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          “口徑、量程比”,兩個耽誤了水表選型的唯二標準?。ǜ兄x專家分享選型經驗)

          作者: 瀏覽量:9901 來源: 時間:2021-12-22 15:14:42

          民間有一個說法:有多大的腳,穿多大的鞋......

          這放在水表選型上,也不外乎是個通俗的理兒,什么樣的計量場景,就安裝什么樣的水表。

          不管是從過去表計大會上每屆不可或缺的水表話題、到后來針對水表選型的深度培訓,還是近為其打造的“帶著目的選水表”直播活動等等...水表選型作為儀表管理三大要素之首,這幾年環球表計也給予了頗多關注。

          5月份的珠海表計大會,來自洛陽北控水務集團有限公司流量一室的陳海濤主任,將其多年從事漏損控制方面積累的具體事例,分享了關于水表選型與檢定、計量信息管理、分區管理和DMA小區建設方面的專業觀點,還結合了洛陽北控水務從水表采購到水司流轉使用中遇到的典型問題,以及遠傳水表的應用做了非常實用而針對性的剖析。讓在場的行業學者們連連拍手叫好,場面一度Hold不住圖片

          今天,帶給大家的就是陳海濤主任的一篇致力于分區計量儀表和大口徑水表的選型的經驗之談。


          供水企業的計量工作是生產營銷的重要環節,也是聯系企業和用戶之間的紐帶,而水表選型應用的管理關系到為供水企業提供準確的營收數據和漏損控制的技術支持,本文主要闡述了作者在大口徑水表選型中的幾點經驗和建議。

          一直以來,產銷差率作為衡量供水企業管理水平的核心指標,備受關注,但如何降低產銷差率這一難題也時時刻刻困擾著很多水司。誠然而論,產銷差率的形成十分復雜,而其中計量器具的選型至關重要,我們從幾個案例來分析在分區計量和大口徑水表的選型中容易陷入的誤區。

          傳統習慣上我們把口徑≥50mm的水表歸類為大口徑水表。經過供水企業間的交流和分析,對于絕大多數水司,占水表總數不足5%的大口徑水表,計量水量超過總計水量的70%,可見提高大口徑水表的選型和管理水平對于供水企業降低產銷差具有事半功倍的效果。

          那么,在水表選型中容易陷入哪些誤區呢?

          誤區一:依據管道口徑來選擇水表口徑。

          依據管道口徑選擇水表口徑是目前非常普遍的現象,產生的原因有很多,一個重要原因是在供水建設設計規范中往往只規定了諸如“管道口徑不宜低于**口徑”這樣的條款,而設計人員無法準確預判管道用水量的情況,在加上對管道沿程阻力的估算容易出現偏大的現象,為避免設計失誤,往往將管道規格選擇的過大,甚至放大兩個規格以上。另一個重要原因是很多小區的實際入住率遠低于設計用水戶數。這兩個原因的存在和相互疊加,造成了依據管道口徑選型水表不可避免存在“大馬拉小車”的現象。在和水司同行的交流活動中,我們發現這種現象在水司普遍存在。

          以洛陽北控水務普遍應用水量多的DN100垂直螺翼式水表為例(參數Q3=100m3/h,R=200,Q2/Q1=6.3),通過對該規格管道用戶水量進行分析后,發現即使在用水高峰時段,絕大多數該規格水表的瞬時流量也未超過其5Q(即15.75m3/h),也就是說絕大多數水表工作在其測量范圍的很低的區間內,未能發揮全部的計量效率。

          既然存在“大馬拉小車”情況,那我們思考一下,有沒有“小馬拉大車”的情況呢?我們舉一個真實案例。

          2016年5月在洛陽某高校伊濱校區拆回的一臺損壞的DN100垂直螺翼式水表,Q3=100 m3/h,R=200,Q2/Q1=6.3,即Q1=0.5 m3/h,Q2=3.15 m3/h,該表經周轉循環并維修檢定合格,安裝上不足一月,接報水表停轉。用便攜式超聲波流量計進行現場測量,管道流量達 131m3/h,超過此表的過載流量,造成圖一所示的機械損壞。經了解此高校伊濱校區原有學生和教職員工6000人左右,原由兩路DN100管道向該校供水,經連續多年的擴招和老校區合并,該?,F人員總數約在1.8萬人左右;又因學校教學作息時間的特殊性,造成該校傍晚洗浴用水高峰時段的瞬時流量超出原水表的過載流量。我們立即為該校更換了兩臺Q3=160m3/h的超聲波水表,解決了該校用水的計量問題。

          因此我們得出的建議是,可根據用戶的實際用量動態來選用水表規格,在用戶用水量較低時候,可以通過縮徑為用戶安裝較小規格的水表來提高計量效率并降低采購安裝成本;同時,要及時掌握用戶水量變化,及時更換適合測量范圍的水表。

          誤區二:片面追求高量程比

          隨著水表產品的技術迭代,水表正朝著測量范圍更寬、測量下限更低的方向發展,新產品層出不窮。我們分析圖2的這款水表產品,DN50,R=1250,Q3=63m3/h,Q1=0.05 m3/h,Q2=0.08m3/h,特別指出,此表非復式水表,而為水平螺翼式機械水表,由此來看該表的低流量測量下限非常。

          我們在日常工作使用的水流量標準裝置上進行了模擬實驗,用DN50的直通管道代替水表,結果發現在直通管道前端壓力達到0.342Mpa,后端0.054Mpa,采用完全開放式放水的情況下,管道過流能力才達到了59.2至59.8m3/h,僅代替水表的DN50直通管道的壓力損失即達到了0.288Mpa,如現場安裝的同口徑的水平螺翼式水表,必然還要加上水表帶來的壓力損失。以我公司常見供水壓力0.30MPa估計,幾乎是斷管后管道完全失壓才可能出現這種狀況。

          問題來了:

          我們的供水管網什么情況下能出現如此高的流速?如此高流速出現的概率有多大?是否需要為我們的管網配備如此高流速的水表?

          我們在市場上隨機購買了幾種常見的良莠不齊的DN15水龍頭,在水流量標準裝置上模擬用戶日常用水的情況,分別調整0.2MPa,0.25MPa和0.30MPa幾個供水壓力,模擬用戶隨手開啟水龍頭習慣等方式,發現這些水龍頭在如上壓力的流量大約位于500L/h至1200L/h之間。通過模擬幾種容量坐便器的上水時間,發現多數坐便器的上水流量均在700L/h至1200L/h,由此我們判斷,如某小區采用DN80口徑的水表供水,其水表的Q1應不宜高于0.5m3/h(故意滴水的情況暫未考慮在內)。鑒于現有機械水表的Q1和Q2的性能和穩定性,并出于兼顧計量性能和經濟合理的考慮,我們將新采購的垂直螺翼式水表的R值從200倍降為160倍。

          需要說明的是,我們選擇0.2MPa,0.25MPa和0.30MPa這幾個供水壓力是按照高層建筑分區供水的壓力范圍選取的,僅代表我公司目前應用的壓力范圍。因此我們得出的建議是:合理選擇量程比,避免陷入片面追求過大量程比的誤區,從而充分利用資金。

          DMA分區水表的選型

          供水管網漏損是供水行業普遍存在的問題,必須采取切實有效的措施加以控制,而在漏損控制中常用的DMA分區的儀表選型要滿足功能和性能兩者的需要。

          要求一:寬量程比 DMA觀察表必須具備觀測夜間小流量功能,所以量程比的要求比較高;

          要求二:雙向計量功能,用以確定DMA分區內部是否確定是獨立封閉區域,要求具有雙向計量功能;

          要求三:具備遠傳功能,遠傳數據量足夠,遠傳頻率滿足觀測夜間低流量的要求;要求四:日常運行中,能夠長期保持儀表的計量性能,尤其是低流速計量性能不下降,以便DMA分區夜間低流量數據可靠。

          出于上面的幾點要求,通過對多種類型和多種量程比水表的實驗,我們采用了圖五的四聲路超聲波水表。

          寬量程比:我們采用的是R=250的水表,沒有采用更高量程比的原因是通過實驗,發現R=250的水表即可滿足我們的要求;

          整機IP68防護設計,確保能長期穩定工作;

          全系列四聲路設計,提高擾流狀態下測量的計量性能;

          始動流量低不高于0.002m/s,確保低流速計量性能。

          從實驗出發,切實選擇抗擾能力好的水表

          上面兩張照片是我們做的其中兩種超聲水表的極限擾流實驗,水表上游和下游不足1D位置安裝軟密封閘閥,通過調節閘閥的不同開度,來衡量在安裝條件不滿足水表額定安裝條件的情況下,對水表計量性能的影響。畢竟有很多現場安裝條件不盡如人意,完全按照水表安裝要求來改造也是不現實的,只能選擇抗擾能力好的產品。通過實驗我們發現,對于圖中的超聲波水表,在閘閥過流面積高于30%的情況下,對計量性能的影響能夠保持在誤差合格范圍內,這是能夠滿足該表在計量性能要求下的小安裝要求。這也為我們在局促環境下的水表改造提供了更低安裝要求。

          綜合如上經驗和試驗數據,我們認為在大口徑水表選型中,應優先依據實際用水流量選型,切不可簡單依照管道口徑。需要避免陷入追求過高的量程比的誤區,量程比覆蓋日常情況即可,水表長期保持計量性能的能力比單純計量性能更重要。要根據用戶的用水性質和流量分布的情況,切實選擇量程比合適、計量范圍足夠、計量性能穩定性好的產品,在投資利用和產品性能之間達到平衡。

          希望這些經驗分享能夠得到供水計量同行們的指正和建議。


          文章標題:分區計量儀表和大口徑水表的選型案例

          文章作者:洛陽北控水務集團有限公司 陳海濤

          文章來源:《環球表計》2021年9月刊



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