闫朋 安鹏升 刘志超 潘宏伟 赵光洲 徐亮 

摘要 针对进口集装箱装运精粉矿产品水分取样代表性问题，从精粉矿产品倒箱前后不同部位水分分布、取样铲取样不同份样数下样品代表性和三种常见取样工具取样代表性这三个方面进行研究，得出了进口集装箱装运精粉矿产品倒箱前后水分分布特点，以及采用取样铲取样时每箱不同份样数引起的水分差异，另外发现不同取样工具取样代表性差异。

关键词 进口集装箱；精粉矿产品；水分；取样代表性

Study on the Representativeness of Moisture Sampling for Imported Concentrates Minerals with Container Shipment

YAN Peng1AN Peng-Sheng1LIU Zhi-Chao1PAN Hong-Wei1

ZHAO Guang-Zhou1XU Liang1

Abstract Dealing with the problem of representativeness of sampling for imported concentrates minerals with container shipment, the moisture distribution of different parts before and after unloading the cargo and the representativeness of shovel sampling with different sampling numbers and three common sampling tools were studied．We obtain results about the moisture distribution of different parts before and after unloading and the moisture difference caused by sampling numbers sampled with shovel. Also the differences of representativeness of sampling between different sampling tools are found.

Keywords Imported container; concentrates minerals; moisture; representativeness of sampling

进口集装箱装运精粉矿产品在海上经长途运输以及长期堆放时间后，其中的水分会由最初的均匀分布而发生变化，集装箱精粉倒箱卸货后堆状货物的水分也面对同样问题，这就给精粉精确取样工作带来困难[1]。因此，如何保证精粉矿产品水分取样样品的代表性是目前亟须解决的问题。本文通过研究精粉矿产品倒箱前后水分分布规律，分析目前最常用的取样方法的缺点，并且对目前取样铲取样如何保证样品代表性进行了研究。研究对比3种取样工具间取样代表性差异，探讨进口集装箱装运精粉水分取样最有代表性的方法。

1  试验方法

本研究主要针对集装箱装运精粉倒箱前后不同部位水分分布、取样铲取样时，每箱不同份样数下水分代表性和不同取样工具下取样代表性进行研究[2-4]。

1.1 倒箱前后不同部位水分研究方法

随机选定两批精粉货物，每批随机选取5个集装箱进行试验，将随机选取的集装箱拉到查验平台，打开箱门，根据箱内货物分布情况，用取样铲进行取样，每一箱布三点，三点位置为箱内货物的上、中、下位置；然后再将集装箱拉到货场倒箱后，用取样铲在箱内取样，每一箱布三点，三点位置为货堆的上、中、下位置。

1.2 用取样铲取样每箱不同份样数下水分代表性研究方法

随机选定两批精粉货物，每批随机选取9个集装箱进行试验，将集装箱拉到查验平台，打开箱门在箱内取样，根据箱内货物分布情况，用长钎子垂直插取取样，每一箱布三点，三点位置为集装箱的前、中、后位置，所取样品作为货物水分参考值。然后将集装箱拉到货场倒箱后，用取样铲进行取样，每箱分别布一点、两点或者三点，点的位置分别按照货堆前、中、后依次交替分布。

1.3 不同工具取样代表性研究方法

随机选定两批精粉货物，每批随机选取5个集装箱进行试验，将集装箱拉到查验平台，打开箱门，根据箱内货物分布情况，用长钎子垂直插取取样，每一箱布三点，三点位置为集装箱的前、中、后位置，所取样品作为货物的水分参考值。然后将集装箱拉到货场倒箱后再取样，取样方法为每一箱布三点，三点位置为货堆的前、中、后位置，分别用取样工具短钎子、取样铲和长钎子进行取样，短钎子和长钎子垂直插取取样。

取样完毕后，将样品送到水分实验室进行检测，水分检测方法为热干燥法，最终根据水分结果进行分析讨论。

2  结果与讨论

2.1 集装箱装运精粉水分分布研究

2.1.1 倒箱前精粉水分分布

每批精粉倒箱前，上、中、下部位水分检测结果如图1所示：

试验结果表明：无论对于哪个集装箱，倒箱之前箱内精粉水分含量上部较少，中部含量较多，底部含量最多。从每批水分的平均值来看，也是同样的趋势，精粉水分分布极不均匀，呈现分层现象，即精粉水分由上往下含量越来越高。原因在于集装箱精粉经过海运或者陆运运输长时间堆放，其中的水分会因重力作用而下沉，水分会由最初的均匀分布而发生分层现象。

2.1.2 倒箱后精粉水分分布

每批精粉倒箱后上、中、下部位水分检测结果如图2所示：

试验结果表明：对于倒箱后的精粉，有的水分含量是上部最多，中部其次，底部最少，有的水分含呈现从上往下先增多再减少的趋势，有的水分呈现从上往下先减少再增多的趋势，总体来看水分分布极不均匀，不同部位的水分含量是有差异的。这是由于倒箱时随着集装箱起箱过程，箱内的货物会不断从箱内流出，货物在整个过程中被重新打乱形成货堆，因此货物水分分布极不均匀[5]。

2.2 用取样铲取样每箱不同份样数下水分代表性分析

目前，集装箱散装精粉矿产品水分取样模式采取边倒箱边取样的方式，逐箱取样，直至全部货物卸完。每箱一般布点1个、2个或者3个，有时候份样数更多。每卸一箱货物，水分样品从新形成的货垛表面用取样铲布点取样。根据集装箱精粉倒箱后水分分布规律，倒箱后货物水分分布极不均匀。根据现场实际货物取样布点，现行现场取样时无论是每箱1点、2点、3点或者更多，为了保证所取样品的代表性，不同货堆的取样点位置需按照上、中、下交替分布，这就给取样时布点位置判断带来一定困难，因为不同的人判断点的位置分布有一定误差，而且取样时只是取到货堆某一点的样品，这样取到的样品就不具有代表性。另外，要保证布点的准确性，检验员从一开始就必须现场查好来箱的数量并且记忆之前布点位置周期，这也给实际取样工作带来了困难和较大工作量，这就是现行取样方式的缺点。

如果在集装箱倒箱前取样，则需要把集装箱拉到查验平台开箱才能进行取样。由于查验平台的面积比较小，一次只能停靠几辆车，并且集装箱装载货物后剩余空间比较狭小，限制了人员活动范围，这两点严重限制了取样效率，所以目前进口集装箱装运精粉矿产品不采用箱内取样，而是采用倒箱后取样。根据集装箱精粉倒箱前水分分布规律，倒箱之前箱内的水分处于相对稳定状态，采用长钎子垂直插取的样品应最具代表性，将其插取样品水分值作为水分参考值，如表1所示。

集装箱装运精粉采用取样铲取样时每箱不同份样数下水分结果见表2和表3。

试验结果表明：第三批精粉每个集装箱在份样数1点、2点、3点不断增加的情况下，水分值分别为4.27%、4.90%和5.29%，越来越接近货物水分参考值5.64%，即取样代表性逐渐增强，每箱份样数为1点下的水分值与水分参考值差别较大，代表性较差；第四批精粉每个集装箱在份样数1点、2点、3点不断增加的情况下，水分值分别为3.73%、4.52%和4.94%，越来越接近货物水分参考值5.34%，即取样代表性逐渐增强，每箱份样数为1点下的水分值与水分参考值差别较大，代表性较差。因此，对于进口集装箱装运精粉矿产品目前采用取样铲取样时，每箱份样数应不少于两点以保证水分样品的代表性。

2.3 不同工具取样代表性研究

2.3.1 三种常见取样工具

常见的取样工具有取样铲、短钎子和长钎子，取样铲取样速度快，极大提高了场库作业效率，平时用得最多；短钎子和长钎子的长度相对较长，取到的样品范围更广。三种常见的取样工具分别如下图[2-4]:

取样铲 （a=c=60mm, b=35mm, d=50mm）

短钎子(直径18 mm，长度565 mm)

长钎子(直径18 mm，长度1000 mm)

图3 三种取样工具

Fig.3 Three common sampling tools

2.3.2 不同工具取样代表性分析

三种常见取样工具取样下的水分值如表4所示。

试验结果表明：第五批精粉货物在三种取样工具取样铲、短钎子和长钎子进行取样后，精粉水分值分别为3.85%、4.51%和4.35%，货物水分参考值为4.25%，长钎子的水分值更接近参考值4.25%，相比之下，长钎子所取水分样更具有代表性；第六批精粉货物在三种取样工具取样铲、短钎子和长钎子进行取样后，精粉水分值分别为6.99%、7.40%和7.33%，货物水分参考值为7.30%，长钎子的水分值更接近参考值7.30%，相比之下，长钎子所取水分样更具有代表性。因此，三种取样工具中长钎子所取的水分样品更有代表性。

另外，从实验数据可以看到，长钎子所取不同点的水分值差别不大，水分波动小，这是由于长钎子是垂直货堆插取样品，即使货物水分分布不均匀，但是能取到的精粉货堆厚度大，这就保证了样品的代表性；对于短钎子，由于其取样长度比取样铲长点，插入货堆垂直截面的厚度深些，但是相对货堆厚度，并不能保证每层样品都能取到，所以其代表性比长钎子差。

3  结论与展望

(1)集装箱装运精粉矿产品倒箱前和倒箱后水分分布都极不均匀；

(2)集装箱装运精粉矿产品采用取样铲取样时，每箱的份样数应不少于两点以保证水分样品的代表性；

(3)集装箱装运精粉矿产品采用取样铲、短钎子和长钎子取样时，长钎子所取样品更有代表性；

(4)基于水分取样代表性研究结果，最理想的集装箱精粉取样技术是设计一种基于倒箱后货垛高度的机械化便携式取样钎子，垂直插取样品，完整截取货堆整个垂直厚度的矿粉柱，保证货垛每层的精粉都能取到，这不仅能提高现场取样效率，更能做到精确的取样代表性，保证水分结果的准确性。

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作者简介: 闫 朋(1987-)，男，工程师，硕士，主要从事进出口商品归类化验和矿产品检验工作

1.天津海关化矿金属材料检测中心  天津  300456  1. Chemicals, Minerals＆Materials Inspection Center Of Tianjin Customs  Tianjin  300456

图1 倒箱前精粉上、中、下位置水分分布规律

Fig.1 Moisture distribution of different parts before unloading the cargo

图2 倒箱后精粉上、中、下位置水分分布规律

Fig.2 Moisture distribution of different parts after unloading the cargo

表1 水分参考值

Table 1 Moisture reference

表2 第三批精粉水分值

Table 2 Moisture of the third cargo

表3 第四批精粉水分值

Table 3 Moisture of the fourth cargo

表4 三种取样工具下水分值

Table 4 Moisture of three common sampling tools

参考文献

[1]肖秋. 集装箱内吸潮剂的应用正在引起重视[J]. 集装箱化, 2005(5):38-39.

[2] GB 2007.1-1987散装矿产品取样、制样通则-手工取样方法[S].

[3] SN 0066-1992进口散装铬矿石取样、制样方法[S].

[4] GB/T14260-2010散装重有色金属浮选精矿取样、制样通则[S].

[5] 海敏炜. 试论精选矿粉安全运输[J]. 中国远洋航务, 2007(3):58-60.

（文章类别：CPST-A）