金屬材料檢測領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的規(guī)范化管理研究

柳倩 郭峰 朱廣躍 杜強(qiáng) 孔娜 張晴晴

摘要：在金屬材料的檢驗(yàn)檢測中，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制中必不可少的。本文闡述了在金屬材料檢測領(lǐng)域如何開展標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的采購驗(yàn)收、保管使用、期間核查等工作，探討了如何進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的規(guī)范化管理。

Abstract： In the inspection and testing of metallic material， reference materials are essential for laboratory quality control. This paper expounds how to carry out the procurement and acceptance， storage and use， intermediate check of reference materials in metallic material testing laboratory， and discusses how to carry out the standardized management of reference materials.

關(guān)鍵詞：金屬材料;標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì);期間核查;規(guī)范化管理

Key words： metallic material;reference material;intermediate check;standardization management

中圖分類號：TB741 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2022）01-0184-03

0 ?引言

金屬材料的使用歷史悠久，在人類文明史上留下過濃墨重彩的一筆。當(dāng)下，為適應(yīng)多元化的應(yīng)用需求，無論是生產(chǎn)者還是消費(fèi)者，都希望對金屬材料的各類性能有更詳細(xì)的了解，因此對檢驗(yàn)檢測也越來越重視。而金屬材料的檢驗(yàn)檢測必然離不開標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的使用。標(biāo)準(zhǔn)樣品通常又稱標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（reference material，簡寫RM），指的是實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)，是國家標(biāo)準(zhǔn)化工作的重要組成部分，與文字標(biāo)準(zhǔn)一起構(gòu)成了完整的標(biāo)準(zhǔn)體系[1]。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是檢驗(yàn)檢測過程中標(biāo)準(zhǔn)化工作的重要一環(huán)。本文就如何開展金屬材料檢測領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的管理工作進(jìn)行了詳細(xì)闡述。

1 ?采購驗(yàn)收

1.1 采購

1.1.1 采購依據(jù)

檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)應(yīng)配備滿足檢驗(yàn)檢測要求的設(shè)備和設(shè)施[2]，其中檢驗(yàn)檢測活動所必需并影響結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)就包含在上述“設(shè)備”中。在《檢測和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力認(rèn)可準(zhǔn)則在金屬材料檢測領(lǐng)域的應(yīng)用說明》中也明確指出：實(shí)驗(yàn)室應(yīng)按檢測方法的要求配備標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，所配的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)應(yīng)覆蓋認(rèn)可的能力范圍[3]。因此，金屬材料檢測實(shí)驗(yàn)室要根據(jù)自身具體情況配備齊能覆蓋所資質(zhì)認(rèn)定或認(rèn)可的能力范圍的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。

1.1.2 采購計劃

現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的實(shí)際使用情況，檢驗(yàn)員最為了解。因此，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的采購計劃可由各檢驗(yàn)員提出，再由技術(shù)主管匯總，綜合取舍，制成《標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)采購計劃》，由技術(shù)負(fù)責(zé)人審核，報最高管理者批準(zhǔn)。也可由技術(shù)主管綜合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)現(xiàn)狀、檢測業(yè)務(wù)量和實(shí)驗(yàn)室發(fā)展方向等，自行提出采購計劃，由技術(shù)負(fù)責(zé)人審核，報最高管理者批準(zhǔn)。計劃的制定一般在年初進(jìn)行，并于相應(yīng)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)失效前完成采購。

1.1.3 采購信息

結(jié)合實(shí)驗(yàn)室通過的資質(zhì)認(rèn)定或?qū)嶒?yàn)室認(rèn)可的能力范圍，以及現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)情況綜合考量，來確定需采購標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的信息，至少應(yīng)包含標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的種類、規(guī)格、特性量值、數(shù)量、均勻度等信息。業(yè)務(wù)科室或設(shè)備采購科室按照采購計劃，匯總相關(guān)技術(shù)信息，實(shí)施采購。

1.2 驗(yàn)收

1.2.1 驗(yàn)收人員和內(nèi)容

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的驗(yàn)收可由實(shí)驗(yàn)室設(shè)備主管與相關(guān)檢驗(yàn)員共同完成。

由檢驗(yàn)員對照《標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)采購計劃》核對相關(guān)信息，檢查標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)名稱、編號、規(guī)格、特性量值、數(shù)量、均勻度等內(nèi)容，還需檢查標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的包裝及標(biāo)識的完好性（或密封度）以及證書與實(shí)物的對應(yīng)性[4]。此外，還應(yīng)檢查證書中標(biāo)明的不確定度、有效日期、保存條件、安全防護(hù)、特殊運(yùn)輸要求等內(nèi)容[4]。

由設(shè)備主管對標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行登記，存檔相應(yīng)證書和驗(yàn)收記錄，并賦受控編號。

實(shí)驗(yàn)室應(yīng)安排專人保管標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。驗(yàn)收后，由標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)保管人員領(lǐng)取標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實(shí)物與證書復(fù)印件，以備用。

1.2.2 驗(yàn)收記錄

由設(shè)備主管填寫驗(yàn)收記錄，記錄的內(nèi)容包括但不限于以下內(nèi)容：標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)受控編號、類別、名稱、出廠編號、數(shù)量、特性量值、不確定度、均勻度、生產(chǎn)廠家、購買日期、有效日期、驗(yàn)收人、驗(yàn)收日期、驗(yàn)收結(jié)論、領(lǐng)用人、領(lǐng)用時間等。如有必要，可以補(bǔ)充記錄驗(yàn)收時的檢測方法等信息。驗(yàn)收合格方能投入使用。

2 ?保管使用

2.1 保管

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)保管人員領(lǐng)取標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)后，應(yīng)按證書中規(guī)定的保存條件、保存期限妥善管理。

2.1.1 金屬材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

一般來說，在金屬材料檢測領(lǐng)域，金屬材質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)性能穩(wěn)定，技術(shù)指標(biāo)值變化不大，主要做的是防銹、防氧化維護(hù)。例如，標(biāo)準(zhǔn)硬度塊應(yīng)用防銹紙、密封袋包裝后置于干燥器中保存;光譜分析金屬質(zhì)控樣塊在每次使用后應(yīng)做干燥處理，杜絕水漬、污物殘留。如有特殊要求，按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行維護(hù)。

2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液

在金屬材料檢測領(lǐng)域，也可能會用到標(biāo)準(zhǔn)溶液等標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。比如在金相顯微試驗(yàn)中，對試件浸蝕時可能會用到濃硫酸等強(qiáng)酸、易腐蝕性標(biāo)準(zhǔn)溶液。這些標(biāo)準(zhǔn)溶液一般屬危險化學(xué)品，需要按照危險品相關(guān)程序文件進(jìn)行采購、領(lǐng)用、配置、標(biāo)定、保存、銷毀。加強(qiáng)管理，落實(shí)雙人雙鎖制度，由經(jīng)驗(yàn)豐富的檢驗(yàn)人員專人管理。危險品倉庫必須具備防火、防水、防爆、通風(fēng)、避光等要求，作好日常維護(hù)和預(yù)防工作。

配制好的標(biāo)準(zhǔn)溶液儲存在硬質(zhì)玻璃瓶或塑料瓶中，不得長期保存量瓶中。配制人員對配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液及時填寫標(biāo)簽，內(nèi)容包括：標(biāo)準(zhǔn)溶液名稱、濃度、化學(xué)式、配制人員、配制日期、有效期等。

2.1.3 人員要求

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)保管人員以及使用人應(yīng)充分了解標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的有效期限，具備標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)保存所需環(huán)境條件等維護(hù)知識，并能有效實(shí)施。

2.2 使用

2.2.1 金屬材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的使用

使用金屬材質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，各使用人應(yīng)參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和對應(yīng)儀器具體的使用規(guī)范進(jìn)行操作，嚴(yán)格按照相應(yīng)作業(yè)指導(dǎo)書或操作規(guī)程具體實(shí)施檢測活動，及時準(zhǔn)確填寫標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)使用情況，適用時，也可在儀器使用記錄上同步記錄標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的使用情況。

為了解標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的特性量值穩(wěn)定性，推薦使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)使用情況表，將每次測量結(jié)果保留下來，以備統(tǒng)計核查。

2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的使用

使用標(biāo)準(zhǔn)溶液等進(jìn)行樣品預(yù)處理或檢測數(shù)據(jù)，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)程序文件、濃度和劑量要求。

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)必須在有效期內(nèi)使用，配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液的有效期規(guī)定不能超出所用母液或有證標(biāo)準(zhǔn)溶液的有效期（有確鑿的證據(jù)證明量值不變的除外），對于自配標(biāo)準(zhǔn)溶液、中間儲備液和使用液，標(biāo)準(zhǔn)方法上有規(guī)定的，應(yīng)遵守標(biāo)準(zhǔn)方法的規(guī)定[5]。

準(zhǔn)確全面記錄使用標(biāo)準(zhǔn)溶液對樣品預(yù)處理的時間、步驟等操作信息;準(zhǔn)確簡明記錄使用標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定儀器或?qū)嵤z測中的關(guān)鍵信息，以便數(shù)據(jù)分析核查。

接觸危險品的檢驗(yàn)人員和保管員應(yīng)嚴(yán)格按勞動保護(hù)的規(guī)定操作，在接觸危險品時，必須采取安全防護(hù)措施。

3 ?期間核查

實(shí)驗(yàn)室可通過日常標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)使用情況表得來的質(zhì)控結(jié)果和質(zhì)控圖來監(jiān)測RM的穩(wěn)定性[4]。如果沒有質(zhì)控數(shù)據(jù)，那么可以通過對標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的期間核查實(shí)現(xiàn)RM的穩(wěn)定性監(jiān)控。同測量設(shè)備一樣，檢測實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，需要進(jìn)行期間核查的有：新購設(shè)備、使用頻次高的，使用環(huán)境惡劣的，對檢測結(jié)果有重大影響的，移動使用的，漂移較大、穩(wěn)定性較差的，用于現(xiàn)場檢測的，曾經(jīng)過載或懷疑有質(zhì)量問題的[6]。

3.1 頻次

3.1.1 一次性使用或未開封的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

對一次性使用或未開封的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，應(yīng)按照該標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書上所規(guī)定儲存條件和環(huán)境要求等正確保存，使用前應(yīng)按照1.2的要求進(jìn)行一次核查。

3.1.2 已開封且未使用完或可重復(fù)使用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

已開封且未使用完或可重復(fù)使用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，需判斷在預(yù)期有效期內(nèi)是否有可能影響到標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)穩(wěn)定性的因素，比如有效期長且臨近失效期、容易受損、使用頻率高、使用人員及環(huán)境發(fā)生變化等。如果有，應(yīng)按其穩(wěn)定特性等安排不少于每年一次的期間核查。

3.1.3 存在質(zhì)量風(fēng)險時

當(dāng)發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可能存在質(zhì)量風(fēng)險時（例如儲存條件失控、數(shù)據(jù)漂移較大或存疑、質(zhì)控結(jié)果不滿意等），應(yīng)立即進(jìn)行核查。

3.2 特性量值的選擇

對于單一特性量值的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，期間核查時選擇該特性量值進(jìn)行核查;對于具有多個特性量值的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，可選擇一個或若干個最具代表性或最不穩(wěn)定、最關(guān)注的量值進(jìn)行核查[4]。

3.3 期間核查方式

期間核查可以采用多種方式。在實(shí)際工作中，實(shí)驗(yàn)室通過質(zhì)量控制結(jié)果或質(zhì)控圖來判斷RM的穩(wěn)定性是最常用的方式。質(zhì)控結(jié)果穩(wěn)定也就證明了RM的穩(wěn)定性，此時就不需要進(jìn)行額外的期間核查，按照期間核查的要求做好相關(guān)記錄并予以保存[4]。

3.3.1 質(zhì)量控制數(shù)據(jù)實(shí)例

下面以化學(xué)元素分析為例，簡述金屬材料檢測領(lǐng)域檢驗(yàn)檢測中標(biāo)準(zhǔn)樣品的控制圖期間核查方法。2012年-2021年十年間，記錄了使用火花源原子發(fā)射直讀光譜分析儀進(jìn)行化學(xué)元素分析項(xiàng)目的質(zhì)控數(shù)據(jù)。使用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：40CrNiMo光譜質(zhì)控樣塊。檢測時可同時測量到多個特性量值，此例中選擇C、Si、Mn、Cr、Ni、Mo六種元素的量值進(jìn)行期間核查。以C元素為例展示質(zhì)量控制數(shù)據(jù)，詳見表1。

3.3.2 質(zhì)控圖實(shí)例

計算統(tǒng)計值：每年的質(zhì)控數(shù)據(jù)平均值，每年的質(zhì)控數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)偏差s，各年質(zhì)控數(shù)據(jù)平均值的平均值和各年質(zhì)控數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)偏差的平均值。此例采用平均值-標(biāo)準(zhǔn)偏差控制圖，圖1與圖2聯(lián)用。

3.3.3 質(zhì)控圖判定

C元素的質(zhì)控圖見圖1和圖2，依照上述方法Si、Mn、Cr、Ni、Mo五種元素也可得到相應(yīng)質(zhì)控圖。六種元素統(tǒng)計值均需進(jìn)行核查分析。若結(jié)果全部合格，則該標(biāo)準(zhǔn)樣品核查合格;若出現(xiàn)不合格項(xiàng)，則應(yīng)視嚴(yán)重程度進(jìn)行部分項(xiàng)目限制或核查不合格處理。

若平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差等統(tǒng)計值偶爾出現(xiàn)在警戒區(qū)，則需密切注意控制圖此后的趨勢，適當(dāng)增加核查次數(shù)。

若統(tǒng)計值超出控制上下限，則應(yīng)立即進(jìn)行原因分析。如果存在可能影響結(jié)果的因素，則在排除這些因素后再次進(jìn)行核查;如果確認(rèn)是標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的原因，則該標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的核查結(jié)果為不合格，須立即停止使用，并追溯對之前檢測結(jié)果的影響，予以糾正。

4 ?超期管理

當(dāng)超出規(guī)定的時間時，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實(shí)際的特性值可能會偏離標(biāo)準(zhǔn)值。此時，有三種處理方式：作廢、降級處理或者重新定值。比如布氏硬度塊，定值有效期一般為1年，而每次壓痕面積較大，若測量次數(shù)較多，臨期前空白處面積也許已不足以留下可測量壓痕，則可直接作廢;若測量次數(shù)較少，臨期前空白處面積尚有余地，那么可以將該標(biāo)準(zhǔn)塊降級處理，用作儀器期間核查、留樣再測或人員比對等質(zhì)量控制活動的樣品，也可以參照文獻(xiàn)[7]進(jìn)行重新定值。

5 ?總結(jié)

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的使用是實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制的重要一環(huán)，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和作業(yè)指導(dǎo)書要求實(shí)施檢驗(yàn)檢測與質(zhì)控數(shù)據(jù)處理等。通過對標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)規(guī)范化的管理，來保證金屬材料檢測領(lǐng)域的檢驗(yàn)檢測質(zhì)量，降低風(fēng)險。

參考文獻(xiàn)：

[1]李恩重，徐大軍，酆晨，等.我國標(biāo)準(zhǔn)樣品發(fā)展的現(xiàn)狀與展望[J].中國標(biāo)準(zhǔn)化，2021（17）：49-55，67.

[2]RB/T 214-2017，檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定能力評價 檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)通用要求[S].

[3]CNAS-CL01-A011：2018，檢測和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力認(rèn)可準(zhǔn)則 在金屬材料檢測領(lǐng)域的應(yīng)用說明[S].

[4]CNAS-GL035：2018，檢測和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品 驗(yàn)收和期間核查指南[S].

[5]彭榮飛，黃聰.CNAS評審中標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)相關(guān)不符合項(xiàng)及原因分析[J].中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2016，26（13）：1968-1969.

[6]張燕榮.淺談金屬材料檢測實(shí)驗(yàn)室如何開展期間核查[J].中國標(biāo)準(zhǔn)化，2021（S1）：206-209.

[7]CNAS-GL017：2018，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品定值的一般原則和統(tǒng)計方法[S].