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机动车化学检测领域评审关键点分析

2018-07-13霍江莲王小林王姗姗孔庆媛

汽车工程师 2018年5期
关键词:机动车实验室化学

霍江莲王小林王姗姗孔庆媛

(1.中国合格评定国家认可中心;2.中国质量认证中心)

近年来,随着国民经济水平的提高,机动车工业迅速发展,新材料或零部件的应用在提高机动车各方面性能的同时也带来了相应的问题,如:车内装饰物会挥发有毒有害物质,从而影响乘客健康;车体及零部件中重金属元素含量偏高,报废时会产生二次污染等。因此世界相关组织及政府对机动车产品的化学成分出台了相关标准及政策,从而也催生了化学实验室的认可需求。文章对目前在机动车行业的化学实验室认可评审中发现的问题进行分析,旨在提供相关解决方案。

1 实验室化学检测领域现状及评审关键点

1.1 研究背景

随着机动车新工艺、新材料的引入,车内的污染源也在增加。目前,车内主要污染源包括阻尼板、车内空调、塑料制品和粘合剂、车内饰及车内配件。

2000年10月,欧盟正式颁布报废车指令2000/53/EC[1],对机动车材料中的有毒有害物限量做出了明确规定,我国也在2006年发布了《机动车产品回收利用技术政策》,以指导机动车生产、销售及相关企业开展并推动机动车产品报废回收工作。目前机动车制造企业也相继实施该要求,对机动车、零部件及车用材料等的化学成分提出了要求,机动车检测机构随之陆续拓展了化学检测领域的相关业务。

长期以来,我国机动车检测行业主要从事物理、机械及电学等非化学领域的性能检测,化学检测项目较少、起步晚,从实验室内部运行到外部评审在化学领域基本都存在盲点和不足,文章从技术角度出发,剖析评审中的关键点,希望能为机动车检测实验室中化学领域的现场评审及相关工作的推进奠定基础。

机动车检测实验室中化学领域的评审与其他化学实验室评审要素基本一致,主要是从人、机、料、法、环、检测6个方面出发,除满足CNAS-CL01—2018标准[2]要求之外,还需要满足化学领域的特殊要求,即CNAS-CL10《检测和校准实验室能力认可准则在化学检测领域的应用说明》。

1.2 检测能力

检测能力水平的高低是一个实验室整体水平的决定因素,因此现场评审对检测能力的把关至关重要。机动车属于综合型产品,每辆机动车涉及的零部件及材料有成百上千甚至上万种,虽然检测项目较少,但是检测样品所呈现的多样性和复杂性跨越多个领域、多种参数,如纺织品、高分子材料(包括塑料、橡胶等)、金属材料、涂料及空气等,现将机动车检测实验室化学领域主要项目及评审技术要点解析如下。

1.2.1车内空气检测(包括VOCs和醛酮类物质检测)

目前主要以GB/T27630—2011《乘用车内空气质量评价指南》、GB/T 17729—2009《长途客车内空气质量要求》、GB 24407—2012《专用校车安全技术条件》为评价标准,执行环境领域的检测标准。

车内空气检测评审关键点如下。

1)首先应确认相关配套设备设施是否完备,关键仪器设备缺失或不能正常使用的不应推荐认可。如:现场评审中整车环境试验项目缺少环境舱,该类情形不应推荐认可。由于VOCs(挥发性有机化合物)挥发性强、稳定性差,样品存放环境设施采样装置、流量校准装置及分析仪器等在满足检测要求的前提下,还要严格满足气密性、不吸附/难吸附性及环境条件的稳定性等要求。需要经过验收及期间核查等手段,确认设备设施状态完好,符合标准及相关要求。例如:GB/T 27630—2011的方法标准HJ/T 400规定,环境舱本底需要满足甲醛和甲苯的低浓度、温湿度稳定性及风速要求。因此,实验室只有严格开展质量控制工作,才能保障最终数据的准确可靠。

2)人员应经过相关培训(至少包括但不限于:相关大型仪器设备(GC-MS,HPLC)的培训记录、化学基本知识和安全性培训);对于气体样品检测更要求操作者认真、细致,操作准确无误,因为往往样品不具备复现性。此外,化学检测领域主管领导要熟悉CNAS-CL10及GB 17025相关规定和具体要求,这样才能将相关内容良好地贯彻执行。

3)由于采集的空气样品受温度影响显著,因此采样前后的样品管都要有保温箱等设施进行保存,避免环境因素带来的不确定度影响。

4)检测过程中,注意低沸点物质苯的回收率及重复性,可以采取吹扫加标的方式制作盲样管对实验室进行考核。

1.2.2催化转化器中贵金属检测

2013年我国出台的GB 18352.5—2013《轻型机动车污染物排放限值及测量方法(中国第五阶段)》[3]中要求,V型试验要求对车用催化转化器“按HJ509的规定检测其载体体积及各贵金属含量,测量结果不高于制造厂申报值的1.1倍”,检测方法按照环境标准HJ/T 509执行。

评审关键点:该项目同其他产品中重金属元素检测类似,ICP或者ICP-MS是必需的检测仪器,前处理为关键步骤,如时间允许可以进行目击试验。前处理使用的分样器和研磨器也至关重要,分样误差要≤1%;研磨粒度直径≤0.1 mm,研磨粒度要有可控性和可重复性,否则容易导致消解不完全,测试结果不准确,现场可以在样品研磨粉碎后加入标液作为盲样进行考核。

1.2.3机动车材料中的禁用物质检测

2014年我国出台了GB/T 30512—2014《机动车禁用物质要求》(2016年1月1日实施),该标准明确规定了机动车材料中有毒有害物质的限量要求,主要包括重金属元素及多溴联苯等物质,检测方法执行配套的机动车行业相关标准,如QC/T 941-944系列,即机动车行业俗称的ELV检测。

评审关键点:关于人、机、料、法、环的考核要求是一致的,值得一提的是该检测项目为先筛选后进行精密仪器分析,因此在筛选前期的样品拆分显得尤为重要,切割机、液氮低温粉碎机、研磨机及压片机是必需的,而且需要有操作熟练的专业人员对样件进行有效切割、拆分、研磨、制样及筛选。另外,该类禁限用物质检测浓度比较高,建议所有相关器皿、仪器都单独使用,不宜同低浓度检测混用,一旦产生混用情况,需要有严格的控制手段和程序,避免交叉污染的产生。

1.2.4其他

除上述主流检测能力外,部分实验室申请的检测能力涉及其他领域,如纺织、塑料、电子产品、皮革、涂料及玩具等。目前所检测的能力未超出相关领域的范围,所执行的检测标准均为相关行业的检测标准。

1.3 行业内现行标准

目前机动车检测行业化学检测领域中涉及的标准比较复杂,涉及行业较多,专门针对机动车材料检测的相关标准较少,我国仅在2013年出台了一批与GB/T 30512—2014《机动车禁用物质要求》配套的QC/T 941-944系列检测方法,基本参照原电子电气产品相关检测方法拟定,方法比较成熟,但是由于涉及到金属、塑料、橡胶及纺织材料等,其在材料前处理方面的针对性及细化程度尚显不足。其他检测标准多为环境、纺织、塑料、电子电器产品、玩具等行业的标准以及委托企业的企业标准,检测方法与实际工作的匹配度各不相同。由于机动车材料涉及面较广,有些实验室按照自己的理解使用标准,比较随意,如:用玩具标准检测机动车材料,实际仅检测儿童座椅;用电子电气标准(IEC62321)检测机动车聚合物材料。特别是机动车内饰件的VOCs检测标准,目前均为企标或ISO系列标准,我国还未出台相关的行业标准,方法的应用由生产厂自己选择,每个企业拟定自己的方法标准和限值标准,存在不同程度的差异,为实验室检测工作的有效实施和运行带来问题,无法评价检测结果的有效性和准确性。

1.4 能力验证符合情况

目前在机动车行业内所提供的能力验证项目为车用催化转化器贵金属检测,其余项目尚无能力验证提供者,如“机动车车内空气、禁用物质、VOCs专业领域”列入领域(子领域),且没有频次要求。但是实际上机动车禁用物质配套的行标(QC941系列)方法内容与RoHs检测(电气/有害物质分析)有很强的相关性,仅检测对象略有差别。如将机动车材料中的塑料拆分出来也可参加相关领域的能力验证项目,现场评审中也可以以此为佐证。

2 提升建议

2.1 组织外部培训创建交流平台

人员能力是实验室检测能力的关键,且基层检测人员渴望技术培训和交流,但是平台较少。因此建议相关专委会能够利用平台优势,在充分了解行业需求的基础上,采取“请进来、走出去”的培训学习方式,使得行业内管理人员和检测人员有机会“走出去”到专业化学检测机构学习,将化学检测领域专家“请进来”指导。采取课堂教学、现场实践及互动解惑等各种方式为行业内检测人员搭建培训交流的平台,以达到从业人员的业务素质和管理水平。

2.2 扩充相关项目的能力验证

在可行的基础上,尽量提供相关项目的能力提供者,如:空气或零部件VOCs等项目、材料中有害物质等项目;如外部条件不允许,也可细化对申请实验室能力验证的要求,如:经过识别实验室申报项目之后,如果无100%匹配的能力验证项目,也可适当减低匹配度。如机动车材料中涉及塑料时,可申请塑料(ABS)中有害物质的测定(Pb,Cd,Hg,Cr6+,Br)或者 ABS中有害物质的筛查(XRF 法,Pb,Cd,Hg,Cr,Br)等。

2.3 完善相关标准

建议机动车行业的禁用物质标准GB/T 30512—2014《机动车禁用物质要求》所涉及的检测方法,可以直接引用金属、塑料、橡胶及纺织等相关行业的标准,其在材料前处理方面的针对性及细化程度会更明确而具体,便于试验人员细分技能、正确操作和顺利实施。

建议机动车行业能从整体发展的角度出发,及早探讨内饰件产品VOCs检测标准制定的可能性,并商讨推出行业标准,避免造成行业资源重置、浪费及实验室管理及质量控制负担等。

2.4 培养相关领域技术评审员

为了保证该领域认可的质量,应培养能覆盖此类项目的技术评审员,尽快完善评审员队伍建设。如条件允许可以从目前从事此类工作的检测人员中培养;如果不能满足,可在目前实验室申请的能力范围中梳理出相关化学领域,寻找有相应经历的技术评审员之后,进行小范围信息推送,在评审员自愿的基础上对相关评审员/技术专家开展技术标准的培训。

3 结论

作为机动车行业的新兴领域,化学检测起步较晚,系统性文献较少,相关人员的管理经验及检测经验仍显不足,且由于实际检测过程中涉及产品多且杂,所以仍需实验室管理层、检测人员、认可方及外围标准等多方面的配合才能不断提高。文章旨在为机动车行业化学检测领域的实验室评审面临的问题提供解决方案。

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