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一般压力表溯源周期管理

发布时间:2019-10-06 09:31:02 浏览:次

弹性元件式压力表结构简单、价格低廉、使用方法简单,被大量应用的同时,压力表也起着重要的作用。但是压力表的量值溯源需要将压力表从压力装置上拆卸下来,溯源后再装回,压力表按照6个月的周期进行溯源,给其使用带来极大的不方便,所有在使用的压力表均按照6个月的检定周期进行溯源难以得到有效落实。在工作中大部分压力表是一般意义上使用的压力表,不同的压力表有不同的作用,对其性能和可靠性也有不同的的要求,国家标准并没有对其规定检定、校准周期,一般使用的压力表量值溯源方式、周期、时机是这类压力表使用中存在的技术问题。

在实践中可以通过采集、统计压力表历史检定数据,建立数学模型,分析影响一般使用的压力表工作可靠性因素,研究压力表技术性能变化的趋势和规律,为压力表溯源周期的确定提供数据支撑,探索压力表的分类管理方法和计量保障模式,解决一般压力表量值溯源周期的技术问题。

1 检定周期确定的原则

检定周期是按照规定程序对计量器具进行定期检定的时间间隔。校准周期仅是对计量校准规定的时间间隔。

确定计量器具的检定周期主要从两方面考虑,一是可靠性,二是经济性。检定周期长,不合格的计量器具不能及时被发现,要保证可靠性,就必须缩短检定周期。但是,从经济性角度讲,检定周期短,会增加计量资源的消耗,因此,检定周期的确定应采用科学的方法在可靠性和经济性之间找到平衡点。检定周期的确定通常要根据:计量器具的工作原理、结构型式、制造材质和工艺等本身特征;计量器具的误差等级、重复性和稳定性等技术性能要求;计量器具的工作环境条件、使用频繁程度、日常维护等因素。同时在确定计量器具检定周期时,首先应明确适用于计量器具的测量可靠性目标;测量可靠性目标定的高,检定周期就要缩短;测量可靠性目标定的低,检定周期就可以延长。例如:计量器具的测量可靠性目标要求≥90%,则测量可靠性与检定时间间隔的关系如下图1所示。

图1 测量可靠目标与检定时间间隔关系

图1 测量可靠目标与检定时间间隔关系   下载原图

影响压力表检定周期的因素主要考虑以下几个方面。

(1)压力表安装部位的重要程度;

(2)压力表发生故障的概率;

(3)压力表长期测量的稳定性;

(4)压力表的准确度等级;

(5)压力表的使用频度;

(6)压力表的日常维护情况;

(7)压力表的磨损情况;

(8)压力表使用环境条件的恶劣程度。

2 检定周期管理和调整

目前,国内的检定周期管理与ISO、0IML等通行的做法存在一定差距,国际上普遍是根据计量器具自身特点和使用要求,采用不同的计量检定方式和溯源周期进行分类管理。

1988年我国化工行业的行业计量管理规定《化学工业计量器具分级管理办法》对本行业内的压力表进行了分类管理。其中规定,对于连续性运转装置上拆卸不便的压力表,根据有关检定规程,可随设备检修周期同步安排检定周期,但在日常运转中,必须严格监督检查;对准确度要求较高、但性能稳定、使用不频繁的压力表,检定周期可适当延长,所延长的时间应保证压力表可靠性[1]

1992年5月至1993年12月,原国家技术监督局组织了一次关于压力表检定周期的调研。调研由中南国家计量测试中心负责,与华东、华北国家计量测试中心、国家标准物质研究中心及有关国家计量检定规程归口单位对压力表强检工作计量器具现行检定周期实践效果及管理模式进行调研。调研组针对压力表问题共调查143个单位,采集7181034块压力表的检定数据,召开专家分析会,形成专题调研报告。报告认为:周检合格率直接关系到检定周期,主要影响因素是压力表质量和使用频度。其他影响因素较多,包括现场使用环境条件、压力表生产厂家、生产批次、压力表准确度的使用要求、操作人员技术水平、使用保养情况、压力表拆卸安装质量等。

近年来,我国航天工业部门对相关航空器产品使用压力表的检定周期规定为1年,周期检定压力表的数量占全部压力表数量的30%;有关部门采用规章的方式规定对于涉及设备性能和人身安全的设备和检测设备实行强制检定。其基本原则是按照使用要求、使用环境、使用频度、可靠性要求、周检合格率、设备修理周期、计量保障模式等因素进行综合评估,分类确定检定周期,解决设备压力表检定周期千篇一律为6个月、量值溯源不规范等问题。

国家计量法规定,对社会公用计量标准器具,部门和企业、事业单位使用的最高计量标准器具,以及用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测等纳入强检目录的工作计量器具,实施强制检定。强制检定的检定周期依据计量检定规程规定执行[2]。根据2000年10月23日国家技术监督局发布的《关于加强调整强制检定工作计量器具检定周期管理工作的通知》要求,强制检定计量器具的检定周期按规定可以进行调整;非强制检定的计量器具由用户自行调整溯源周期。

3 一般压力表的检定、溯源周期

《国家强制检定的工作计量器具检定管理办法》第六条规定,强制检定的周期,由执行强制检定的计量检定机构根据计量检定规程确定。因此,纳入国家强制检定目录的压力表,检定周期依据JJG 52-2013压力表计量检定规程,一般不超过6个月。这个检定周期规定是针对需要强制检定的压力表,不是指所有压力表。国家仅对列入强制检定目录的压力表进行检定周期管理,对于非国家强制检定目录规定的压力表需要进行量值溯源时,可由单位计量主管部门确定检定周期或校准周期,一般使用的压力表由使用单位自行确定溯源周期,对于监视用压力表、不读压力数值的压力表不需要周期溯源。

(1)一般使用的压力表溯源周期统一确定为6个月不合适。当前,对一般使用的压力表误认为溯源周期应像国家规定强制检定的压力表一样为6个月,不可以调整。不属于国家规定的强制检定范围压力表不适合使用6个月的溯源周期,其溯源周期应由计量主管部门确定。

(2)一般使用的压力表根据使用要求分别确定溯源周期。一般使用的压力表应由计量主管部门划分部门强制检定范围、非强制检定范围,以压力表的可靠性指标为基础,与设备技术、安全要求相适应,与设备修理周期相结合,根据实际情况确定不同类别的检定、溯源周期。

(3)一般使用的压力表检定周期可以通过数据分析方法评估确定。一般使用的压力表溯源周期,可以基于压力表的历史检定数据评估确定。在不同因素的影响下,压力表的周检合格率不同,使用可靠性目标要求不同,确定的检定、溯源周期也不同,一般为1年至3年。

(4)首次使用的压力表溯源的时间间隔应区别于周期溯源的时间间隔。压力表检定规程中没有区别规定首次检定与后续检定时间间隔的区别,既应区分首次检定至第一次后续检定之间的时间间隔与后续相邻两次检定之间的时间间隔。大量的压力表检定数据表明,首次检定合格,并经过6个月时间间隔进行第一次后续检定也合格的压力表可靠性较高,后续检定周期可以延长。

参照国际标准ISO 10012-1《计量检测设备的质量保证要求》附录A《确定计量检测设备确认间隔的准则》以及我国计量技术规范JJG 1024-91《计量器具的可靠性分析原则》,确定压力表的检定周期,必须对两个基本而又对立的原则进行权衡,一是应尽可能减少压力表在使用中失准的风险,二是维持最少的检定费用[3][4]。这两条原则,前者体现了压力表计量检定的必要性与科学性,后者反映了可能性与合理性;力求实现两者的协调统一,做到科学、合理地确定检定周期。

通常对于读取压力量值的压力表溯源周期的确定首要考虑可靠性原则,兼顾经济性原则。压力表检定周期的确定除了考虑压力表自身的可靠性,还需考虑设备的可靠性设计。对于关键部位的压力测量,采用两块以上的压力表进行测量时,在保证压力测量可靠性符合要求的前提下,可以适当降低单块压力表自身可靠性要求,即用系统高可靠性弥补压力表自身的低可靠性。压力表周期溯源需要平衡计量拆装引入的风险。往往压力表无在线溯源接口及设备,溯源时需将压力表拆下来,溯源完毕后再进行回装。检定、溯源周期短意味着压力表需要频繁拆装,拆装造成接口气密性降低、设备停止运行的风险,可能远高于压力表超检定有效期使用的风险。压力表计量保障应与整个设备的维修周期相结合,压力表计量保障与设备等级修理同步,可以提高效率,降低计量拆装引入的风险。

4 结束语

在工程技术、人民日常生活中压力表时常被使用,其中有些技术要求较高,有些技术要求不高,有些仅作为压力指示器,有些不读取压力表显示的数值。对使用要求不同的压力表应采取不同的量值溯源策略,以提高工作效率,节约社会资源,保证量值准确。列入国家强制检定目录的压力表必须执行国家的法规和技术标准,对于非国家强制检定的压力表,使用单位的计量行政管理部门可以根据使用要求,进行分类管理,制定本系统、本行业的检定管理办法,选定不同的溯源周期。溯源周期可以定为1年至3年,不读取压力数值的可以使用前一次检定,终身有效。总之,压力表自身的可靠性低,可以通过系统可靠性设计来弥补;对于测量要求高的压力表,确定溯源周期主要考虑可靠性因素;对于测量要求不高的压力表,确定溯源周期主要考虑经济性因素;对于不做测量要求的压力表,确定溯源周期主要考虑方便性因素。