氣體渦輪流量計(jì)耐久性
摘要：介紹對氣體渦輪流量計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行耐久性試驗(yàn)的重要性,以及相關(guān)的試驗(yàn)要求、試驗(yàn)裝置、試驗(yàn)過程,證明該產(chǎn)品在預(yù)期的使用壽命期限內(nèi),能夠保持其計(jì)量上的準(zhǔn)確性。
氣體渦輪流量計(jì)是一種用于準(zhǔn)確測量管道氣體流量（體積）的儀表。在國外，用于天然氣計(jì)量的氣體渦輪流量計(jì)已相當(dāng)普及，特別是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，用氣體渦輪流量計(jì)計(jì)量天然氣已有 40~50 年的歷史。在國內(nèi)，隨著天然氣資源的開發(fā)和利用，燃?xì)夤緦⑵毡樾枨蟾邷?zhǔn)確度的氣體渦輪流量計(jì)。據(jù)相關(guān)資料介紹，現(xiàn)在國內(nèi)生產(chǎn)的氣體渦輪流量計(jì)，初檢都能保證在一定的準(zhǔn)確度范圍內(nèi)使用，但年復(fù)檢合格率卻不太理想。也就是說有的流量計(jì)經(jīng)過長期運(yùn)行后，準(zhǔn)確度發(fā)生了較大偏移，導(dǎo)致返修率高、壽命短的現(xiàn)象發(fā)生。這往往是受產(chǎn)品本身的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、零部件的配合性能、零件材質(zhì)選用及加工精度等因素影響的。這就涉及到關(guān)于渦輪流量計(jì)產(chǎn)品的另一個重要性能，使用壽命的驗(yàn)證。
2、耐久性試驗(yàn)的依據(jù)：
對于膜式燃?xì)獗韥碚f，在其檢定規(guī)程的型式評價(jià)試驗(yàn)大綱中，對于燃?xì)獗淼哪途眯栽囼?yàn)有明確的規(guī)定（見 JJG 577-2005 附錄 A A. 5.4 和 A. 6.2.6）但在氣體渦輪流量計(jì)的標(biāo)準(zhǔn) GB/T 18940-2003 封閉管道中氣體流量的測量渦輪流量計(jì)和檢定規(guī)程JJG198 － 1994 中，并未對耐久性試驗(yàn)作任何規(guī)定。只有在PrEN12261 歐州標(biāo)準(zhǔn)及OIML R32 國際建議中可以查到這樣的要求：“無論哪種型號的氣體渦輪流量計(jì)在預(yù)期的使用壽命期限內(nèi)，在所規(guī)定的示值誤差范圍內(nèi)，都應(yīng)保持其計(jì)量上的準(zhǔn)確性，為確保這項(xiàng)要求，流量計(jì)需要通過耐久性試驗(yàn)。”
3、具體的試驗(yàn)要求：
歐州標(biāo)準(zhǔn)中要求：每一種型號的氣體渦輪流量計(jì)產(chǎn)品，在進(jìn)行耐久性試驗(yàn)時(shí)，需準(zhǔn)備 1~6 臺已裝上指示裝置的樣機(jī)表，以空氣為介質(zhì)在相當(dāng)于***大流量下運(yùn)行 1000h 的體積量，試驗(yàn)應(yīng)在 2 個月內(nèi)完成。
在耐久性試驗(yàn)開始前，要進(jìn)行試驗(yàn)的渦輪流量計(jì)應(yīng)滿足兩個要求：
（1）流量計(jì)的示值誤差應(yīng)在規(guī)定的***大允許誤差范圍之內(nèi)：Qmin≤ Q < 0.2Qmax±2 %0.2Qmax≤ Q ≤ Qmax±1 %。
（2）流量計(jì)的重復(fù)性檢驗(yàn)，即對 0.25Qmax、0.4 Qmax、0.7 Qmax、Qmax4 個流量點(diǎn)，每點(diǎn)測試 3 次，共循環(huán)測試 3 次，流量計(jì)的各流量點(diǎn)示值誤差變化保持在0.2%以內(nèi)。耐久性試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，在與試驗(yàn)開始時(shí)相同的條件和相同的試驗(yàn)設(shè)施條件下再對流量計(jì)的示值誤差重新的檢測 1 次，流量計(jì)各流量點(diǎn)的示值誤差的變化量小于***大允許誤差限的 1/3，即：Qmin≤ Q < 0.2Qmax變化量小于 1/3×±2 %0.2Qmax≤ Q ≤ Qmax變化量小于 1/3×±1 %。
4、耐久性試驗(yàn)裝置：
耐久性試驗(yàn)要借助于專用的試驗(yàn)裝置來完成。耐久性試驗(yàn)裝置如圖 1 所示。
5、安裝試驗(yàn)要求：
按照試驗(yàn)要求，兩臺新研制完成的 DN80 口徑的氣體渦輪流量計(jì)樣機(jī)，經(jīng)測試初始示值誤差及重復(fù)性要求合格后，被安裝在“耐久性試驗(yàn)裝置”上。為避免突然增大的流量沖擊流量計(jì)的葉輪，先調(diào)節(jié)試驗(yàn)裝置上的“流量調(diào)節(jié)片”，使管道出口處于關(guān)閉狀態(tài)，啟動離心式引風(fēng)機(jī)后，再調(diào)節(jié)“流量調(diào)節(jié)片”，使管道出口逐漸增大，通過渦輪流量計(jì)的瞬時(shí)流量也緩慢增加，一直達(dá)到***大流量 Qmax，使流量計(jì)在這個狀態(tài)下平穩(wěn)運(yùn)行，進(jìn)行耐久性運(yùn)行試驗(yàn)。在整個試驗(yàn)過程中，為了監(jiān)控流量計(jì)的運(yùn)行狀況，每天都要對每臺流量計(jì)的運(yùn)行數(shù)據(jù)作詳細(xì)記錄，查看流量計(jì)的數(shù)據(jù)波動情況，及時(shí)掌握運(yùn)行狀況。
通過對兩臺DN80 氣體渦輪流量計(jì)近 2 個月左右的耐久性運(yùn)行試驗(yàn)，每臺參與試驗(yàn)的流量計(jì)均在約***大流量下通過了 40 萬 m3以上的氣體體積量。
耐久性試驗(yàn)結(jié)束后，在與試驗(yàn)前同等的測試條件下對流量計(jì)進(jìn)行了示值誤差的重復(fù)檢測，復(fù)測結(jié)果與耐久性試驗(yàn)前的初測結(jié)果比對如表 1 所示。
表 1 DN80/G250 氣體渦輪流量計(jì)
耐久性試驗(yàn)前后的示值誤差曲線比較如圖 2 所示。
圖 2 耐久性試驗(yàn)前后示值誤差曲線比較
從表 1 的測試結(jié)果和圖 2 的示值誤差曲線比較中可以看出，經(jīng)過耐久性試驗(yàn)的渦輪流量計(jì)各流量點(diǎn)的示值誤差的變化量均小于***大允許誤差限的 1/3，誤差曲線比原有的位置略有上移，但曲線形狀無較大改變。這個試驗(yàn)結(jié)果完全滿足歐州標(biāo)準(zhǔn)中對氣體渦輪流量計(jì)的耐久性試驗(yàn)要求。
6、結(jié)束語：