煤炭檢驗(yàn)的誤差及應(yīng)對(duì)策略分析

馬文娟

(1.煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司 煤化工分院，北京 100013；2.煤炭資源高效開(kāi)采與潔凈利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100013；3.煤炭工業(yè)節(jié)能監(jiān)測(cè)中心，北京 100013)

隨著我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，對(duì)各行業(yè)領(lǐng)域都起到良好地推動(dòng)作用，行業(yè)領(lǐng)域?qū)δ茉吹男枨蟪潭炔粩嗵嵘?，尤其是煤炭能源，在?dāng)前的使用環(huán)節(jié)已經(jīng)不再局限于燃燒釋放能量，而是可以處理轉(zhuǎn)化為烷烴、低碳醇、烯烴以及芳烴等重要原料。因此，針對(duì)煤炭?jī)?nèi)在結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢驗(yàn)，以此來(lái)明確不同煤炭的最佳用途，對(duì)于煤炭開(kāi)采、制備以及檢測(cè)工作的永續(xù)發(fā)展十分重要。但是在當(dāng)前的煤炭檢驗(yàn)工作中，存在諸多影響因素，對(duì)煤炭檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性造成一定的制約。所以，在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展背景下，煤炭檢驗(yàn)工作也要從技術(shù)與方式等方面展開(kāi)優(yōu)化革新，避免各類誤差對(duì)檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)造成的不良影響，對(duì)促進(jìn)煤炭能源的應(yīng)用效率具有重要意義。

1 煤炭檢驗(yàn)工作中的誤差分析

在開(kāi)展煤炭檢驗(yàn)工作時(shí)，勢(shì)必會(huì)受到外在因素的影響，從而導(dǎo)致檢驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性降低。因此，首先需要針對(duì)煤炭檢驗(yàn)結(jié)果的各項(xiàng)影響因素進(jìn)行分析，具體如圖1所示。

圖1 煤炭檢驗(yàn)工作誤差分析

1.1 采樣環(huán)節(jié)存在的誤差分析

為了快速對(duì)煤炭能源進(jìn)行檢驗(yàn)，需要從煤炭原料中選取具有代表性的樣本，使檢驗(yàn)結(jié)果更加貼合實(shí)際。煤炭采樣是檢驗(yàn)工作的首要環(huán)節(jié)，同時(shí)也是最為重要的環(huán)節(jié)，如果煤炭樣本在選取時(shí)缺乏代表性，就算后續(xù)所有檢驗(yàn)工作都準(zhǔn)確無(wú)誤，那么也會(huì)導(dǎo)致檢驗(yàn)結(jié)果存在誤差，使煤炭檢驗(yàn)工作的成果價(jià)值降低，無(wú)法對(duì)后續(xù)開(kāi)采工作的開(kāi)展提供數(shù)據(jù)支持[1]。

1.2 制備環(huán)節(jié)存在的誤差分析

煤炭樣品在選擇完畢后，無(wú)法直接進(jìn)行檢驗(yàn)分析，需要針對(duì)樣品進(jìn)行制備，例如采用混合、破碎以及干燥等處理方式，如果檢驗(yàn)項(xiàng)目比較復(fù)雜，還需要采用色譜柱分離以及溶液萃取等方式。例如在煤炭工業(yè)分析之前，便要對(duì)煤炭樣本進(jìn)行研磨與篩分，將顆粒控制在100 μm以內(nèi)[2-3]。也就是說(shuō)，當(dāng)煤炭樣品制備程序與步驟錯(cuò)誤時(shí)，也會(huì)由于熱分解與物質(zhì)氧化等問(wèn)題造成檢驗(yàn)誤差[4]。

1.3 儀器與試劑使用存在的誤差

在進(jìn)行煤炭檢驗(yàn)工作時(shí)，要依靠各類檢驗(yàn)技術(shù)與儀器，同時(shí)還會(huì)對(duì)試劑質(zhì)量提出嚴(yán)格要求，當(dāng)三者之間存在應(yīng)用誤差時(shí)，便會(huì)影響到最終的檢驗(yàn)結(jié)果。例如當(dāng)試劑純度不足時(shí)，則會(huì)影響試劑功能的發(fā)揮效果，又如采用的試劑已超出保質(zhì)期，也會(huì)使試劑喪失功能作用，無(wú)法對(duì)煤炭檢驗(yàn)工作提供質(zhì)量保證。此外，各類試劑在應(yīng)用時(shí)還要考慮周圍環(huán)境，如果沒(méi)有合理控制環(huán)境中的濕度、溫度以及通風(fēng)性等，也會(huì)降低試劑的應(yīng)用效率[5-6]。

1.4 檢驗(yàn)方法存在的誤差分析

檢驗(yàn)方法中存在的誤差影響主要分為方式應(yīng)用不合理以及技術(shù)人員綜合素質(zhì)低，一方面是部分煤炭檢驗(yàn)企業(yè)沒(méi)有對(duì)檢驗(yàn)方法進(jìn)行優(yōu)化革新，這樣便無(wú)法保證檢驗(yàn)速率與準(zhǔn)確程度，在受到外在影響時(shí)還會(huì)導(dǎo)致誤差結(jié)果擴(kuò)大，無(wú)法發(fā)揮出煤炭檢驗(yàn)工作的作用。另一方面是相關(guān)人員技術(shù)水平較低，在應(yīng)用先進(jìn)的檢驗(yàn)儀器與方法時(shí)缺乏熟練度，而且自身缺乏良好的工作意識(shí)，這樣也會(huì)導(dǎo)致檢驗(yàn)范圍、檢出限等方面存在誤差[7]。

2 避免煤炭檢驗(yàn)誤差的優(yōu)化策略

2.1 做好煤炭樣品的取樣與制備

基于上述誤差影響因素，在今后開(kāi)展煤炭檢驗(yàn)工作時(shí)，首選要做好煤炭樣品的采樣與制備工作，相關(guān)人員在現(xiàn)場(chǎng)采樣時(shí)，要盡量選取具有代表性的煤炭樣品，以此保證煤炭檢驗(yàn)成果與待測(cè)煤炭的品質(zhì)相同，提升煤炭檢驗(yàn)工作的可行性與有效性。如果不能現(xiàn)場(chǎng)采樣而是需要送樣單位進(jìn)行采集，則檢驗(yàn)部門要提前與送樣單位進(jìn)行溝通，要求送樣單位按照相關(guān)規(guī)定與要求執(zhí)行煤炭采樣工作，樣品采集后的預(yù)處理環(huán)節(jié)也要嚴(yán)格遵守檢測(cè)國(guó)標(biāo)方法，這樣才能提升煤炭樣本制備成果的準(zhǔn)確程度，使其具有較高的代表性，避免檢驗(yàn)工作中產(chǎn)生誤差[8-9]。

2.2 科學(xué)應(yīng)用煤炭檢驗(yàn)試劑與儀器

在針對(duì)煤炭樣本開(kāi)展檢驗(yàn)工作時(shí)，可以采用多種檢驗(yàn)方式協(xié)同的模式，也就是同一個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目可以應(yīng)用不同的檢驗(yàn)工作原理，例如采用檢測(cè)儀器配套的分離柱設(shè)施，可以在原本的檢驗(yàn)成果中得到新的發(fā)現(xiàn)。具體為在對(duì)煤炭進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，要根據(jù)優(yōu)先級(jí)別盡量選擇噪聲小、靈敏度高、準(zhǔn)確性高、操作便捷以及檢出限低的應(yīng)用設(shè)備，同時(shí)還要考慮設(shè)備檢驗(yàn)工作中搭配的試劑產(chǎn)品，從成本角度出發(fā)，在保證檢驗(yàn)儀器使用質(zhì)量的同時(shí)，還要兼顧設(shè)備與儀器的成本投入，與試劑提供企業(yè)簽訂合約，對(duì)試劑質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格管控，以此來(lái)保證煤炭檢驗(yàn)工作質(zhì)量，降低檢驗(yàn)誤差影響[10]。

2.3 保證煤炭檢驗(yàn)工作環(huán)境

為保證煤炭檢驗(yàn)工作的準(zhǔn)確性，要為檢驗(yàn)流程提供良好的工作環(huán)境，例如在對(duì)實(shí)驗(yàn)室中的濕度、溫度、粉塵環(huán)境以及氣體壓力進(jìn)行控制時(shí)，可以結(jié)合先進(jìn)儀器，例如中央空調(diào)、空氣加濕器、通風(fēng)系統(tǒng)等，以此為煤炭檢驗(yàn)工作提供良好的實(shí)驗(yàn)空間[11-12]。不僅要針對(duì)各項(xiàng)影響因素的數(shù)值提出明確要求，還要保證檢驗(yàn)環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定系數(shù)，也就是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中盡量將環(huán)境內(nèi)部控制成恒定狀態(tài)，以此來(lái)降低平行檢驗(yàn)結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)方差[13]。

2.4 強(qiáng)化相關(guān)人員技術(shù)水平

隨著煤炭工作配套技術(shù)設(shè)施的不斷優(yōu)化，對(duì)相關(guān)技術(shù)人員的綜合水平也提出全新要求，如果技術(shù)人員無(wú)法準(zhǔn)確掌握檢驗(yàn)儀器的運(yùn)行方式，可能在檢驗(yàn)工作中產(chǎn)生各類問(wèn)題，而且部分工作人員的態(tài)度不認(rèn)真，從事煤炭檢驗(yàn)工作中缺少精益求精的理念，從而使檢驗(yàn)結(jié)果受到各類誤差因素的影響。因此，煤炭檢驗(yàn)企業(yè)要針對(duì)人員的綜合素質(zhì)進(jìn)行強(qiáng)化培訓(xùn)，一方面要提升人員對(duì)設(shè)備與應(yīng)用技術(shù)的掌控熟練度，另一方面還要結(jié)合全新的檢驗(yàn)方式對(duì)人員進(jìn)行培訓(xùn)，這樣才能不斷提升人員的技術(shù)水平。此外，還要對(duì)檢驗(yàn)人員的工作狀態(tài)進(jìn)行審核，制定相應(yīng)的考核制度，以此來(lái)敦促技術(shù)人員的工作積極性，降低煤炭檢驗(yàn)工作的誤差[14]。

2.5 優(yōu)化革新煤炭檢驗(yàn)技術(shù)

隨著煤炭檢驗(yàn)工作的不斷完善，為準(zhǔn)確探析不同煤炭的品質(zhì)結(jié)構(gòu)，可以采用多種檢驗(yàn)方法協(xié)同的模式，這樣可以從多個(gè)維度判定煤炭的應(yīng)用途徑，以此來(lái)提升煤炭能源的應(yīng)用價(jià)值。因此，煤炭檢驗(yàn)企業(yè)還要優(yōu)化革新相關(guān)技術(shù)與設(shè)備，將優(yōu)化檢驗(yàn)流程、提高檢驗(yàn)效率以及降低檢驗(yàn)誤差作為核心原則。例如，在對(duì)煤炭發(fā)熱量進(jìn)行檢測(cè)時(shí)候，可以應(yīng)用數(shù)據(jù)自動(dòng)化記錄儀器，以此對(duì)煤炭檢驗(yàn)中的各種狀態(tài)與能量釋放量進(jìn)行準(zhǔn)確記錄，避免煤炭檢驗(yàn)工作中的誤差問(wèn)題[15]。

2.6 落實(shí)煤炭檢驗(yàn)工作的綜合評(píng)估

最后為保證煤炭檢驗(yàn)工作的準(zhǔn)確性，還要圍繞檢驗(yàn)工作內(nèi)容構(gòu)建全新的評(píng)估體系，重視數(shù)據(jù)信息在煤炭檢驗(yàn)中的作用與重要性，例如當(dāng)數(shù)據(jù)分布模式比較分散時(shí)，可以說(shuō)明煤炭的密度較低，也就是重現(xiàn)性較低。反之，當(dāng)數(shù)據(jù)分布模式比較密集時(shí)，則說(shuō)明煤炭的密度較高，煤炭整體重現(xiàn)性較高。因此，促進(jìn)綜合評(píng)估體系時(shí)，還要對(duì)采樣檢測(cè)工作進(jìn)行完善，盡可能選擇最具代表性的煤炭樣本，并且開(kāi)展全方位的檢驗(yàn)，對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性提供保障。

2.7 避免煤炭檢驗(yàn)誤差

在進(jìn)行煤炭檢驗(yàn)的過(guò)程中，要保證檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確，要做好量值器皿的校正工作，相關(guān)的儀器設(shè)備經(jīng)過(guò)校正之后才能使用，檢驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確的一個(gè)重要因素是使用的試劑不純，為了避免這種現(xiàn)象發(fā)生，就要采取空白化驗(yàn)法。在沒(méi)有加試樣情況下，對(duì)試樣的條件以及檢驗(yàn)的操作流程進(jìn)行分析，之后才能進(jìn)入到檢驗(yàn)環(huán)節(jié)。在對(duì)比化驗(yàn)中，通常采用的方法是處于相同試樣條件下，對(duì)煤炭標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)煤炭的樣品進(jìn)行測(cè)量，對(duì)所獲得的測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)值之間進(jìn)行比較。當(dāng)這些工作完成后，要選擇合適的煤炭采樣設(shè)備和制樣設(shè)備，還要對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，確定所存在的偏差，要確保所選擇的樣品具有代表性，檢驗(yàn)人員嚴(yán)格按照操作流程和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)樣品，降低誤差發(fā)生率，保證檢驗(yàn)質(zhì)量。

3 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于煤炭檢驗(yàn)工作來(lái)說(shuō)，需要從多方面入手，例如從技術(shù)、人員水平、方法、環(huán)境、評(píng)測(cè)體系等方面進(jìn)行強(qiáng)化，并且加強(qiáng)檢驗(yàn)工作各環(huán)節(jié)的契合程度，這樣才能提升煤炭檢驗(yàn)工作準(zhǔn)確性，同時(shí)使煤炭檢驗(yàn)工作更具規(guī)范性。本文對(duì)煤炭檢驗(yàn)工作的誤差及優(yōu)化措施進(jìn)行研究，首先闡述煤炭檢驗(yàn)工作的重要作用，其次深入分析當(dāng)前煤炭檢驗(yàn)誤差問(wèn)題，最后從多方面入手提出針對(duì)性的優(yōu)化措施，具體為做好煤炭樣品的取樣與制備，科學(xué)應(yīng)用煤炭檢驗(yàn)試劑與儀器，保證煤炭檢驗(yàn)工作環(huán)境，強(qiáng)化相關(guān)人員技術(shù)水平，優(yōu)化革新煤炭檢驗(yàn)技術(shù)，落實(shí)煤炭檢驗(yàn)工作的綜合評(píng)估，這樣才能有效降低煤炭檢驗(yàn)誤差，對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供助力。