Участие российских лабораторий в чешской программе проверки квалификации лабораторий металлургического анализа

МЕЖДУНАРОДНАЯ ДЕЯТЕЛьНОСТь

участие российских лаборатории в чешской программе проверки квалификации лабораторий металлургического анализа

И. Богумска

В. В. Степановских - директор ЗАО «Институт стандартных образцов»

Е. К. Колпакова - старший научный сотрудник ЗАО «Институт стандартных образцов»

В статье представлены сведения о Чешской национальной программе проверки квалификации лабораторий металлургического анализа и данные по результатам участия в этой программе российских аналитических лабораторий.

Ключевые слова: программа проверки квалификации, межлабораторные сравнительные испытания, МСИ.

Участие аналитических лабораторий в схемах проверки квалификации (proficiency testing, PT) в соответствии с рекомендациями международного стандарта ИСО/ МЭК 17025:2005 является эффективным способом демонстрации и подтверждения качества аналитических работ.

Организация проверок квалификации при проведении химического анализа в металлургии Чешской Республики (ранее - Чехословакии) имеет давние традиции. От группы экспертов по металлургической аналитике с 1993 г. эту традицию продолжил Чешский институт аккредитации, который в 1997-м уполномочил на проведение этих работ фирму SPL (г. Богумин) -изготовителя стандартных образцов.

В 2010 г. SPL прошла проверку компетентности и аккредитована в качестве провайдера проверок квалификации в форме межлабораторных сличительных испытаний (МСИ) в соответствии c ИСО/МЭК 17043:2010 (рис. 1).

НИМНЯШЙМИЙ

Рис. 1. Свидетельство об аккредитации SPL в качестве провайдера проверок квалификации лабораторий

itВ

Международная деятельность

В течение ряда лет ЗАО «Институт стандартных образцов» принимает участие в МСИ, организуемых SPL, а с 2006 г. является дистрибьютором Чешской национальной программы проверки квалификации в Российской Федерации.

Ежегодная программа МСИ (публикуется в начале года на сайтах Чешского института аккредитации: www. cai.cz и SPL: www.spl-bohumin.cz) включает девять типов анализируемых материалов (раундов проверки квалификации):

1) нелегированная сталь;

2) определение газообразующих примесей: С, S, N - в стали и С, S - в чугуне;

3) сплавы на основе меди;

4) чугун;

5) сталь или чугун;

6) сталь легированная;

7) сплавы алюминиевые;

8) сплавы алюминиевые с высоким содержанием кремния;

9) ферросплавы и оксидные материалы (огнеупоры, шлаки, руды и т. д.).

В раундах 1, 3, 4, 6, 7, 8 предусмотрено определение содержания элементов в монолитных образцах методами спектрального анализа (без ограничения типа аналитического прибора и источника возбуждения спектра); допускается применение альтернативных методов «мокрой» химии. Таким образом, одна и та же лаборатория имеет возможность представить результаты, полученные одновременно несколькими методами.

В раунде 2 применяют методы: ИК-абсорбционный метод, сжигание пробы в токе кислорода (определение С, S) и плавления в атмосфере инертного газа (определение N).

Раунды 5 и 9 (дисперсные образцы) предназначены для проверки методов «мокрой» химии по выбору лаборатории, однако в девятом раунде допускается применять и методы рентгенофлуорес-центного анализа.

Типы (марки) материалов и их состав меняются каждый год таким образом, чтобы постепенно

охватить весь диапазон концентраций определяемых элементов.

Образцы для контроля (ОК) изготавливают в соответствии с требованиями и исследуют в соответствии с Руководством ИСО/РЕМКО 35:2006, тщательно контролируя межэкземплярную и внутриэкземплярную однородность.

Опорное значение рассчитывают как среднее из результатов участников после исключения выбросов. Если наблюдается отклонение от нормального распределения, используется робастный метод оценки опорного значения. Опорное значение, полученное по результатам МСИ, не должно статистически значимо отличаться от результатов, полученных независимо и прослеживаемых до других подходящих стандартных образцов (CRM и RM).

Оценку результатов участников МСИ осуществляют по Z-индексу. При расчете Z-индекса используют значение показателя воспроизводимости установленное по результатам участников МСИ (SPT) и нормированное (SN), рассчитанное на основе показателей точности, приведенных в международных (ISO, EN) и национальных стандартах1. Значения SN для спектрометрического анализа обобщены в компьютерной программе ТРР-Fe (находится в свободном доступе на сайте SPL: www. spl-bohumin.cz).

В результате расчета получают «субъективную» (ZPT) и «объективную» (ZN) оценку Z-индекса в зависимости от используемого S. Результаты лаборатории в МСИ признают:

- удовлетворительными, при I Z I < 2;

- удовлетворительными с предупреждением, при 3 > I Z I > 2;

- неудовлетворительными, при IZI > 3.

Конфиденциальность. При организации и оценке

результатов участвующие лаборатории идентифицируются только цифровым кодом. Наименование участника является конфиденциальным и известно только лаборатории и провайдеру МСИ.

Документация. После оценки результатов сличений участник получает полный отчет с результатами всех лабораторий и их обработкой и следующие персональные документы:

1 В настоящее время наиболее комплексным является проект национального стандарт РФ: «Чугун, сталь, ферросплавы, хром и марганец металлические - Нормы точности количественного анализа», а также Рекомендация «Нормы точности количественного химического анализа материалов черной металлургии» М 20-2010 (Екатеринбург: Изд-во ЗАО «Институт стандартных образцов», 2010).

58 Certified Reference Materials № 4, 2011

Рис. 2. Сертификат участия в Программе проверки квалификации

- свидетельство об участии (рис. 2) с приложениями;

- диаграмму графического сравнения результатов участника с результатами остальных участников и опорным значением (рис. 3);

- графическое изображение Z-индекса участника для всех определяемых компонентов (рис. 4);

- список опорных значений и их неопределенности (для возможного последующего использования ОК в качестве RM).

Программа проверки квалификации не наклады вает никаких ограничений на участие лабораторий в МСИ. С целью оценки международной сопоставимо сти результатов обеспечивается участие зарубежных лабораторий.

Например, в 2010 г. в девяти раундах чешскими лабораториями был проведен анализ 126 образцов; лабораториями Австрии - 7 образцов, лабораторией Великобритании - 1, Венгрии - 5, Молдавии - 9, Польши - 13, России - 44 (участвовало 16 лабораторий!), Словакии - 17, Словении - 2. Ощутимых региональных различий в результатах не зарегистрировано.

Сотрудничество фирмы SPL с лабораториями не заканчивается оформлением и передачей документов. Образцы для контроля изготавливаются в достаточном количестве и предлагаются участникам МСИ для использования в качестве RM, а также предлагаются другим лабораториям, которые хотели бы участвовать в МСИ дополнительно (ОК передаются под кодом). С ассортиментом этих ОК и их составом можно ознакомиться на сайте www.splbohumin.cz.

Число российских лабораторий, участвующих в чешской программе в период с 2006 по 2010 г.,

а)

б)

в)

Рис. 3. Приложение к сертификату, включающее: а) результаты всех лабораторий-участников; б) 7-индексы лаборатории-участника; в) опорные значения ОК

ЦК

Международная деятельность

Рис. 4. Количество российских лабораторий, принявших участие в программе проверки квалификации

увеличилось в 3,5 раза (рис. 4). Основными участниками являются лаборатории черной металлургии.

В качестве примера в табл. 1 представлены сводные результаты участия Российских лабораторий в МСИ (ОК РТ 18/1). Данные таблицы подтверждают достаточно высокий уровень полученных российскими лабораториями результатов.

Представляется целесообразным рассмотреть результаты, полученные российскими лабораториями при анализе отдельных элементов в стали и чугуна в МСИ 2010 г. (эти материалы являются наиболее востребованными среди российских лабораторий). В табл. 2-7 показаны метрологические характеристики, полученные при анализе основных элементов в ОК. В качестве основных показателей представлены: опорное значение ХРТ и оценка стандартного отклонения воспроизводимости SPT, рассчитанные по всем результатам МСИ (пРТ - общее число результатов МСИ); Хвц , SRЦ - то же по результатам российских лабораторий (пш - общее число результатов российских лабораторий), для сравнения приведены значения нормированных показателей стя1, а также смещение среднего значения Хц относительно опорного значения - (ХРТ- Хт).

Участие в Программе проверки квалификации подтверждает достоверность результатов измерений показателей качества материалов металлургического производства в лабораториях России.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В то время как международные сличения на уровне государственных метрологических институтов распространены в настоящее время довольно широко, работы по проведению сличений на уровне производственных лабораторий далеко отстают от требуемых масштабов. Чешская программа проверки квалификации является примером успешного решения этой задачи в одной из наиболее важных областей практического использования химического анализа - в металлургическом анализе. Авторы считают, что эта программа имеет потенциал для роста как по числу участников, так и по количеству объектов анализа (анализируемых матриц и ОК).

1 Значения приведены в соответствии с рекомендацией «Нормы точности количественного химического анализа материалов черной металлургии» М 20-2010 (Екатеринбург: Изд-во ЗАО «Институт стандартных образцов», 2010).

60 Certified Reference Materials № 4, 2011

Таблица 1

Сводные результаты МСИ

Диапазон 7-индекса Количество результатов, полученных всеми лабораториями Доля результатов, % Количество результатов, полученных лабораториями России Доля результатов, %

^ * 2 761 91,4 171 88,6

2 < < 3 37 4,4 13 6,7

^ > 3 35 4,2 9 4,7

^РТ1 < 2 751 90,2 169 87,6

2 < ^РТ1 < 3 53 6,4 14 7,3

^РТ1 > 3 29 3,5 10 5,2

Всего результатов 833 100 193 100

Таблица 2

Результаты МСИ (ОК сталь низколегированная РТ 18/1). Методы спектрального и рентгенофлюоресцентного анализа

Элемент Хрт

С 0,681 0,015 43 0,688 0,018 12 0,011 0,020 -0,007

Мп 0,735 0,021 47 0,752 0,022 12 0,015 0,020 -0,017

Si 0,792 0,016 44 0,781 0,019 12 0,020 0,028 0,011

Р 0,0315 0,0017 43 0,0318 0,0018 10 0,002 0,0028 -0,0003

S 0,0202 0,0021 44 0,0222 0,0018 10 0,0018 0,0036 -0,0020

Сг 1,000 0,016 48 1,003 0,015 10 0,023 0,020 -0,003

NN 1,206 0,025 47 1,207 0,018 10 0,027 0,040 -0,001

Си 0,321 0,006 44 0,322 0,007 11 0,010 0,016 -0,001

Таблица 3

Результаты МСИ (ОК Сталь низколегированная РТ 18/2А).

Определение С, S

и N (метод плавления пробы в атмосфере инертного газа

Элемент Хрт

С 0,228 0,003 29 0,221 0,002 6 0,005 0,0080 0,007

S 0,0167 0,0006 29 0,0169 0,0004 6 0,0009 0,0011 -0,0002

N 0,00725 0,00037 17 0,00752 0,00013 4 0,00050 0,0012 -0,00027

ЦК

Международная деятельность

Таблица 4

Результаты МСИ (ОК Чугун РТ 18/2В).

Определение С, S

Элемент хРТ

С 3,17 0,018 24 3,188 0,012 4 0,024 0,038 -0,018

Б 0,0137 0,0008 23 0,0129 * 3 0,0008 0,0011 0,0008

Значение SRU не рассчитывали из-за малого числа результатов МСИ.

Таблица 5

Результаты МСИ (ОК Высокопрочный чугун РТ 18/4). Методы спектрального и рентгенофлюоресцентного анализа

Элемент Хрт

С 3,55 0,078 23 3,539 0,033 5 0,049 0,053 0,011

Мп 0,514 0,011 25 0,519 0,004 6 0,012 0,031 -0,005

Si 2,497 0,053 25 2,503 0,076 6 0,051 0,074 -0,006

Р 0,033 0,0038 25 0,0341 0,0025 6 0,0025 0,0045 -0,0011

Б 0,0094 0,0009 24 0,0094 0,0005 6 0,0012 0,0018 0

Сг 0,0266 0,0021 22 0,0266 0,0021 4 0,0024 0,0045 0

N 0,0168 0,0024 21 0,0186 0,0054 5 0,0021 0,0022 -0,0018

Си 0,018 0,0016 23 0,0176 0,001 4 0,0022 0,0022 0,0004

Таблица 6

Результаты МСИ (ОК Сталь низколегированная РТ 18/5). Методы «мокрой» химии

Элемент Хрт

Мп 1,183 0,02 17 1,194 0,022 7 0,021 0,019 -0,011

Si 0,281 0,013 15 0,284 0,017 6 0,009 0,011 -0,003

Р 0,0097 0,0008 13 0,0102 0,0008 5 0,0016 0,0009 -0,0005

Сг 1,05 0,013 15 1,055 0,023 7 0,024 0,018 -0,005

N 0,178 0,009 16 0,179 0,011 7 0,007 0,0065 -0,001

Си 0,107 0,002 12 0,108 0,008 7 0,005 0,0067 -0,001

62 СегИМ Р^егепсе Ма№па^ № 4, 2011

Таблица 7

Результаты МСИ (ОК нержавеющая сталь РТ 18/6). Методы спектрального и рентгенофлюоресцентного анализа

Значение S не рассчитывали из-за малого числа результатов МСИ.

Элемент Хрт

С 0,212 0,012 29 0,202 - 3 0,006 0,012 0,010

Мп 0,479 0,013 33 0,486 - 3 0,011 0,012 -0,007

Si 0,187 0,015 29 0,185 3 0,007 0,010 0,002

Р 0,0342 0,0032 30 0,0322 - 3 0,0021 0,0028 0,0020

S 0,0154 0,0023 29 0,017 - 3 0,0016 0,002 -0,0016

Сг 15,64 0,09 31 15,63 - 3 0,19 0,18 0,01

1\й. 1,71 0,04 31 1,70 - 3 0,04 0,04 0,01

Си 0,063 0,005 30 0,062 - 3 0,004 0,006 0,001

16-е ЗАСЕДАНИЕ ТК 1.12 «СТАНДАРТНЫЕ ОБРАЗЦЫ»

КООМЕТ

УДК 006.9:53.089.68

-

Э. Г. Бурыкина - руководитель группы международных работ, старший научный сотрудник ФГУП «УНИИМ»

В статье изложены основные итоги и принятые решения 16-го заседания ТК 1.12 «Стандартные образцы», а также краткая информация о деятельности по СО в других международных организациях.

Ключевые слова: ТК 1.12 «Стандартные образцы», КООМЕТ.

Очередное 16-е заседание ТК 1.12 «Стандартные образцы» КООМЕТ (далее - ТК 1.12 «СО») подготовлено и проведено в Украине (г. Харьков, октябрь, 2011 г.). В работе заседания приняли участие представители Армении, Беларуси, Германии, Казахстана, России и Украины - корреспонденты ТК 1.12 «СО», координаторы тем и специалисты различных об-

ластей национальной экономики стран - членов КООМЕТ, участвующие в разработке конкретных типов стандартных образцов, а также представитель ТК 1.8 «Физико-химия».

Заседание приветствовали генеральный директор Национального научного центра «Институт метрологии» г-н А. Дудолад и член Комитета КООМЕТ, первый