РОЗДІЛ 2
експериментальні дослідження ТА ОЦІНЮВАННЯ ПРИДАТНОСТІ СТАТИСТИЧНИХ
ХАРАКТЕРИСТИК ТА КРИТЕРІЇВ ДЛЯ ПОРІВНЯННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ВИПРОБУВАНЬ
Стандарт [12] містить вимогу (п.5.9) щодо забезпечення якості результатів
випробовування. Одним із інструментів за допомогою якого можливо реалізувати цю
вимогу є проведення міжлабораторних порівняльних випробувань.
За результатами аналізу літературних джерел у першому розділі було визначено
узагальнені вимоги щодо організації та оцінки професійного рівня лабораторій
шляхом проведення міжлабораторних випробувань, а також узагальнені статистичні
методи та критерії, які можливо використовувати для оцінки результатів
міжлабораторних порівняльних випробувань. Специфіка проведення випробувань у
сфері пожежної безпеки [80-85] обумовила необхідність апробації цих
статистичних методів і критеріїв, а також оцінювання придатності цих
статистичних методів для порівняльних випробувань у сфері пожежної безпеки.
2.1. Оцінювання придатності статистичних методів для порівняння результатів
експериментальних досліджень з визначення групи горючості
Для дослідження та аналізування було обрано метод з визначення групи горючості
за [35] тому, що проведення міжлабораторних випробувань за цим методом в
Україні дозволяє залучити відносно велику кількість учасників, а також обрано у
якості зразка – плівку, що планувалася до застосування у пасажирських вагонах.
Суть методу випробувань експериментального визначення групи важкогорючих та
горючих твердих речовин і матеріалів згідно з п. 4.3 стандарту [35] полягає у
впливі на зразок, розташований в керамічній трубі установки ОТМ, полум’я
газового пальника з заданими параметрами (температура газоподібних продуктів
горіння на виході з керамічної труби становить ). Під час проведення
експериментальних досліджень фіксується максимальний приріст температури
газоподібних продуктів горіння () та втрата маси зразка (). Якщо під час
випробувань не перевищує , то тривалість випробувань складає . Якщо перевищує ,
то тривалість випробувань визначається часом досягнення максимальної
температури. За результатами випробувань матеріали класифікують як:
важкогорючі – та ;
горючі – чи .
Горючі матеріали поділяються в залежності від часу () досягнення максимальної
температури газоподібних продуктів горіння на:
важкозаймисті – ;
середньої займистості – ;
легкозаймисті – .
Для експериментального визначення групи важкогорючих та горючих твердих речовин
і матеріалів згідно з п. 4.3 стандарту [20] використовують прилад ОТМ, схему
якого наведено на рис. 2.1.
Рис. 2.1. Схема приладу ОТМ за ГОСТ 12.1.044-89.
1 – пальник; 2 – реакційна камера; 3 – механізм уведення зразка; 4 – зразок; 5
– дзеркало; 6 – термоелектричний перетворювач; 7 – зонт.
Для апробації статистичних методів та критеріїв, які наведено у стандартах
[14?16] було проведено випробування пластифікованої плівки ПВХ. При цьому
питання однорідності зразків для проведення міжлабораторних порівняльних
випробувань не розглядалося. Вважалось, що достатнім підтвердженням
однорідності зразків є використання плівки з одного рулону з подальшим її
діленням.
Учасниками міжлабораторних порівняльних випробувань були УкрНДІПБ, як базова
лабораторія, та 11 дослідно-випробувальних лабораторій МНС України.
Оцінювання отриманих результатів випробувань у нашому випадку проводилось
наступним чином:
- внутрішньолабораторна перевірка результатів кожної лабораторії за критерієм
Граббса;
- міжлабораторна перевірка результатів всіх лабораторій за критерієм Граббса;
- міжлабораторна перевірка результатів всіх лабораторій за критерієм Кохрена;
- послідовне порівняння дисперсії базової лабораторії з дисперсією кожного
учасника за критерієм Фішера [73, 74];
- послідовне порівняння середнього значення базової лабораторії з середнім
значенням кожного учасника за критерієм Стьюдента [73, 74];
- послідовне порівняння результатів базової лабораторії та кожного учасника за
показником z, різницею та процентною різницею.
На рис. 2.2-2.4 наведено результати випробувань, які отримано учасниками
міжлабораторних порівняльних випробувань.
З рис. 2.2 видно, що діапазон зміни максимальної температури газоподібних
продуктів горіння становить від до . Перевищення критичної температури
газоподібних продуктів горіння отримали чотири учасники міжлабораторних
порівняльних випробувань (учасники 9, 10, 11, 12).
Рис. 2.2. Результати визначення різними лабораторіями максимальної температури
газоподібних продуктів горіння пластифікованої плівки.
Рис. 2.3. Результати визначення різними лабораторіями втрати маси зразка
пластифікованої плівки.
Рис. 2.4. Результати визначення часу досягнення максимальної температури
газоподібних продуктів горіння.
Примітка: у протоколі третього учасника порівняльних випробувань відсутні дані
про час досягнення максимальної температури газоподібних продуктів горіння
Найменша втрата маси зразка (рис. 2.3) складає – 20,5%; найбільша – 80,7%.
Аналіз даних, що наведені на рис. 2.2-2.5 свідчить про суттєву відмінність між
отриманими результатами випробувань, що в подальшому буде перевірено за
допомогою відповідних статистичних методів та критеріїв.
Зведені у табл. 2.1 критерії, за якими приймалося рішення щодо класифікації,
додатково показують про суттєву розбіжність отриманих результатів.
Таблиця 2.1
Критерії, за якими приймалося рішення щодо
класифікації пластифікованої плівки
Номер
лабораторії
Критерії класифікації
6
+
+
+
10
11