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“口径、量程比”,两个耽误了水表选型的唯二标准!(感谢专家分享选型经验)

作者: 浏览量:1437 来源: 时间:2021-12-22 15:14:42

民间有一个说法:有多大的脚,穿多大的鞋......

这放在水表选型上,也不外乎是个通俗的理儿,什么样的计量场景,就安装什么样的水表。

不管是从过去表计大会上每届不可或缺的水表话题、到后来针对水表选型的深度培训,还是最近为其打造的“带着目的选水表”直播活动等等...水表选型作为仪表管理三大要素之首,这几年环球表计也给予了颇多关注。

5月份的珠海表计大会,来自洛阳北控水务集团有限公司流量一室的陈海涛主任,将其多年从事漏损控制方面积累的具体事例,分享了关于水表选型与检定、计量信息管理、分区管理和DMA小区建设方面的专业观点,还结合了洛阳北控水务从水表采购到水司流转使用中遇到的典型问题,以及远传水表的应用做了非常实用而针对性的剖析。让在场的行业学者们连连拍手叫好,场面一度Hold不住图片

今天,带给大家的就是陈海涛主任的一篇致力于分区计量仪表和大口径水表的选型的经验之谈。


供水企业的计量工作是生产营销的重要环节,也是联系企业和用户之间的纽带,而水表选型应用的管理关系到为供水企业提供准确的营收数据和漏损控制的技术支持,本文主要阐述了作者在大口径水表选型中的几点经验和建议。

一直以来,产销差率作为衡量供水企业管理水平的核心指标,备受关注,但如何降低产销差率这一难题也时时刻刻困扰着很多水司。诚然而论,产销差率的形成十分复杂,而其中计量器具的选型至关重要,我们从几个案例来分析在分区计量和大口径水表的选型中容易陷入的误区。

传统习惯上我们把口径≥50mm的水表归类为大口径水表。经过供水企业间的交流和分析,对于绝大多数水司,占水表总数不足5%的大口径水表,计量水量超过总计水量的70%,可见提高大口径水表的选型和管理水平对于供水企业降低产销差具有事半功倍的效果。

那么,在水表选型中容易陷入哪些误区呢?

误区一:依据管道口径来选择水表口径。

依据管道口径选择水表口径是目前非常普遍的现象,产生的原因有很多,一个重要原因是在供水建设设计规范中往往只规定了诸如“管道口径不宜低于**口径”这样的条款,而设计人员无法准确预判管道用水量的情况,在加上对管道沿程阻力的估算容易出现偏大的现象,为避免设计失误,往往将管道规格选择的过大,甚至放大两个规格以上。另一个重要原因是很多小区的实际入住率远低于设计用水户数。这两个原因的存在和相互叠加,造成了依据管道口径选型水表不可避免存在“大马拉小车”的现象。在和水司同行的交流活动中,我们发现这种现象在水司普遍存在。

以洛阳北控水务普遍应用水量最多的DN100垂直螺翼式水表为例(参数Q3=100m³/h,R=200,Q2/Q1=6.3),通过对该规格管道用户水量进行分析后,发现即使在用水高峰时段,绝大多数该规格水表的瞬时流量也未超过其5Q(即15.75m³/h),也就是说绝大多数水表工作在其测量范围的很低的区间内,未能发挥全部的计量效率。

既然存在“大马拉小车”情况,那我们思考一下,有没有“小马拉大车”的情况呢?我们举一个真实案例。

2016年5月在洛阳某高校伊滨校区拆回的一台损坏的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,该表经周转循环并维修检定合格,安装上不足一月,接报水表停转。用便携式超声波流量计进行现场测量,管道流量达 131m³/h,超过此表的过载流量,造成图一所示的机械损坏。经了解此高校伊滨校区原有学生和教职员工6000人左右,原由两路DN100管道向该校供水,经连续多年的扩招和老校区合并,该校现人员总数约在1.8万人左右;又因学校教学作息时间的特殊性,造成该校傍晚洗浴用水高峰时段的瞬时流量超出原水表的过载流量。我们立即为该校更换了两台Q3=160m³/h的超声波水表,解决了该校用水的计量问题。

因此我们得出的建议是,可根据用户的实际用量动态来选用水表规格,在用户用水量较低时候,可以通过缩径为用户安装较小规格的水表来提高计量效率并降低采购安装成本;同时,要及时掌握用户水量变化,及时更换适合测量范围的水表。

误区二:片面追求高量程比

随着水表产品的技术迭代,水表正朝着测量范围更宽、测量下限更低的方向发展,新产品层出不穷。我们分析图2的这款水表产品,DN50,R=1250,Q3=63m³/h,Q1=0.05 m³/h,Q2=0.08m³/h,特别指出,此表非复式水表,而为水平螺翼式机械水表,由此来看该表的低流量测量下限非常。

我们在日常工作使用的水流量标准装置上进行了模拟实验,用DN50的直通管道代替水表,结果发现在直通管道前端压力达到0.342Mpa,后端0.054Mpa,采用完全开放式放水的情况下,管道过流能力才达到了59.2至59.8m³/h,仅代替水表的DN50直通管道的压力损失即达到了0.288Mpa,如现场安装的同口径的水平螺翼式水表,必然还要加上水表带来的压力损失。以我公司常见供水压力0.30MPa估计,几乎是断管后管道完全失压才可能出现这种状况。

问题来了:

我们的供水管网什么情况下能出现如此高的流速?如此高流速出现的概率有多大?是否需要为我们的管网配备如此高流速的水表?

我们在市场上随机购买了几种常见的良莠不齐的DN15水龙头,在水流量标准装置上模拟用户日常用水的情况,分别调整0.2MPa,0.25MPa和0.30MPa几个供水压力,模拟用户随手开启水龙头习惯等方式,发现这些水龙头在如上压力的流量大约位于500L/h至1200L/h之间。通过模拟几种容量坐便器的上水时间,发现多数坐便器的上水流量均在700L/h至1200L/h,由此我们判断,如某小区采用DN80口径的水表供水,其水表的Q1应不宜高于0.5m³/h(故意滴水的情况暂未考虑在内)。鉴于现有机械水表的Q1和Q2的性能和稳定性,并出于兼顾计量性能和经济合理的考虑,我们将新采购的垂直螺翼式水表的R值从200倍降为160倍。

需要说明的是,我们选择0.2MPa,0.25MPa和0.30MPa这几个供水压力是按照高层建筑分区供水的压力范围选取的,仅代表我公司目前应用的压力范围。因此我们得出的建议是:合理选择量程比,避免陷入片面追求过大量程比的误区,从而充分利用资金。

DMA分区水表的选型

供水管网漏损是供水行业普遍存在的问题,必须采取切实有效的措施加以控制,而在漏损控制中最常用的DMA分区的仪表选型要满足功能和性能两者的需要。

要求一:宽量程比 DMA观察表必须具备观测夜间最小流量功能,所以量程比的要求比较高;

要求二:双向计量功能,用以确定DMA分区内部是否确定是独立封闭区域,要求具有双向计量功能;

要求三:具备远传功能,远传数据量足够,远传频率满足观测夜间低流量的要求;要求四:日常运行中,能够长期保持仪表的计量性能,尤其是低流速计量性能不下降,以便DMA分区夜间低流量数据可靠。

出于上面的几点要求,通过对多种类型和多种量程比水表的实验,我们采用了图五的四声路超声波水表。

宽量程比:我们采用的是R=250的水表,没有采用更高量程比的原因是通过实验,发现R=250的水表即可满足我们的要求;

整机IP68防护设计,确保能长期稳定工作;

全系列四声路设计,提高扰流状态下测量的计量性能;

始动流量低不高于0.002m/s,确保低流速计量性能。

从实验出发,切实选择抗扰能力好的水表

上面两张照片是我们做的其中两种超声水表的极限扰流实验,水表上游和下游不足1D位置安装软密封闸阀,通过调节闸阀的不同开度,来衡量在安装条件不满足水表额定安装条件的情况下,对水表计量性能的影响。毕竟有很多现场安装条件不尽如人意,完全按照水表安装要求来改造也是不现实的,只能选择抗扰能力好的产品。通过实验我们发现,对于图中的超声波水表,在闸阀过流面积高于30%的情况下,对计量性能的影响能够保持在误差合格范围内,这是能够满足该表在计量性能要求下的最小安装要求。这也为我们在局促环境下的水表改造提供了更低安装要求。

综合如上经验和试验数据,我们认为在大口径水表选型中,应优先依据实际用水流量选型,切不可简单依照管道口径。需要避免陷入追求过高的量程比的误区,量程比覆盖日常情况即可,水表长期保持计量性能的能力比单纯计量性能更重要。要根据用户的用水性质和流量分布的情况,切实选择量程比合适、计量范围足够、计量性能稳定性好的产品,在投资利用和产品性能之间达到平衡。

希望这些经验分享能够得到供水计量同行们的指正和建议。


文章标题:分区计量仪表和大口径水表的选型案例

文章作者:洛阳北控水务集团有限公司 陈海涛

文章来源:《环球表计》2021年9月刊



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