煤炭能力驗證結(jié)果分析與提高檢測水平探討

趙欽強(qiáng)

能力驗證是利用實驗室間比對來確定實驗室檢測/校準(zhǔn)能力的活動，實際上它是為確保實驗室維持較高的校準(zhǔn)和檢測水平而對其能力進(jìn)行考核、監(jiān)督和確認(rèn)的一種驗證活動。也是實驗室內(nèi)部質(zhì)量控制的補(bǔ)充措施。

2009年度山西省開展煤炭揮發(fā)分、全硫檢測能力驗證，全省共有72個實驗室報名參加了本次計劃，實際參加實驗室70個。根據(jù)這兩個能力驗證計劃各項目的統(tǒng)計結(jié)果和相關(guān)情況，結(jié)合多年工作經(jīng)驗，筆者對所涉及的部分試驗項目進(jìn)行技術(shù)分析并提出一些建議，供實驗室參考，以幫助各參加驗證的實驗室總結(jié)經(jīng)驗，查找問題，不斷提高檢測各項目的能力。

1 煤中揮發(fā)分的測定

煤中揮發(fā)分是一個規(guī)范性很強(qiáng)的試驗項目。影響揮發(fā)分測定結(jié)果的主要因素是加熱溫度、加熱時間、加熱速度，此外試驗設(shè)備的型式和大小，試樣容器的材質(zhì)、形狀和尺寸以及容器的支架都會影響測定結(jié)果。測定中發(fā)現(xiàn)樣品SX09-A出現(xiàn)7個離群值，SX09-B出現(xiàn)4個離群值。

1.1 出現(xiàn)離群值情況分析

分析揮發(fā)分測定結(jié)果出現(xiàn)離群值的原因，可能有：

（1）馬弗爐內(nèi)熱電偶的位置不正確，其熱接點不是位于坩堝底與爐膛底之間，而是在坩堝上方，導(dǎo)致實際加熱溫度高于控制器顯示溫度，造成結(jié)果偏高。

（2）馬弗爐爐溫和恒溫區(qū)長期不進(jìn)行檢定，導(dǎo)致測定結(jié)果出現(xiàn)較大誤差。另外，升溫速度沒有按標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)格控制，爐溫過高超過910℃，也可能造成結(jié)果偏高。

（3）測定過程中可能坩堝蓋配合不嚴(yán)密，或使用了帶槽的坩堝蓋，致使空氣進(jìn)入坩堝，氧化了部分煤樣，導(dǎo)致結(jié)果偏高。

（4）爐溫偏低，坩堝放在恒溫區(qū)外，致使結(jié)果偏低。

（5）試驗過程中爐溫沒有在3min內(nèi)回升到900±10℃，導(dǎo)致結(jié)果偏低；使用的坩堝質(zhì)量過重，也會使結(jié)果偏低。

另外，揮發(fā)分測定中操作人員動作不熟練，不能嚴(yán)格控制加熱時間、煙囪口未封住、水分測定不準(zhǔn)或計算時未進(jìn)行水分校正，都有可能使結(jié)果不準(zhǔn)確。

1.2 技術(shù)建議

（1）測定溫度應(yīng)嚴(yán)格控制在（900±10）℃，為此必須對爐溫和升溫速度定期檢定，并經(jīng)常檢查；定期測量馬弗爐的恒溫區(qū)，試驗時裝有煤樣的坩堝必須放在馬弗爐恒溫區(qū)內(nèi)。

（2）裝有煤樣的坩堝放入馬弗爐后，爐溫應(yīng)在3min內(nèi)恢復(fù)到（900±10）℃，為此必須：

① 經(jīng)常驗證其溫度恢復(fù)速度是否符合要求，或手動控制以保證符合上述要求。

② 每次試驗最好放同樣數(shù)目的坩堝，以保證坩堝及其支架的熱容量基本一致。

（3）要使用符合GB/T 212規(guī)定的坩堝，坩堝蓋子必須配合嚴(yán)密。必須將煙囪口封住，否則會使揮發(fā)分測定結(jié)果偏高。

（4）坩堝從馬弗爐取出后，在空氣中冷卻時間不宜過長，以防焦渣吸水。

（5）操作人員應(yīng)熟練開關(guān)爐門、取放坩堝架的動作，保證加熱時間符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

只有嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行試驗，試驗設(shè)備及容器滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，并由經(jīng)過培訓(xùn)、有經(jīng)驗的人員執(zhí)行試驗，才能保證煤中揮發(fā)分測定結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

2 煤中全硫的測定

煤中全硫的測定，GB/T 214-2007中規(guī)定有艾士卡法、庫侖滴定法和高溫燃燒中和法。目前，實驗室大多采用庫侖滴定法。在本次能力驗證中，SX09-A出現(xiàn)3個離群值，SX09-B出現(xiàn)1個離群值，均為庫侖法測定。

2.1 出現(xiàn)離群值情況分析

主要針對庫侖滴定法分析全硫測定結(jié)果出現(xiàn)離群值的原因，可能有：

（1）一些實驗室測試前未對爐溫進(jìn)行檢定和校準(zhǔn)，導(dǎo)致測定結(jié)果出現(xiàn)較大誤差。

（2）測試時，系統(tǒng)氣路出現(xiàn)漏氣或氣路不暢，氣流速度不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

（3）測試時，未使用與樣品值相近的煤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對儀器進(jìn)行檢驗。

（4）電解池里受污染電極片應(yīng)及時清洗，不及時清洗，電解液得不到充分電解，也會造成結(jié)果偏低。

2.2 技術(shù)建議

（1）對爐溫應(yīng)定期檢定，并經(jīng)常檢查。

（2）整個試驗氣路的氣密性要嚴(yán)格檢查；選用干燥空氣作載氣，流量不應(yīng)低于1000mL/min。

（3）在測硫過程中，應(yīng)保持系統(tǒng)氣路通暢。燃燒管進(jìn)出口連接管應(yīng)使用耐溫的硅橡膠管，各吸收管、電磁泵之間的連接管也應(yīng)使用優(yōu)質(zhì)細(xì)口徑乳膠管，已經(jīng)發(fā)粘、老化的乳膠管應(yīng)及時更換。燃燒管出口端的硅酸鋁棉也應(yīng)定期更換，防止在其上粘附三氧化鎢粉末及未燃盡的煤粉等。

（4）新配制的電解液為淡黃色，pH值應(yīng)在1～2之間。當(dāng)電解次數(shù)增多，電解液酸度增大，pH值小于1或呈深黃色時，就要及時更換。電解液酸度增加，導(dǎo)致測硫結(jié)果偏低。

（5）電解池內(nèi)的鉑電極及玻璃熔板應(yīng)保持潔凈。在測定煤樣時，要求電解池保持完全密封，并要防止電解液倒吸。

（6）每天正式測定煤樣前，宜先用廢煤樣測定（不計結(jié)果），以消除電解液存放過程中產(chǎn)生的碘與溴，以免測定結(jié)果偏低。

（7）測試時，使用與樣品值相近的煤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對儀器進(jìn)行性能檢驗，保證儀器性能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 提高煤炭檢測水平探討

首先，應(yīng)建立科學(xué)可行的質(zhì)量管理體系。質(zhì)量管理體系為實驗室提供了一種具有科學(xué)性的質(zhì)量管理和質(zhì)量保證方法及手段，可用以提高內(nèi)部管理水平；使實驗室內(nèi)部各類人員的職責(zé)明確，避免推諉扯皮；文件化的管理體系使全部質(zhì)量工作有可知性、可見性和可追溯性，通過培訓(xùn)使員工更理解質(zhì)量的重要性及對其工作的要求；可以使檢驗質(zhì)量得到根本的保證；為客戶和潛在的客戶提供信心；提高企業(yè)的形象，增加競爭實力。

另外，在檢驗工作中還需著重考慮以下3方面的因素：

3.1 人員

人員素質(zhì)與水平對實驗室工作是至關(guān)重要的。人員是最寶貴的資源，一個實驗室的水平高低優(yōu)劣，很大程度上取決于人員素質(zhì)與水平。

檢驗人員是檢驗工作的實際操作者。從事檢驗的人員必須經(jīng)過培訓(xùn)、考核，并持證上崗，且具備相關(guān)法規(guī)、技術(shù)知識、操作技能和工作中出現(xiàn)偏離的嚴(yán)重性情況的判斷知識；新進(jìn)中心員工或崗位輪換員工，應(yīng)進(jìn)行上崗培訓(xùn)；標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程等技術(shù)規(guī)范變更時，員工應(yīng)適時培訓(xùn)；檢驗人員必須有高度的責(zé)任感和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，熟知最新檢驗標(biāo)準(zhǔn)，掌握檢測原理，并熟悉測定步驟。

3.2 儀器

儀器設(shè)備是實驗室開展檢測工作所必需的重要資源，也是保證檢測工作質(zhì)量，獲取可靠測量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。

對于測試結(jié)果有直接影響的儀器設(shè)備，應(yīng)周期制定校準(zhǔn)計劃，定期執(zhí)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)后加貼三色標(biāo)識，標(biāo)識上應(yīng)標(biāo)明校準(zhǔn)日期、有效期、校準(zhǔn)單位等內(nèi)容，保證在檢定有效期內(nèi)使用并符合檢測標(biāo)準(zhǔn)的要求。

日常檢測工作中，應(yīng)按說明書或操作規(guī)程正確使用儀器，所有的儀器設(shè)備應(yīng)由儀器設(shè)備負(fù)責(zé)人保管、保養(yǎng)、認(rèn)真填寫設(shè)備使用記錄。儀器設(shè)備過載、處置不當(dāng)或已顯示出缺陷、超出規(guī)定限度時，均應(yīng)停止使用。同時這些設(shè)備應(yīng)予以隔離，以防誤用，或加貼標(biāo)簽、標(biāo)記，清晰標(biāo)明該設(shè)備已停用，直至修復(fù)并通過校準(zhǔn)或檢測表明能正常使用為止。

3.3 設(shè)施環(huán)境

為保證抽樣、檢測結(jié)果的準(zhǔn)確可靠，實驗室必須配置相應(yīng)的設(shè)施和環(huán)境條件。實驗室首先應(yīng)確保其檢測設(shè)施及環(huán)境條件滿足相關(guān)法律法規(guī)、技術(shù)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)的要求。設(shè)施條件主要指場地、能源、照明、采暖通風(fēng)等；環(huán)境條件包括內(nèi)部環(huán)境條件和外部環(huán)境條件，內(nèi)部環(huán)境條件主要包括溫度、濕度、潔凈度等；外部環(huán)境條件即周圍環(huán)境因素主要包括灰塵、電磁干擾、電源電壓、噪聲、振動、有害氣體等。這些設(shè)施和環(huán)境條件一方面應(yīng)滿足相關(guān)技術(shù)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)要求，避免影響結(jié)果的質(zhì)量或準(zhǔn)確性；另一方面，還應(yīng)確保實驗室的安全性。

總之，當(dāng)實驗室出現(xiàn)結(jié)果異常時，應(yīng)從各方面查找原因，不可匆忙重新測定，只有查明原因，解決存在的問題，測試水平才能不斷提高。