摘要：近年来，我国对煤矿资源的需求不断增加，燃料化验设备的应用越来越广泛。燃料化验设备性能试验是按照规定程序验证设备功能或计量特性能否满足方法要求或规定要求而进行的操作，是保证检测设备稳定、检测数据准确的重要方法和手段。本文探讨了燃料化验设备包括热量计、马弗炉、库仑测硫仪以及碳氢元素分析仪的性能试验方法，对其在使用过程中设备性能的稳定性进行了核查，保证仪器设备状态的持续可信度。
关键词：性能试验;化验设备;发热量;元素分析;工业分析
引言
燃料组件条带是采用冲压的方式生产出来的，生产过程中会沾污模具上的机油、润滑油、防锈油等矿物油，在条带组装焊接前必须通过清洗达到相当清洁度才能进入下一道工序。而条带特征复杂，在普通清洗条件下，容易产生气阱，影响清洗效果;且清洗剂多采用强碱，直接排放会对环境造成污染。
1化验前期的准备工作
第一，应选取优良的煤样，其能直接影响煤质的总体化验效果，并根据规定对煤样编号、登记，按照具体检验标准，确定化验顺序;第二，应按照化验内容，制定合理的化验方案，方案应按照煤样的性质、质量及测验内容等对实际内容加以明确。一般部分煤样的数量不充足会使煤质的化验工作达不到理想效果，如此会影响最终化验结果，对于此类情况，化验前应制定更为详细的顺序与措施，再按照方案执行;第三，还须全方位管控实验室里的各个仪器，确保全部仪器的整洁度，根据具体的操作规范开展作业，一般煤样制备的主要工序包括破碎-筛分-掺与-干燥，因为确保各个工序顺利开展，可以给后期的煤质化验作业打下良好基础。
2化验的数据指标
2.1仪器热容量精密度
依据《煤的发热量测定方法》GB/T213-2008(以下简称“GB/T213”)，选取有证标准苯甲酸对量热仪进行5次热容量标定，其相对标准差不大于0.20%。
2.2发热量
煤燃料的发热量是区分其种类与对其进行分析的一项重要指标，亦是计算耗煤量、热效率与热平衡的根据，在商业应用上有一定价值。同时发热量也是选择燃烧方式与设备的重要凭证，还可用此明确动力用煤的价格。煤燃料的发热量与锅炉的指定标准相符，才可保证锅炉稳定燃烧，若发热量不符合指定标准，则极易导致锅炉出现燃烧不稳定、炉膛温度太低等情况，从而使锅炉启动保护程序，将火焰熄灭。
2.3热量计正确度测试
依据GB/T213，标定热容量后，选取有证标准苯甲酸对量热仪进行5次重复测定，苯甲酸重复测定结果的平均值与标准热值之差不超过50J/g。依据GB/T213，选取QCM分别进行10次发热量测定，记录每次测定的样品质量、弹筒发热量及测试用时。再对任意两台设备测定结果进行t检验，并且与临界值tn1+n2-2进行比较，若t≤tn1+n2-2，则两种设备测定均值间无显著性差异，否则存在显著性差异。
2.4温度存储试验
该试验在规定的高温和低温下
分别静置12h以上，室温下静置12h以上，反复3次。然后观察外观，进行GB/T29838—2013中的5.3条(气体泄漏试验)和5.4条(运行试验)，进行GB/T20042.2—2008中5.6条(窜气试验)。温度存储试验除了检查外观变化外，主要是为了检验高低温对堆的泄漏和密封性能的影响。
2.5电流试验(固定超声时间200s，导热油温度170℃)
①在试样1～9上分别制作指印、冲压油、记号笔污渍;②调整超声电流3A，并完成3个槽的清洗;③用目视法和白布擦拭法检测指印和记号笔试样，用38#达因笔法检测冲压油试样;④在记录表中记录检测结果;⑤重复上述步骤进行4A的清洗试验。3结果与讨论
3.1热量计
苯甲酸重复测定结果的平均值与标准值之差分别为1.4J/g、8.2J/g和13.2J/g，均不超过50J/g，测定苯甲酸正确度满足国标要求。对3台量热仪测量结果精密度与国标方法精密度进行了比对，3台量热仪测量的标准差均小于国家标准重复性标准差，表明仪器的测量精密度与国标规定的方法精密度无显著性差异。对任意2台设备测定结果进行方差一致性检验，F值分别为1.85、1.44、1.28，均小于临界值F0.05，9，9=3.179，表明3台热量计任意2台精密度无显著性差异。对任意2台量热仪的测量结果进行均值一致性检验，t值分别为1.09、0.73、1.64，均小于t0.05，18=2.101，表明任意2台量热仪测定结果间无显著性差异。3台设备平均检测时间均小于16min。结论：由于1#和3#量热仪均值一致性检验t值最小，表明二者测定结果之间最为接近，且两台量热仪精密度比对F值也较小，故1#和3#量热仪更为稳定，1#、2#和3#量热仪性能试验结果合格。
3.2腐蚀试验
经过高温腐蚀试验，两个试样上均未见褐色或者白色腐蚀痕迹，说明腐蚀样片清洁度良好。
3.3库仑测硫仪
本试验组对三台同型号库仑测硫仪进行试验，结果显示：对3台测硫仪测量结果精密度与国标方法精密度进行了比对，3台测硫仪测量的标准差均小于国家标准重复性标准差，表明测硫仪的测量精密度与国标规定的方法精密度无显著性差异。对任意2台测硫仪测定结果进行方差一致性检验，F值分别为1.59、2.85、1.79，均小于临界值F0.05，9，9=3.179，表明3台测硫仪任意2台精密度无显著性差异。
3.4试验内容差别
主要分为气密性、泄漏、压差、窜气、允许工作压力5种，不同试验内容的侧重点不同。气密性主要看管路接头和堆集成的密封效果;泄漏主要看整体对外的泄漏情况;压差主要考虑阴阳两极工作压力不同情况下的泄漏情况;窜气主要考核氢气窜空气腔，以及氢气窜空气腔和氢气窜冷却液腔2种情况;允许工作压力主要考核试验对象对最大工作压力的承受情况。
3.5其他标准的相关规定
GB/T362880—2018《燃料电池电动汽车燃料电池堆安全要求》的6.2条为气密性试验。其规定燃料电池堆处于冷态，关闭阴极、阳极和冷却水腔3个出口，同时向三腔通入氦氮混合气体(氦气浓度≥10%)，压力均设定在正常工作压力(表压)，压力稳定后，保压20min。测试结果不应低于初始压力的85%。GB/T24554—2009《燃料电池发动机性能试验方法》的7.9条为燃料电池发动机气密性测试，分2种情况进行：1)关闭排氢阀，氢气系统中充满惰性气体(氮气、氩气、氦气，或者氦气浓度不低于5%的氦氮混合气体)，压力设定为50kPa，压力稳定后，保压20min;2)关闭排氢阀和空气排气口，氢气系统和空气系统中充满惰性气体(氮气、氩气、氦气，或者氦气浓度不低于5%的氦氮混合气体)，两侧压力设定为正常工作压力，压力稳定后，保压20min。分别记录2种情况的压力下降值。GB/T33979—2017《质子交换膜燃料电池发电系统低温特性测试方法》[6]的气密性试验(7.2条)是按照GB/T25319—2010中的5.1.1条进行。
结语
综上所述，通过试验结果情况看，本文中所制定的化验设备性能试验方案可以有效地对各设备进行评价，同时性能试验方案可操作性强，对燃料检测设备性能试验具有较大参考意义。——论文作者：谭书钊
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