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摘 要： 摘要：近年來，我國對(duì)煤礦資源的需求不斷增加，燃料化驗(yàn)設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛。燃料化驗(yàn)設(shè)備性能試驗(yàn)是按照規(guī)定程序驗(yàn)證設(shè)備功能或計(jì)量特性能否滿足方法要求或規(guī)定要求而進(jìn)行的操作，是保證檢測設(shè)備穩(wěn)定、檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的重要方法和手段。本文探討了燃料化驗(yàn)
摘要：近年來，我國對(duì)煤礦資源的需求不斷增加，燃料化驗(yàn)設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛。燃料化驗(yàn)設(shè)備性能試驗(yàn)是按照規(guī)定程序驗(yàn)證設(shè)備功能或計(jì)量特性能否滿足方法要求或規(guī)定要求而進(jìn)行的操作，是保證檢測設(shè)備穩(wěn)定、檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的重要方法和手段。本文探討了燃料化驗(yàn)設(shè)備包括熱量計(jì)、馬弗爐、庫侖測硫儀以及碳?xì)湓胤治鰞x的性能試驗(yàn)方法，對(duì)其在使用過程中設(shè)備性能的穩(wěn)定性進(jìn)行了核查，保證儀器設(shè)備狀態(tài)的持續(xù)可信度。
關(guān)鍵詞：性能試驗(yàn);化驗(yàn)設(shè)備;發(fā)熱量;元素分析;工業(yè)分析
引言
燃料組件條帶是采用沖壓的方式生產(chǎn)出來的，生產(chǎn)過程中會(huì)沾污模具上的機(jī)油、潤滑油、防銹油等礦物油，在條帶組裝焊接前必須通過清洗達(dá)到相當(dāng)清潔度才能進(jìn)入下一道工序。而條帶特征復(fù)雜，在普通清洗條件下，容易產(chǎn)生氣阱，影響清洗效果;且清洗劑多采用強(qiáng)堿，直接排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。
1化驗(yàn)前期的準(zhǔn)備工作
第一，應(yīng)選取優(yōu)良的煤樣，其能直接影響煤質(zhì)的總體化驗(yàn)效果，并根據(jù)規(guī)定對(duì)煤樣編號(hào)、登記，按照具體檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，確定化驗(yàn)順序;第二，應(yīng)按照化驗(yàn)內(nèi)容，制定合理的化驗(yàn)方案，方案應(yīng)按照煤樣的性質(zhì)、質(zhì)量及測驗(yàn)內(nèi)容等對(duì)實(shí)際內(nèi)容加以明確。一般部分煤樣的數(shù)量不充足會(huì)使煤質(zhì)的化驗(yàn)工作達(dá)不到理想效果，如此會(huì)影響最終化驗(yàn)結(jié)果，對(duì)于此類情況，化驗(yàn)前應(yīng)制定更為詳細(xì)的順序與措施，再按照方案執(zhí)行;第三，還須全方位管控實(shí)驗(yàn)室里的各個(gè)儀器，確保全部儀器的整潔度，根據(jù)具體的操作規(guī)范開展作業(yè)，一般煤樣制備的主要工序包括破碎-篩分-摻與-干燥，因?yàn)榇_保各個(gè)工序順利開展，可以給后期的煤質(zhì)化驗(yàn)作業(yè)打下良好基礎(chǔ)。
2化驗(yàn)的數(shù)據(jù)指標(biāo)
2.1儀器熱容量精密度
依據(jù)《煤的發(fā)熱量測定方法》GB/T213-2008(以下簡稱“GB/T213”)，選取有證標(biāo)準(zhǔn)苯甲酸對(duì)量熱儀進(jìn)行5次熱容量標(biāo)定，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差不大于0.20%。
2.2發(fā)熱量
煤燃料的發(fā)熱量是區(qū)分其種類與對(duì)其進(jìn)行分析的一項(xiàng)重要指標(biāo)，亦是計(jì)算耗煤量、熱效率與熱平衡的根據(jù)，在商業(yè)應(yīng)用上有一定價(jià)值。同時(shí)發(fā)熱量也是選擇燃燒方式與設(shè)備的重要憑證，還可用此明確動(dòng)力用煤的價(jià)格。煤燃料的發(fā)熱量與鍋爐的指定標(biāo)準(zhǔn)相符，才可保證鍋爐穩(wěn)定燃燒，若發(fā)熱量不符合指定標(biāo)準(zhǔn)，則極易導(dǎo)致鍋爐出現(xiàn)燃燒不穩(wěn)定、爐膛溫度太低等情況，從而使鍋爐啟動(dòng)保護(hù)程序，將火焰熄滅。
2.3熱量計(jì)正確度測試
依據(jù)GB/T213，標(biāo)定熱容量后，選取有證標(biāo)準(zhǔn)苯甲酸對(duì)量熱儀進(jìn)行5次重復(fù)測定，苯甲酸重復(fù)測定結(jié)果的平均值與標(biāo)準(zhǔn)熱值之差不超過50J/g。依據(jù)GB/T213，選取QCM分別進(jìn)行10次發(fā)熱量測定，記錄每次測定的樣品質(zhì)量、彈筒發(fā)熱量及測試用時(shí)。再對(duì)任意兩臺(tái)設(shè)備測定結(jié)果進(jìn)行t檢驗(yàn)，并且與臨界值tn1+n2-2進(jìn)行比較，若t≤tn1+n2-2，則兩種設(shè)備測定均值間無顯著性差異，否則存在顯著性差異。
2.4溫度存儲(chǔ)試驗(yàn)
該試驗(yàn)在規(guī)定的高溫和低溫下
分別靜置12h以上，室溫下靜置12h以上，反復(fù)3次。然后觀察外觀，進(jìn)行GB/T29838—2013中的5.3條(氣體泄漏試驗(yàn))和5.4條(運(yùn)行試驗(yàn))，進(jìn)行GB/T20042.2—2008中5.6條(竄氣試驗(yàn))。溫度存儲(chǔ)試驗(yàn)除了檢查外觀變化外，主要是為了檢驗(yàn)高低溫對(duì)堆的泄漏和密封性能的影響。
2.5電流試驗(yàn)(固定超聲時(shí)間200s，導(dǎo)熱油溫度170℃)
�、僭谠嚇�1～9上分別制作指印、沖壓油、記號(hào)筆污漬;②調(diào)整超聲電流3A，并完成3個(gè)槽的清洗;③用目視法和白布擦拭法檢測指印和記號(hào)筆試樣，用38#達(dá)因筆法檢測沖壓油試樣;④在記錄表中記錄檢測結(jié)果;⑤重復(fù)上述步驟進(jìn)行4A的清洗試驗(yàn)。3結(jié)果與討論
3.1熱量計(jì)
苯甲酸重復(fù)測定結(jié)果的平均值與標(biāo)準(zhǔn)值之差分別為1.4J/g、8.2J/g和13.2J/g，均不超過50J/g，測定苯甲酸正確度滿足國標(biāo)要求。對(duì)3臺(tái)量熱儀測量結(jié)果精密度與國標(biāo)方法精密度進(jìn)行了比對(duì)，3臺(tái)量熱儀測量的標(biāo)準(zhǔn)差均小于國家標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差，表明儀器的測量精密度與國標(biāo)規(guī)定的方法精密度無顯著性差異。對(duì)任意2臺(tái)設(shè)備測定結(jié)果進(jìn)行方差一致性檢驗(yàn)，F(xiàn)值分別為1.85、1.44、1.28，均小于臨界值F0.05，9，9=3.179，表明3臺(tái)熱量計(jì)任意2臺(tái)精密度無顯著性差異。對(duì)任意2臺(tái)量熱儀的測量結(jié)果進(jìn)行均值一致性檢驗(yàn)，t值分別為1.09、0.73、1.64，均小于t0.05，18=2.101，表明任意2臺(tái)量熱儀測定結(jié)果間無顯著性差異。3臺(tái)設(shè)備平均檢測時(shí)間均小于16min。結(jié)論：由于1#和3#量熱儀均值一致性檢驗(yàn)t值最小，表明二者測定結(jié)果之間最為接近，且兩臺(tái)量熱儀精密度比對(duì)F值也較小，故1#和3#量熱儀更為穩(wěn)定，1#、2#和3#量熱儀性能試驗(yàn)結(jié)果合格。
3.2腐蝕試驗(yàn)
經(jīng)過高溫腐蝕試驗(yàn)，兩個(gè)試樣上均未見褐色或者白色腐蝕痕跡，說明腐蝕樣片清潔度良好。
3.3庫侖測硫儀
本試驗(yàn)組對(duì)三臺(tái)同型號(hào)庫侖測硫儀進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果顯示：對(duì)3臺(tái)測硫儀測量結(jié)果精密度與國標(biāo)方法精密度進(jìn)行了比對(duì)，3臺(tái)測硫儀測量的標(biāo)準(zhǔn)差均小于國家標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差，表明測硫儀的測量精密度與國標(biāo)規(guī)定的方法精密度無顯著性差異。對(duì)任意2臺(tái)測硫儀測定結(jié)果進(jìn)行方差一致性檢驗(yàn)，F(xiàn)值分別為1.59、2.85、1.79，均小于臨界值F0.05，9，9=3.179，表明3臺(tái)測硫儀任意2臺(tái)精密度無顯著性差異。
3.4試驗(yàn)內(nèi)容差別
主要分為氣密性、泄漏、壓差、竄氣、允許工作壓力5種，不同試驗(yàn)內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)不同。氣密性主要看管路接頭和堆集成的密封效果;泄漏主要看整體對(duì)外的泄漏情況;壓差主要考慮陰陽兩極工作壓力不同情況下的泄漏情況;竄氣主要考核氫氣竄空氣腔，以及氫氣竄空氣腔和氫氣竄冷卻液腔2種情況;允許工作壓力主要考核試驗(yàn)對(duì)象對(duì)最大工作壓力的承受情況。
3.5其他標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定
GB/T362880—2018《燃料電池電動(dòng)汽車燃料電池堆安全要求》的6.2條為氣密性試驗(yàn)。其規(guī)定燃料電池堆處于冷態(tài)，關(guān)閉陰極、陽極和冷卻水腔3個(gè)出口，同時(shí)向三腔通入氦氮混合氣體(氦氣濃度≥10%)，壓力均設(shè)定在正常工作壓力(表壓)，壓力穩(wěn)定后，保壓20min。測試結(jié)果不應(yīng)低于初始?jí)毫Φ?5%。GB/T24554—2009《燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)性能試驗(yàn)方法》的7.9條為燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氣密性測試，分2種情況進(jìn)行：1)關(guān)閉排氫閥，氫氣系統(tǒng)中充滿惰性氣體(氮?dú)狻鍤�、氦氣，或者氦氣濃度不低�?%的氦氮混合氣體)，壓力設(shè)定為50kPa，壓力穩(wěn)定后，保壓20min;2)關(guān)閉排氫閥和空氣排氣口，氫氣系統(tǒng)和空氣系統(tǒng)中充滿惰性氣體(氮?dú)�、氬氣、氦氣，或者氦氣濃度不低�?%的氦氮混合氣體)，兩側(cè)壓力設(shè)定為正常工作壓力，壓力穩(wěn)定后，保壓20min。分別記錄2種情況的壓力下降值。GB/T33979—2017《質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電系統(tǒng)低溫特性測試方法》[6]的氣密性試驗(yàn)(7.2條)是按照GB/T25319—2010中的5.1.1條進(jìn)行。
結(jié)語
綜上所述，通過試驗(yàn)結(jié)果情況看，本文中所制定的化驗(yàn)設(shè)備性能試驗(yàn)方案可以有效地對(duì)各設(shè)備進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)性能試驗(yàn)方案可操作性強(qiáng)，對(duì)燃料檢測設(shè)備性能試驗(yàn)具有較大參考意義。——論文作者：譚書釗
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