煤質(zhì)分析中的誤差分析

【摘 要】針對煤質(zhì)分析中的誤差分析問題，文中介紹了煤質(zhì)分析的目的和主要測定內(nèi)容，探討了人對煤質(zhì)化驗(yàn)誤差來源分析，主要介紹了系統(tǒng)誤差、偶然誤差和隨機(jī)誤差，提出對煤質(zhì)化驗(yàn)誤差判定，如對煤樣水分誤差判斷、對煤樣含硫量誤差判斷和對煤樣揮發(fā)分與發(fā)熱量誤差判斷，介紹了對煤質(zhì)化驗(yàn)誤差的控制，有對煤質(zhì)制樣誤差的控制、對煤質(zhì)分析誤差的控制、對煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果的審核和對煤質(zhì)的數(shù)據(jù)分析。

【關(guān)鍵詞】煤質(zhì)分析；誤差分析；測定內(nèi)容；誤差來源

0 引言

煤是傳統(tǒng)工業(yè)和人民生活最主要的能源資源之一，煤質(zhì)的化驗(yàn)分析對煤的應(yīng)用作用很大，煤質(zhì)是煤炭分析的主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一，由于煤炭是按煤質(zhì)論價(jià)，分析化驗(yàn)的結(jié)果，對于供銷雙方都具有重大的經(jīng)濟(jì)效果，因此，盡管分析化驗(yàn)的環(huán)節(jié)較多。但煤質(zhì)由于產(chǎn)地的不同，煤的性能差異很大，即使相同產(chǎn)地，由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)的不同，煤質(zhì)也有巨大的變化，所以，對于煤質(zhì)化驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，是判定煤質(zhì)的重要組成部分，由于煤質(zhì)的質(zhì)價(jià)相關(guān)，因而，測得的分析數(shù)據(jù)，也是指導(dǎo)原煤收購和生產(chǎn)的重要依據(jù)，顯然，其數(shù)據(jù)必須準(zhǔn)確，這不僅關(guān)系到煤產(chǎn)品是否合格。同時(shí)，又是貿(mào)易雙方確定價(jià)格結(jié)算的依據(jù)。所以，在煤質(zhì)分析中必須以科學(xué)的態(tài)度，嚴(yán)格按照操作規(guī)程測試，將真實(shí)測得的數(shù)據(jù)提交報(bào)告。因此，煤質(zhì)化驗(yàn)工作的準(zhǔn)確性就顯得尤為重要。因?yàn)椴煌膶?shí)驗(yàn)室，利用同一方法得到的數(shù)據(jù)也會有誤差。由于煤的用途廣泛，有些誤差可能會帶來較大的影響，所以，在對煤炭進(jìn)行檢測時(shí)，要盡量的減少誤差。

1 煤質(zhì)分析的目的和主要測定內(nèi)容

煤質(zhì)分析的目的是為了了解煤的性質(zhì)、組成和結(jié)構(gòu)[1]，使煤發(fā)夠更加充分地應(yīng)用，因此，要通過國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和方法對煤樣進(jìn)行測試和分析。在煤質(zhì)分析中，它的主要測試內(nèi)容，在煤的工業(yè)分析都有規(guī)定，這些都是煤質(zhì)化驗(yàn)的常規(guī)項(xiàng)目，它包括的內(nèi)容較多，包括煤所含的水分、灰分、揮發(fā)成分、燃燒熱值的測定和固定碳的計(jì)算等，在國家標(biāo)準(zhǔn)中，對此有比較明確的規(guī)定，但實(shí)際操作中，由于測試條件和測試技術(shù)的不同，很容易出現(xiàn)測定誤差，誤差越大對煤炭的應(yīng)用影響越大，不僅導(dǎo)致判定煤炭質(zhì)量的失誤，同時(shí)，也給煤炭的生產(chǎn)和銷售等環(huán)節(jié)帶來不利影響。

2 對煤質(zhì)化驗(yàn)誤差來源分析

煤質(zhì)實(shí)驗(yàn)分析中的誤差主要來源于系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差。這些誤差在煤質(zhì)分析中，對煤的性能影響很大，因此，在數(shù)據(jù)確定時(shí)要給予修正。

2.1 系統(tǒng)誤差

系統(tǒng)誤差主要是由儀器、試劑、測量方法造成的，所以在實(shí)驗(yàn)中，一定要使用校正好的儀器，試劑容器一定要清潔，保證使用去離子水。酸堿滴定中，指示劑的正確使用是一個關(guān)鍵步驟。必須在測試中多次試驗(yàn)，選擇那些pH的變色范圍和等當(dāng)點(diǎn)pH接近的指示劑就可以大大減少滴定誤差。

系統(tǒng)誤差是由于所采用方法等固定原因造成的誤差，其產(chǎn)生有兩方面的原因：一是，方法誤差，是由于化驗(yàn)方法不夠完善引起；二是，儀器誤差，使由于使用未經(jīng)計(jì)量檢驗(yàn)部門檢驗(yàn)或校準(zhǔn)的儀器引起的。主要包括：方法誤差、試劑誤差、儀器誤差、操作誤差和環(huán)境誤差等。其中方法誤差來自煤質(zhì)化驗(yàn)具體方法，試劑誤差來自試劑，操作誤差來自操作過程中的視覺感官的誤差，環(huán)境誤差是由于環(huán)境變化時(shí)對化驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的影響。

2.2 偶然誤差

偶然誤差的產(chǎn)生是失誤造成的，主要是由于環(huán)境變化、電壓、電流等意外因素引起的誤差，預(yù)防這一類的誤差產(chǎn)生，可以盡量使化驗(yàn)室處于一個相對封閉的環(huán)境，利用目前較先進(jìn)的設(shè)備，使化驗(yàn)室的溫度、濕度都處于相對穩(wěn)定的環(huán)境等手段來減少由這方面造成的誤差，只要在操作中采用的方法得當(dāng)，是完全可以預(yù)防的。

偶然誤差和系統(tǒng)誤差，雖然都可以使測試得到的數(shù)據(jù)產(chǎn)生偏差，但不同的是，在實(shí)驗(yàn)過程中，經(jīng)過多次的重復(fù)測定，就可以發(fā)現(xiàn)絕對值正負(fù)號出現(xiàn)的機(jī)會相同，因此，對于偶然誤差的數(shù)據(jù)，可以通過多次平行測定使測得的數(shù)據(jù)減少到零。顯然，只要測試技術(shù)人員，熟練地掌握操作技術(shù)，認(rèn)真細(xì)致地遵照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工作，就可以使誤差趨于最小。所以，測試分析工作人員在煤質(zhì)分析時(shí)，應(yīng)善于判斷分析結(jié)果的正確性，找出產(chǎn)生誤差的原因，予以糾正，以使煤質(zhì)分析中的誤差達(dá)到最小。

2.3 隨機(jī)誤差

在煤質(zhì)分析中的隨機(jī)誤差，是由于一些偶然的因素造成的誤差，這種誤差的結(jié)果，可以影響測試結(jié)果的不可控制或未加控制因素的微小波動。這些誤差主要包括：采樣誤差、制樣誤差、干燥誤差和分析誤差等。其中在煤質(zhì)檢驗(yàn)過程中的采、制、化環(huán)節(jié)中，從操作經(jīng)驗(yàn)的判斷中，可以知道誤差比例分別占80%、16%、4%。

3 煤質(zhì)化驗(yàn)誤差判定

煤質(zhì)各指標(biāo)間是相互有關(guān)系的，掌握其規(guī)律是做好煤質(zhì)化驗(yàn)分析工作的基本要求，是盡可能少出差錯和避免出現(xiàn)較大的差錯的前提，煤質(zhì)化驗(yàn)過程中常出現(xiàn)誤差或差錯有以下幾點(diǎn)。

3.1 對煤樣水分誤差判斷

煤的全水分Mt總是高于空氣干燥基水分Mad，如果測定結(jié)果中Mad﹥Mt，一般來說是錯誤的。[2]不同煤種水分大致范圍見表1。

表1 不同煤的含水量的范圍表

3.2 對煤樣含硫量誤差判斷

原煤和精煤硫含量應(yīng)符合下式（1），否則在測試中會出現(xiàn)錯誤。

St，d精/（100-Ad精）≦St，d原/（100-Ad原） （1）

3.3 對煤樣揮發(fā)分與發(fā)熱量誤差判斷

煤的發(fā)熱量范圍見表2，如果超出這個范圍，則判斷為異常。

4 對煤質(zhì)化驗(yàn)誤差的控制

4.1 對煤質(zhì)制樣誤差的控制

煤樣是煤質(zhì)檢驗(yàn)的對象，如果煤樣出了問題，后果不堪設(shè)想。制樣時(shí)要嚴(yán)格執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)《煤樣的制備方法》（GB474-2008），加強(qiáng)化驗(yàn)操作各步驟的管理，同一產(chǎn)品采用同一套采樣設(shè)備，從而減少誤差。

4.2 對煤質(zhì)分析誤差的控制

煤質(zhì)化驗(yàn)工作中最重要的環(huán)節(jié)是煤樣分析。減少分析誤差的控制措施有加強(qiáng)對操作人員的嚴(yán)格要求，加強(qiáng)崗位培訓(xùn)、期間管理，嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)定期應(yīng)用標(biāo)樣進(jìn)行儀器校正，按期進(jìn)行期間核查。

4.3 對煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果的審核

如發(fā)現(xiàn)單項(xiàng)數(shù)據(jù)存在疑問時(shí)，需進(jìn)行單項(xiàng)指標(biāo)重復(fù)試驗(yàn)。經(jīng)過重復(fù)試驗(yàn)，更正數(shù)據(jù)，重新計(jì)算其他相關(guān)數(shù)據(jù)，重新出報(bào)告。

若對整體數(shù)據(jù)關(guān)系有疑問，應(yīng)重新做一次分析實(shí)驗(yàn)，更正疑問數(shù)據(jù)，重新計(jì)算其他數(shù)據(jù)，重新出報(bào)告。

4.4 對煤質(zhì)的數(shù)據(jù)分析

化驗(yàn)數(shù)據(jù)間存在一定的規(guī)律關(guān)系，測定后要對數(shù)據(jù)作分析來判定得到的數(shù)據(jù)是否合理。

5 結(jié)語

本文結(jié)合煤質(zhì)化驗(yàn)實(shí)踐、分析了煤質(zhì)化驗(yàn)誤差來源，進(jìn)行了煤質(zhì)化驗(yàn)誤差的判定；同時(shí)提出了煤質(zhì)化驗(yàn)誤差控制和數(shù)據(jù)分析方法。

【參考文獻(xiàn)】

[1]孫洪賓.淺談如何提高煤質(zhì)分析的準(zhǔn)確度[J].廣東化工，2010（07）：83-84.

[2]姜紅.提高煤質(zhì)化驗(yàn)準(zhǔn)確性方法研究[J].工業(yè)技術(shù)，2012（13）：108-110.

[責(zé)任編輯：陳雙芹]