摘 要：本文主要從表觀漏損角度出發(fā)，通過將我公司普遍使用的大口徑機(jī)械水表與高精度水表串聯(lián)測試，對不同用水狀況下機(jī)械水表的計(jì)量損失進(jìn)行了測試分析。
關(guān)鍵詞：大口徑 機(jī)械水表 高精度水表 計(jì)量損失
一．前言
近年來，供水管網(wǎng)的漏損問題越來越引起關(guān)注，各地供水企業(yè)也不斷在加強(qiáng)漏損控制的探索和研究。水表作為供水企業(yè)與用戶間貿(mào)易結(jié)算的計(jì)量器具，由于水表誤差造成的計(jì)量損失在漏損水量中占據(jù)一定比例。因此，對不同用水條件下水表計(jì)量誤差的研究，特別是對數(shù)量少但水量大的大口徑水表計(jì)量誤差的研究，成為水表管理及漏損控制工作的一項(xiàng)重要課題，對各供水企業(yè)降低管網(wǎng)漏損、增加經(jīng)濟(jì)效益意義重大。
二．我公司現(xiàn)狀
目前，我公司DN80-200大口徑水表以LXS旋翼式水表、WS垂直螺翼式水表、WPH水平螺翼可拆式水表為主，針對部分特殊場合及用水情況使用了少量的超聲波水表。據(jù)統(tǒng)計(jì)，大口徑水表占全公司所有水表的比例僅為2%，但計(jì)量的水量占售水量的比例高達(dá)64%。
我公司大口徑水表在網(wǎng)運(yùn)行過程中，曾出現(xiàn)了如因水表配置不合理造成頻繁故障或出現(xiàn)不計(jì)量、少計(jì)量的情況。針對此類問題，我們通過更換高精度水表等方式進(jìn)行了臨時(shí)處置，雖然效果比較明顯，但是對機(jī)械水表的計(jì)量損失沒有進(jìn)行系統(tǒng)性分析。2015年起，我公司開展了科研課題，針對大口徑水表的計(jì)量誤差進(jìn)行測試研究，計(jì)劃通過課題成果的分析總結(jié)，為我公司建立水表合理化配置、動(dòng)態(tài)化管理的有效模式，并形成大口徑水表的應(yīng)用及安裝管理制度。
三．計(jì)量誤差測試
水表的流量特性由最小流量Q1、分界流量Q2、常用流量Q3、過載流量Q4四個(gè)流量點(diǎn)確定，通過分界流量點(diǎn)把水表流量范圍分為低區(qū)和高區(qū)的流量，水表在低區(qū)最大允許誤差為±5%，在高區(qū)最大允許誤差為±2%。根據(jù)水表的流量特性曲線（見圖1），為減小誤差、保證計(jì)量準(zhǔn)確，水表應(yīng)在高區(qū)流量范圍內(nèi)工作。但水表在網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際過程中，現(xiàn)場情況往往較為復(fù)雜，會出現(xiàn)如“大表小流量”、“小表大流量”等問題，對水表計(jì)量準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。
圖1 水表流量特性曲線
為掌握大口徑水表在不同用水條件下計(jì)量性能，我們將公司在網(wǎng)機(jī)械水表與高精度水表進(jìn)行了串聯(lián)比對，分別開展了小流量測試、大流量測試等試驗(yàn)，情況如下：
1、小流量測試
收集了7處有效試驗(yàn)點(diǎn)的測試數(shù)據(jù)，機(jī)械水表最大誤差為-97.21%，最小誤差為-1.70%，平均誤差為-32.38%（見表1）。
表1 小流量測試數(shù)據(jù)
|
序號 |
檔案號 |
口徑 |
試驗(yàn)天數(shù) |
月均水量 （m3） |
機(jī)械水表 水量（m3） |
高精度水表 水量（m3） |
機(jī)械水表 誤差（%） |
|
1 |
55183 |
50 |
139 |
133 |
615.3 |
655.6 |
-6.15 |
|
2 |
171 |
50 |
196 |
53 |
345.8 |
398.5 |
-13.22 |
|
3 |
49848 |
100 |
164 |
370 |
2020.7 |
2055.7 |
-1.70 |
|
4 |
309966 |
100 |
190 |
684 |
4331 |
4475.8 |
-3.24 |
|
5 |
55479 |
150 |
190 |
447 |
2834 |
4485.3 |
-36.82 |
|
6 |
619142030 |
200 |
77 |
74 |
190 |
600 |
-68.33 |
|
7 |
619146022 |
200 |
122 |
54 |
218 |
7821.8 |
-97.21 |
（1）試驗(yàn)前，我們對機(jī)械水表進(jìn)行了更換、高精度水表進(jìn)行了檢定，水表誤差均在國家允許范圍內(nèi)。從試驗(yàn)結(jié)果看，機(jī)械水表平均誤差為-32.38%，說明在“大表小流量”情況下，我公司使用的機(jī)械水表與高精度水表相比，有明顯的計(jì)量損失。
（2）從測試情況分析，機(jī)械水表誤差超過-30%的三處試驗(yàn)點(diǎn)中，在網(wǎng)機(jī)械水表均長期處于分界流量以下的低區(qū)流量范圍內(nèi)運(yùn)行，存在較大的計(jì)量損失。
（3）“大表小流量”是目前較為常見的一類計(jì)量不準(zhǔn)問題，但由于涉及到的單個(gè)用戶用水量小，國內(nèi)水司普遍重視程度不高。我公司前期針對個(gè)別大表小流量引起的計(jì)量不準(zhǔn)問題（如城北體育館、成都電機(jī)廠宿舍）進(jìn)行了測試，將在網(wǎng)水表更換為超聲波水表后，水量分別提升了72.63%、43.71%，換表效果還是很明顯的。
目前，處理“大表小流量”問題有兩種方式：一是使用高精度水表，其特點(diǎn)是操作方便（只需要現(xiàn)場換表）、效果明顯（能有效減少計(jì)量損失），但由于高精度水表的價(jià)格高、是普通機(jī)械水表的幾倍，需要綜合考慮換表成本及能產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益等因素；二是管道縮徑、安裝適宜的小口徑水表，其特點(diǎn)是能保證水表在網(wǎng)計(jì)量的準(zhǔn)確性，但需要考慮現(xiàn)場施工條件等因素。
2、大流量測試
收集了6處試驗(yàn)點(diǎn)的測試數(shù)據(jù)，機(jī)械水表最大誤差為-13.84%，最小誤差為-0.35%，平均誤差為-4.51%（見表2）。
表2 大流量測試數(shù)據(jù)
|
序號 |
檔案號 |
口徑 |
試驗(yàn)天數(shù) |
月均水量（m3） |
機(jī)械水表 水量（m3） |
高精度水表水量（m3） |
機(jī)械水表誤差（%） |
|
1 |
46822 |
50 |
62 |
8617 |
17808 |
18776 |
-5.16 |
|
2 |
308847 |
100 |
51 |
19352 |
32899 |
33014.6 |
-0.35 |
|
3 |
619203280 |
150 |
45 |
106840 |
160260 |
161721 |
-0.90 |
|
4 |
619201807 |
200 |
45 |
111480 |
167220 |
173451 |
-3.59 |
|
5 |
80874 |
200 |
31 |
64964 |
67129 |
77908.2 |
-13.84 |
|
6 |
80161 |
200 |
31 |
66058 |
68260 |
70512.9 |
-3.20 |
（1）試驗(yàn)前，我們對機(jī)械水表進(jìn)行了更換、高精度水表進(jìn)行了檢定，水表誤差均在國家允許范圍內(nèi)。試驗(yàn)中，機(jī)械水表也保持在高區(qū)流量范圍內(nèi)運(yùn)行。從試驗(yàn)結(jié)果看，機(jī)械水表平均誤差為-4.51%，說明在用水量大的情況下，我公司機(jī)械水表與高精度水表相比，有較大的計(jì)量損失。
（2）國內(nèi)供水企業(yè)普遍更加關(guān)注用大水量水表的計(jì)量問題，近年來使用測量范圍更寬的電子水表數(shù)量也逐年在增多，有成效、成本回收周期短是其特點(diǎn)。根據(jù)本次測試結(jié)果，按照我公司水價(jià)計(jì)算，試驗(yàn)高精度水表（包含遠(yuǎn)傳監(jiān)控設(shè)備）成本回收周期平均不到2個(gè)月。
3、正常流量測試
根據(jù)水表口徑及月均水量測算，我們還選擇了5處水表處于正常流量范圍內(nèi)運(yùn)行的試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行測試，機(jī)械水表平均誤差為-0.14%，機(jī)械水表與高精度水表相比計(jì)量損失較小，說明我公司堅(jiān)持開展的水表周檢工作保證了水表在正常工作條件下有較高的計(jì)量準(zhǔn)確性。
四．結(jié)束語
水表計(jì)量誤差研究在水表的選型與應(yīng)用上起到了十分關(guān)鍵的作用，供水企業(yè)應(yīng)當(dāng)通過不斷的測試分析，摸清水表的計(jì)量性能和應(yīng)用特點(diǎn)，選用符合使用要求的水表。這樣才能達(dá)到提高計(jì)量精度、保證公平交易的目的，為供水企業(yè)實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理及可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮應(yīng)有的作用。
參考文獻(xiàn)：
JJG162-2009 冷水水表檢定規(guī)程
作者簡介：
郭海蓮，成都市自來水有限責(zé)任公司計(jì)量中心主任，高級工程師，畢業(yè)于哈爾濱理工大學(xué)工業(yè)自動(dòng)化儀表專業(yè)，于1991年參加工作
任昊，成都市自來水有限責(zé)任公司計(jì)量中心副主任工程師，畢業(yè)于電子科技大學(xué)測控技術(shù)與儀器專業(yè)，于2004年參加工作
成都市青羊區(qū)青羊上街131號，郵編610072.
