鄂尔多斯市神东检测有限责任公司 内蒙古鄂尔多斯 017209
摘要：目前，煤炭在我国的需求量不断上涨，作为一种较为复杂的固体可燃物，煤的形成条件存在很大差异。为了对煤的组成成分和结构进行深入研究，掌握煤炭的性质和煤质变化的规律，需要对煤质进行分析，而煤化工行业，除了要对煤样进行分析之外，也需要对加工产品的成分和品质进行化验分析。在煤质分析中，需要针对煤炭生产的实际，建立起快速的分析机制，进一步保障煤样和制成品的品质。本文主要对煤质化验中存在的误差因素进行分析，并提出改善措施。
关键词：煤质化验；误差因素；改善措施；误差分析
引言
我国煤炭资源被广泛应用于冶金、化工和动力等各个工业领域中，它们对煤的质量具有严格要求，因此，提高煤质化验的准确度是极为重要的。煤炭实验室是能有效满足规定要求的设施进行运作和组织的实体，其主要目的是以向社会提供准确、公正的煤质化验结果。在煤质化验过程中，化验结果不可能无一点误差，在各个环节都可能出现人们无法控制的影响因素，最终导致化验结果出现较大偏差。因此，为保证煤质检测数据的准确度，既要建立准确的测试方法，还要有科学严格的质量管理。
1煤质化验相关概述
1.1煤质化验的作用和特点
煤主是一种由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成的固体可燃物，形成的原始物质和沉积环境的不同导致煤的性质十分复杂，成分也各不相同。煤炭可以应用到人们日常生产和生活的多个领域，用途十分广泛。而不同的煤炭，其具体的利用方式和工艺以及用煤设备对煤的性质在技术要求方面也各不相同。所以，为了合理、高效地利用煤炭，对煤炭进行煤质分析和相关产品的测试必不可少。通过煤质化验可以深人分析煤的结构，分析试验方法可以正确地反映出化验对象的性质，从而全面了解煤的性质，更好的掌握煤质的变化规律。煤质化验可以测定煤炭相关产品的成分和性质，并建立快速的在线分析模式，积极适应煤炭生产和加工利用的实际需要，准确快速地控制煤炭产品的生产质量。煤质化验采用多种科学的方法进行化验，具有较高的准确度和精密度，且可以重复进行化验。煤质化验采用的方法和设备都较为简单，易于操作，有利于实现标准化。煤的性质较为复杂多变，样品组成和性质变化范围较大，并对各种化验要求较高，例如要求化验方法要具有较强的规范性等。但是，煤质化验在积极考虑到煤炭的复杂、多变性质之后，也积极的改进了化验方法，从而实现了对煤炭的全面深人化验和分析。
1.2煤质分析的流程
煤在工业中的应用非常广泛，不同的用煤设备和工艺流程，对于煤质的要求是不同的。在对煤质进行分析时，需要能够准确反映分析对象的特性，并依据这些特性对不同的样品进行合理分类。在试验方法的选择上，应当在保证准确度的前提下，满足可重复、易验证的要求。在试验方法的选择上，应当简便易行，采用标准化的方式开展工作。当然，煤质的化验工作除了上述基本要求外，考虑到煤质成分复杂、可变性高，对其成分和性质进行分析时，需要对试验方法进行规定、对样品按照统一的标准处理，结合不同的组成成分和性质，确定检测方法。煤炭来源和组成的复杂性和用途的多样性，也对煤质分析的标准提出了一定的要求。不同的化验方法需要在统一的、可衡量的标准下进行，不易产生误解，也有利于分析结果的使用。为了增强化验分析的一致性，各个国家对煤质分析的程序和方法、指标等进行了要求，我国也公布了与煤质分析试验有关的国家标准。这一标准从煤炭样本测定、试剂选择、结果的计算和表达等方面，都做出了严格统一的规定，下面将对煤质分析中的主要内容进行介绍和分析。
1.3误差分析
误差指的是实际结果和真实结果之间的差别。在任何化验中，受到仪器和化验条件以及环境等多重因素的影响，化验结果与客观存在的真实结果之间难免会出现一定的差别，这种差别即为误差。但误差与错误是截然不同的，错误是可以被避免的，而误差则是无法避免的。所以，我们可以通过积极的采取有效措施对煤质化验的整个过程进行合理的控制，来最大程度减少误差。在煤质化验中，虽然较为广泛的应用到了各种精度较高的现代化煤炭化验仪器，且化验技术水平也在不断提高，但在实际化验过程中，受到各种因素影响，存在着采样误差和制样误差以及干燥误差控制和误差控制等多种误差，所以，最终得到的煤质化验各项结果依然存在误差。
2煤质化验内容
2.1发热量
发热量是衡量煤质的首要指标，一般在煤质化验的过程中，为保证化验煤质的准确性，检测煤质的实验室不易与其他检测混用，而且应将化验室室温保持在一定温度范围中，大概在15~30℃，温度的波动幅度不宜超过1℃。避免室外强烈阳光的照射，减少室内空气对流，尽可能避免对发热量产生不必要的影响。在化验过程中，保证氧气供应充分，使煤质得到充分燃烧，减少误差的出现。
2.2灰分
灰分指煤炭当中所含有的能够燃烧的物质在完全燃烧以后剩余残渣。灰分范畴十分广泛，为此，煤炭在温度为815℃的环境下烘烤而难以充分地分解与燃烧所剩余的物质。而对于煤炭燃烧过程，灰分不会形成热量，甚至会将部分热量吸收。受这一特性的影响，如果煤炭当中的灰分比重过大，必然会对煤炭发热量带来不利影响。若煤炭灰分相对较高，也会直接导致锅炉异常运行，而且热量转化率不高。通常，在对灰分进行测定时，需要使用高温炉、分析天平与灰皿等。在实际测定时，需要保证试验方法正确，同时按照具体步骤标准展开测定工作，以保证灰分的鉴定更加准确。在这种情况下，要确保煤炭质量为工业的可持续发展奠定坚实基础。
2.3水分
煤质的水分有内在水分以及表面水分之分。表面水分对煤质的影响作用较小，大部分是有利的。但水分对煤质的可燃程度的影响直接影响到煤质的发热量，降低了煤的正常使用。此外，煤质的水分超过11%就会直接影响到煤质的燃烧，燃烧设备难以正常运行。煤中水分含量高不仅增加燃烧难度，也增加了煤的运输费用。
2.4含硫量
如果煤炭含硫量较大，那么在其燃烧以后就会释放出一定的SO2或H2S等，严重影响大气环境的质量。如果含硫量过大，也会对电厂锅炉等多种仪器设备产生负面影响，还会对锅炉水冷壁造成危害，最终导致出现腐蚀或结焦的问题。在这种情况下，会对设备实际运行的质量和效率带来影响。由此可见，一定要在使用煤炭前对其展开煤质化验工作，以保证煤炭的含硫量被控制在特定范围内。
2.5挥发份
挥发份是煤质燃烧时与空气隔绝而挥发出的气体和液体等物质。在计算挥发物质时，将称好1g的煤样在900℃的高温下放入坩埚器皿中加热，一般加热时间为7min，完后提取进行计量。计算出的挥发物质越高，着火点普遍较低，在使用时应注意煤质的使用范围及用途。
3煤质检验中的误差
3.1煤样采取的误差
在煤质检验过程中，其中最为关键的一个环节即是化验煤样的采取，这是一个事关试验误差率高低的重要问题，同时也是一个最容易产生误差的环节，因为据相关的一项调查表明，其中煤质检验过程中所产生的误差相当大的一部分是由于煤质采样所导致的，所以在进行煤质采样时需要采取具有代表性的样品，这样才能科学、准确的检验出煤炭的质量。在采取样本过程中，采样的对象和采样的方法都可能导致采样的不准确，在同一情况下过度采取或是采样过少，或是所采取的样本在不具备代表性的部分进行重复的采取，这样都达不到采样的科学性要求，无法满足采样具有代表性，所以无法满足试验的具有代表性的需求，因此所检验出来的质量也存在着较大的误差。
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3.2制样过程的误差分析
制样就是根据煤质化验的要求和采到的煤样，通过一系列工序将煤样缩分至化验所需的质量和粒度。制备完成的煤样要尽可能接近原煤样的物理性质、化学性质和工艺特性。制样过程的操作比较简单，造成误差的可能性较低，约为16%。在实际制样操作过程中，出现误差的原因有：（1）在破碎煤样过程中损失了部分水、细粒等自身物质；或者混入了灰尘、水分等外界的其他物质；或是破碎粒度没有达到要求；（2）混合不均匀；（3）缩分时没有做好煤样的留弃；（4）干燥煤样时没有控制好温度，部分化验人员为了节省时间，擅自调高烘箱的温度，导致煤样氧化变质，本身的物理性质、化学性质发生了变化。
3.3环境及仪器影响误差
在进行煤质化验时，温度、气压、磁场、光照等外界环境都会对化验过程产生影响。高温、高压等会使测量和开采的工具变形，造成检验误差；在进行测量时，磁场的突变会严重影响测量的结果，甚至导致结果错误。因此，在煤质采样之前，先确定周围的环境是否有利于煤样的开采。仪器的使用也是导致煤质化检误差的重要因素，煤质化验过程中使用的是精密仪器，仪器在使用过程中如使用和维护不当，会导致仪器的精度下降，直接影响煤质的化验结果。因此，化验仪器要由专业人员管理和维护，定期进行检定和校准，保证仪器的有效性。
4减小煤质化验误差的措施
4.1充分发挥职能
首先，要完善实验审检测设备。建立完整的档案，专门记录主要的仪器设备，并对其操作规程进行详细的描述，并指定专人管理，对所有设备及时维护保养，并定期进行检查、检定和校准；其次，抓好技术验证工作。严格执行”三核’川三查”制度对检验结果进行自核、复核及审核，对于出现的问题，应及时处理，然后进行复检，以提高检验数据的精确度；再次，要准确无误地描述检验结论。检验结论是质检机构对被检产品质量的综合性评价，检验结果的描述必须准确、完整，用词须科学、严谨，文字要简明扼要，检验结论须与检验依据一致。
4.2严格按照国际标准采样与制样
受煤炭自身特性影响，煤质化验的程序十分复杂，要想确保煤质化验质量，就一定要按照具体的标准要求对采样与制样等环节进行严格控制。一旦操作不到位很容易对化验结果产生不利影响，进而形成误差。所以，在采样过程中，需要关注所采取部位的代表性，并且使用标准采样工具，以免受工具影响而降低煤炭取样的均匀性。采样是指从一批煤中选取一定数量的、具有代表性的原始煤样；制样则是指将煤样通过粉碎、掺和、过筛、缩分，然后制成供化验时候用的分析煤样。为降低煤炭化验误差，有关采样、制样就必须按照国家的标准统一执行：首先，采样时掌握好采样的位置及在该采样点采取的煤量；其次，为确保送人检测室的煤样的代表性，制样应在实际的煤样制品中充分的把握缩分、破碎、混匀以及达到空气平衡等几个基本过程的操作；同时还应掌握好有关煤样制备系统中的质量与力度之间的关系。未达到上述有关煤样质量的要求，“用转瓶法”可实现制样时的正确性：将煤样瓶盖严，用食指按住瓶盖，其余手指握住瓶身，转动手腕。通过转动手腕，使煤样在水平和竖直的方向同时都有翻转混合，达到充分混合的目的，放置，待瓶中无煤粉飞扬，做好煤炭制样。
4.3控制化检流程误差
煤质化验分为采用、制样和化验三个步骤，整个流程中任何操作失误都有可能导致化验结果产生误差，甚至错误。为了控制化检流程产生误差，首先，确定科学的试验方法，在满足煤质样品要求的前提下，通过新方法、新技术不断提高试验结果的精度。其次，定期测量工具和检验仪器设备，并及时记录仪器的各项参数，确保仪器满足煤质化验的要求，在维护仪器过程中，每年要对检测仪器进行校准，保证仪器的精确度。再次，在采样和制样的过程中，一定要严格按照国家规定的标准进行，比如，在煤质进行制样时，要将样本进行充分的破碎，并搅拌均匀，采取合理的缩水方式。最后，要提高化验人员的专业素质，由于煤质化验是一项实践性很强的工作，化验人员必须具备丰富的实验技能，才能够对化验中出现的问题提出有效的解决办法，从而减小煤质化验产生的误差。
4.4分析过程的误差控制方法
（1）根据国家标准选择正确的、科学的分析方法，如果使用新的分析方法，必须设置对比试验验证其科学性，保证分析结果的精确性符合要求。验证合格后，方可使用新的分析方法进行分析，不能只图效率高而忽略了精度要求。（2）条件允许的情况下，购置检测精度高的仪器设备。在使用过程中，要爱护设备，定期进行维护和保养，使用前检查其是否正常运行，密切关注使用过程中是否有异常出现等。为每台仪器设备建立专门的档案，详细记录仪器设备的相关情况，分析人员使用前要进行登记。要保证分析室的环境条件不会对仪器设备的使用、化验操作等造成影响。分析人员在读取数据和记录数据时要仔细认真，反复确认。（3）分析人员上岗前要经过专业培训，考核合格后方可开始煤样分析；定期对所有分析人员开展核不合格的人员，不能开展分析煤样的工作；要对分析人员严明煤质检验的重要性，使其认识到分析工作的价值，端正其工作态度，增强其责任心和工作使命感；管理人员要以身作则，树立榜样的力量。这是控制煤质化验结果、降低人为误差的有效方式。（4）建立健全管理监督制度，设置专门的检查人员对分析人员进行监督，检查人员由经验丰富的分析人员担任，对于工作成绩优异的分析人员给予先进工作者、奖金等奖励，对于敷衍了事、多次分析误差较大的分析人员，要采取一定的惩罚措施。
4.5深化检测技术，更新检测设备
随着科技的发展，各种先进的检测设备与技术不断的涌现，为提升检测质量，满足各方对煤炭化验质量的需要，采用现代精密仪器和先进的检测技术是十分必须的。随着检验技术的发展，检验设备本身的先进性、快速简便等特点越来越受到人们的重视，技术的逐步发展将会逐步消除人为影响产生的误差，促使实验数据与真实值之间更加的贴近。深化检测技术，更新检测设备是确保煤炭化验质量的重要保障。
4.6重视实验室质量管理工作
对实验室中的重点仪器和设备需要制定出具体的检修制度，并且安排专业工作人员开展管理和养护的工作；根据煤质化验所获得的数据信息，需要由相关工作人员进行审核，以保证数据准确且不存在错误。一旦发现数据存在异常，需要尽快上报，与实际情况结合进行处理；对于煤质化验结果进行描述的过程中，一定要选择使用专业术语，以便其他工作人员能够快速查阅、灵活使用；由于煤质化验工作特殊性明显，所以，在化验当中一定要展开两次平行测定，随后在其中设定出允许误差，将两次平行测定数值作平均值处理，并当作最终的结果。
结语
煤炭资源作为我国应用最广泛的资源之一，其质量不仅关系到用煤者的使用效果，还影响着煤炭企业的经济效益和社会效益。目前，煤质化验中仍然存在一定的问题，这些问题导致了化验的误差，从而影响了煤质化验结果的准确性，阻碍了煤炭质量的提高。为了有效地避免煤质化验误差，必须在采样、制样、化检流程等方面实施相关的控制措施，提高煤质检测的准确性。
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论文作者:李进军
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/25
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