力表由使用單位自行確定溯源周期,對于監視用壓力表、不讀壓力數值的壓力表不需要周期溯源。

      (1)一般使用的壓力表溯源周期統一確定為6個月不合適。當前,對一般使用的壓力表誤認為溯源周期應像國家規定強制檢定的壓力表一樣為6個月,不可以調整。不屬于國家規定的強制檢定范圍壓力表不適合使用6個月的溯源周期,其溯源周期應由計量主管部門確定。

      (2)一般使用的壓力表根據使用要求分別確定溯源周期。一般使用的壓力表應由計量主管部門劃分部門強制檢定范圍、非強制檢定范圍,以壓力表的可靠性指標為基礎,與設備技術、安全要求相適應,與設備修理周期相結合,根據實際情況確定不同類別的檢定、溯源周期。

      (3)一般使用的壓力表檢定周期可以通過數據分析方法評估確定。一般使用的壓力表溯源周期,可以基于壓力表的歷史檢定數據評估確定。在不同因素的影響下,壓力表的周檢合格率不同,使用可靠性目標要求不同,確定的檢定、溯源周期也不同,一般為1年至3年。

      (4)首次使用的壓力表溯源的時間間隔應區別于周期溯源的時間間隔。壓力表檢定規程中沒有區別規定首次檢定與后續檢定時間間隔的區別,既應區分首次檢定至第一次后續檢定之間的時間間隔與后續相鄰兩次檢定之間的時間間隔。大量的壓力表檢定數據表明,首次檢定合格,并經過6個月時間間隔進行第一次后續檢定也合格的壓力表可靠性較高,后續檢定周期可以延長。

      參照國際標準ISO 10012-1《計量檢測設備的質量保證要求》附錄A《確定計量檢測設備確認間隔的準則》以及我國計量技術規范JJG 1024-91《計量器具的可靠性分析原則》,確定壓力表的檢定周期,必須對兩個基本而又對立的原則進行權衡,一是應盡可能減少壓力表在使用中失準的風險,二是維持最少的檢定費用[3][4]。這兩條原則,前者體現了壓力表計量檢定的必要性與科學性,后者反映了可能性與合理性;力求實現兩者的協調統一,做到科學、合理地確定檢定周期。

      通常對于讀取壓力量值的壓力表溯源周期的確定首要考慮可靠性原則,兼顧經濟性原則。壓力表檢定周期的確定除了考慮壓力表自身的可靠性,還需考慮設備的可靠性設計。對于關鍵部位的壓力測量,采用兩塊以上的壓力表進行測量時,在保證壓力測量可靠性符合要求的前提下,可以適當降低單塊壓力表自身可靠性要求,即用系統高可靠性彌補壓力表自身的低可靠性。壓力表周期溯源需要平衡計量拆裝引入的風險。往往壓力表無在線溯源接口及設備,溯源時需將壓力表拆下來,溯源完畢后再進行回裝。檢定、溯源周期短意味著壓力表需要頻繁拆裝,拆裝造成接口氣密性降低、設備停止運行的風險,可能遠高于壓力表超檢定有效期使用的風險。壓力表計量保障應與整個設備的維修周期相結合,壓力表計量保障與設備等級修理同步,可以提高效率,降低計量拆裝引入的風險。

      4 結束語

      在工程技術、人民日常生活中壓力表時常被使用,其中有些技術要求較高,有些技術要求不高,有些僅作為壓力指示器,有些不讀取壓力表顯示的數值。對使用要求不同的壓力表應采取不同的量值溯源策略,以提高工作效率,節約社會資源,保證量值準確。列入國家強制檢定目錄的壓力表必須執行國家的法規和技術標準,對于非國家強制檢定的壓力表,使用單位的計量行政管理部門可以根據使用要求,進行分類管理,制定本系統、本行業的檢定管理辦法,選定不同的溯源周期。溯源周期可以定為1年至3年,不讀取壓力數值的可以使用前一次檢定,終身有效??傊?,壓力表自身的可靠性低,可以通過系統可靠性設計來彌補;對于測量要求高的壓力表,確定溯源周期主要考慮可靠性因素;對于測量要求不高的壓力表,確定溯源周期主要考慮經濟性因素;對于不做測量要求的壓力表,確定溯源周期主要考慮方便性因素。

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