Анализ измерительных возможностей системы контроля и испытаний
Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Мая 2015 в 23:38, курсовая работа
Краткое описание
В настоящее время, когда идет бурное развитие технологий и производства, во
внутреннем и внешнем рынках важную роль играет качество товара. Для поддержания
своей конкурентоспособности производители
повышают качество выпускаемого
продукта. Для этого изготовитель помимо изменений в технологии производства
устанавливает необходимую систему контроля. Система контроля содержит
технологическую/ контрольную операцию, контролируемый параметр, исполнителя,
средство контроля, способ регистрации.
Содержание
ВВЕДЕНИЕ....................................................................................................................................3
МЕСТО ПРОХОЖДЕНИЯ ПРАКТИКИ.....................................................................................5
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ...........................................................................................................7
1. Анализ технологического процесса изготовления труб.....................................................7
2. Анализ метрологического обеспечения системы контроля...............................................8
3. Расчет индекса измерительных возможностей системы контроля.................................14
ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................................................................................................16
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ............
Вложенные файлы: 1 файл
Министерство образования и науки Российской Федерации
ФГАОУ ВПО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»
Институт Естественных наук
Кафедра магнетизма и магнитных наноматериалов
Отчет по курсовой работе
«Анализ измерительных возможностей системы контроля и
испытаний»
Дисциплина «Метрология, Стандартизация, Подтверждение соответствия»
Студент группы
ЕН-310309
_________________Садыкова А.Р.
Преподаватель дисциплины
_________________ Степанова Е.А.
Екатеринбург 2013
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ....................................................................................................................................3
МЕСТО ПРОХОЖДЕНИЯ ПРАКТИКИ.....................................................................................5
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ...........................................................................................................7
1. Анализ технологического процесса изготовления труб.....................................................7
2. Анализ метрологического обеспечения системы контроля...............................................8
3. Расчет индекса измерительных возможностей системы контроля.................................14
ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................................................................................................16
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ...................................17
8
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время, когда идет бурное развитие технологий и производства, во
внутреннем и внешнем рынках важную роль играет качество товара. Для поддержания
своей конкурентоспособности производители
повышают качество выпускаемого
продукта. Для этого изготовитель помимо изменений в технологии производства
устанавливает необходимую систему контроля. Система контроля содержит
технологическую/ контрольную операцию, контролируемый параметр, исполнителя,
средство контроля, способ регистрации. Система контроля необходима для проверки
соответствия, на каждом этапе производства, характеристик проверяемого образца
требованиям нормативной документации. Качество достигается с
помощью
метрологического обеспечения.
Под метрологическим обеспечением (МО) понимается применение научных,
технических основ и методических разработок, которые необходимы для достижения
единства измерений и требуемой погрешности результатов измерений, т.е. необходимого
качества измерений.
Понятие «метрологическое обеспечение» может рассматриваться в узком и
широком смысле.
В узком – понятие «метрологическое обеспечение» охватывает измерения,
контроль, испытания и измерительные системы. В широком смысле – понятие
«метрологическое обеспечение» используется для систем управления, технологических
процессов и производств, подразумевая при этом МО измерений (контроля, испытаний),
другими словами, их качества в системах управления, в технологических процессах или
производствах. Этот термин, в ряде случаев, применяют, когда речь идет о качестве
измерений в рекомендованных в стандартах средствах, методах, методиках выполнения
измерений, а также при сертификации изделий и услуг.
Объектом МО являются все стадии жизненного цикла изделий и услуг, а именно –
последовательность взаимосвязанных процессов (этапов) их разработки, проектирования,
производства и эксплуатации, что согласуется с всеобщим и универсальным контролем
качества изделий и услуг, который сопровождается измерениями полного комплекса их
характеристик и параметров в течение всех циклов их создания и эксплуатации.
Анализ измерительных возможностей системы контроля и испытаний состоит в
проверке насколько метрологическое обеспечение, которым пользуется изготовитель при
контроле
выпускаемой
продукции, обеспечивает
характеристики
продукции,
удовлетворяющие требованиям нормативной документации. Для этого применяется такая
характеристика, как индекс измерительных возможностей.
В расчете индекса измерительных возможностей и заключалась производственная
практика.
Для анализа измерительных возможностей системы контроля и испытаний были
поставлены такие задачи, как:
Анализ технологического процесса изготовления труб
Анализ метрологического обеспечения системы контроля труб
Расчет индекса измерительных возможностей системы
МЕСТО ПРОХОЖДЕНИЯ ПРАКТИКИ
Производственная практика проходила в Органе по сертификации металлов и
промышленной продукции Федеральном агентстве по техническому регулированию и
метрологии Уральском Научно-Исследовательском Институте Метрологии.
Деятельность ФГУП "УНИИМ":
Региональное отделение Центра метрологического обеспечения и оценки
соответствия нанотехнологий и продукции наноиндустрии в Уральском
федеральном округе (отделение Центра в УрФО)
Хранение и совершенствование эталонов и УВТ
Государственная служба стандартных образцов
Исследование и разработка средств измерений, в т.ч. стандартных образцов
Передача размеров единиц (поверка, калибровка)
Аккредитация лабораторий, метрологических служб
Сертификация металлов и промышленной продукции
Испытания и сертификация средств измерений
Оценка состояния измерений в испытательных измерительных лабораториях
Аттестация испытательного оборудования
Межлабораторные сравнительные испытания
Аттестация методик измерений
ФГУП «Уральский НИИ метрологии»
является экспертной организацией,
выполняющей функции по организации оказания заявителю, аккредитованному лицу
услуг, необходимых и обязательных для предоставления государственных услуг в
соответствии с Федеральным законом «Об аккредитации в национальной системе
аккредитации» (№ 412-ФЗ от 28.12.2013 г.).
Проведение работ, связанных с аккредитацией, осуществляют штатные
сотрудники отдела № 24 «Центр экспертов по аккредитации в области оценки
соответствия и обеспечения единства измерений», являющегося
структурным
подразделением ФГУП «УНИИМ», а также эксперты, с которыми экспертная
организация осуществляет взаимодействие в соответствии с Федеральным законом №
412-ФЗ.
В
состав
экспертной
организации
ФГУП «УНИИМ»
входят
высококвалифицированные специалисты в области метрологического обеспечения
аналитического контроля - аттестованные эксперты по аккредитации испытательных
лабораторий, имеющие большой опыт работ по аккредитации лабораторий разного
профиля (испытательных лабораторий нефти и нефтепродуктов, природного газа,
металлов и сплавов, строительных материалов, пищевой продукции, клинико-
диагностических, микробиологических, экологических и санитарно-промышленных
лабораторий и др.).
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1. Анализ технологического процесса изготовления труб
Технологический процесс охватывает работы, непосредственно связанные с
превращением сырья в готовую продукцию. Весь процесс состоит из ряда
производственных (технологических) операций, которые выполняются в строго
определенной последовательности. Под производственной операцией понимается часть
технологического процесса, выполняемая на определенном рабочем месте определенным
инструментом или на определенном оборудовании. В данном случае готовой продукцией
является труба.
Рассмотрим технологический процесс изготовления труб:
- Входной контроль
- Контроль трубной продукции
- Технологический контроль
- Термообработка
- Правка
- Охлаждение
- Контроль механических/технологических свойств
- Контроль микро- и макроструктуры
- Неразрушающий контроль
- Шаблонирование
- Нарезка резьбы
- Наворот муфт
- Гидравлические испытания
- Контроль на инспекционных столах
- Маркировка клеймением
- Установка предохранительных деталей
- Маркировка краской
- Консервация
- Увязка в пакеты
2. Анализ метрологического обеспечения системы контроля
При внедрении МО систем контроля и управления необходимо использовать системный
подход. Он должно включать следующее:
- установление необходимого перечня измеряемых величин и норм точности
(диапазон допускаемых погрешностей);
- организацию выбора средств измерений (контроля, испытаний), основанную на
расчете;
- технико-экономическое обоснование выбора контрольно-измерительной техники с
учетом ее стандартизации, унификации и агрегетирования;
- создание и аттестацию методик выполнения измерений (МВИ) для контроля и
испытаний;
- разработку положений по метрологической аттестации, поверку и калибровку
контрольно-измерительной техники и систем для проведения испытаний;
- контроль за соблюдением метрологических правил и норм;
-
участие в разработке и внедрении стандартов и других нормативно-технических
документов (НТД) по стандартизации, в том числе международных;
-
организацию
метрологической
экспертизы
проектов
нормативной,
конструкторской и технологической документаций;
-
проведение анализа точности измерений, полученных с помощью прибора на
стадии эксплуатации и разработки мероприятий по их совершенствованию;
- подготовку работников соответствующих служб к проведению мероприятий по
МО.
Разработка и проведение мероприятий по МО возлагается на метрологические
государственные и ведомственные службы (последние называются метрологическими
службами юридического лица).
К средствам контроля на трубных металлургических производствах можно
отнести как отдельные средства измерений, так и сложные измерительные устройства и
информационные измерительные системы. Однако, в отличие от АСУ ТП, эти средства
изготавливаются на заводах или предприятиях-изготовителях и изначально проходят все
этапы метрологического обеспечения метрологическими службами этих организаций. Они
подвергаются процедурам градуировки, поверки или калибровки, государственным и
ведомственным испытаниям на утверждение типа обязательной или добровольной
сертификации, а для испытательного оборудования – также метрологической аттестации.
В дальнейшем – при эксплуатации средств контроля на предприятиях трубной
металлургический промышленности производится анализ состояния измерений, контроля
и испытаний с целью установления соответствия достигнутого уровня метрологического
обеспечения определенным требованиям и разработки, предложений по его улучшению.
В завершении анализа состояния составляется акт о результатах анализа состояния
производства. Акт содержит сведения о выпускаемой продукции, в том числе, в акте
приводится цель, основание, время проведения и база анализа, указываются эксперты,
проводившие анализ, результат анализа и вывод.
Сведения о выпускаемой продукции:
1). Трубы насосно-компрессорные бесшовные:
Уровень требований: PSL-1/PSL-2/PSL-3
Наружный диаметр от 33,40 до 114,30 мм;
Толщина стенки от 3,38 до 8,56 мм;
Группа длин 1/2/3;
Вид труб:
Насосно-компрессорные трубы без резьбы / со специальной отделкой концов;
Насосно-компрессорные трубы без высадки (NU) / с наружной высадкой (EU);
Насосно-компрессорные трубы со специальными муфтами EU;
Насосно-компрессорные трубы с обычными муфтами со специальной фаской NU,
EU;
Насосно-компрессорные трубы без муфт;
Класс -1 (группы прочности Н40, N80 типы 1 и Q, R95),
Класс - 2 (группы прочности C90, L80 типы 1 и 13Cr, T95),
Класс – 3 (группы прочности P110);
2. Трубы обсадные бесшовные:
Уровень требований: PSL-1/PSL-2/PSL-3
Наружный диаметр от 114,30 до 168,28 мм;
Толщина стенки от 5,21 до 12,06 мм;
Группы длин 1/2/3;
Вид труб:
Обсадные трубы без резьбы;
Обсадные трубы с резьбой
Тип соединения:
с короткой закругленной резьбой (SC);
с удлиненной закругленной резьбой (LC);
с упорной резьбой (BC);
со специальной отделкой концов;
обсадные трубы со специальными муфтами ВС;
обсадные трубы со специальными муфтами со специальной фаской ВС;
обсадные трубы без муфт;
класс - 1 (группы прочности H40, J55, K55, N80 типы 1 и Q, R95),
класс - 2 (группы прочности C90, L80 тип 1, M65, T95, С110),
класс - 3 (группа прочности P110),
класс - 4 (группа прочности Q125).
Как в первом, так и во втором случае трубы обладают одинаковыми
техническими процессами.
Ниже представлены результаты анализа состояния производства труб:
-
Таблица 1- Система контроля
Технологич
еская/контр
ольная
операция
Контролируемый параметр
Величина(
диапазон)к
онтролиру
емого
параметра
Ответст
венный
за
контрол
ь
Объем и/или периодичность контроля
Способ регистрации
По НД Исполнитель
ОТК/
ОЛКИ
Входной контроль
Контроль
трубной
заготовки
Химический состав
Марка стали
По
сертифика
ту
качества
трубной
продукции
исполн
итель
-
Каждая партия
-
Регистрация в журнале (форма Ф10-
38) данных из сертификата качества
Технологический контроль
Термообраб
отка:
закалка
-отпуск
Режимы ТО: температура печи по
зонам
-температура на выходе
-такты печи
настройка спрейера:
-расход воды
-скорость прохождения
-температура после спрейера
-
Исполн
итель /
ОТК
-
Оперативный
контроль
3 раза в
смену
Автоматическая регистрация
режимов ТО. Исполнитель –
регистрация режимов в журнале
форма Ф ТИ 161- Е4-1829 (Ж)).
ОТК – регистрация результатов
контроля технологии в журнале
(форма ТИ 161-Т4-1829(М))
Правка
Режимы правильного стана:
- температура при правке
-расстояние между валками
-величина смещения средней
валковой обоймы
-качество наружной поверхности и
прямолинейность
-
Исполн
итель
-
оперативный
-
Регистрация в журнале (форма ФТИ
161-Т4-1840(А))
Охлаждени
е
-
-
-
-
-
-
-
Контроль
механическ
их /
технологиче
ских
-Механические свойства
-технологические свойства
-микро- и макроструктура
П.п.7.2,
7.3, 7.5,
7.7, 7.8,
7.10, 7.11,
7.13, API
Исполн
итель /
ОТК /
ОЛКИ
1
труба
ТУ
14-
161-
Отбор образцов от
1 трубы
1 труба
Исполнитель – регистрация
образцов в журнале (форма Ф ТИ
161-Т4-1839(Б)). ОЛКИ –
регистрация результатов испытаний
в форме протоколов ОТК – отметка
свойств,
микро- и
макрострук
туры
Spec 5CT
195-2
трубы
в предъявке (форма Ф 10-110). При
неудовлетворительных результатах
механических испытаний -
проведение химического анализа
металла для корректировки
режимов ТО
Неразруша
ющий
контроль
(УЗК, ВТК,
МПК)
Сплошность металла
П. 8.13.1
API Spec 5
CT
ОТК
100%
-
100%
проверка
настройк
и и
дефектос
копа по
СОП –
каждые 2
часа
Регистрация результатов по УЗК
(виды дефектов , толщина стенки) в
журнале (форма Ф 61-04-2007) .
Регистрация результатов ВТК (виды
дефектов по телу, по концам, по
телу+концам; остаточная
намагниченность) в журнале (форма
Ф 61-04-2007)
Шаблониро
вание
Диаметр оправки
-
исполн
итель
-
1 раз в начале
месяца
-
Регистрация в журнале (форма Ф-
Т4-1813 (Б)) количества
соответствующей /
несоответствующей продукции.
Регистрация в журнале (форма Ф-
ТИ 161-Т4-1810 (А)) видов
несоответствий
Прямолинейность
П.8.9 API
Spec 5CT
исполн
итель
100%
100%
-
Нарезка
резьбы
Параметры резьбы
API Spec
5B
Исполн
итель /
ОТК /
ОЛКИ
100%
Для труб по ГОСТ
633, ТУ 14-161-
195 – при
настройке на
первых двух
трубах, далее –
периодический
контроль на
каждой 10 трубе
для труб по ТУ
14-161-227-100%
1 раз в
смену
(шаг,
высота
профиля,
конуснос
ть) / 1
Исполнитель – регистрация в
журнале (форма Ф. ТИ 161-Т4-1809
(Н)) количества соответствующей /
и несоответствующей продукции,
видов несоответствий.
ОТК – регистрация в журнале
(форма Ф.Ти 161-Т4-1810 (А))
количества соответствующей / и
несоответствующей продукции,
видов несоответствий
Технический контроль
Наворот
муфт
-Настройка муфтонаверточного
станка
- Качество свинчивания (натяг,
длина свинчивания)
-
Исполн
итель
-
Оперативный
контроль
-
Регистрация в журнале (форма
Ф.ТИ 161-Т2-Т4-1510 (Ж))
результатов настройки
3. Расчет индекса измерительных возможностей системы
контроля
Индекс измерительных возможностей
определяется по формуле:
Где
и
- соответственно наибольшее и наименьшее предельные значения показателя
качества (пределы поля допуска),
– суммарная стандартная неопределенность,
–
расширенная неопределенность с коэффициентом охвата k = 2.
Таблица 2 - Расчет индекса измерительных возможностей системы контроля и испытаний.
Технологичес
кая/
Контрольная
операция
Контролируемая
характеристика
Допуск
на
контролируемую
характеристику
Применяемые
СИ, ИО
Погрешность
СИ (методики)
Расчет
индекса
измерительных возможностей
Cm
(индекса
соответствия
средства контроля Сск)
Неразрушающий
контроль
Сплошность
s
-12,5%
компрессорные трубы:
0,689 мм
(s = 5,51 мм)
Обсадные трубы:
0,794 мм
(s = 6,35 мм)
СОП
Насосно-копрессоррные:
наружная продольная (0,31-0,33) мм
внутренняя продольная (0,30-0,35) мм
Обсадные:
наружная продольная (0,32-0,36) мм
внутренняя продольная (0,30-0,36) мм
0,01 мм
Принятая глубина дефекта
СОП
позволяет
с
вероятностью 100% принять
решение
о
соответствии
характеристики
установленным требованиям
Шаблонирование
Внутренний
диаметр
Диаметр оправки:
Насосно-
компрессорные трубы:
D≤73,02 = d-2,38
D>73,02 = d-3,18
Обсадные трубы:
d-3,18
Оправка
допуск на диаметр +0,25 мм
Микрометр МК
0,01 мм
Cm = 25
Гидравлические
испытания
Стойкость
труб
при
гидроиспытании
(18,5-69,0) МПа
Наименьшая
ступень
давлений 3,0 МПа
Гидропресс
Датчик давления 0…1600 Бар
Манометр (0-1600) Бар
±0,35%ДИ
ЦД 50 Бар
Наименьшая
ступень
давления составляет 30 бар
Индекс
измерительных
возможностей,
характеризующий
различимость
значений
давления по манометру:
Cm = 0,3
Индекс
измерительных
возможностей,
характеризующий
различимость
значений
давления по датчику:
Cm = 2,68
Приемка
на
инспекционных
столах
Наружный
диаметр
D±0,79 мм
Насосно-
компрессорные трубы:
Dmin = 33,40 мм
Обсадные трубы:
Dmin = 114,30 мм
Штангенциркуль
ЦД 0,01 мм
Cm = 158
Толщина стенки
s
-12,5%
Насосно-
компрессорные трубы:
smin = 3,38 мм
Обсадные трубы:
smin = 5,21 мм
МТ (0-25) мм
0,01 мм
Cm = 42
Длина
Насосно-
компрессорные трубы:
DLmin = (6,10-7,32) м
Обсадные трубы:
DLmin = (4,88-7,62) м
Рулетка
1,0 мм
Cm = 1220
По полученным индексам измерительных возможностей системы контроля определяется
насколько используемая методика измерений позволяет получить достоверные
результаты. Если полученный индекс должен находится в пределах:
• от 3 до 10 – используемый измерительный процесс может быть приемлем, если
контролируемая характеристика не является критической.
• менее 3 – требуются улучшения измерительного процесса.
• Свыше 10 – измеряемый процесс приемлем для оценки соответствия допуску.
По данным из таблицы видно, что все полученные индексы измерительных
возможностей располагаются в пределах допустимых значениях, кроме
индекса для гидравлических испытаний.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
При выполнении курсовой работы по анализу измерительных возможностей
системы контроля и испытаний были выполнены следующие задачи:
– Выполнен анализ технологического процесса изготовления труб.
– Выполнен анализ метрологического обеспечения системы контроля.
– Выполнены расчеты индекса измерительных возможностей .
При анализе измерительных возможностей системы контроля был использован
пример технологического процесса изготовления труб, содержащего операции контроля, с
помощью которого можно определить эффективность метрологического обеспечения,
используемого изготовителем, для выпуска продукции с характеристиками,
соответствующими установленным в нормативном документе. Для установления
эффективности метрологического обеспечения были подсчитаны индексы измерительных
возможностей.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ
1. Сайт ОАО «Синарский трубный завод» (ОАО «СинТЗ») [Электронный ресурс] //
http://www.tmkgroup.ru/sinara.php (дата обращения 26.06.14).
2. Машины для правки труб. Конструкции, расчеты, исследования Ротов И.С.
[Электронный ресурс] // http://baumanpress.ru/books/443/443.pdf (дата обращения
27.06.14).
3. ГОСТ Р 53366-2009 (ИСО 11960:2004). Трубы стальные, применяемые в
качестве обсадных или насосно-компрессорных труб для скважин в нефтяной и
газовой промышленности. Общие технические условия.
4. ГОСТ 632-80 Трубы обсадные и муфты к ним. Технические условия
5. ГОСТ 633-80 Трубы насосно-компрессорные и муфты к ним. Технические
условия.
6. Метрологическое обеспечение технологических процессов в машиностроении:
учебное пособие. Пичугин И.К., Свичник Л.В., Кривошвин В.Н.
7. JCGM 106:2012 Еvaluation of measurement data – The role of measurement uncertainty
in conformity assessment
8. Акт о результатах анализа состояния производства № 1088 от 17.05.2012.
9. Санитарно – технические работы Грингауз Ф.И.
Информация о работе Анализ измерительных возможностей системы контроля и испытаний