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
отчет по практике.pdf
— 689.30 Кб (Скачать файл)| Page 1 |
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
| Page 2 |
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ......................
МЕСТО ПРОХОЖДЕНИЯ ПРАКТИКИ......................
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ..............................
1. Анализ технологического процесса изготовления труб..........................
2. Анализ метрологического обеспечения системы контроля......................
3. Расчет индекса измерительных возможностей системы контроля......................
ЗАКЛЮЧЕНИЕ....................
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ....................
| Page 3 |
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.
| Page 4 |
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
| Page 5 |
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.
| Page 6 |
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.).
| Page 7 |
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
| Page 8 |
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.
| Page 9 |
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.
| Page 10 |
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:
-
| Page 11 |
| Page 12 |
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
| Page 13 |
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
| Page 14 |
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
| Page 15 |
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.
| Page 16 |
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.
| Page 17 |
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ
1. Сайт ОАО «Синарский трубный завод» (ОАО «СинТЗ») [Электронный ресурс] //
http://www.tmkgroup.ru/sinara.
[Электронный ресурс] // http://baumanpress.ru/books/
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.