氣體渦輪流量計耐久性
摘要：介紹對氣體渦輪流量計產(chǎn)品進行耐久性試驗的重要性,以及相關(guān)的試驗要求、試驗裝置、試驗過程,證明該產(chǎn)品在預(yù)期的使用壽命期限內(nèi),能夠保持其計量上的準確性。
氣體渦輪流量計是一種用于準確測量管道氣體流量（體積）的儀表。在國外，用于天然氣計量的氣體渦輪流量計已相當普及，特別是經(jīng)濟發(fā)達，用氣體渦輪流量計計量天然氣已有 40~50 年的歷史。在國內(nèi)，隨著天然氣資源的開發(fā)和利用，燃氣公司將普遍需求高準確度的氣體渦輪流量計。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，初檢都能保證在一定的準確度范圍內(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經(jīng)過長期運行后，準確度發(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)于渦輪流量計產(chǎn)品的另一個重要性能，使用壽命的驗證。
2、耐久性試驗的依據(jù)：
對于膜式燃氣表來說，在其檢定規(guī)程的型式評價試驗大綱中，對于燃氣表的耐久性試驗有明確的規(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的標準 GB/T 18940-2003 封閉管道中氣體流量的測量渦輪流量計和檢定規(guī)程JJG198 － 1994 中，并未對耐久性試驗作任何規(guī)定。只有在PrEN12261 歐州標準及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)保持其計量上的準確性，為確保這項要求，流量計需要通過耐久性試驗。”
3、具體的試驗要求：
歐州標準中要求：每一種型號的氣體渦輪流量計產(chǎn)品，在進行耐久性試驗時，需準備 1~6 臺已裝上指示裝置的樣機表，以空氣為介質(zhì)在相當于***大流量下運行 1000h 的體積量，試驗應(yīng)在 2 個月內(nèi)完成。
在耐久性試驗開始前，要進行試驗的渦輪流量計應(yīng)滿足兩個要求：
（1）流量計的示值誤差應(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）流量計的重復(fù)性檢驗，即對 0.25Qmax、0.4 Qmax、0.7 Qmax、Qmax4 個流量點，每點測試 3 次，共循環(huán)測試 3 次，流量計的各流量點示值誤差變化保持在0.2%以內(nèi)。耐久性試驗結(jié)束時，在與試驗開始時相同的條件和相同的試驗設(shè)施條件下再對流量計的示值誤差重新的檢測 1 次，流量計各流量點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、耐久性試驗裝置：
耐久性試驗要借助于專用的試驗裝置來完成。耐久性試驗裝置如圖 1 所示。
5、安裝試驗要求：
按照試驗要求，兩臺新研制完成的 DN80 口徑的氣體渦輪流量計樣機，經(jīng)測試初始示值誤差及重復(fù)性要求合格后，被安裝在“耐久性試驗裝置”上。為避免突然增大的流量沖擊流量計的葉輪，先調(diào)節(jié)試驗裝置上的“流量調(diào)節(jié)片”，使管道出口處于關(guān)閉狀態(tài)，啟動離心式引風機后，再調(diào)節(jié)“流量調(diào)節(jié)片”，使管道出口逐漸增大，通過渦輪流量計的瞬時流量也緩慢增加，一直達到***大流量 Qmax，使流量計在這個狀態(tài)下平穩(wěn)運行，進行耐久性運行試驗。在整個試驗過程中，為了監(jiān)控流量計的運行狀況，每天都要對每臺流量計的運行數(shù)據(jù)作詳細記錄，查看流量計的數(shù)據(jù)波動情況，及時掌握運行狀況。
通過對兩臺DN80 氣體渦輪流量計近 2 個月左右的耐久性運行試驗，每臺參與試驗的流量計均在約***大流量下通過了 40 萬 m3以上的氣體體積量。
耐久性試驗結(jié)束后，在與試驗前同等的測試條件下對流量計進行了示值誤差的重復(fù)檢測，復(fù)測結(jié)果與耐久性試驗前的初測結(jié)果比對如表 1 所示。
表 1 DN80/G250 氣體渦輪流量計
耐久性試驗前后的示值誤差曲線比較如圖 2 所示。
圖 2 耐久性試驗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)過耐久性試驗的渦輪流量計各流量點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。這個試驗結(jié)果完全滿足歐州標準中對氣體渦輪流量計的耐久性試驗要求。
6、結(jié)束語：