略论煤炭水分极限的测定

目前国际、国内尚无有关煤炭适运水分极限的检验标准，国际认可的常用测试适运水分极限的方法有流盘试验（ＦｌｏｗＴａｂｌｅＴｅｓｔ）、插入度试验（ＰｅｎｅｔｒａｔｉｏｎＴｅｓｔ）和葡式／樊式试验（Ｐｒｏｃｔｏｒ／ＦａｇｅｒｂｅｒｇＴｅｓｔ）３种方法，《国际海运固体散装货物规则》附录２同样是给出了上述３个方法，其中流盘法适合用于小颗粒的样品，一般标称最大粒度不超过７ｍｍ，根据《国际海运固体散装货物规则》所规定的组别鉴别条件，当煤、焦炭粉粒度（＜５.０ｍｍ）含量大于７５％时，可确定为Ａ组，需进行水分含量和适运水分极限检测。煤泥是一种细颗粒（＜１ｍｍ）的煤水混合物，属于Ａ组货物，需要水分含量和适运水分极限检测。因此，流盘法是测定煤炭适运水分极限的首选。２流盘法的原理及操作方法２.１原理煤炭颗粒在急剧的周期性动载荷作用下（如海洋运输过程中的风浪），离开原来的稳定位置而发生移动，颗粒排列将趋于密实。由于煤炭透水性的影响，空隙水不能在短时间内及时排除，产生空隙水压力。随外力作用时间持续，空隙水压力不断积累增大，最终抵消煤炭总应力而使其抗剪强度完全丧失，产生流态化［３］。一定的含水量是产生空隙水压力必要条件。恰好能够满足货物发生流态化的水分含量为流动水分点（ｆｌｏｗｍｏｉｓｔｕｒｅｐｏｉｎｔｓ，简称ＦＭＰ）。流盘试验方法是通过一定水配比的试样混合后用模具和捣棒制成一个截锥形，把试样放在流盘上移去模具，流盘按规定次数振动，然后观察或测定其形状变化来衡量是否达到流态化，判别流动水分点ＦＭＰ。在实际运输中，因考虑安全系数，适运水分极限（ＴＭＬ）被定义为ＦＭＰ测定值的９０％，可通过计算获得。图１是样品脱模后在流盘上振动前、振动后未流化时、振动后流化时的状态。