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延长压力表检定周期的一种方法

作时间:2019-02-28  来源:中国人民解放军 92957 部队,  作者:李 涛,高 博,周国洲
   

 摘要: 文章论述了延长压力表检定周期的必要性、可靠性、可行性,简单介绍了几种延长压力表检定周期的方法。

 
弹性元件式压力表是测量流体压力的仪表,具有结构简单,使用方便,测量准确,制造成本低等优点,广泛的应用于工农业生产、人民生活、国防建设、科学实验等领域。压力表的规格和种类多、数量大、使用的环境多样化。压力表往往被使用在 “重要岗位”上,对容器的压力进行监测,保证设备的安全运行,是关键性的仪表,在使用中具有重要的意义。正确的使用、维护、校准、检定压力表,使压力表处于良好的技术状态,是一项十分重要工作。计量检定压力表是依据计量法规,科学判定压力表符合技术性能要求的方法。计量检定规程是计量检定压力表的技术法规,计量检定规程规定了检定压力表的计量器具、技术条件、检定方法、检定数据的处理、检定周期等内容。通过长期实践发现,未列入国家强制检定目录的压力表、有专门管理的压力表、一般使用中的压力表,可以依据法规和使用情况,由管理部门、行业、使用者规定检定周期或校准时机,其检定周期可以超过 6 个月,甚至更长,以解决目前压力表存在的检定周期短、检定工作量大、频繁拆装损坏压力表及其设备的问题。科学管理压力表检定周期,提高压力表的使用可靠性,降低资源的浪费。
 
1 延长检定周期的必要性
压力表检定周期是一项重要技术要求,一般由两方面因素确定其计量检定周期,一是可靠原则; 二是经济原则,即在确保可靠的基础上,减少资源的消耗。检定周期长,将可能遗失一些发现不符合技术要求压力表的机会,结果是可靠性下降; 检定周期过短,不断的进行严格的技术活动,将带来社会各种资源的消耗、甚至是浪费。科学合理的确定计量检定周期,能保证压力表使用的可靠性、同时保持社会资源的高效节约。检定压力表包括压力表的流转、检定测试、原始记录及其证书的出具等过程。检定一块压力表平均使用时间约为 30 min,一个检定小组每天工作 8h,每个工作日仅能检定压力表 16 块。不但检定压力表需要时间,同时大量的压力表频繁拆卸、安装也消耗了大量的人力和物力,有时还必须停止相关设备的运行,也会造成不同程度的经济损失和实际工作的不便,由于压力表频繁拆装,可能造成压力表的损坏、压力设备的损坏、系统故障等不良后果。在有条件的情况下,科学的延长压力表的计量检定、校准周期,反而能有效的提高压力表的使用可靠性、节省社会资源。
 
2 影响压力表可靠性的因素
压力表的检定周期与工作可靠性紧密相关,压力表工作可靠性因素和引起的后果主要有下面几个方面。
 
2. 1 设计制造缺陷
弹簧管式压力表设计比较成熟,问题主要出现在制造工艺和材料的选择方面,选用材料不合适可导致弹性材料性能不合要求、机械强度不够等问题。制造工艺不成熟、流程不规范可导致零件加工、装配精度不合要求,压力表量值不稳定,达不到设计目标和预期寿命。
 
2. 2 长期恒定或交变载荷
压力表长期加载较大压力或不断的加载幅度大、频率高的交变压力,引起弹簧管、游丝的弹性特性逐渐恶化或永久变形; 降低弹簧管、游丝的疲劳寿命,增大机械联接的磨损程度。
 
2. 3 冲击载荷、瞬时卸载
压力表测量快速冲击性压力、快速将压力表从较高压力瞬间降低等类似操作,可使弹簧管或游丝的弹性变形超出设计范围、齿轮啮合运动超出极限、轮齿承受应力超过安全范围,指针敲击止销引起示值偏差、指针松动或指针孔与中心轴表面磨损,严重时会造成压力表损坏。
 
2. 4 环境振动
压力表安装在机械振动较大的部位,会使压力表机械连接部分产生预期之外的磨损,导致压力表机械机构连接部分出现不同情况的移位、损伤,使压力表偏出零位,指针松动,转动部分间隙变大,弹性元件老化,破坏压力表的基本性能,降低压力表的寿命,严重时在短时间内造成压力表损坏。
 
2. 5 环境温度
压力表长时间工作在高温环境中测量高压力,会引起材料弹性模量的变化,加速材料疲劳、蠕变和机械磨损。产生压力表量值的漂移,严重时使压力表量值大大的超出误差允许范围。
 
2. 6 腐蚀
压力表长时间在腐蚀性环境中使用或测量腐蚀性介质,可使压力表的金属部分受到腐蚀,破坏压力表的金属结构,使弹簧管锈蚀穿孔,改变压力表零件的初始表面状态和联接 (接触) 方式。破坏压力表的基本性能,严重时损坏压力表。
 
3 延长压力表检定周期的可行性
弹簧管式压力表是一般意义上的通用仪表,国家已经制定了国家标准 JJG 52—2013 《弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表计量》检定规程。该标准对国内生产制造的弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表的首次检定、后续检定和使用中计量检定具有普遍意义。但是通过实践证明,经过验证性能稳定的、设计了可靠性结构的、用于特殊场合的、用于专用设备的、使用频度不高的、使用要求不高等的压力表不适合使用 JJG 52—2013 标准对检定周期的规定。同时通过大量的计量检定统计数据证明,在压力表质量较好的情况下,该项国家标准规定的检定周期在普遍意义上偏短,不利于压力表、安装有压力表设备的正常使用,在一定程度上造成浪费。人们已经习惯了使用现有的国家标准、及其规定的检定周期,改变这种习惯是一件较难接受的事情。但是,面对压力表使用的实践,在大量的场合,难以按照国家标准规定的检定周期对压力表进行计量检定,大量的实践结果表明,延长检定周期没有问题。上述事实说明两个问题: 一是国家的法规、标准在实际工作中不能得到有效落实; 二是在技术层面上延长检定周期是科学、可行的。为了解决问题,可以通过大量压力表的检定结果、数据,作为确定压力表检定周期的支撑; 也可以使用恰当的方法保证延长检定周期的可靠性。根据压力表的用途、使用环境、使用要求,将压力表分类管理,分别制定检定周期,满足可靠性和经济性、实用性的要求; 选择性能稳定的压力表,使用在不便于检定周期较短的场所。对于不同的使用方式,国家标准难以面面俱到,通常是进行普遍意义的规范。但是对于具体的情况、行业、部门等内部却可以进行规范,或是制定行业、部门的法规,使其具有法规依据。
 
4 延长压力表检定周期的方法
延长检定周期应科学、稳妥,把握住可靠性原则与经济性原则的相互平衡,重要的测量,可靠性优先,测量要求低的,经济性优先。采用与实际情况相符合的方法,科学、合理的制定压力表检定周期。下面简单介绍几种延长压力表检定周期的方法。
 
4. 1 统计法
该方法是对大量的压力表的检定、校准数据统计,以可靠性为目标,分析数据,确定压力表的检定周期。这种方法需要数据量大,数据采集持续的时间长,按照检定周期 6 个月推算,一般需要 3 ~ 5 年。由于受到样本局限性的限制,其结果不宜推广。
 
4. 2 可靠性设计法
该方法是对于一个压力测量对象,设计多种、多个测量,相互核查,提高测量可靠性,进而延长检定周期的方法。例如在一个测量点上安装 2个压力表,同时测量一个压力值。每 6 个月检定 1只压力表,轮流检定 2 只压力表,这样压力表的检定周期就是 12 个月。如果采用经过筛选的优质压力表,可将检定周期延长到 24 个月,即 2 年检定 1 只压力表,轮流检定 2 只压力表。这种方法简单,实用性强,技术要求低。
 
4. 3 筛选法
该方法是筛选出性能稳定的高品质的压力表,在使用中延长检定周期。这种方法是针对目前压力表产品质量不高的问题,选择优质产品,运用在关键部位,同时延长检定周期。首先选择产品质量高的制造商的产品,对于新压力表进行一年的稳定性考核,筛选出性能符合要求的压力表进行使用。在一年的考核时间里,进行不少于三次检定测试,挑选量值稳定,漂移小的压力表,适当延长检定周期使用,如检定周期为一年。目前产品质量较好的压力表的寿命约为 5 ~ 8 年,正常使用的压力表检定周期为一年较为适当。
 
4. 4 分类法
该方法是将压力表按照使用的重要性、可靠性要求进行分类管理,强制检定的压力表检定周期为 6 个月; 对于测量准确度要求较高但有可靠性结构设计的压力表、对于测量准确度要求不高的压力表,检定周期为 12 个月; 对于测量准确度要求较低的压力表,检定周期为 18 ~ 24 个月; 对于只作为压力指示的压力表,可不进行周期检定,发生故障进行更换。
 
压力表检定周期的确定有各种方法,但是压力表检定周期应由相应的法规予以颁布,使之具有法治性和可操作性。
 
5 结束语
使用中 的 压 力 表,有些每年使用时间不足100 h,有些连续使用; 有些对于测量要求较高,有些对于测量要求较低,所以均按照 6 个月作为检定周期是不合理的。目前有些部门已经在管理法规中提出了按照使用频度确定检定周期; 对压力表先考核后使用; 在行业内部规定压力表不同的检定周期等措施。延长压力表检定周期的关键是压力表的可靠性,压力表的可靠性关键是产品的质量,只有提升压力表的产品质量,才能有效的促进检定周期的延长,提高社会的效率。
 
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