楊富濤
(昆明煤炭科研所,云南 昆明 650000)
煤質檢測質量是以檢測結果誤差的大小來衡量的。通過誤差分析,可以估計它的范圍,并分析引起誤差的原因,從而采取必要的措施以消除或減少誤差,從而有助于提高檢測結果的質量及檢測人員的檢測技術水平。
1.1 誤差的含義
煤質的任何一項特性指標,如灰分、發(fā)熱量等均在一個客觀存在的準確性,此值通常稱為真值,而實際上的觀測值難以和真值完全一致。觀測值與真值或真值的估計值之間的差值,稱為誤差。
E=χ-μ
式中:
E--誤差;
χ--觀測值;
μ--真值。
觀測值χ與真值相比,可能偏高,也可能偏低。當χ大于μ時,誤差為正;反之,為負。χ與μ的差值越大,則說明檢測誤差越大,其檢驗結果準確性越差。
1.2 真值
所謂真值,是指被測某一物理量或化學成分的真實性。
真值也是一種量值。在對任何一項特性指標或化學成分的檢測中,其測試方法不可能完美無缺,觀測條件,包括儀器設備、環(huán)境質量也不可能達到完全理想的程度。也就是說,在實際檢測中,無法消除觀測中的一切不足之處,故真值也只是一個理想的概念,它是無法確知的。
例如在進廠的某一批煤中,灰分或含硫量的真值究竟是多少?這就難以回答,如不知道真值,又如何判斷誤差?
雖則真值無法確知,但隨著觀測方法的改進,檢測手段與環(huán)境條件的改善,檢測人員技術水平的提高,可以使得觀測中的各個環(huán)節(jié)的質量得到有效的控制與提高,從而使得檢測結果的誤差不斷減少,使其觀測值更接近于真值。
在實際檢測中,雖然通過各環(huán)節(jié)的質量控制,可使得檢測結果的誤差得以減少,但無法完全消除。也就是說,誤差的存在是不可避免的,但我們應力求控制誤差在其允許范圍內,從而保證檢測質量。
如果所采煤樣不能正確反映出總體的各種性質,該煤樣沒有代表性,要保證采樣具有代表性,必須采用以下方法加以控制:①如果被檢查的對象是性質均勻的物質,則從中采取少量試樣就有充分的代表性;如果被檢查的對象性質在不同的時間里都比較均勻,則在較長時間從中采一次樣品,試樣就有充分代表性。②若被檢查的原煤是性質不均勻的,如果采取的試樣量過少就很難保證試樣有充分的代表性。為獲得代表性較好的試樣,可以根據(jù)被檢查對象的數(shù)量的大小分別處理:如果對象數(shù)量不大,采取先摻和均勻,從中縮分出試樣的辦法,粒度大于25 毫米的物料,應先破碎后再縮分;如果對象數(shù)量大,無法摻和均勻,只能在被考察對象的不同部位均勻分布,多采子樣,合在一起匯成總樣。③在采樣時,子樣的質量應滿足試樣代表性的要求。被檢物料粒度上限大時性質就不一定均勻,子樣的質量應滿足試驗分析項目對總樣質量的要求。采樣點應設在膠帶、溜槽、礦漿出口處等空間煤流中。采樣要垂直于煤流的全斷面,保證在采樣的一瞬間,按物質組成的比例取出子樣。
因采樣與試驗所要求煤樣數(shù)量的差異,就需要從大量煤樣中通過煤樣制備工序,制成試驗所要求的粒度和質量,縮制后的少量煤樣應在物理性質、化學性質和工藝特性上接近所采煤樣,并能代表原始煤樣的性質。大量的原始煤樣的質量具有不均勻性,任意采取一部分煤樣是不能代表煤樣的性質,這就必須使分析煤樣與原始煤樣的性質達到基本一致。制樣過程雖不復雜,但它是煤質分析的重要環(huán)節(jié)。采樣誤差通常大于制樣誤差,但制樣操作不當,制樣誤差也會高于采樣誤差。在制樣過程中可能發(fā)生系統(tǒng)誤差和縮分誤差。
3.1 系統(tǒng)誤差。它導致測定結果不是偏高就是偏低,通常只是一個符號,即總是正號或負號。產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因可能是外部物質混入試樣,或一部分物質,如細?;蛩钟兴鶕p失。這些誤差可通過采用單一制樣工具,灰分相近或同一產(chǎn)品用一套制樣設備,加強操作管理和嚴格執(zhí)行國標都可減小制樣誤差。
3.2 縮分誤差。縮分誤差是隨機的,有時為正、有時為負,大小不等。產(chǎn)生縮分誤差的主要原因在于保留的一部分而棄掉另一部分,保留的部分越少這種誤差越大,相反也是這樣。為了減少隨機誤差,在每步縮分中,要保留盡可能多的煤樣,然而,在實際工作中,煤樣的量大可能給后工序帶來困難。試樣縮分要求操作人員必須按相關標準操作??s分后要求保留煤樣的數(shù)量,是由縮分時煤樣的最大粒度、灰分和對精密度決定的。
干燥的方法有自然風干和在干燥箱中干燥。有人為節(jié)省時間,把烘箱溫度調高或在電爐上烘烤煤樣。在這樣的高溫度下,煤樣會發(fā)生氧化變質,改變煤本身的物理和化學性質,試驗時不可能得出正確結果。
因此,煤樣量較大、水分很高的煤樣,無法進行制備時,要把煤樣全部攤在制樣室的鋼板上自然風干,干燥到可以制樣時再制樣。煤樣制備到一定粒度影響制樣時,應根據(jù)煤樣的數(shù)量、時間要求、設備情況等,決定采用自然風干或用干燥箱干燥。
煤質分析是整個采、制、化系統(tǒng)工作的最后的環(huán)節(jié)和關鍵環(huán)節(jié)。分析的結果準確程度是以對煤樣進行平行分析,兩個分析結果之間的差值按國家標準允許誤差的數(shù)值進行判定,出現(xiàn)分析結果超誤差有:分析人員責任心不強,質量意識淡?。环治鋈藛T業(yè)務操作技能不熟,國標知識不全面;天平分析室內溫度及振動影響天平分析精度;管理松懈及相關制度不嚴等。
在化驗室主要通過對分析煤樣建立抽查制度,不定期對分析煤樣進行抽查,并把抽查結果納入個人月終考核,從而提高分析人員的責任心。對分析人員進行業(yè)務技能培訓來提高個人操作技能。定期請相關鑒定機構對天平、烘箱、與弗爐進行簽定,以提高設備的精確度。
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