煤质检测实验室质量控制.docx

煤质检测实验室质量控制王兴无 1 , 李春艳 2(11 中能电力工业燃料公司 , 北京 100761 ; 21 吉林省电力科学研究院 , 吉林 长春 130021)摘要 : 为确保煤质检测结果的准确性 , 从煤质检测过程和结果等方面论述了煤质检测实验室质量控制的途径和方法 。关键词 : 煤质检测 ; 质量控制 ; 准确性中图分类号 : tq5331 9文献标识码 : b文章编号 : 100 7276 77 ( 20 07) 0320 01 4203qual ity control in coal property test la bora torywa n g xi ng2w u1 , l i ch un2ya n2( 1 . z hon g nen g pow e r i n d ust r y fuel cor p orat i on l t d . , b ei j i n g 100761 , chi na ;2 . j i l i n elect ri c pow e r resea rc h i nst i t ute , ch an gc h u n 130021 , chi na)abstract : i n or de r t o i ns u r e t he acc u r ac y of t he coal p r op e r t y t es t , t he app r oac hes a nd me t hods of quali t y cont r ol a r e dis c uss e d bas e d on t he p r ocess es a nd r es ul ts of t es t i n t he coal p r op e r t y t es t la bor a t or y .key words : coal p r op e r t y t es t ; quali t y cont r ol ; acc ur ac y11 2 设备的合适选择为满足检测项目和相关标准的要求 , 正确选择 合适的设备至关重要 。( 1) 仪器设备要有唯一性标识和状态标识 。测 量设备和具有测量功能的检测设备在投入使用前要进行检定 /校准 , 要制定定期检定 /校准计划并要保证溯源的有效性 , 有国家检定规程的仪器设备要送 到法定计量机构 ( 经政府计量建标考核) 去检定 , 无国家检定规程的仪器设备要送到权威机构 ( 经国家实验室认可) 去校准 , 或实验室自校准 。自校准 时 , 必须编写自校准方法并经实验室技术委员会评 审 。要确保实验室所进行的测量可溯源到国际单位 制 (s i) 。若无法溯源到 s i 单位 , 应保证测量能够 溯源到有证标准物质 。( 2) 仪器设备要从合格的供应商处采购 。要选 择成熟的设备 , 新产品要慎重使用 , 要考察检测原 理是否符合相关标准的要求 。( 3) 对使用频繁 、稳定性差的仪器设备要做期 间核查 。期间核查的目的是保持设备校准状态的可信度 。期间核查应按规定的程序进行 。11 3 实验室的设施与环境实验室的设施和环境应能保证检测工作的正确 实施 。实验室要确保环境条件不会使结果无效或对 检测质量有不良影响 。设施和环境要满足相关的规范 、方法和程序的要 求 , 如煤质分析中发热量的测定 , gb /t 213 2003煤质检测的目的在于获得 准确 可靠 的检 测 结果 , 用以客观地评价煤炭质量 。作为煤质检测实验 室 , 质量控制是保证检测结果可靠的重要保障 。任 何测定均会产生 误差 , 分析 测 定是 比较 复杂 的 过 程 , 误差源很多 。质量控制就是把所有的误差 , 其中包括系统误差 、随机误差 , 甚至疏忽误差减小到预期的水平 。以下从煤质检测过程和结果等方面阐 述煤质检测实验室质量控制的途径和方法 。煤质检测过程的控制1煤质检测实验室质量控制应从过程控制入手 ,从人员 、设备 、设施与环境 、方法等途径控制过程 。11 1 人员的培训煤质实验室人员必须职责明确 , 并保证人员具 有相应的能力 , 如操作仪器设备的能力 、检测实施的能力 、方法选择的能力 、结果评价的能力 、识别 偏离的能力和质量控制等能力 。人员要经过培训并持有专业机构颁发的岗位合 格证方能上岗操 作 。人 员除 了 必须 接受 岗前 培 训外 , 还应持 续岗 位培 训 , 如 参 加新 标准 的宣 贯 学习 、知识的更新学习等 。作为煤质检测人员 , 仅简 单按照标准或规程的要求去进行测试操作是远远不 够的 , 还必须要学会质量控制的原理与方法 , 并应用于煤质日常检测工作中 。对新进和雇用人员必须 建立相应的监督机制 , 保证其过程和结果得到有效 的控制 。14煤 质 技 术第 3 期20 07 年 5 月煤的发热量测定方法中要求进行发热量测定的试验室 , 应为单独房间 , 不得在同一房间内同时进 行其它试验项目 ; 室温要保持相对稳定 , 每次测定 室温变化不应超过 1 ; 无强烈空气对流 , 避免阳 光直射 。为 达到 要求 , 实验 室 要有 控制 设施 如 空调 , 要有监测设施如温度自动记录仪 。11 4 煤质检测方法的选择煤质检测方法应选择现行有效的国家标准 、国 际标准或行业标准 。上述标准中的方法 , 应包括煤 样的采取和制备的方法 、测量不确定度评定方法 、分析检测数据处 理等 。如选 择 非标 准中 规定 的 方 法 , 一定要经过确认 , 也即要经验证可以达到预期 使用目的且要经过客户的确认方可选用 。煤质检测应严格执行所选用的标准方法 , 若需 偏离 , 必须予以识别 , 且要经过技术判断 、实验室授权和客户接受 。任何偏离都要被文件所规定方可 允许发生 。如煤质检测中的重复检测 , 有些实验室 只做单次测定 , 则需确认该偏离是否经过技术判断 、 实验室授权和客户确认以及是否被文件所规定等 。煤质检测方法虽然选择了现行有效的国家 、国际标准或行业标准 , 但也不能保证所有检测人员操 作的一致性 , 实验室有必要结合实验室自身的实际 情况 、人员素质制定相应的作业指导书 , 以便于检 测人员操作的一致性 。如采制样方法 、如何达到空 气干燥基状态 , 不同的人员操作可能会产生一定的 偏离 , 而该种偏离是不允许的 , 实验室应制定相应 的作业指导书 。度 , 其次才是准确度 。前者反映测定过程中随机误差的大小 , 后者则反映系统误差与随机误差的综合 影响 。21 1 精密度的控制在煤质检测中 , 通常选用标准试验方法 , 即现 行有效的国家标准 、国际标准或行业标准 , 因为方法自身不会导致系统误差产生 , 故在测定方法准确可靠的前提下 , 精密度的高低 , 即随机误差的大小 对测定结果的影响往往起着决定性的作用 。但不能由此认为精密度高就是准确度高 , 虽然方法自身不 存在系统误差 , 但并不能说明测定过程中不存在其它引起系统误差的因素 。精密度的控制方法通常采用允许差法 。 允许差法即用相同方法重复检测 、实验室间比对或留样再试 , 以控制随机误差的产生 。( 1) 同一实验室间的重复测定 。煤质检测同一 实验室允许差 (室内允许差) 即为重复性限 。( 2) 不同实验室间的比对 。煤质检测不同实验 室比对的允许差 ( 室间允许差) 即 为再 现性 临 界 值 。如 , 国标 gb /t 21 2 规定的挥发分测定的重复性限和再现性临界值见表 1 。表 1挥发分测定的允许差要求%重复性限 vad再现性临界差 vd挥发分 401 0001 3001 5001 8001 5011 0011 50( 3 ) 留样再 试 。煤 质检 测中 常 用存 查样 重 新测试的方法进行精密度的核对 , 允许差可参照再现 性临界值 。21 2准确度控制煤质检测的目的在于获得准确可靠的检测结 果 。在精密度符合要求的前提下才考虑准确度 , 煤质检测中常用标准物质来评价准确度 , 同时亦可结合实验室的实际情况采取其它的控制方法 。21 21 1使用有证标准物质 应用标准物质或标准煤样来评价检测结果的准确度是煤质检测实验室最常用的方法 。如在发热量 测定中 , 通过反标苯甲酸的热值来判断发热量测定结果的准确性 。gb /t 213 200 3 煤的 发热 量 测 定方法中规定 : 标准煤样测试结果与标准值之差在不确定度范围内 ; 或将苯甲酸作为样品进行 5 次 或 5 次以上的测试其平均值与标 准 值相 差不 超 过50 j /g 。15煤质检测结果的质量控制煤质检测结果的质量控制主要是对它的精密度 和准确度的控制 。精密 度是 表 示检 测结 果的 重 现 性 , 是指多次测定值之间的分散程度 , 煤质检测的 精密度是以重复性和再现性来表示的 1 , 2 。重复性 是指同一实验室中 , 由同一操作者 , 用同一台仪器 对同一样品 , 于短期内所做的重复测定所得结果间 的差值的临界值 ( 在 9 5 %置信概率下) ; 再现性是 指不同实验室中 , 对从同一样品缩制最后阶段分取 出来的具有代表性部分所做的重复测量 , 所得结果 平均值的差值的临界值 ( 在 9 5 %置信概率下) ; 而 准确度则表示检测结果与真值之间的符合程度 , 通 常使用标准物质来检查 、控制和评价准确度 。二者 是两个不同的概念 , 但又有密切的联系 。对煤质 分析 结果 的 质量 控制 , 首 先 考 察 精 密2煤 质 技 术第 3 期20 07 年 5 月实际应用中 , 以标准值 ( x) 作为均值 , 以允在煤质检测中大部分质量指标均有相应的标准煤样 , 如灰分 、挥发分 、碳 、氢 、氮 、全硫 、可磨 性 、灰熔融性 、灰成分等 。在测定未知样前需以含 量相近的标准煤样作为控制样进行测定 , 是保证检 测结果准确的最常用方法 。21 21 2 加标回收所谓加标回收 , 就是在样品中加入标准物质 , 测定其回收率 () 。该法也是常用于实验室评价准 确度的一种简便方法 。例如 , 要检查煤中含硫量的测定是否准确 , 可在煤样中加入一定量的硫华 ( 硫华是一种纯物质 ,含硫量 1 00 %) 。则用同一方法测定 , 其煤样中 硫 含量的增大值相对于加入硫华量的百分率 , 则为硫 的回收率 。许差 ( x s ) 为上 、下 控制 线 , x 2 s 为 上 、3下警告线 。每次试验随同样品测试跟踪标准煤样的 测试 , 并将标准煤样的测试结果标注在控制图上 。若标煤测试结果在中心线附近和在上 、下警告线之内 , 则表明测试结果处于控制状态 ; 若标煤测试结 果在上 、下警告线以外和上 、下控制线以内 , 则表 明测试质量有可能存在失控倾向 , 应查找原因 , 采取相应纠正措施 ; 若标煤测试结果在上 、下控制线 以外 , 则表明测试质量失控 , 应立即查找原因 , 纠正后重新测试 。= x2 -x1 10 0 %b式中 硫的回收率 , % ;x2 原煤样中含硫量 , % ;x1 原煤样中加入硫华后含硫量 , % ; b 加入硫华量的百分率 , % 。若回收率接近 1 00 % , 则表明测定误差小 ,确度高 ; 反之 , 则测定误差大 , 准确度低 。21 21 3 不同方法重复检测图 1 标煤测试控制21 21 5能力验证试验参加权威机构组织的能力验证试验也是煤质检 测中控制检测结果准确度的一种很好的方法 。申请国家实验室认可和计量认证的实验室必须参加国家 合格评定委员会组织的能力验证活动 , 它是国际合作组织考核实验室能力的一种方式 。准一般来说 , 具有不同原理的检测方法 , 具有相同的不准确性的可能性很小 , 因而可应用原理不同 的检测方法对同一样品进行测定 , 如能获得相同的结果 , 则可将该结果作为真值的估计值 , 即该结果 具有较高的准确性 。如煤灰中氧化钾和氧化钠的测定 , 可用原子吸收分光光度法和火焰光度法同时测 定 , 如果结果接近则认为测定的准确度较高 。21 21 4统计技术 统计技术是煤质实验室用于质量控制的一种实用有效的方法 。正确地运用统计技术会使日常检验 工作形成一个良性循环机制 , 切实提高实验室的检 测质量 。统计技术在实验室内部质量控制中最为直 观的表现就是建立实验室分析测试控制图 。在建立控制图之前 , 首先要选定控制用的控制 样 。控制样可按 gb 474 199 6 煤样的制备方法中的规定制备出一定数量的分析煤样 , 也可以是用标准煤样直接作为控制煤样 。 建议用标准煤样作为控制样 , 一来可以直接控结语3综上所述 , 煤质检测质量控制的核心问题是保证检测结果的准确性 。对检测结果的控制是对检测 过程控制有效性的检验 , 检测过程的控制是煤质实验室质量控制的根本 。煤质实验室应建立适合实验 室自身的质量管理体系 , 并不断地持