Контроль качества продукции цемента

Обновлено: 18.04.2024

Цель технологического контроля производства цемента- контроль качества сыpья и обеспечение качества выпyскaемoго цемента или клинкepа. Контроль за пpоцeccом включает в себя oпepативный и учетный контроль и направлен на оптимизацию процесса с использованием систем автоматизации, обеспечивающих извлечение данных, их обpабoткy и выполнение yправляющиx действий с использованием сepвеpa, а также автоматическое регyлирoваниe показателей технологического процесса производства цемента, которое обеспечивает его оптимизацию. Осуществление этиx фyнкций трeбyeт пpoвeдeния измерений paзличныx показателей технологического процесса производства с применением рaзличныx измеритeльныx yстpойcтв, а также использования средств yпpавления.

Контроль качества сырья

Одной из главных coстaвляющиx данных, необходимых для пpoведения контроля качества производимого цемента, являются данные о составе сырьевых материалов. Для этого иcпoльзyются pезyльтaты разведки месторождения и бypoвыx работ.

Для выполнения экспресс-анализа сыpьeвыx материалов для производства цемента иcпользyют автомaтизиpoванные пpибopы для подготовки и отбоpy пpoб для порошковых и кycкoвыx материалов.

Для экспресс–анализа сырья, клинкеpа, цемента пpимeняют pентгенoвские aнaлизатоpы-спeктpогpaфы. При использовании peнтгeнoвскиx cпектpoмeтpов пoгpешнoсть составляет 0,-0,1%, что не выше пoгpешноcти при xимичecком анализе. Флюоpecцентный aнализатоp позволяет пpoвoдить определение СaСО3 как пpи cyxoм, так и при мокpoм способе производства цемента. Вpeмя анализа составляет пятнадцать минут, что позволяет управлять дoзaтоpами с сеpвepa с пepиoдом тpидцать минyт.

Контроль технологических паpaметpoв

Для систем контроля и yпpавления технологическими пpоцеccaми производства цемента нeoбxoдимо иметь опеpaтивнyю инфopмацию о тонкости измельчения cыpьевoго мaтеpиала в мельницax. Один из пyтей peшeния задачи – применение пoвepxноcтeмepа, кoтopый опpeдeляет yдельную поверхность по величине повеpxностнoгo заpяда, сообщаемого исслeдуeмoмy пoрoшкy. Втopoй вapиант- оптический метод определения гpaнyлoмeтpичecкого состава порошкового материала по отклонению светового пучка лазepa от крyпныx и мeлкиx частиц, что позволяет определить соотношение гpyбыx и тонкиx фракций в порошковом матеpиале.

Вращающаяся печь цементного завода оснащается элeктpoнными модyлями для контроля:
-тeмпеpатypы газов в зоне спекания, пepед теплообменниками, встроенными и запечными, y дымососов, пepeд и после элeктpoфильтpoв,
-темпеpатyры материала в зоне кальцинирования и после теплообменных ycтpoйcтв,
-темпepатypы клинкера после холодильников,
-тeмпеpатуpы мaзyта пepед гopелкaми;
-степени paзpeжeния в головке печи и за печью, пеpед дымососами, пepед и после элeктpофильтpов;
-давления жидкого и топлива;
-давления пеpвичнoгo воздуха;
-полноты сгоpания топлива;
-степени откpытия дpoccелей, шибеpoв;
-частоты вpащeния печи цементного завода;
-pacxoдa вoздуxa.

Уcтaновкy тepмoпаp следует осуществлять в местах с хорошо пеpемешанными потоками газов: после дымососов на пpямых yчаcткax, имеющих длину не менее тpеx-четырех диаметров трyб. Для измерения темпepaтуpы пoвеpxностными тepмoпаpами концы термопар заделывают в пpивapенные бобышки, а отходящие от ниx пpoвoда изoлиpyют.

В зонах измерения статистического давления газов должны быть гладкие внутренние поверхности тpуб и закругления краев отвеpстий. Пеpeд местом измepения давления нeoбxодимо yстaнaвливать стрyeвыпpямитeли или измерение давления производить не менее чем в четыpex точках.

Нормативные показатели

Для каждой печи цементного завода yстанавливаются показатели и нормативы. Контролируемые показатели технологического и тeплотеxничecкогo режима paботы печей oпpеделяютcя технологическим регламентом процесса обжига клинкеpa.

Технологические нормы ycтaнaвливaются на основании теплотexническиx испытаний вpaщающиxся печей. Для печей, которые вводятся в эксплуатацию после монтажа, pазрабатываются временные нормативы. В процессе испытаний технологические нормативы кoрpектиpyютcя, и pазpaбатываетcя регламент с постоянными нopмативaми.

К этой статье пока нет комментариев. Станьте первым! У нас гости не могут комментировать статьи. Пожалуйста авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы прокомментировать.

Общие технические условия

CEMENTS
General specifications

____________________________________________________________________
Текст Сравнения ГОСТ 30515-97 с ГОСТ 30515-2013 см. по ссылке.
- Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________

1 РАЗРАБОТАН Российским государственным концерном ЦЕМЕНТ, фирмой "Цемискон", Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона (НИИЖБ), Акционерным обществом "НИИцемент" Российской Федерации

ВНЕСЕН Госстроем России

2 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) 10 декабря 1997 г.

За принятие проголосовали

Наименование органа государственного управления строительством

Министерство градостроительства Республики Армения

Минстройархитектуры Республики Беларусь

Министерство урбанизации и строительства Грузии

Агентство строительства и архитектурно-градостроительного контроля Министерства экономики и торговли Республики Казахстан

Минархстрой Кыргызской Республики

Министерство территориального развития, строительства и коммунального хозяйства Республики Молдова

Госстрой Республики Таджикистан

Введение

Настоящий стандарт разработан на основе ряда межгосударственных стандартов на цемент и Европейского стандарта ENV 197-1* [1] и унифицирован с ним в основном в части правил приемки и оценки уровня качества по критериям соответствия, а также классификации цементов по классам прочности.

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

В стандарте заложены основы для гармонизации с ENV 197-1 стандартов на цементы конкретных видов или группу конкретной продукции.

Установленные настоящим стандартом требования обязательны при разработке новых и пересмотре действующих нормативных документов на цементы, при производстве и постановке на производство новых видов цементов.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на все цементы и устанавливает:

- термины с соответствующими определениями;

- общие технические требования;

- требования к отбору проб для контроля качества цемента;

- правила приемки и оценки уровня качества;

- требования к транспортированию и хранению.

Установленные настоящим стандартом требования, за исключением приложений Г и Д, являются обязательными.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 310.4-81 Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии

ГОСТ 2226-88* Мешки бумажные. Технические условия

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 53361-2009, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ 4013-82 Камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих материалов. Технические условия

ГОСТ 5382-91 Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа

ГОСТ 14192-96 Маркировка грузов

ГОСТ 15467-79 Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения

ГОСТ 15895-77* Статистические методы управления качеством продукции. Термины и определения

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 50779.10-2000, ГОСТ Р 50779.11-2000, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции. Испытание и контроль качества продукции. Основные термины и определения

ГОСТ 25951-83 Пленка полиэтиленовая термоусадочная. Технические условия

Термины, которые следует использовать в нормативных документах, технической и технологической документации на цементы, и их определения приведены в приложении А.

4 Классификация

4.1 По назначению цементы подразделяют на:

4.2 По виду клинкера цементы подразделяют на основе:

- глиноземистого (высокоглиноземистого) клинкера;

- сульфоалюминатного (-ферритного) клинкера.

4.3 По вещественному составу цементы подразделяют на типы, характеризующиеся различным видом и содержанием минеральных добавок. Вид и содержание минеральных добавок регламентируют в нормативных документах на цемент конкретного вида или группу конкретной продукции.

4.4 По прочности на сжатие цементы подразделяют на классы: 22,5; 32,5; 42,5; 52,5. В нормативных документах на цементы конкретных видов могут быть установлены дополнительные классы прочности. Для некоторых специальных видов цементов с учетом их назначения классы прочности не устанавливают.

Примечание - Для цементов конкретных видов, выпускаемых по ранее утвержденным нормативным документам до их пересмотра или отмены, сохраняется подразделение цементов по прочности на сжатие по маркам.

4.5 По скорости твердения общестроительные цементы подразделяют на:

- нормальнотвердеющие - с нормированием прочности в возрасте 2 (7) и 28 сут;

- быстротвердеющие - с нормированием прочности в возрасте 2 сут, повышенной по сравнению с нормальнотвердеющими, и 28 сут.

4.6 По срокам схватывания цементы подразделяют на:

- медленносхватывающиеся - с нормируемым сроком начала схватывания более 2 ч;

- нормальносхватывающиеся - с нормируемым сроком начала схватывания от 45 мин до 2 ч;

- быстросхватывающиеся - с нормируемым сроком начала схватывания менее 45 мин.

4.7 Классификацию цементов по специальным требованиям при необходимости устанавливают в нормативных документах на конкретные виды специальных цементов.

4.8 Рациональные области применения цементов должны быть приведены в нормативных документах на цемент конкретного вида или группу конкретной продукции.

5 Общие технические требования

Цементы должны изготавливаться в соответствии с требованиями настоящего стандарта и нормативного документа на цемент конкретного вида или группу конкретной продукции по технологическому регламенту, утвержденному изготовителем.

5.1 Характеристики

5.1.1 Показатели качества, установленные в нормативных документах на цементы, подразделяют на обязательные и рекомендуемые.

5.1.2 Номенклатура обязательных показателей качества для цементов приведена в таблице 1.

Наименование показателя, единица измерения

Прочность на сжатие и (или) изгиб, МПа

Равномерность изменения объема

Все цементы на основе портландцементного клинкера, кроме тампонажных

Время загустевания, мин

Плотность цементного теста, г/см

Цементы расширяющиеся, напрягающие, безусадочные

Цементы для гидротехнических сооружений

Водоотделение, % или мл

Цементы для строительных растворов, дорожные, тампонажные

Содержание оксида магния в клинкере, %

Все цементы на основе портландцементного клинкера

Содержание оксида серы (VI) , %

Все цементы на основе портландцементного клинкера

Содержание шестивалентного хрома , %

Портландцемент для производства асбестоцементных изделий

Содержание оксида алюминия , %

Все цементы на основе глиноземистого (высокоглиноземистого) клинкера

Цементы на основе портландцементного клинкера - сульфатостойкие, тампонажные, цементы для труб, шпал, опор, мостовых конструкций

ГОСТ Р 58100-2018

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПРАВИЛА СЕРТИФИКАЦИИ ЦЕМЕНТОВ. ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ РЕГЛАМЕНТУ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕМЕНТА

Conformity assessment. Rules for cements certification. Requirements for technological regulations for cement production

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом "Всероссийский научно-исследовательский институт сертификации" (АО "ВНИИС") совместно с Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им.В.Г.Шухова" (БГТУ им.В.Г.Шухова)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 079 "Оценка соответствия"

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на технологический регламент производства цемента, устанавливает общие требования к его содержанию и оформлению.

Стандарт предназначен для применения изготовителем при производстве цемента, а также для применения заявителями, органами по сертификации и другими заинтересованными лицами при осуществлении обязательной сертификации цементов.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ Р 56836 Оценка соответствия. Правила сертификации цементов

ОКПО - Общероссийский классификатор предприятий и организаций ОК 007-93

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов (классификаторов, сводов правил) в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 56836, а также следующий термин с соответствующим определением:

3.1 технологический регламент: Основной технологический документ, разрабатываемый предприятием и определяющий технологический режим, порядок проведения операций технологического процесса, обеспечивающий выпуск цемента требуемого качества, безопасные условия эксплуатации оборудования, а также выполнение требований по охране окружающей среды.

4 Общие положения

4.1 Настоящий стандарт разработан в развитие ГОСТ Р 56836 в целях установления общих требований к содержанию и оформлению технологического регламента производства цемента, проверяемых при проведении сертификации цементов в соответствии с ГОСТ Р 56836.

4.2 Требованием к производству цементов является обеспечение полного соответствия всех этапов производства, исходных и упаковочных материалов, промежуточной и готовой продукции заданным требованиям.

Для реализации этой цели производство цементов основывается на системе документации, регламентирующей организацию и технологию производства, контроль качества и документальное оформление всех выполняемых операций.

4.3 Технологический регламент производства цемента включает разделы, содержащие характеристику производимой продукции, характеристику исходного сырья и материалов, описание технологической схемы производства и ее графическое построение, описание основного технологического оборудования, карты контроля технологического процесса (входной, операционный и приемочный контроль).

4.4 В зависимости от характера производства продукции и поставленных задач технологический регламент может быть разработан в двух основных формах:

- постоянный - составляют на производство продукции по отработанному технологическому процессу, ежегодно пересматривается и утверждается руководителем предприятия (или уполномоченным изготовителем лицом);

- временный - применяют для впервые организованного технологического процесса, а также при вводе в эксплуатацию нового оборудования или внесении в процесс производства существенных корректировок (сроки утверждают согласно освоению производств и с расчетом времени, требуемого для разработки постоянного регламента), утверждается руководителем предприятия. После завершения срока действия временного технологического регламента должен быть принят постоянный.

1 В случае проектируемого производства (не введенного в эксплуатацию) разрабатывают временный технологический регламент с использованием проектных данных с последующим уточнением технологических параметров после ввода производства в эксплуатацию и выхода на проектную производительность.

2 В случае если на предприятии недостаточно ресурсной базы для разработки технологического регламента производства цемента в соответствии с данным стандартом, разработка технологического регламента возможна государственным образовательным учреждением, занимающимся научной работой в области стандартизации цементов.

5 Требования к содержанию и оформлению технологического регламента производства цемента

5.1 Постоянные и временные технологические регламенты производства цементов состоят из следующих разделов:

- общая характеристика производства;

- номенклатура и характеристика производимой продукции;

- физико-химические характеристики сырья и добавок, материалов, полупродуктов и энергоресурсов; характеристика сырьевых смесей для обеспечения выпуска цемента согласно номенклатуре производства; минералогический состав клинкера;

- перечень поставщиков добавок, материалов, полупродуктов и энергоресурсов;

- описание технологического процесса и схемы; устройство и принцип работы основного технологического оборудования; физико-химические процессы обжига клинкера; основное технологическое оборудование - оборудование, в котором осуществляется технологический процесс (измельчение, сушка, обжиг и т.д.);

- материальный баланс завода и тепловой баланс печной системы; расчет горения топлива;

- нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов;

- нормы образования выбросов;

- контроль производства; контролируемые параметры технологического процесса и их значения;

- технологическая схема производства с эксплуатационными параметрами;

- спецификация и технические характеристики технологического оборудования.

5.2 Раздел "Общая характеристика производства" технологического регламента содержит следующие пункты:

- полное наименование производства (компании, завода);

- год ввода в эксплуатацию;

- наименование продукции (например, портландцемент, белый портландцемент);

- проектная мощность производства (суточный выпуск клинкера или годовой выпуск цемента);

- количество технологических линий;

- способ производства (сухой, мокрый, комбинированный);

- сырьевые материалы (перечисляются сырьевые материалы с указанием названия месторождения или района, населенного пункта, возле которого расположено месторождение; в случае привоза сырьевых материалов сторонними организациями указывается название данных организаций);

- добавки в цемент (перечисляются добавки, используемые для номенклатурного выпуска продукции, с указанием названия месторождения или района, населенного пункта, возле которого расположено месторождение; в случае привоза сырьевых материалов сторонними организациями указывается название данных организаций);

- транспорт для доставки сырья и добавок (указывается вид транспортных средств, которыми осуществляются поставки сырьевых материалов и добавок);

- топливо (указывается вид топлива, используемый для производства, теплота сгорания);

- основное технологическое оборудование (перечисляется основное технологическое оборудование, используемое на предприятии, по переделам производства).

5.3 В разделе "Номенклатура и характеристика производимой продукции" перечисляют виды цементов, выпускаемых предприятием, с указанием основных характеристик и требований, предъявляемых к выпускаемой продукции, в соответствии с государственным, отраслевым стандартом или другим нормативным документом и представляют в форме таблицы 1. В данном разделе и во всех последующих наименования цементов приводят в соответствии с нормативными документами, указанными в графе 3 "Информации о продукции, подлежащей обязательному подтверждению соответствия (в форме обязательной сертификации), с указанием нормативных документов, устанавливающих обязательные требования", опубликованной на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии.

Таблица 1 - Требования, предъявляемые к выпускаемым видам цемента

Условное обозначение цемента

Государственный или отраслевой стандарт, технические условия или регламент

Показатели, обязательные для проверки

Регламентируемые показатели с допустимыми отклонениями

5.4 В разделе "Физико-химические характеристики сырья и добавок, материалов, полупродуктов и энергоресурсов; характеристика сырьевых смесей для обеспечения выпуска цемента согласно номенклатуре производства; минералогический состав клинкера" приводят основные физико-химические характеристики компонентов, определяемые на предприятии и подлежащие контролю для получения качественной продукции (по формам таблиц 2-7). Для строящихся предприятий используют проектные значения, для действующих - среднестатистические за последний год.

Большинство строительных метериалов и конструкций для отвественных объектов проходят многоступенчатую проверку качества. Для полной уверенности в качестве проверяется документальное сопровождение любого материала от изготовителя до предприятий обработки, сборки и изготовления конструкций. Отвественность за качество многих материалов ложится на их изготовителей, например – поставщик бетона отвечает за качество только своей продукции, самомтоятельно проверяя параметры исходных материалов – песка, цемента, воды, добавок и щебня.

Визуальная оценка цемента и проверка отсутствия комков – часть простейшего экспресс-анализа этого материала

Гарантией окончательной проверки качества является лабораторный анализ. Таком анализу можно подвергнуть, к примеру, цемент. Так поступают, когда на стройке организован собственный растворо-бетонный узел. К лабораторному анализу прибегают и на сравнительно небольших объектах, когда возникают сомнения в качестве материалов или в их соотвествии сопроводительным документам.

В некоторых случаях, при использовании материалов для неотвественных конструкций или для принятия решений о заказе лабораторного анализа на стройке могут применять экспресс- методы упрощенного контроля качества. Есть такие упрощенные экспресс-методы и для проверки качества цемента.

Фальсифицированный и испорченный цемент

Цемент от сомнительного поставщика или же хранившийс в непригодных условиях, а также обладающий необычными внешними признаками, можно оперативно проверить без какого-либо оборудования. Кроме изготовления пробных образцов бетона или раствора, для проверки которых требуется несколько суток, а то и больше, может быть применен более быстрый способ, требующий времени менее часа.

Прежде, чем приниматься за такую экспресс-проверку, нужно оценить внешний вид и физическое состояние цемента:

это должен быть равномерный пылеобразный состав значительного веса
наличие комков должно насторожить – если такие комки твердые и их много по всему объму, то цемент, скорее всего, находился во влажной среде и его часть успела вступить в реакцию с водой. Такой цеменет, даже если соотвествует заявленной марке, никогда не обеспечит требуемой прочности в растворе
может привлечь внимание слишком малый вес цемента, его необычный цвет и другие особености. В фальсифицированом цементе могут быть нейтральные добавки, балласт, делающие этот материал практически непригодным даже для неответственных работ.

Экспресс-метод приблизительной оценки качества цемента

Сущность такого способа состоит в затворении цемента водой с соляно- щелочными добавками, котрые выступают катализаторами, ускорителями твердения. Такая вода с добавками есть и в готовом виде – это известная всем минералка «Ессентуки».

С соблюдением остророжности, с защитой рук, кожи и глаз из сомнительного цемента замешивают в обычных пропорциях ( 1 : 3 ) раствор с минеральной водой. Соляно-щелочная вода значительно интенсифицирует процесс схватывания цемента и набора им прочности. Замешанная небольшая порция цемента, сформированная в виде плоской лепешки, значительно разогревается и полученная форма твердеет буквально за 10 минут.

Цемент с большим количеством балласта (фальсифицированный) не затвердеет за 10 минут и не разогреется. Такая лепешка не изменит своего состояния в течении часа.

По окончании экспресс- проверки можно уверенно принимать решение о судьбе такого цемента и его поставщика – обращаться в сертифицированную лабораторию, где будет получен исчерпывающий анализ, после чего можно предъявлять претензии продавцу.

В статье обсуждаются вопросы, связанные с методикой статистического анализа данных, характеризующих качество продукции цементных предприятий. Такие вопросы приобретают особую актуальность в связи с введением в России обязательной сертификации цементов. Рассмотрены критерии оценки достоверности показателей качества, приведены примеры использования этих критериев. Применение методов промышленной статистики позволяет установить, насколько стабильны производственный процесс и качество продукта.

Введение

Контроль качества цемента основан на проверке «пост фактум», когда бракованная (не соответствующая установленным требованиям) продукция уже создана. Однако в ряде случаев более эффективной является стратегия контроля качества, которая предполагает сбор информации о процессах производства продукции, её анализе и эффективное воздействие на процессы производства, а не на саму продукцию. Одним из способов реализации такой стратегии является построение и анализ контрольных карт производства, значимость использовании которых для управления производственными процессами показана еще в 1924 году У. Шухартом [1]. Задача статистического управления процессами – поддержание процессов производства на приемлемом и стабильном уровне, гарантирующем соответствие выпускаемой продукции установленным требованиям.

В связи с введением в РФ обязательной сертификации цементов в соответствии с ГОСТ Р 56836-2016 [2] заявитель должен в обязательном порядке предоставить органу по сертификации продукции информацию о качестве представленного на сертификацию цемента за последние шесть месяцев его производства. Однако не все органы по сертификации знают, как обработать эти данные для того, чтобы получить представление о стабильности качества сертифицируемого цемента и выдать организации – заявителю рекомендации по её улучшению.

В данной статье представлены некоторые соображения по статистическому анализу данных о качестве продукции, позволяющие оценить как их достоверность, так и стабильность и управляемость процесса производства сертифицируемой продукции.

Статистический анализ

В качестве примера рассмотрим некоторые характеристики цементов N-ского цементного завода – ПЦ 500-Д0-Н и ЦЕМ I 42,5Н – произведенных в период март – июль 2016 г. За данный период было выпущено и отгружено потребителю 39 партий цемента ПЦ 500-Д0-Н и 51 партия цемента ЦЕМ I 42,5Н, что, с точки зрения статистики, является весьма представительными выборками.

На первом этапе анализа необходимо оценить, являются ли данные о качестве продукции, представленные предприятием, достоверными. Известно, что при установившемся и поддающемся регулированию режиме работы оборудования и неизменных нормативах, установленных технологической документацией, каждый показатель качества цементов представляет собой статистическую характеристику, при достаточно большом объеме выборки подчиняющуюся нормальному закону распределения. Отклонение от нормального распределения свидетельствует либо о непреднамеренном (систематическая ошибка определения), либо о преднамеренном (неверные записи в журнале) искажении результатов испытаний показателя качества продукции.

На рис. 1. представлены кривые распределения основных показателей качества цементов ПЦ 500-Д0-Н (прочность при изгибе и сжатии после 28 суток нормального твердения) и ЦЕМ I 42,5Н (содержание минеральной добавки и прочность при сжатии после 28 суток твердения).

На первый взгляд, все основные показатели качества рассматриваемых цементов (за исключением содержания минеральной добавки в цементе ЦЕМ I 42,5Н) имеют нормальный характер. Однако для подтверждения этого необходимо показать, что расчетные абсолютные значения характеристик кривых распределения – скоса и эксцесса – не превышают критических значений, устанавливаемых специальными статистическими таблицами в зависимости от уровня значимости и объема выборки. Расчет значений скоса и эксцесса проще всего выполнить с помощью таблиц EXCEL, входящих в пакет Microsoft Office. Результаты расчета представлены в табл. 1.

Рис. 2. Контрольная карта Шухарта индивидуальных значений X и скользящих размахов R прочности при сжатии в возрасте 28 суток для цемента ПЦ 500-Д(0)-Н

Рис. 3. Контрольная карта Шухарта индивидуальных значений X и скользящих размахов R прочности при сжатии в возрасте 28 суток для цемента ЦЕМ I 42,5Н

Для анализа процесса производства цементов типа ПЦ 500-Д(0)-Н (ГОСТ 10178) и ЦЕМ I 42,5Н (ГОСТ 31108) использовался метод контрольных карт индивидуальных значений X и скользящих размахов R прочности при сжатии в возрасте 28 суток Шухарта (рис. 2 и 3).

Для обоих цементов скользящий размах не выходит за границы верхней контрольной зоны (ВКЗ), что указывает на то, что процесс производства находится в статистически управляемом состоянии, а 99,7 % значений марочной прочности цементов будут и дальше находится между верхней (ВКЗ) и нижней (НКЗ) контрольными зонами. При этом процесс производства цемента ЦЕМ I 42,5Н несколько хуже отрегулирован, так как на контрольной карте индивидуальных значений Х наблюдаются большие скопления точек, длительное время находящихся по одну сторону от линии средних значений (СЗ).

В целом, качество обоих рассматриваемых цементов стабильно и обеспечивается предприятием с запасом.

В таблице 2 представлены основные статистические характеристики производства цементов ПЦ 500-Д(0)-Н (ГОСТ 10178) и ЦЕМ I 42,5Н (ГОСТ 31108).

Для каждого предприятия большое практическое значение имеет вопрос, какой запас прочности необходимо обеспечить, чтобы производимый цемент соответствовал требованиям стандарта. С точки зрения статистики с 95,4 % вероятностью минимальный запас прочности должен быть равен:

где – прочность, которой надо придерживаться при производстве цемента, – требования стандарта к марочной прочности цемента и - стандартное отклонение марочной прочности. Для N-ского цементного завода при производстве цемента для гарантированного обеспечения требования стандарта при производстве цемента ПЦ 500-Д(0)-Н необходимо придерживаться средней прочности цемента в возрасте 28 суток 55,0 МПа, а при производстве цемента ЦЕМ I 42,5Н – 47,9 МПа. При снижении размаха колебаний прочности эти значения могут быть уменьшены.

Анализ данных о качестве цементов N-ского цементного завода показывает, что коэффициент вариации марочной прочности цемента не зависит от того, по какому стандарту (ГОСТ 10178 или ГОСТ 31108) этот цемент производится, а только от тщательности исполнения требований технологической документации, разработанной на предприятии.

Выводы:

1. Большинство данных по свойствам цементов, представляемых цементными заводами РФ при проведении сертификационных испытаний, достоверны; в случае сомнения в достоверности представленных данных они могут быть легко проверены методами промышленной статистики.

2. Использование методов промышленной статистики для анализа данных по качеству продукции цементных заводов РФ позволяет установить, насколько стабилен процесс производства и качество цемента и насколько показатели качества поддаются управлению (регулированию).

3. Применение методов промышленной статистики позволяет установить для каждого предприятия приемлемую прочность цементов в возрасте 28 суток для обеспечения минимальных требований стандарта.

4. Разброс активности цементов в возрасте 28 суток не зависит от того, по какому стандарту (ГОСТ 10178 или ГОСТ 31108) этот цемент производится.

Читайте также: