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严格热量表磨损试验的必要性

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发表于 2014-4-4 15:35:33 | 显示全部楼层 |阅读模式

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按照《JJG225-2001热量表》要求,热量表在进行型式评价过程中流量传感器要进行如下条件的耐久性试验:流量为qs,并处于流量传感器需要承受的载热流体的温度上限时,试验持续时间为300h,耐久性试验结束后,在水温(50±5)℃下进行示值误差试验,试验结果符合各相应流量点误差要求。
高 温磨损试验是基于如下原理:即受试品在规定时间、规定流量及规定载热液体作用下磨损后,表现出的计量特性与产品在长时间、使用流量范围和温度范围内,表现 出来的特性是一致的。高温磨损是针对元器件、材料和工艺方法进行的,检验机械部件的耐高温特性,用于确定元器件、材料及生产工艺的磨损后的计量特性是否满 足要求。
热量表只有具备的长时间无故障地工作的性能,才能够顺利完成其作为热计量贸易结算的重要使命。对热量表进行高温磨损试验的目的不是暴露缺陷,而是确保热量表在使用寿命周期内,对持续高温环境的适应能力。
我 院对于热量表高温磨损领域的试验探索一直在不断的进行中。目前常见的热量表分为机械式热量表和超声波式热量表两种,而经过实际应用发现,机械式热量表使用 中由于压损大经常出现管道堵赛的现象,而超声波式热量表因结构简单,压损小的特点,弥补了机械式热量表的不足,所以现在市场安装以超声波式热量表为主。我 们实验室根据市场实际需要,以超声波式热量表为研究对象,进行了大量的磨损实验,并取得了一定经验。
一、25水温条件下的300h磨损试验

由磨损前后数据来看,误差产生了变化,通过反复实验发现实验后各流量点数据一致性很好,经分析判断主要是机械部件加工时局部毛刺处理不好,大流量磨损起到抛光的作用,引起误差变化,但是,机械部件没有其它损坏。
二、密切关注使用中热量表
热量表的实际应用是检验产品计量可靠性的有效途径,这也是变相进行磨损的一种方式。
2010年冬天,济南市首次启动了大规模的热计量试点,对100万平米的居民住宅和200万平米的公共建筑进行了热计量。为研究热量表经过实际使用后的磨损情况,我们筛选了10只数据稳定性很好的热量表,进行跟踪:平均流量0.7qp,时间50天*12小时/天=600小时,使用水温最高62℃,最低39℃,一个供暖季下来,我们对使用后的热量表进行了跟踪检验,并和使用前进行对比。

一个供暖季下来,10只表的合格率为50%,小流量偏差大,其它各点误差变化量也不一致,编号为2的热量表机械部件出现了损坏现象。
三、按照标准要求进行高温磨损试验
随着我院热量表国家型式评价试验室计量检测能力的提升,目前已经拥有DN15-DN50磨损试验装置三套,DN50-DN200磨损试验装置一套,可覆盖DN15-DN200口径热量表的高温磨损试验,装置最高试验温度可达95℃。为此热量表高温磨损试验开始正式向前推进,目前各种试验正在进行中,并获得了一定的高温磨损试验数据,详细数据分析和研究结果还在进一步完善当中。
下面是进行磨损试验过程中发现的问题。以某DN20超声波式热量表为例,介质温度90℃磨损3h,其内部部件损坏情况见下图。
磨损前                                    磨损后
图1 DN20超声波式热量表在90℃介质中磨损3h后的损坏情况
该热量表在检测介质为85℃高温下运行1.5小时,进行流量数据检测,合格后,转到检测介质为90℃的磨损台子上进行磨损,三小时左右,压损瞬间骤升,由原来的18 kPa升到65kPa,出现内部结构损坏现象。
四、高温磨损试验的必要性
通过上述大量的试验可以看出,热量表高温下是否具有可靠性不是通过单纯的高温检测就可以发现的,更不是计量部门的首检和企业的出厂检验所能实现的;而供热计量本身又对热量表的长期可靠性提出了非常苛刻的要求,热量表必须具备较高的品质,才能确保热量表的长期可靠使用。
目 前来看,热量表在设计、加工、安装、使用各个环节都缺乏严格的高温耐久性把关措施,严重影响了热量表长期可靠性的实现。产品型式评价过程中的高温磨损试 验,成为验证热量表可靠性的有力保证,我们呼吁政府监管部门在受理热量表的行政许可时,应对产品的耐久性试验部分给予特别关注,即热量表在型式评价过程中 必须进行高温耐久性试验。
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