煤炭检验的误差及应对策略分析
2021-03-22马文娟
马文娟
(1.煤炭科学技术研究院有限公司 煤化工分院,北京 100013;2.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,北京 100013;3.煤炭工业节能监测中心,北京 100013)
随着我国整体经济建设的飞速发展,对各行业领域都起到良好地推动作用,行业领域对能源的需求程度不断提升,尤其是煤炭能源,在当前的使用环节已经不再局限于燃烧释放能量,而是可以处理转化为烷烃、低碳醇、烯烃以及芳烃等重要原料。因此,针对煤炭内在结构进行检验,以此来明确不同煤炭的最佳用途,对于煤炭开采、制备以及检测工作的永续发展十分重要。但是在当前的煤炭检验工作中,存在诸多影响因素,对煤炭检验结果的准确性造成一定的制约。所以,在科学技术的发展背景下,煤炭检验工作也要从技术与方式等方面展开优化革新,避免各类误差对检验结构造成的不良影响,对促进煤炭能源的应用效率具有重要意义。
1 煤炭检验工作中的误差分析
在开展煤炭检验工作时,势必会受到外在因素的影响,从而导致检验结果准确性降低。因此,首先需要针对煤炭检验结果的各项影响因素进行分析,具体如图1所示。
图1 煤炭检验工作误差分析
1.1 采样环节存在的误差分析
为了快速对煤炭能源进行检验,需要从煤炭原料中选取具有代表性的样本,使检验结果更加贴合实际。煤炭采样是检验工作的首要环节,同时也是最为重要的环节,如果煤炭样本在选取时缺乏代表性,就算后续所有检验工作都准确无误,那么也会导致检验结果存在误差,使煤炭检验工作的成果价值降低,无法对后续开采工作的开展提供数据支持[1]。
1.2 制备环节存在的误差分析
煤炭样品在选择完毕后,无法直接进行检验分析,需要针对样品进行制备,例如采用混合、破碎以及干燥等处理方式,如果检验项目比较复杂,还需要采用色谱柱分离以及溶液萃取等方式。例如在煤炭工业分析之前,便要对煤炭样本进行研磨与筛分,将颗粒控制在100 μm以内[2-3]。也就是说,当煤炭样品制备程序与步骤错误时,也会由于热分解与物质氧化等问题造成检验误差[4]。
1.3 仪器与试剂使用存在的误差
在进行煤炭检验工作时,要依靠各类检验技术与仪器,同时还会对试剂质量提出严格要求,当三者之间存在应用误差时,便会影响到最终的检验结果。例如当试剂纯度不足时,则会影响试剂功能的发挥效果,又如采用的试剂已超出保质期,也会使试剂丧失功能作用,无法对煤炭检验工作提供质量保证。此外,各类试剂在应用时还要考虑周围环境,如果没有合理控制环境中的湿度、温度以及通风性等,也会降低试剂的应用效率[5-6]。
1.4 检验方法存在的误差分析
检验方法中存在的误差影响主要分为方式应用不合理以及技术人员综合素质低,一方面是部分煤炭检验企业没有对检验方法进行优化革新,这样便无法保证检验速率与准确程度,在受到外在影响时还会导致误差结果扩大,无法发挥出煤炭检验工作的作用。另一方面是相关人员技术水平较低,在应用先进的检验仪器与方法时缺乏熟练度,而且自身缺乏良好的工作意识,这样也会导致检验范围、检出限等方面存在误差[7]。
2 避免煤炭检验误差的优化策略
2.1 做好煤炭样品的取样与制备
基于上述误差影响因素,在今后开展煤炭检验工作时,首选要做好煤炭样品的采样与制备工作,相关人员在现场采样时,要尽量选取具有代表性的煤炭样品,以此保证煤炭检验成果与待测煤炭的品质相同,提升煤炭检验工作的可行性与有效性。如果不能现场采样而是需要送样单位进行采集,则检验部门要提前与送样单位进行沟通,要求送样单位按照相关规定与要求执行煤炭采样工作,样品采集后的预处理环节也要严格遵守检测国标方法,这样才能提升煤炭样本制备成果的准确程度,使其具有较高的代表性,避免检验工作中产生误差[8-9]。
2.2 科学应用煤炭检验试剂与仪器
在针对煤炭样本开展检验工作时,可以采用多种检验方式协同的模式,也就是同一个检测项目可以应用不同的检验工作原理,例如采用检测仪器配套的分离柱设施,可以在原本的检验成果中得到新的发现。具体为在对煤炭进行检验时,要根据优先级别尽量选择噪声小、灵敏度高、准确性高、操作便捷以及检出限低的应用设备,同时还要考虑设备检验工作中搭配的试剂产品,从成本角度出发,在保证检验仪器使用质量的同时,还要兼顾设备与仪器的成本投入,与试剂提供企业签订合约,对试剂质量进行严格管控,以此来保证煤炭检验工作质量,降低检验误差影响[10]。
2.3 保证煤炭检验工作环境
为保证煤炭检验工作的准确性,要为检验流程提供良好的工作环境,例如在对实验室中的湿度、温度、粉尘环境以及气体压力进行控制时,可以结合先进仪器,例如中央空调、空气加湿器、通风系统等,以此为煤炭检验工作提供良好的实验空间[11-12]。不仅要针对各项影响因素的数值提出明确要求,还要保证检验环境中长时间的稳定系数,也就是在实验过程中尽量将环境内部控制成恒定状态,以此来降低平行检验结果的标准方差[13]。
2.4 强化相关人员技术水平
随着煤炭工作配套技术设施的不断优化,对相关技术人员的综合水平也提出全新要求,如果技术人员无法准确掌握检验仪器的运行方式,可能在检验工作中产生各类问题,而且部分工作人员的态度不认真,从事煤炭检验工作中缺少精益求精的理念,从而使检验结果受到各类误差因素的影响。因此,煤炭检验企业要针对人员的综合素质进行强化培训,一方面要提升人员对设备与应用技术的掌控熟练度,另一方面还要结合全新的检验方式对人员进行培训,这样才能不断提升人员的技术水平。此外,还要对检验人员的工作状态进行审核,制定相应的考核制度,以此来敦促技术人员的工作积极性,降低煤炭检验工作的误差[14]。
2.5 优化革新煤炭检验技术
随着煤炭检验工作的不断完善,为准确探析不同煤炭的品质结构,可以采用多种检验方法协同的模式,这样可以从多个维度判定煤炭的应用途径,以此来提升煤炭能源的应用价值。因此,煤炭检验企业还要优化革新相关技术与设备,将优化检验流程、提高检验效率以及降低检验误差作为核心原则。例如,在对煤炭发热量进行检测时候,可以应用数据自动化记录仪器,以此对煤炭检验中的各种状态与能量释放量进行准确记录,避免煤炭检验工作中的误差问题[15]。
2.6 落实煤炭检验工作的综合评估
最后为保证煤炭检验工作的准确性,还要围绕检验工作内容构建全新的评估体系,重视数据信息在煤炭检验中的作用与重要性,例如当数据分布模式比较分散时,可以说明煤炭的密度较低,也就是重现性较低。反之,当数据分布模式比较密集时,则说明煤炭的密度较高,煤炭整体重现性较高。因此,促进综合评估体系时,还要对采样检测工作进行完善,尽可能选择最具代表性的煤炭样本,并且开展全方位的检验,对检验结果的准确性提供保障。
2.7 避免煤炭检验误差
在进行煤炭检验的过程中,要保证检验结果的准确,要做好量值器皿的校正工作,相关的仪器设备经过校正之后才能使用,检验结果不准确的一个重要因素是使用的试剂不纯,为了避免这种现象发生,就要采取空白化验法。在没有加试样情况下,对试样的条件以及检验的操作流程进行分析,之后才能进入到检验环节。在对比化验中,通常采用的方法是处于相同试样条件下,对煤炭标准物质进行测量,并对煤炭的样品进行测量,对所获得的测定值与标准值之间进行比较。当这些工作完成后,要选择合适的煤炭采样设备和制样设备,还要对这些设备进行实验,确定所存在的偏差,要确保所选择的样品具有代表性,检验人员严格按照操作流程和检测标准检验样品,降低误差发生率,保证检验质量。
3 结 语
综上所述,对于煤炭检验工作来说,需要从多方面入手,例如从技术、人员水平、方法、环境、评测体系等方面进行强化,并且加强检验工作各环节的契合程度,这样才能提升煤炭检验工作准确性,同时使煤炭检验工作更具规范性。本文对煤炭检验工作的误差及优化措施进行研究,首先阐述煤炭检验工作的重要作用,其次深入分析当前煤炭检验误差问题,最后从多方面入手提出针对性的优化措施,具体为做好煤炭样品的取样与制备,科学应用煤炭检验试剂与仪器,保证煤炭检验工作环境,强化相关人员技术水平,优化革新煤炭检验技术,落实煤炭检验工作的综合评估,这样才能有效降低煤炭检验误差,对国家经济的发展提供助力。