煤炭人工采样标准制定说明

中华人民共和国国家标准GB××××-200×商品煤人工采样制定说明煤炭科学研究总院煤炭分析实验室2006年12月1中华人民共和国国家标准商品煤人工采样制定说明一、背景我国现行国家标准GB475《商品煤样采取方法》和GB474《煤样的制备方法》于1964年制定以来，先后于1975年、1983年和1996年进行了3次修订。但在技术上仍停留在ISO1988：1975《Hardcoal—Sampling》水平上，并且一直沿用人工采样方式。2001年，国际标准化组织制定了国际标准ISO13909《Hardcoalandcoke—Mechanicalsampling》，它代替并取消了ISO1988中机械采样部分；2006年，ISO颁布了煤炭人工采样标准——ISO18283：2006（E）《Hardcoalandcoke—Manualsampling》。为适应我国煤炭生产、应用和贸易发展的新形势，我国于2004年制定了煤炭机械化采样标准——GB/T19494－2004《煤炭机械化采样》，它代替了GB474和GB475中有关煤炭机械化采样和制样的内容，并在技术上达到ISO13909-2004水平。于是制定一个在技术上达到ISO18283水平的煤炭人工采样标准来替代GB474和GB475势在必行。2003年《煤炭人工采样》列入我国标准化计划，由煤炭科学研究总院煤炭分析试验室负责起草。2006年5月，提出了煤炭人工采样标准征求意见稿：GB/T××××.1煤炭人工采样第1部分：采样方法（征求意见稿）；GB/T××××.2煤炭人工采样第2部分：煤样的制备（征求意见稿）。2006年7月，全国煤炭标准化技术委员会煤炭检测分会、将征求意见稿发给全国煤炭、电力、冶金、化工、建材、交通运输、技术监督、大专院校和科研系统（单位）的全国煤炭标准化技术委员会的46位委员和专家、征求意见和投票。截止2006年10月底，GB/T××××.1共27人返回意见，其中赞成23人，反对4人；GB/T××××.2共29人返回意见，其中赞成26人，反对3人。同时对标准（征求意见稿）提出了大量意见，最主要的意见是：a)标准程序、特别是计算太复杂，现场难执行；b)自定采样方案，国家进行质量抽查时，出现差异怎么办?c)建议规定一总精密度，同时保持GB475的3点和5点循环采样方法。起草单位在仔细领会和分析委员和专家的意见后，对两个征求意见稿的结构和条文进行了较大修改，现提出以下标准草案，交煤炭检测分会审查：GB××××.1商品煤人工采样第1部分：采样方法（送审稿）；GB××××.2商品煤人工采样第2部分：煤样的制备方法（送审稿）。2二、标准制定原则根据我国“全面采用国际标准”的标准化方针，本标准为修改采用国际标准ISO18283:2006(E)《硬煤和焦炭—人工采样》。本标准以ISO18283:2006(E)为基础，同时结合我国的实际，进行必要的修改和补充，力求标准达到以下要求：a)标准在技术上达到ISO18283水平b)标准适合我国国情，并在技术上不与现行的标准GB/T18666-2002《商品煤质量抽查和验收方法》和GB/T19494－2004《煤炭机械化采样》矛盾；c)经过适当技术培训后，标准可在全国执行。三、对ISO18283的主要修改和补充内容1.将标准名称改为《商品煤人工采样》。2.调整了标准的结构将ISOISO18283:2006(E)《硬煤和焦炭—人工采样》分成两部分：第7章“试样处理和储存”和第8章“试样制备”补充必要内容后，改写为GB××××.2《商品煤人工采样第2部分：煤样的制备方法》；.第7章和第8章以外的内容，改写为GB××××.1《商品煤人工采样第1部分：采样方法》。3.标准中增加了部分ISO18283没有的内容，如基本采样方案（包括煤炭采样、制样和化验总精密度表和不同采样地点的子样数等），与常见的中国煤炭产品粒度相对应的煤样最小质量，堆锥四分缩分方法、九点取样法等。4.对ISO18283中不大合适的规定、不太确切和难以理解的描述做了修改，不大详细的内容做了补充。5.按照中国人的思维逻辑，对标准的结构层次和叙述顺序做了调整。四、GB××××.1《商品煤人工采样第1部分：采样方法》说明1、制定原则现行国标GB475与ISO18283相比，最基本的差异是：a)ISO18283规定根据特定采样对象制定特定采样方案，包括采样精密度、采样单元数、子样数等；GB475则按照煤种和灰分规定了固定的采样方案。b)ISO18283的火车和汽车采样采用多点（15点或18点）遍布的子样采取方法；GB475则采用对角线3点或5点循环方法。后者与采样基本原则不太相符。鉴于我国的实际情况：煤种多而复杂，中小型企业多且煤炭品质稳定性差，采样技术水平（包括人员和设备）不高，以及国家须对煤炭品质进行监督等，并根据委员和专家的意见，决定按以下原则制定标准：3a)在ISO18283框架下，保留GB475中适合我国国情且与其不矛盾的内容，放弃与其矛盾或与采样基本原则不相符的内容。前者如GB475规定的采样精密度和基本采样单元子样数；后者如GB475规定的3点和5点对角线子样布置方式。b)将标准的核心—采样方案分为“基本采样方案”和“专用采样方案”。前者为GB475规定的采样方案，后者按ISO18283方法制定。2、与ISO18283的主要差异2.1.增加了以下内容：1)基本采样方案；2)精密度核验方法和偏倚试验要求。2.2.删去了以下内容：①部分不太适宜的采样工具；②不同煤的采样（Samplingofdifferentfuels）；③规定精密度（LP）下，不同IV和PTV、不同批量和采样单元数的子样数计算表。2.3.修改了结构，简化了文字。3、GB××××.1与GB475—1996的主要差异主要差异见表1。表1GB××××.1与GB475—1996的主要差异内容GB475—1996GB××××.1—200X名称商品煤样采样方法商品煤人工采样方法参照标准ISO1988：1975《硬煤——采样》ISO18283《硬煤和焦炭——人工采样》术语共12条按GB/T3715定义共9条，按GB/T483－××××定义采样方案按煤种和灰分划分的固定方案①按煤种和灰分划分的固定方案②根据煤样变异性自己制定采样精密度按煤种和灰分规定的固定精密度①按煤种和灰分规定的固定精密度②有关方协商的精密度采样方式连续采样连续采样和间断采样子样采取系统采样系统采样和随机采样采样单元以1000t或总发运量为1采样单元①以1000t或总发运量为1采样单元②根据PTILVVP,,计算单个采样单元子样数规定了不同煤种和灰分、不同采样地点的固定子样数。①不同煤种和灰分、不同采样地点的固定子样数②根据PTILVVP,,计算。总样质量无规定规定了不同粒度试样的最小总样质量4子样质量规定了25mm、50mm、80mm和80mm粒度的质量按m＝0.06d计算火车采样子样布置对角线3点或5点循环，子样点位置固定。多点（15或18点）遍布，随机或系统采取，子样点位置不固定。静止批煤采样部位顶部、表面采样全煤柱或深部采样：在煤质均匀时，可从顶部、表面采样采样精密度核对多份采样法，根据极差判定双份或多份采样法，根据精密度上下限判定偏倚试验不进行进行采样工具采样铲和接斗，无图。对采样工具有基本的要求，并推荐了5种工具150mm块的处理采样时不采，按原来测定的百分比和灰分加权平均。采样时采入，然后筛出大块，计算其质量分数并单独化验。取加权平均值为批煤品质值.大块质量分数或用历史数据或对本批煤进行粒度分析得出。4、条文说明4.1.采样方案选择ISO18283要求根据具体情况，包括被采样煤的变异性、期望精密度和测定参数制定特定的采样方案。其优点是针对性强，在95％概率下，不会出现采样方案达不到期望精密度的情况。此外，由于不同国家的煤炭品质千变万化，作为国际标准，不宜提出统一的采样方案。ISO18283的方法，对煤炭品种较少、品质较稳定下非常适宜；但前面已讲到，我国煤种多而复杂，中小型企业多且煤炭品质稳定性差，采样技术水平（包括人员和设备）不高，以及国家须对煤炭品质进行监督等，很难实现自定采样方案。在本标准征求意见稿投票和审查中，不少委员和专家也提出了这样的意见。因此本送审稿规定了两种采样方案：基本采样方案和专用采样方案，并规定了制定和采用专用采样方案的条件：a)采样精密度用灰分以外的煤质特性参数表示时；b)对进、出口煤采样时；c)要求的灰分精密度值小于表1所列值时；d)经有关方同意，须另行设计采样方案时。4.2.基本采样方案“基本采样方案”基本上保留了GB475的采样方案（见表2）。5表2GB475采样方案表品种灰分范围，dA，％精密度dA，％采样地点煤流火车汽车煤堆船舶原煤、筛选煤20%±2≥20~60≥18～60≥18～60≥30～60≥30～60≤20%±1/10dA≥10～30≥18～60≥18～60≥30～60≥30～60精煤－±1≥5～15≥6～20≥6～20≥10～20≥10～20其它洗煤－±1.5≥7～20≥6～20≥6～20≥10～20≥10～20根据1995年全国商品煤质量统检和1993年电力系统的比对试验的1500多批煤的试验结果，在dA≤40%条件下，按GB475方案采样（火车采样为主），精煤采样精密度可达±0.8％（dA），原煤筛选煤可达±1.6％（dA）。因此，如标准中再加上进行精密度核验的规定，则这个方案是可行的。为了不与ISO18283矛盾以及标准本身的统一性，“基本采样方案”在以下方面作了修改和补充：1.对基本采样单元子样数表中，火车采样子样数的写法做了修改：原煤和筛选煤由“60”改为“每车3个”；精煤和其他洗煤由“20”改为“每车1个”。2.将采样单元小于1000t的最少子样数一律改为10，和ISO18283一致。3.增加了总样最少质量的规定。4.增加了子样最少质量计算公式，m=0.06d。该公式与GB/T19494的公式（'m＝3210d）二者相比,当d=60mm时，二者相等；d60时，m'm；d60时，m'm。在制定GB/T19494时，为保证大粒度煤子样有足够的颗粒数，故采用了后一公式。4.3.静止煤子样采取方法1.标准规定了全深度、不同深度和表面采样三种子样采取方式。并规定无论采取何种方式，都需事先进行偏倚试验，证明无实质性偏倚后方可使用。增加了随机采取法。2.火车和汽车采样的子样点布置放弃了GB475规定的3点斜线和5点斜线，改为多点（每1～22m布1点）、遍布方法。3.对子样点的选择规定了系统选择和随机选择两种方法。4.明确规定不直接在轮船或大驳船船舱和大煤堆中采样，而在装船（或堆堆）或卸船（或卸堆）过程中，从小型运输工具载煤中采样。4.4.间断采样我国有些大型企业为减少采样工作量而采用间断采样方法。为规范这种活动，本标准特别规定：对同一煤源、品质稳定的大批量煤，可以采用间断采样方法，但必须事先征得有关方同意，并严格按标准规定程序制定采样方案。64.5.人工采样工具ISO18283给出了10种人工采样工具示例，本标准推荐了其中的7种。它们中除了停皮带采样框外，都不是规范性的，都可以根据本标准提出的对人工采样工具的要求进行改造。此外，凡是符合人工采样工具基本要求，并经试验证明无实质性偏倚的其它采样工具都可使用。4.6.粒度大于150mm块状物料的处理GB475—1996规定，原煤中若粒度大于150mm的煤块（包括矸石）含量超过5％，则应先进行筛分试验（半年一次）并求得大块的比率和灰分，采取商品煤时，大于150mm的不再采入。取二者得加权平均值为最后结果。本标准参照ISO18283规定，采样时遇到粒度大于150mm大块物料不能故意推开，应采入子样中。采样后，将大块物料和其它物料分别进行称量、制样和化验，然后按大块物料在批煤中的比例进行加权平均，以获得总样的品质参数（如灰分或发热量）。五、GB××××.2《煤炭人工采样第2部分：煤样的制备》说明1.制定原则ISO18283:的第8章“样品制