標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)質(zhì)控圖在煤炭檢測質(zhì)量控制中的應(yīng)用

陳 寶 華

(1.國家煤炭質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，北京 100003；2.煤科(滄州渤海新區(qū))煤炭檢測有限公司，河北 滄州 061113)

1 概 述

煤炭檢測實驗室的內(nèi)部質(zhì)量控制是實驗室對其分析方法和操作程序所進行的持續(xù)的、嚴(yán)格的評估。控制圖是實驗室進行內(nèi)部質(zhì)量控制最重要的工具，其基礎(chǔ)是將控制樣品與待測樣品放在同一分析批次中一起進行分析，然后將控制樣品的結(jié)果繪制于控制圖，實驗室可從控制圖中控制值的分布及變化趨勢評估分析過程是否受控、分析結(jié)果是否可以接受[1-7]。

2 建立控制程序

實驗室應(yīng)從目的適宜性原則出發(fā)建立控制程序，包括選擇合適的控制樣品、確定控制圖的類型、建立控制限以及確定控制分析的頻度等。

建議在條件允許的情況下優(yōu)先使用有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)作為實驗室質(zhì)控樣品，以標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書給出的認定值為中心線，以(認定值XT±不確定度UC)為上下控制限，該不確定度UC為認定值與測定結(jié)果的合成不確定度，若標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測定次數(shù)為2，UC為證書給出的用戶使用參考不確定度的值[8，9]。

確定控制分析的頻度應(yīng)考慮分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并在質(zhì)量控制和樣品分析之間取得平衡。對于連續(xù)測定項目，例如庫侖測硫、氫、發(fā)熱量等控制樣品以適當(dāng)?shù)拈g隔分布在整個試驗階段；對于多個樣品同時測定項目，例如灰分、揮發(fā)分、灰熔融溫度等控制樣品應(yīng)同批進行檢驗。

在控制程序運行的過程中應(yīng)保證每一種測試系統(tǒng)均可控，且對其使用的控制圖加以分析和解釋。當(dāng)出現(xiàn)下列現(xiàn)象之一時，就表明測試系統(tǒng)出現(xiàn)偏差，即失控狀態(tài)[10，11]:有1個或多個數(shù)據(jù)高于上限或低于下限；2個連續(xù)點差值接近2UC；7個以上連續(xù)點持續(xù)上升或降低；14個數(shù)據(jù)以上的質(zhì)控圖中高于85%數(shù)據(jù)位于中心線的一邊。

3 數(shù)據(jù)分析應(yīng)用

3.1 庫侖測硫質(zhì)量控制應(yīng)用

實驗室使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)編號為GBW11101a進行庫侖測硫質(zhì)量控制，每10～15個測定次數(shù)加入1個控制樣品。該標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的認定值為St,d=0.41%，用戶使用不確定度為0.03%，以標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測定個數(shù)為橫坐標(biāo)、St,d為縱坐標(biāo)、認定值為中心線、0.41%±0.03%為上下控制線以繪制控制圖，最近14個控制樣品數(shù)據(jù)如圖1所示。

圖1 庫侖測硫質(zhì)控圖

從圖1可知，所有控制樣品的測定值均在控制限范圍內(nèi)，未出現(xiàn)2個以上連續(xù)點差值接近2Uc，未出現(xiàn)7個以上連續(xù)點持續(xù)上升或降低，連續(xù)14個檢測結(jié)果中高于中心線的占比28.57%，檢測結(jié)果位于中心線的占比57.14%，檢測結(jié)果低于中心線的占比14.29%，說明未出現(xiàn)失控狀態(tài)現(xiàn)象，測試系統(tǒng)穩(wěn)定且受控。

3.2 揮發(fā)分質(zhì)量控制分析

實驗室使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)編號為GBW11111n進行揮發(fā)分質(zhì)控控制，控制樣品每周第1天與正常樣品同批檢驗，該標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的認定值為Vd=26.88%，用戶使用不確定度為0.41%，以標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測定次數(shù)為橫坐標(biāo)、Vd為縱坐標(biāo)、認定值為中心線、(26.88±0.41)%為上下控制線以繪制控制圖，連續(xù)7次測定結(jié)果如圖2所示。

從圖2可知，所有控制樣品的測定值均在控制限范圍內(nèi)，未出現(xiàn)2個以上連續(xù)點差值接近2Uc，未出現(xiàn)7個以上連續(xù)點持續(xù)上升或降低，質(zhì)控圖中所有檢測結(jié)果中高于中心線的占比71.43%，檢測結(jié)果低于中心線的占比28.57%，說明未出現(xiàn)失控狀態(tài)現(xiàn)象，測試系統(tǒng)穩(wěn)定且受控。

3.3 發(fā)熱量質(zhì)量控制示例

實驗室使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)編號為GBW11111n進行發(fā)熱量質(zhì)控控制，每天在開始測試時每臺量熱儀進行控制樣品測定，該標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的認定值為Qgr,d=28.09 MJ/kg，用戶使用不確定度為0.16 MJ/kg，以測定次數(shù)為橫坐標(biāo)、Qgr,d為縱坐標(biāo)、認定值為中心線、28.09 MJ/kg±0.16 MJ/kg為上下控制線以繪制控制圖，連續(xù)14次測定結(jié)果如圖3所示。

圖3 發(fā)熱量質(zhì)控圖

從圖3中可知，所有控制樣品的測定值均在控制限范圍內(nèi)，未出現(xiàn)2個以上連續(xù)點差值接近2Uc，未出現(xiàn)7個以上連續(xù)點持續(xù)上升或降低，連續(xù)14個檢測結(jié)果中高于中心線的占比64.29%，檢測結(jié)果位于中心線的占比14.29%，檢測結(jié)果低于中心線的占比21.43%，說明未出現(xiàn)失控狀態(tài)現(xiàn)象，測試系統(tǒng)穩(wěn)定且受控。

3.4 氫值質(zhì)量控制示例

實驗室使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)編號為GBW11111n進行氫值質(zhì)控控制，每天在開始測試時每臺量熱儀進行控制樣品測定，該標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的認定值Hd為4.08%，用戶使用不確定度為0.11%，以天數(shù)為橫坐標(biāo)、Hd為縱坐標(biāo)、認定值為中心線、4.08±0.11%為上下控制線以繪制控制圖，連續(xù)14次測定結(jié)果如圖4所示。

圖4 氫值質(zhì)控圖

從圖4可知，所有控制樣品的測定值均在控制限范圍內(nèi)，未出現(xiàn)2個以上連續(xù)點差值接近2Uc，未出現(xiàn)7個以上連續(xù)點持續(xù)上升或降低，連續(xù)14個檢測結(jié)果中高于中心線的占比71.43%，檢測結(jié)果位于中心線的占比14.29%，檢測結(jié)果低于中心線的占比14.29%，說明未出現(xiàn)失控狀態(tài)現(xiàn)象，測試系統(tǒng)穩(wěn)定且受控。

4 失控狀態(tài)原因分析

若質(zhì)控樣數(shù)據(jù)異常，則待測樣數(shù)據(jù)不可靠，可從試驗的人員、設(shè)備、材料和試劑、方法、設(shè)施和環(huán)境、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)等幾方面因素進行原因分析:

(1)人員。只有經(jīng)過技術(shù)能力評價確認滿足要求的人員才授權(quán)其獨立從事檢測活動，尤其對新入職人員，通過人員比對、盲樣檢測、留樣再測等方式進行人員能力評價合格，定期進行人員質(zhì)量過程監(jiān)督，保證實驗人員能力能夠勝任當(dāng)前工作，防止人員誤操作、能力不足等給檢測結(jié)果帶來人為誤差。

(2)設(shè)備。關(guān)鍵檢測設(shè)備需經(jīng)過檢定/校準(zhǔn)并確認滿足實驗要求后方可使用，定期進行設(shè)備期間核查等方式確保設(shè)備處于穩(wěn)定狀態(tài)；如設(shè)備有過載或處置不當(dāng)、給出可疑結(jié)果、顯示有缺陷或超過規(guī)定要求，應(yīng)停止使用。

(3)材料與樣品。需經(jīng)過驗收合格后方可使用，使用過程中應(yīng)特別關(guān)注對熱、空氣、光的穩(wěn)定性，與其他材料或試劑的反應(yīng)，存儲條件應(yīng)滿足要求。

(4)方法。需注意檢測方法與設(shè)備的一致性，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)、要求進行檢測；因客戶要求、條件限制等對方法的偏離需要評估和確認。

(5)設(shè)施與環(huán)境。應(yīng)注意設(shè)備、試劑、樣品保存等對環(huán)境的要求，如有必要應(yīng)考慮溫度、濕度、灰塵、環(huán)境殘留等方面給檢測帶來的影響。

(6)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。選擇樣品應(yīng)結(jié)合實際用途考慮，與待測樣品含量或指標(biāo)接近的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)更具代表性；使用前檢查外觀及包裝是否完好，進行未開封檢查；如開封較長時間應(yīng)采用期間核查方式檢查標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是否存在異常，如發(fā)現(xiàn)污染或變質(zhì)等情況應(yīng)停止使用；使用中注意控制器皿對樣品污染、樣品間交叉污染、環(huán)境條件對樣品氧化等影響；確保標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在有效期內(nèi)使用，防止數(shù)值誤用。

5 結(jié) 語

(1)實驗室應(yīng)采用有效手段進行檢驗質(zhì)量控制，并建立控制程序。

(2)以有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)作為實驗室質(zhì)控樣品并繪制控制圖，此為較好的實驗室質(zhì)控方式，即通過分析質(zhì)控圖能夠判斷測試系統(tǒng)是否穩(wěn)定可靠。

(3)即便測定值未超過質(zhì)控圖控制限，測試系統(tǒng)不能被確定其狀態(tài)穩(wěn)定可靠，即系統(tǒng)仍存在失控風(fēng)險，需引起實驗室管理者注意并分析處理，以便提高實驗室質(zhì)量控制水平。