煤質(zhì)檢測(cè)誤差分析及控制

張麗杰 尹麗麗 李紅遠(yuǎn)

摘要：由于煤的不均勻性及人為因素往往會(huì)導(dǎo)致煤質(zhì)檢測(cè)環(huán)節(jié)存在一定的誤差，直接影響煤炭加工產(chǎn)品質(zhì)量。本文對(duì)煤質(zhì)檢測(cè)誤差進(jìn)行概述，為有效控制煤質(zhì)檢測(cè)誤差，展開(kāi)討論分析。

關(guān)鍵詞：煤質(zhì)檢測(cè)；誤差；控制

1 煤質(zhì)檢測(cè)誤差的概述

1.1 誤差定義

測(cè)量值與真值之間的差異稱(chēng)為誤差。誤差是不可避免的，只能減少。在煤質(zhì)檢測(cè)中，檢測(cè)的任意一項(xiàng)指標(biāo)，比如灰分、揮發(fā)分、硫分等，具有客觀(guān)存在性質(zhì)，即真值。而實(shí)測(cè)值與真值難以完全一致，公式表示：E=X-P；式中：E為誤差，P為真值，X為實(shí)測(cè)值。一般情況下，實(shí)測(cè)值與真值相比，可能偏高，也可能偏低，其中，X和P的差值越大，表明檢測(cè)誤差就越大，測(cè)量準(zhǔn)確度就越低。

1.2 真值估計(jì)值定義

真值是一個(gè)理想化的概念，任何一項(xiàng)指標(biāo)或化學(xué)成分的真值是無(wú)法確定的，但可通過(guò)多種方式或途經(jīng)來(lái)確定其估計(jì)值。一般計(jì)算中，真值的估計(jì)值取多次測(cè)定結(jié)果的算術(shù)平均值。以測(cè)定煤中硫分為例進(jìn)行說(shuō)明，通過(guò)多次、重復(fù)性的測(cè)定，將測(cè)定的結(jié)果平均值作為真值的估計(jì)值，隨著檢測(cè)重復(fù)系數(shù)的增加，那么真值估計(jì)值與真值越接近。另外，可采用標(biāo)準(zhǔn)樣品的標(biāo)準(zhǔn)值作為真值估計(jì)值，不僅有利于數(shù)據(jù)的分析，并且產(chǎn)生的誤差很小。

2 誤差分析

由于檢測(cè)工作中誤差是客觀(guān)存在的，有必要了解誤差產(chǎn)生的原因及規(guī)律，便于采取相應(yīng)措施減小誤差，并對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析。

2.1 系統(tǒng)誤差

系統(tǒng)誤差是在一定的檢測(cè)條件下，對(duì)待檢對(duì)象進(jìn)行重復(fù)性的檢測(cè)，其結(jié)果存在一定的規(guī)律性的變化。系統(tǒng)誤差主要分為四個(gè)方面，即試驗(yàn)方法誤差、儀器誤差、試劑誤差以及人為主觀(guān)誤差。

（1）方法誤差：分析方法不完善，引起結(jié)果誤差；

（2）儀器誤差：儀器本身的缺陷帶來(lái)的誤差；

（3）試劑誤差：使用試劑或藥品不純?cè)斐烧`差；

（4）人為誤差：檢測(cè)人員不當(dāng)操作造成誤差。

2.2 隨機(jī)誤差

隨機(jī)誤差也稱(chēng)作偶然誤差，是指實(shí)驗(yàn)結(jié)果與重復(fù)檢測(cè)結(jié)果平均值之差，無(wú)法測(cè)量和校正。隨機(jī)誤差具有以下規(guī)律：

（1）大小性：小誤差出現(xiàn)的概率大，大誤差出現(xiàn)的概率小；

（2）對(duì)稱(chēng)性：絕對(duì)值相等的正誤差和負(fù)誤差出現(xiàn)的概率相等；

（3）有界性：誤差具有一定的界限，很大的誤差出現(xiàn)的概率近于零；

（4）抵償性：在一定測(cè)量條件下，測(cè)量值誤差的算術(shù)平均值隨著測(cè)量次數(shù)的增加而趨于零。

3 誤差控制

煉焦化工企業(yè)要求強(qiáng)化進(jìn)廠(chǎng)煤煤質(zhì)管理，在煤質(zhì)檢測(cè)工作中應(yīng)當(dāng)對(duì)管理和技術(shù)這兩個(gè)容易發(fā)生問(wèn)題的層面高度重視，保證煤質(zhì)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確、可靠。筆者根據(jù)實(shí)際煤質(zhì)檢測(cè)工作中的經(jīng)驗(yàn)，探討了對(duì)煤質(zhì)化驗(yàn)分析結(jié)果產(chǎn)生影響的因素，通過(guò)加強(qiáng)檢測(cè)工作的管理及培養(yǎng)檢測(cè)人員理論與實(shí)踐有效結(jié)合的能力，提高煤質(zhì)化驗(yàn)分析結(jié)果的科學(xué)性，有效控制檢測(cè)誤差。

3.1煤質(zhì)檢測(cè)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意的管理問(wèn)題

為確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及減小不同人員操作帶來(lái)的數(shù)據(jù)差距，對(duì)于操作工藝必須嚴(yán)格執(zhí)行，確保每個(gè)采、制、化環(huán)節(jié)及項(xiàng)目均嚴(yán)格按照國(guó)標(biāo)按照流程要求執(zhí)行，尤其是試樣量、測(cè)定時(shí)間等能夠量化的參數(shù)必須保證每個(gè)人均按照統(tǒng)一的規(guī)定要求執(zhí)行；加強(qiáng)員工職業(yè)道德培養(yǎng)，弄虛作假、違反操作規(guī)程等不良行為必須杜絕；對(duì)分析煤樣建立完善的抽查制度，不定期對(duì)分析煤樣進(jìn)行抽查，并把抽查結(jié)果納入考核，從而提高檢測(cè)人員的責(zé)任心；加強(qiáng)員工技能培訓(xùn)，開(kāi)展多種形式的崗位練兵，選拔出技術(shù)過(guò)硬的骨干員工帶動(dòng)整體技能水平的提升等。

3.2煤質(zhì)檢測(cè)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意的技術(shù)問(wèn)題

煤質(zhì)檢測(cè)過(guò)程包括試樣的采取、制備和分析化驗(yàn)，簡(jiǎn)稱(chēng)采、制、化。

（1）煤樣的采取：煤質(zhì)檢測(cè)流程中第一個(gè)環(huán)節(jié)即采樣，采樣占整個(gè)誤差因素的大部分，所以采樣是關(guān)鍵性的一個(gè)環(huán)節(jié)。煤炭的粒度和成分都不是嚴(yán)格的均勻分布，所以必須嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)商品煤樣取樣的方法來(lái)進(jìn)行布點(diǎn)（包括人工采樣和自動(dòng)采樣機(jī)采樣），利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法確定子樣的質(zhì)量和數(shù)量，確?？倶拥拇硇砸饬x，煤樣必須進(jìn)行歸納整理，并將相關(guān)資料記錄歸檔，對(duì)于采樣的精密度也應(yīng)當(dāng)定期核對(duì)。另外，自動(dòng)采樣機(jī)是采取煤樣的主體環(huán)節(jié)，人工取樣為輔助環(huán)節(jié)，必須加強(qiáng)采樣人員對(duì)自動(dòng)采樣機(jī)的日常檢查及維護(hù)，確保減少設(shè)備故障帶來(lái)的誤差。

（2）煤樣的制備：煤炭采樣量很大，并具有不均勻性特點(diǎn)。由于采樣與試驗(yàn)所要求煤樣量有差異，煤質(zhì)分析所需的試樣，？根據(jù)測(cè)試項(xiàng)目的要求，一般試樣量要求很少。所以煤樣采集完成后不能直接進(jìn)入檢驗(yàn)測(cè)試，中間必須有制樣及縮分環(huán)節(jié)，即在較大的總樣量中制備出試驗(yàn)所要求的粒度和試樣量，縮制后的少量煤樣應(yīng)在物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和工藝特性上基本接近所采煤樣，并能代表原始煤樣的性質(zhì)。制樣過(guò)程雖不復(fù)雜，但它是煤質(zhì)分析的重要基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。一般說(shuō)來(lái)，采樣誤差通常大于制樣誤差，但制樣操作不當(dāng)，制樣誤差也會(huì)高于采樣誤差。制樣誤差主要涉及系統(tǒng)誤差及縮分誤差。引起系統(tǒng)誤差一般為制樣環(huán)節(jié)混入外物以及？部分煤樣損失或煤樣水分含量減少等。

（3）煤質(zhì)分析：煤質(zhì)分析是整個(gè)采、制、化系統(tǒng)工作的最后一道環(huán)節(jié)，分析結(jié)果的正確與否是以對(duì)煤樣進(jìn)行平行分析，兩個(gè)分析結(jié)果之間的差值按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)允許誤差的數(shù)值進(jìn)行判定。出現(xiàn)分析結(jié)果超差主要有以下幾方面原因：

其一、檢測(cè)人員規(guī)范操作意識(shí)薄弱，對(duì)煤質(zhì)檢測(cè)重要性重視程度不夠；

其二、檢測(cè)人員業(yè)務(wù)操作技能不熟，檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)知識(shí)基礎(chǔ)較差；

其三、稱(chēng)量?jī)x器以及檢測(cè)設(shè)備精密度不高或故障。

對(duì)檢測(cè)人員進(jìn)行業(yè)務(wù)技能培訓(xùn)來(lái)提高個(gè)人操作技能，集中檢測(cè)人員學(xué)習(xí)煤質(zhì)每一個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目的最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及煤質(zhì)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，加深對(duì)煤質(zhì)檢測(cè)的認(rèn)識(shí)。確保檢測(cè)設(shè)備符號(hào)國(guó)標(biāo)要求，定期請(qǐng)相關(guān)鑒定機(jī)構(gòu)對(duì)天平、烘箱、馬弗爐爐溫、熱電偶等進(jìn)行鑒定，以提高設(shè)備的精確度，并組織人員學(xué)習(xí)日常檢測(cè)設(shè)備的維護(hù)與管理。煤質(zhì)分析作為檢測(cè)煤質(zhì)質(zhì)量的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，檢測(cè)必須做到精準(zhǔn)，同時(shí)也可以反饋采樣及制樣環(huán)節(jié)的精確程度。

4 結(jié)術(shù)語(yǔ)

我們化驗(yàn)室的重點(diǎn)工作之一就是加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)的分析，從進(jìn)廠(chǎng)煤、槽煤到配合煤及產(chǎn)品焦炭包括后續(xù)的化產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)，尤其是作為公司大宗物料的煤質(zhì)分析更是重中之重，為保證煤質(zhì)數(shù)據(jù)分析工作的客觀(guān)性及實(shí)用性就必須以最客觀(guān)、真實(shí)的煤質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]朱鶴年.基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)教程[M]北京：高等教育出版社，2003.

（作者單位：河北華豐能源科技發(fā)展有限公司1

河北華豐能源科技發(fā)展有限公司2

新興鑄管股份有限公司3）