摘　要：隨著天然氣的廣泛應(yīng)用，其流量計量也顯得尤為重要，燃?xì)饬髁坑嬘嬃繙?zhǔn)確性將直接影響企業(yè)和用戶的利益，該文基于氣體渦輪流量計軸承失效的基本模式進(jìn)行了簡要論述，結(jié)合實驗數(shù)據(jù)分析了軸承失效對氣體渦輪流量計的計量影響，并提出了預(yù)防措施。
  近幾年來，我國天然氣行業(yè)發(fā)展突飛猛進(jìn)。在天然氣行業(yè)中流量計量是直接影響企業(yè)和用戶經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。氣體渦輪流量計以其精度高、重復(fù)性好等優(yōu)點［１］，被廣泛應(yīng)用在輸送管道交接計量和城市分配中等流量工商業(yè)用戶收費計量。雖然目前天然氣處理工藝技術(shù)已經(jīng)非常先進(jìn)和完善，但氣體渦輪流量計軸承往往還會出現(xiàn)失效現(xiàn)象，致使氣體渦輪流量計失效或出現(xiàn)計量故障，造成經(jīng)濟(jì)損失，給企業(yè)和用戶帶來糾紛［２］。

1、氣體渦輪流量計軸承失效的模式：
  按照滾動軸承的損傷機(jī)理軸承失效一般可分為接觸疲勞失效、摩擦磨損失效、斷裂失效、變形失效、腐蝕失效和游隙變化失效。從本公司大量的渦輪表維修記錄來看，渦輪流量計軸承失效一般有摩擦磨損失效；接觸疲勞失效和變形失效三種。

１．１、摩擦磨損失效：
  摩擦磨損失效是氣體渦輪流量計***常見失效模式。氣體渦輪流量計一般使用在流量較大的工業(yè)用戶中，其運轉(zhuǎn)時旋轉(zhuǎn)速度較高，軸承零件之間的相對滑動摩擦?xí)?dǎo)致其表面金屬不斷損失，持續(xù)的磨損會引起零件尺寸和形狀變化，軸承配合間隙增大，工作表面形貌變壞從而喪失旋轉(zhuǎn)精度，使軸承不能正常工作，導(dǎo)致較大的計量誤差，其中***常見的為磨粒磨損。外來硬顆粒或金屬如果進(jìn)入軸承摩擦面之間，會使軸承表面造成鑿削式或犁溝式的擦傷［３］。外來硬顆粒常常來自于天然氣管道中的灰塵或潤滑劑中的雜質(zhì)。

１．２、接觸疲勞失效：
  接觸疲勞失效是軸承表面受到交變應(yīng)力的作用而產(chǎn)生的失效。接觸疲勞剝落在軸承表面也有疲勞裂紋的萌生、擴(kuò)展和斷裂的過程。初始的接觸疲勞裂紋首先從接觸表面以下***大正交切應(yīng)力處產(chǎn)生，然后擴(kuò)展到表面形成剝落，如麻點狀的稱為點蝕或麻點剝落；剝落成小片狀的稱淺層剝落。初始裂紋在硬化層與心部交界區(qū)產(chǎn)生，造成硬化層的早期剝落則稱為硬化層剝落。

１．３、變形失效：
  在外力和環(huán)境溫度的作用下，軸承零件表面局部塑性流動或整體的變形，致使整套軸承不能正常工作而造成的失效稱為 變形失效。例如 保持架翹曲、歪扭、兜孔拉長或框形保持架變形、靠套等都會造成軸承的早期失效。另外軸承摩擦造成的表面塑性劃痕也會引起振動和噪聲增大、溫度升高，從而加快軸承的早期失效［４－５］。

２、實驗分析軸承失效對流量計的影響：
（１）實驗設(shè)備。音速噴嘴氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，擴(kuò)展不確定度Ｕ＝０．３％。
（２）被檢表。渦輪表 Ａ———摩擦磨損失效，渦輪表Ｂ———接觸疲勞失效，渦輪表 Ｃ———變形失效。Ａ、Ｂ、Ｃ三臺氣體渦輪表的準(zhǔn)確度等級均為１．５，除軸承外，溫度、壓力傳感器、葉輪及整流罩等零部件完好無損，溫度、壓力傳感器保持在一定的精度范圍內(nèi)。按照規(guī)程［６］要求，１．５級氣體渦輪表的線性度Ｅａ≤１．５、重復(fù)性Ｅｒ≤０．５、示值誤差Ｅ 為－１．５～１．５。（３）實驗過程。① 對 Ａ、Ｂ、Ｃ 三臺氣體渦輪表進(jìn)行表腔、軸承清洗，清除內(nèi)部的灰塵、油污及顆粒物等雜質(zhì)，排除軸承以外的誤差來源。②對Ａ、Ｂ、Ｃ 三臺氣體渦輪表進(jìn)行檢定，統(tǒng)計檢定結(jié)果。③將Ａ、Ｂ、Ｃ三臺氣體渦輪表軸承更換為原裝合格的新軸承，進(jìn)行檢定并統(tǒng)計檢定結(jié)果。
  步驟②、③的檢定結(jié)果匯總見表１所列［７］。

表１?。?、Ｂ、Ｃ氣體渦輪表的檢定結(jié)果

３、減少軸承失效對流量計影響的措施：
（１）燃?xì)夤艿冷佋O(shè)。必須做好管道吹掃工作和防腐措施，確保管道的清潔，避免燃?xì)夤艿纼?nèi)的污物和固體顆粒進(jìn)入燃?xì)獗碇?，造成軸承滾珠面擦傷，加快軸承的老化。
（２）燃?xì)獗淼陌惭b。前后直管段必須符合要求；表具宜安裝場合宜選擇在通風(fēng)良好處；做好防潮、防水、防腐蝕措施；夾表過程中須使表具均勻受力，避免表具受力不均而造成應(yīng)力變形；表具安 裝須滿足檢修、保養(yǎng)等要求［８］。
（３）加強(qiáng)燃?xì)獗淼木S修與保養(yǎng)。建立一支專門的表具巡查與保養(yǎng)隊伍，及時跟蹤表具的在線使用情況，確保表具處于穩(wěn)定良好的運行狀態(tài)［９］。
（４）提高表具的周檢率。對達(dá)到檢定周期的燃?xì)獗砬惑w、軸承進(jìn)行清洗，減少污物、顆粒等雜質(zhì)對軸承的損傷，對失效的軸承進(jìn)行更換，***后進(jìn)行檢定，保證表具的計量準(zhǔn)確性。

４、結(jié)束語：
  由于氣體渦輪流量計在天然氣門站及大工商業(yè)用戶中應(yīng)用較多，貿(mào)易額巨大，軸承失效會造成流量計較大誤差或失效，所以必須從表具采購、首次檢定、安裝、運行、日常管理維保、維修、周期檢定等各方面制定措施，從而減少軸承失效對計量表具的影響，提高計量精度［１０］，保證企業(yè)與用戶的利益。