煤化工产业存在的计量问题及解决策略

纪祥娟 孔建 赵鑫 孟鲁民

(1.鲁南煤化工研究院，山东 济宁 272000；2.济宁市计量测试所，山东 济宁 272000)

0 引言

山东省济宁市作为全国重点规划建设的14个煤炭生产基地之一，全市已探明煤炭储量126亿吨，约占山东省煤炭资源总储量的54%，煤炭煤种齐全，有气煤、肥煤、气肥煤、1/3焦煤，煤质良好，适合于煤气化、煤焦化等各类煤化工产业的发展。加之济宁市丰富的水资源优势，传统煤化工产业发展迅速，已经成为济宁市支柱产业。但前期粗放、单一的发展模式，带来的矛盾越来越突出，表现为传统产能过剩、工艺水平落后、安全环保不过关等问题。山东省作为新旧动能转换试验区，应全力推动传统煤化工产业实现转型升级，实现安全环保、长链条、高质量发展，努力构建新旧动能转换的新格局。

“产业要发展，计量须先行”，一个产业的高质量发展，离不开先进测量技术的支持。计量是测量的科学手段和应用，是质量管理和质量发展的基础，计量在推动产业发展中起到不可忽视的作用[1,2]。产业发展和技术水平的不断提高，对计量服务模式提出更新更高的要求，计量服务不单是对计量器具的管理，而是对设计、过程、终端的管理，随着量子化时代的到来，计量还将被嵌入到产品和系统中。

1 当前煤化工产业存在的计量问题

当前计量工作仅限于计量器具的检定或校准，不能为产业提供实际急需的测量过程、测量方法，不能完成测量结果的分析，无法满足产业发展的实际需求。前期调研中发现存在以下问题：

一是产业发展过程中的专用计量器具量值溯源难，如煤焦化、煤气化行业所用的微量硫分析仪，因其检测原理的特殊性，至今不能完成全部指标的量值溯源，只能对个别有限指标完成类似测量。

二是缺乏产业关键领域一些测量参数的计量服务，特别是产品中间过程分析、在线测量，表现为缺乏统一的计量技术依据，缺乏科学的测量方法，如一些单位的在线电导率仪。

三是现有技术依据不能满足新工艺需求，或是现有的测量、测试装备，无法适应新工艺要求，如微量残炭测定仪，被用于许多焦化企业，用于检测生焦质量，至今无检定规程或校准规范。

四是企业对计量工作认识不足，加上计量管理部门相对松懈，计量新政策不能及时传达到企业，计量管理部门和企业缺乏有效沟通。

诸如上述各类问题的出现，势必会制约产业的进一步发展，与当前产业转型升级、实现新旧能力转换的要求相背离。

2 前期计量科技工作对产业发展的几点推动

第四次工业革命的脚步已越来越近，随着产业发展模式和技术水平的不断革新，产业发展必将对计量提出越来越高的要求[3]。传统的计量检测服务是后知后觉，仅限于对于实验室传统计量器具的检测，不能提供产业发展中所需要的过程检测、方法检测和对结果的分析及应用。与产业发展相匹配的产业计量，让计量融入到产业发展大局，为产业经济活动服务并助推其转型升级尚有一定差距[4]。欣喜的是济宁地区的法定计量技术机构及一些计量科技工作者，已经在完成传统计量工作的同时，在计量与产业结合的关键点、紧要点发力，做出了相应的工作。

济宁市煤矿众多，矿用甲烷气体报警器数量大，使用频次高，无法实现现场检测。济宁市计量测试所矿用产品检测室联合济宁学院，研制了便携式智能甲烷传感器检定配套装置，以12C5608AD单片机为中心，将频率信号转换成数字信号送入单片机，单片机进行相应处理之后送入LCD显示相应的浓度值。从而直接测量仪器误差。装置有两个档位，能直接测量仪器负载特性。装置还可以和电脑连接，输出测量数据，直接进行数据处理，提高工作效率。用该装置检定甲烷传感器，速度快、效率高、精度高，达到国内先进水平。在此基础上，2019年又开始了智能矿用传感器信号校验仪的研究工作。

鲁南煤化工研究院的纪祥娟等同志，开展煤矿束管监测系统专用红外线气体分析仪的量值溯源相关研究工作[5]，从气体标准物质的选择，到气体流速控制，全面考察了双量程范围的仪器测量重复性和稳定性，在法定计量技术机构和三方检测公司都得到验证，取得很好的效果，能够实现该类仪器的量值溯源，保障了仪器测量准确。

这些高端煤化工企业生产工艺中，还有许多过程控制或质量控制过程的检测设备，缺乏相应的检定规程或校准规范。济宁市计量技术机构积极寻求外延，联合企业实验室，共同申报国家级及省级科技项目，研究包括煤焦化行业的残炭分析仪、微量硫分析仪等校准规范的起草，以及化工企业用的环氧乙烷报警器、氟化氢报警器检定规程的起草工作。与河南省计量院合作起草的JJF 1614—2017《抗生素效价测定仪》校准规范于2017年5月实施，与甘肃省计量院共同起草的JJF 1674—2017《苯气体检测报警器》校准规范于2018年2月开始实施。

3 破解产业发展计量难题的几点思路

当前，借助于在焦化、煤制甲醇等传统煤化工领域形成的产业基础，济宁市通过省级认定的化工园区有七个，其中四个为综合性化工园区，三个为专业化园区[6]。为进一步优化发展新型煤化工产业，一些附加值高、污染低的高端煤化工发展迅速，如焦油加氢、功能性涂料、针状焦、碳纤维等产品的生产。这些高端煤化工产业的发展，对计量工作提出了越来越高的要求，要想推动产业高质量、持续性发展，未来计量工作开展应当从以下几点着手。

3.1 重申计量的基础地位和重要作用，培养适应产业发展的计量人才

计量、标准、认证认可、检验检测，是组成国家质量基础的四大基石。由于历史原因，计量工作往往不被重视，就像空气中的氧气一样，只有进入高压氧舱，才意识到氧气的无可替代的价值。为此，必须深刻认识到计量对于国计民生，对于产业持续发展的重要性和意义，加大培养适应产业发展的计量人才的力度，通过聘请计量相关专家、产业发展领军人物，举办讲座或定期培训等方式，培养专业型和综合型计量人才，使他们不仅能够解决实际问题，还要具备一定的发现力、思考力和创造力，能够发现问题，建立问题并最终解决问题，除此之外，还具有传承和传播计量知识与技术的能力。

3.2 计量技术机构要改变传统服务理念和服务方式

计量技术机构不能再满足于实验室仪器设备的检定和校准，而是要深入企业调研实际生产中存在的计量问题。在测量方式、测量设备的研发方面，在现有测量仪器的量值溯源方面下功夫，瞄准“测不了、测不准、测不全”的难点，明确符合产业发展的计量测试需求，加强产业计量测试技术研究。同时紧密联系省级计量技术机构的科研力量和水平，从项目研究和成果转化方面入手，切实解决企业的实际问题，促进产业高质量发展。

3.3 联合地方科研院所和高校相关部门，成立产业计量测试中心

针对煤化工产业发展中面临的全产业链中亟待解决的问题，按照各自技术优势与能力进行分工与合作，并实现有效对接和最后的成果运用和实际转化。按照技术共享、资源共享、服务共享的模式，在整个合作过程中形成产业发展计量服务平台，进而形成产业计量测试中心，以先进的计量技术服务产业深入发展，最终实现产业产品质量控制和提升。

4 结语

2020年5月，国家市场监督管理局发布的《关于加强国家产业测试中心建设的指导意见》(国市监计量〔2020〕79号)中指出：要推动计量技术机构、三方检测、科研院所和企业彼此之间的交流合作，统筹各方力量和资源，建设产业计量测试服务体系[7]。上述指导意见，是济宁市煤及煤化工产业解决计量存在的问题及应对策略的行动指南。济宁市煤化工产业要以产业需求为导向，建立计量服务产业发展的新的工作格局和模式，成立煤化工产业计量中心，针对煤化工产业发展中面临的计量问题，做好相关数据的统计、分析和共享共用，为煤及煤化工产业持续、高质量发展提供保障。