特种设备检验机构有机热载体检测比对结果分析

郭琳媛

(中国锅炉水处理协会 北京 100029)

在特种设备行业，锅炉的安全运行与人民的生活息息相关[1]。由于有机热载体具有高温低压的传热性能，热稳定性好，传热均匀，温度易于控制，热效率高等特点[2]，近年来有机热载体锅炉应用越来越广，使用数量迅速增加，并呈不断增长的趋势[3]。所以定期监测锅炉用有机热载体性能指标，有助于及时了解有机热载体状况，并根据介质情况及时采取添加或报废有机热载体、清洗传热系统等相应措施，确保锅炉的安全、经济运行。另一方面，特种设备检测机构如何持续发展，如何提高实验室的检测技术能力和水平，也是特种设备检测机构非常关注的问题。能力验证是一种有效的方法，它是认可机构判定实验室能力的重要手段，也是实验室内部质量控制技术的有效补充[4]。为此，仿照能力验证，依托行业协会优势，本文就2014 年全国特种设备检测机构范围内的有机热载体检测比对活动结果进行分析探讨，其中的经验和教训可为各特检机构提供参考。

1 比对活动的基本情况及统计

1.1 比对活动基本情况

以中国锅炉水处理协会的名义发文，由中国锅炉水处理协会检验检测专业技术委员会组织安排，于2014 年5 月开展锅炉用有机热载体检测比对活动计划，希望全国具有有机热载体检测能力的特检机构积极参加。实际参加并报告实验结果的有来自全国16 个省，39 个市的40 个实验室，每个实验室检测有机热载体样品的闭口闪点、运动粘度、残炭、酸值4 个项目，由于存在1 个实验室仪器不满足检测方法而1 项酸值未检测，结果共有159 个检测结果。

比对样品系组织者统一采取的锅炉传热系统中在用样品，根据样品均匀性检验报告，其标准值、均匀性均符合规定要求。为防止结果串通，在保证统计数量要求的基础上，组织者准备两个样品，将参加者随机分为2组，每组为20个实验室，将样品发到各实验室。

参加本次比对活动的实验室均采用GB 24747《有机热载体安全技术条件》要求的检测方法，分别报告闭口闪点、运动粘度、残炭、酸值的检测值。

从本次比对活动实施的目的出发，本次活动组织者赋予参与单位一个参加代码，在整个活动中都以代码开展活动。在防止串通和伪造结果的措施上，本次活动组织者严格控制了计划的周期，缩短实验时间，以降低串通的可能性。对逾期未按时提交结果的，视为未参加本次活动。

1.2 比对结果统计方法

本次比对活动的检测结果采用Z 比分数（稳健统计）技术处理，对每一个检测项目计算总体统计量，涉及以下指标：

●1.2.1 结果总数（N）

参与统计分析的各指标检测结果总数，各批次样本数受各单位检测指标项目的影响，第一组样品有20个闭口闪点数据、20 个运动粘度数据、20 个残炭数据、20 个酸值数据；第二组样品有20 个闭口闪点数据、20 个运动粘度数据、20 个残炭数据、19 个酸值数据。

●1.2.2 中位值（M）

所有检测该项指标的实验室对样品测量结果的中位值，用来衡量检测结果数据中心位置的度量。中位值将测试的数据分为两个相等的部分，一部分值都大于或等于该值，而另一部分的值都小于或等于该值，减少极端数据的影响。

●1.2.3 四分位数间距（IQR）

指高四分位数值与低四分位数值的差值。该数值越大，说明分散程度越大；反之，说明分散程度越小。高四分位数（Q3）指全部检测值中有四分之一的检测值比其大的一个值；低四分位数（Q1）指全部观察值中有四分之一的检测值比其小的一个值。

●1.2.4 标准四分位数间距（NIQR）

是一个结果变异性的量度。它等于四分位数间距（IQR）乘以系数0.7413，使之成为标准正态分布的平均数为零、标准差为1，即相当于正态分布的标准差（SD）。

●1.2.5 稳健变异系数（CV）

标准四分位数点内距除以中位值，并以百分数表示。

●1.2.6 Z 比分数

衡量实验室检测结果与中位值的偏离程度。评价实验室检测结果是否满意，是实验室间变异和实验室内变异的综合体现，是目前国际上最常用的多个实验室间比对结果的评价方法。通常要求参加比对的实验室数量≥4，本次40 个实验室随机采用2 个批次样品进行实验室间的比对，满足应用条件。据此评价每个参加实验室的检测能力。

●1.2.7 结果评价

根据统计结果评价每个实验室的能力，对每一个参加的实验室两项结果中只要其|Z|中有一个显示结果异常者，判定其结果不满意。即：当|Z|≤2，测量结果为满意；当2 ＜|Z|＜3，测量结果可疑，存在问题，应查找原因；当|Z|≥3 时，测量结果不满意或离群。

2 比对结果及分析

本次比对活动结果（见表1）为：40 个参加比对活动的实验室，分别报告两个样品中随机发放的一个样品的闭口闪点、运动粘度、残炭、酸值四项检测数据，有159 个测定值，其中有131 个满意，8 个可疑，20 个为不满意，所占比例分别为82.4%、5.0%、12.6%。

表1 比对实验室结果统计

本次比对活动采用统一发放样品，利用Z 稳健统计技术分别对两组有机热载体的闭口闪点、运动粘度、残炭、酸值进行统计分析。总体来说，全部满意的占多数，说明检验机构的检测数据基本可靠，但离群的也较多，有的甚至偏离度很大，说明检测水平需要进一步提高。

3 出现结果评价异常的原因

3.1 样品方面

为了防止比对样品检测在运输、快递等过程中造成延误，本次比对活动采用的样品由组织者统一取样，及时邮寄并随时跟踪，确保样品的完整性、均匀性符合要求，因此比对活动中出现结果不满意的原因不应归于样品的均匀性。

3.2 分析方法方面

根据GB 24747—2009《有机热载体安全技术条件》的要求，闭口闪点的测定采用GB/T 261—2008《闪点的测定 宾斯基-马丁闭口杯法》、运动粘度的测定采用GB/T 265—1988《石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法》或GB/T 11137—1989《深色石油产品运动粘度测定法（逆流法）和动力粘度计算法》、残炭的测定采用GB 268—1987《石油产品残炭测定法（康氏法）》或GB/T 17144—1997《石油产品残炭测定法（微量法）》、酸值的测定采用GB 24747—2009《有机热载体安全技术条件》附录A：有机热载体酸值测定法（电位滴定法）。

测定闭口闪点的标准方法规定的实验室内平行测定的结果绝对差值不大于5℃，测定运动粘度的标准方法规定的实验室内平行测定的结果绝对差值不大于算术平均值的1.0%，测定残炭的标准方法规定的实验室内平行测定的结果绝对差值不大于0.0770x2/3(x 为算术平均值)，测定酸值的标准方法规定的实验室内平行测定的结果绝对差值不大于平均值的12%。虽然部分参加者的结果不满意，但其实验室内平行试验数据仍然符合方法标准的要求，这种结果有可能使这部分实验室错误的认为自己的检测结果满意，而错过了及时纠正、采取补救措施的时机。

有部分单位，酸值测定采用GB/T 4945—2002《石油产品和润滑剂酸值和碱值测定法（颜色指示剂法）》，对于在用油采用颜色剂指示法，不符合GB 24747—2009《有机热载体安全技术条件》的规定要求。亦有部分单位检测闭口闪点测试采用GB/T 3536—2008《石油产品闪点和燃点的测定 克利夫兰开口杯法》，究其原因，可能为方法采用错误或者上报数据粗心大意而得。

3.3 检测设备技术方面

目前，部分偏远地区的特种设备检测机构实验室技术能力和水平有一定的局限，无法满足TSG G5002—2010《锅炉水（介）质处理检验规则》以及GB 24747—2009《有机热载体安全技术条件》中部分质量指标的检测；部分在试验条件不太好的情况下，检测结果的精密度和准确度与组织者的期望值有一定的距离。

3.4 检测人员操作方面

在离群数据的原因分析中，得知部分单位检测人员操作失当，造成数据偏离较大，例如：闭口闪点测定未校准大气压力；运动粘度测定中粘度计选择不当，导致测试时间不符合方法标准要求；运动粘度测定中温度设定错误等。

3.5 组织形式方面

本次比对活动组织形式欠严谨，文件资料及样品的传递等无统一规定程序，一些专业技术方面的信息未能及时传递，或传递的资料不全或不清晰。相关作业指导文件资料本身不完整，一定程度上影响了检测工作质量。

3.6 保密性方面

在整个特检行业内，实验室间存在相互交流和沟通的可能性，以至有可能没有提交真正独立的数据，使实验室的结果会出现一种错误倾向。

总之，由于一系列的不确定因素，可能会使统计数据的整体结果出现偏离标准值的情况，导致接近总体均值而偏离标准值的结果被判为满意，偏离总体均值而接近标准值的结果被判为不满意的情况，不排除个别可疑甚至离群数据仍接近真实值。

4 小结

本文对锅炉用有机热载体比对活动的检测数据及判定结果进行分析得知：40 个参加比对活动的实验室，分别报告一个样品的闭口闪点、运动粘度、残炭、酸值含量，有159 个测定值，其中有131 个满意，8 个可疑，20 个为不满意，所占比例分别为82.4 %、5.0%、12.6%。全部满意的占多数，说明特种设备检验机构的检测数据基本可靠，但离群的也较多，有的甚至偏离度很大，说明部分特种设备检测机构检测水平需要进一步提高。通过这次全国特种设备检测机构范围内的有机热载体检测比对活动结果进行分析探讨，希望各特检机构从中查找原因，吸取经验和教训。

[1] 邱冬生，庄大方，黄小虎，等.特种设备安全监察工作的现状及思考[J].安全与环境学报，2005，5（2): 99-101.

[2] 任爱国.有机热载体应用技术分析[J].中国石油和化工标准与质量，2014，10：30.

[3] 马霞.控制有机热载体品质对有机热载体锅炉安全运行的重要性探讨[J].科技致富向导，2013，（3)：160+198.

[4] 倪京平.实验室能力验证结果的分析和比较[J].现代测量与实验室管理，2006，2：38-39.

[5] 周英，林骥华，薛东剑.有机热载体的安全使用与检测[J].中国特种设备安全，2007，03：17-20.

[6] 房磊.在用有机热载体的检验[J].轻工标准与质量，2013，03：33+35.

[7] 陈勤华.浅谈在用有机热载体检测[J].机电技术，2013，04：144-145+153.