特種設備檢驗機構有機熱載體檢測比對結果分析

郭琳媛

(中國鍋爐水處理協會 北京 100029)

在特種設備行業，鍋爐的安全運行與人民的生活息息相關[1]。由于有機熱載體具有高溫低壓的傳熱性能，熱穩定性好，傳熱均勻，溫度易于控制，熱效率高等特點[2]，近年來有機熱載體鍋爐應用越來越廣，使用數量迅速增加，并呈不斷增長的趨勢[3]。所以定期監測鍋爐用有機熱載體性能指標，有助于及時了解有機熱載體狀況，并根據介質情況及時采取添加或報廢有機熱載體、清洗傳熱系統等相應措施，確保鍋爐的安全、經濟運行。另一方面，特種設備檢測機構如何持續發展，如何提高實驗室的檢測技術能力和水平，也是特種設備檢測機構非常關注的問題。能力驗證是一種有效的方法，它是認可機構判定實驗室能力的重要手段，也是實驗室內部質量控制技術的有效補充[4]。為此，仿照能力驗證，依托行業協會優勢，本文就2014 年全國特種設備檢測機構范圍內的有機熱載體檢測比對活動結果進行分析探討，其中的經驗和教訓可為各特檢機構提供參考。

1 比對活動的基本情況及統計

1.1 比對活動基本情況

以中國鍋爐水處理協會的名義發文，由中國鍋爐水處理協會檢驗檢測專業技術委員會組織安排，于2014 年5 月開展鍋爐用有機熱載體檢測比對活動計劃，希望全國具有有機熱載體檢測能力的特檢機構積極參加。實際參加并報告實驗結果的有來自全國16 個省，39 個市的40 個實驗室，每個實驗室檢測有機熱載體樣品的閉口閃點、運動粘度、殘炭、酸值4 個項目，由于存在1 個實驗室儀器不滿足檢測方法而1 項酸值未檢測，結果共有159 個檢測結果。

比對樣品系組織者統一采取的鍋爐傳熱系統中在用樣品，根據樣品均勻性檢驗報告，其標準值、均勻性均符合規定要求。為防止結果串通，在保證統計數量要求的基礎上，組織者準備兩個樣品，將參加者隨機分為2組，每組為20個實驗室，將樣品發到各實驗室。

參加本次比對活動的實驗室均采用GB 24747《有機熱載體安全技術條件》要求的檢測方法，分別報告閉口閃點、運動粘度、殘炭、酸值的檢測值。

從本次比對活動實施的目的出發，本次活動組織者賦予參與單位一個參加代碼，在整個活動中都以代碼開展活動。在防止串通和偽造結果的措施上，本次活動組織者嚴格控制了計劃的周期，縮短實驗時間，以降低串通的可能性。對逾期未按時提交結果的，視為未參加本次活動。

1.2 比對結果統計方法

本次比對活動的檢測結果采用Z 比分數（穩健統計）技術處理，對每一個檢測項目計算總體統計量，涉及以下指標：

●1.2.1 結果總數（N）

參與統計分析的各指標檢測結果總數，各批次樣本數受各單位檢測指標項目的影響，第一組樣品有20個閉口閃點數據、20 個運動粘度數據、20 個殘炭數據、20 個酸值數據；第二組樣品有20 個閉口閃點數據、20 個運動粘度數據、20 個殘炭數據、19 個酸值數據。

●1.2.2 中位值（M）

所有檢測該項指標的實驗室對樣品測量結果的中位值，用來衡量檢測結果數據中心位置的度量。中位值將測試的數據分為兩個相等的部分，一部分值都大于或等于該值，而另一部分的值都小于或等于該值，減少極端數據的影響。

●1.2.3 四分位數間距（IQR）

指高四分位數值與低四分位數值的差值。該數值越大，說明分散程度越大；反之，說明分散程度越小。高四分位數（Q3）指全部檢測值中有四分之一的檢測值比其大的一個值；低四分位數（Q1）指全部觀察值中有四分之一的檢測值比其小的一個值。

●1.2.4 標準四分位數間距（NIQR）

是一個結果變異性的量度。它等于四分位數間距（IQR）乘以系數0.7413，使之成為標準正態分布的平均數為零、標準差為1，即相當于正態分布的標準差（SD）。

●1.2.5 穩健變異系數（CV）

標準四分位數點內距除以中位值，并以百分數表示。

●1.2.6 Z 比分數

衡量實驗室檢測結果與中位值的偏離程度。評價實驗室檢測結果是否滿意，是實驗室間變異和實驗室內變異的綜合體現，是目前國際上最常用的多個實驗室間比對結果的評價方法。通常要求參加比對的實驗室數量≥4，本次40 個實驗室隨機采用2 個批次樣品進行實驗室間的比對，滿足應用條件。據此評價每個參加實驗室的檢測能力。

●1.2.7 結果評價

根據統計結果評價每個實驗室的能力，對每一個參加的實驗室兩項結果中只要其|Z|中有一個顯示結果異常者，判定其結果不滿意。即：當|Z|≤2，測量結果為滿意；當2 ＜|Z|＜3，測量結果可疑，存在問題，應查找原因；當|Z|≥3 時，測量結果不滿意或離群。

2 比對結果及分析

本次比對活動結果（見表1）為：40 個參加比對活動的實驗室，分別報告兩個樣品中隨機發放的一個樣品的閉口閃點、運動粘度、殘炭、酸值四項檢測數據，有159 個測定值，其中有131 個滿意，8 個可疑，20 個為不滿意，所占比例分別為82.4%、5.0%、12.6%。

表1 比對實驗室結果統計

本次比對活動采用統一發放樣品，利用Z 穩健統計技術分別對兩組有機熱載體的閉口閃點、運動粘度、殘炭、酸值進行統計分析。總體來說，全部滿意的占多數，說明檢驗機構的檢測數據基本可靠，但離群的也較多，有的甚至偏離度很大，說明檢測水平需要進一步提高。

3 出現結果評價異常的原因

3.1 樣品方面

為了防止比對樣品檢測在運輸、快遞等過程中造成延誤，本次比對活動采用的樣品由組織者統一取樣，及時郵寄并隨時跟蹤，確保樣品的完整性、均勻性符合要求，因此比對活動中出現結果不滿意的原因不應歸于樣品的均勻性。

3.2 分析方法方面

根據GB 24747—2009《有機熱載體安全技術條件》的要求，閉口閃點的測定采用GB/T 261—2008《閃點的測定 賓斯基-馬丁閉口杯法》、運動粘度的測定采用GB/T 265—1988《石油產品運動粘度測定法和動力粘度計算法》或GB/T 11137—1989《深色石油產品運動粘度測定法（逆流法）和動力粘度計算法》、殘炭的測定采用GB 268—1987《石油產品殘炭測定法（康氏法）》或GB/T 17144—1997《石油產品殘炭測定法（微量法）》、酸值的測定采用GB 24747—2009《有機熱載體安全技術條件》附錄A：有機熱載體酸值測定法（電位滴定法）。

測定閉口閃點的標準方法規定的實驗室內平行測定的結果絕對差值不大于5℃，測定運動粘度的標準方法規定的實驗室內平行測定的結果絕對差值不大于算術平均值的1.0%，測定殘炭的標準方法規定的實驗室內平行測定的結果絕對差值不大于0.0770x2/3(x 為算術平均值)，測定酸值的標準方法規定的實驗室內平行測定的結果絕對差值不大于平均值的12%。雖然部分參加者的結果不滿意，但其實驗室內平行試驗數據仍然符合方法標準的要求，這種結果有可能使這部分實驗室錯誤的認為自己的檢測結果滿意，而錯過了及時糾正、采取補救措施的時機。

有部分單位，酸值測定采用GB/T 4945—2002《石油產品和潤滑劑酸值和堿值測定法（顏色指示劑法）》，對于在用油采用顏色劑指示法，不符合GB 24747—2009《有機熱載體安全技術條件》的規定要求。亦有部分單位檢測閉口閃點測試采用GB/T 3536—2008《石油產品閃點和燃點的測定 克利夫蘭開口杯法》，究其原因，可能為方法采用錯誤或者上報數據粗心大意而得。

3.3 檢測設備技術方面

目前，部分偏遠地區的特種設備檢測機構實驗室技術能力和水平有一定的局限，無法滿足TSG G5002—2010《鍋爐水（介）質處理檢驗規則》以及GB 24747—2009《有機熱載體安全技術條件》中部分質量指標的檢測；部分在試驗條件不太好的情況下，檢測結果的精密度和準確度與組織者的期望值有一定的距離。

3.4 檢測人員操作方面

在離群數據的原因分析中，得知部分單位檢測人員操作失當，造成數據偏離較大，例如：閉口閃點測定未校準大氣壓力；運動粘度測定中粘度計選擇不當，導致測試時間不符合方法標準要求；運動粘度測定中溫度設定錯誤等。

3.5 組織形式方面

本次比對活動組織形式欠嚴謹，文件資料及樣品的傳遞等無統一規定程序，一些專業技術方面的信息未能及時傳遞，或傳遞的資料不全或不清晰。相關作業指導文件資料本身不完整，一定程度上影響了檢測工作質量。

3.6 保密性方面

在整個特檢行業內，實驗室間存在相互交流和溝通的可能性，以至有可能沒有提交真正獨立的數據，使實驗室的結果會出現一種錯誤傾向。

總之，由于一系列的不確定因素，可能會使統計數據的整體結果出現偏離標準值的情況，導致接近總體均值而偏離標準值的結果被判為滿意，偏離總體均值而接近標準值的結果被判為不滿意的情況，不排除個別可疑甚至離群數據仍接近真實值。

4 小結

本文對鍋爐用有機熱載體比對活動的檢測數據及判定結果進行分析得知：40 個參加比對活動的實驗室，分別報告一個樣品的閉口閃點、運動粘度、殘炭、酸值含量，有159 個測定值，其中有131 個滿意，8 個可疑，20 個為不滿意，所占比例分別為82.4 %、5.0%、12.6%。全部滿意的占多數，說明特種設備檢驗機構的檢測數據基本可靠，但離群的也較多，有的甚至偏離度很大，說明部分特種設備檢測機構檢測水平需要進一步提高。通過這次全國特種設備檢測機構范圍內的有機熱載體檢測比對活動結果進行分析探討，希望各特檢機構從中查找原因，吸取經驗和教訓。

[1] 邱冬生，莊大方，黃小虎，等.特種設備安全監察工作的現狀及思考[J].安全與環境學報，2005，5（2): 99-101.

[2] 任愛國.有機熱載體應用技術分析[J].中國石油和化工標準與質量，2014，10：30.

[3] 馬霞.控制有機熱載體品質對有機熱載體鍋爐安全運行的重要性探討[J].科技致富向導，2013，（3)：160+198.

[4] 倪京平.實驗室能力驗證結果的分析和比較[J].現代測量與實驗室管理，2006，2：38-39.

[5] 周英，林驥華，薛東劍.有機熱載體的安全使用與檢測[J].中國特種設備安全，2007，03：17-20.

[6] 房磊.在用有機熱載體的檢驗[J].輕工標準與質量，2013，03：33+35.

[7] 陳勤華.淺談在用有機熱載體檢測[J].機電技術，2013，04：144-145+153.