煤炭能力驗證結果分析與提高檢測水平探討

趙欽強

能力驗證是利用實驗室間比對來確定實驗室檢測/校準能力的活動，實際上它是為確保實驗室維持較高的校準和檢測水平而對其能力進行考核、監督和確認的一種驗證活動。也是實驗室內部質量控制的補充措施。

2009年度山西省開展煤炭揮發分、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。根據這兩個能力驗證計劃各項目的統計結果和相關情況，結合多年工作經驗，筆者對所涉及的部分試驗項目進行技術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經驗，查找問題，不斷提高檢測各項目的能力。

1 煤中揮發分的測定

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

1.1 出現離群值情況分析

分析揮發分測定結果出現離群值的原因，可能有：

（1）馬弗爐內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，導致實際加熱溫度高于控制器顯示溫度，造成結果偏高。

（2）馬弗爐爐溫和恒溫區長期不進行檢定，導致測定結果出現較大誤差。另外，升溫速度沒有按標準要求嚴格控制，爐溫過高超過910℃，也可能造成結果偏高。

（3）測定過程中可能坩堝蓋配合不嚴密，或使用了帶槽的坩堝蓋，致使空氣進入坩堝，氧化了部分煤樣，導致結果偏高。

（4）爐溫偏低，坩堝放在恒溫區外，致使結果偏低。

（5）試驗過程中爐溫沒有在3min內回升到900±10℃，導致結果偏低；使用的坩堝質量過重，也會使結果偏低。

另外，揮發分測定中操作人員動作不熟練，不能嚴格控制加熱時間、煙囪口未封住、水分測定不準或計算時未進行水分校正，都有可能使結果不準確。

1.2 技術建議

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

（2）裝有煤樣的坩堝放入馬弗爐后，爐溫應在3min內恢復到（900±10）℃，為此必須：

① 經常驗證其溫度恢復速度是否符合要求，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規定的坩堝，坩堝蓋子必須配合嚴密。必須將煙囪口封住，否則會使揮發分測定結果偏高。

（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）操作人員應熟練開關爐門、取放坩堝架的動作，保證加熱時間符合標準規定。

只有嚴格按照標準要求進行試驗，試驗設備及容器滿足標準要求，并由經過培訓、有經驗的人員執行試驗，才能保證煤中揮發分測定結果準確可靠。

2 煤中全硫的測定

煤中全硫的測定，GB/T 214-2007中規定有艾士卡法、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3個離群值，SX09-B出現1個離群值，均為庫侖法測定。

2.1 出現離群值情況分析

主要針對庫侖滴定法分析全硫測定結果出現離群值的原因，可能有：

（1）一些實驗室測試前未對爐溫進行檢定和校準，導致測定結果出現較大誤差。

（2）測試時，系統氣路出現漏氣或氣路不暢，氣流速度不符合標準規定。

（3）測試時，未使用與樣品值相近的煤標準物質對儀器進行檢驗。

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

2.2 技術建議

（1）對爐溫應定期檢定，并經常檢查。

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

（3）在測硫過程中，應保持系統氣路通暢。燃燒管進出口連接管應使用耐溫的硅橡膠管，各吸收管、電磁泵之間的連接管也應使用優質細口徑乳膠管，已經發粘、老化的乳膠管應及時更換。燃燒管出口端的硅酸鋁棉也應定期更換，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值應在1～2之間。當電解次數增多，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，導致測硫結果偏低。

（5）電解池內的鉑電極及玻璃熔板應保持潔凈。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（不計結果），以消除電解液存放過程中產生的碘與溴，以免測定結果偏低。

（7）測試時，使用與樣品值相近的煤標準物質對儀器進行性能檢驗，保證儀器性能滿足標準要求。

3 提高煤炭檢測水平探討

首先，應建立科學可行的質量管理體系。質量管理體系為實驗室提供了一種具有科學性的質量管理和質量保證方法及手段，可用以提高內部管理水平；使實驗室內部各類人員的職責明確，避免推諉扯皮；文件化的管理體系使全部質量工作有可知性、可見性和可追溯性，通過培訓使員工更理解質量的重要性及對其工作的要求；可以使檢驗質量得到根本的保證；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

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

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過培訓、考核，并持證上崗，且具備相關法規、技術知識、操作技能和工作中出現偏離的嚴重性情況的判斷知識；新進中心員工或崗位輪換員工，應進行上崗培訓；標準、規程等技術規范變更時，員工應適時培訓；檢驗人員必須有高度的責任感和嚴謹的工作態度，熟知最新檢驗標準，掌握檢測原理，并熟悉測定步驟。

3.2 儀器

儀器設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量，獲取可靠測量數據的基礎。

對于測試結果有直接影響的儀器設備，應周期制定校準計劃，定期執行校準。校準后加貼三色標識，標識上應標明校準日期、有效期、校準單位等內容，保證在檢定有效期內使用并符合檢測標準的要求。

日常檢測工作中，應按說明書或操作規程正確使用儀器，所有的儀器設備應由儀器設備負責人保管、保養、認真填寫設備使用記錄。儀器設備過載、處置不當或已顯示出缺陷、超出規定限度時，均應停止使用。同時這些設備應予以隔離，以防誤用，或加貼標簽、標記，清晰標明該設備已停用，直至修復并通過校準或檢測表明能正常使用為止。

3.3 設施環境

為保證抽樣、檢測結果的準確可靠，實驗室必須配置相應的設施和環境條件。實驗室首先應確保其檢測設施及環境條件滿足相關法律法規、技術規范或標準的要求。設施條件主要指場地、能源、照明、采暖通風等；環境條件包括內部環境條件和外部環境條件，內部環境條件主要包括溫度、濕度、潔凈度等；外部環境條件即周圍環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。這些設施和環境條件一方面應滿足相關技術規范或標準要求，避免影響結果的質量或準確性；另一方面，還應確保實驗室的安全性。

總之，當實驗室出現結果異常時，應從各方面查找原因，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。