Пистун Е. П., Лесовой Л. В. «Нормирование расходомеров переменного перепада давления».

Главная > Деятельность > Издательство > Вышли из печати > Введение


Введение

Учет энергоносителей имеет чрезвычайно большое значение для экономии энергоносителей, поскольку без учета экономия энергоносителей невозможна [1].

Нужно отметить, что мысль, которая бытовала и пропагандировалась еще в недавние времена, о том, что сам по себе учет энергоносителей не дает их экономии, поскольку якобы не добавляет энергоносителей, оказалась ошибочной. Назовем лишь основные факторы, которые это подтверждают.

Отсутствие учета энергоносителей — это отсутствие контроля их использования, что всегда приводит к нерациональному использованию энергоносителей, а значит, — и к их потерям. Здесь можно привести много разных примеров. Почти тотальное отсутствие учета потребляемых населением природного газа, воды и тепла привела к тому, что во многих наших городах, а особенно, в небольших городках и селах, на одного жителя тратится их значительно больше, чем в западноевропейских городах или селах, а как воды, так и тепла в квартирах все не хватает. Почти подобная ситуация и с газом, и здесь в квартирах, в которых отсутствующий учет газа, газ интенсивно тратится круглые сутки, и тратится он нерационально и неэффективно (некоторые хозяйки не выключают газ лишь ради экономии спичек: экономят копейки, но свои, тратя сотни гривен, но государственных).

Отсутствие учета энергоносителей не разрешает выявить их потери, особенно непредусмотренные, поскольку в таком случае невозможно высчитать и проанализировать дисбалансы энергии. Это, например, вытекание газа в атмосферу через неплотности трубопроводов или их соединений, вытекание воды, в том числе горячей, а это очень дорогая вода, также через разнообразные неплотности. И таких примеров больше чем надо. Анализ показывает, что все это приводит к огромным потерям средств, причем к безвозвратным потерям (это, как дырявый карман, из которого все время сипятся деньги, которых никто не собирает).

Отсутствие учета энергоносителей делает невозможным отладку нормальных экономических отношений между производителем (поставщиком) и потребителем энергоносителей. Без учета, например, сегодня, будь-то организация, или частное лицо переплачивают (или недоплачивают) значительные суммы за недопоставленные (или поставленные с излишком) газ, тепло или воду, а это искажает экономическое состояние как первого, так и второго, иногда приводит к экономическому паразитированию одного над другим.

Отсутствие учета способствует и злоупотреблением — разрешает отпускать дорогую энергию без официальной оплаты и т.п. И здесь, как говорят, не без греха, ведь известно, что водится в мутной воде. Необходимо понять, что по трубам течет не просто тот или другой энергоноситель, а летят средства, и очень большие, т.е. гривны или доллары.

Все вышеизложенное относится и к неточному учету. Если учет энергоносителей ведется, но с низкой точностью, то в пределах погрешности измерения (неопределенности результата измерения) получаются те же самые отрицательные следствия, о которых говорилось выше. И это не зависит от знака погрешности – положительная она или отрицательная. Хотя производитель или поставщик  энергии во время ее подачи потребителю всегда старается перевести погрешность измерения в плюс (очевидно лишь в пределах класса точности применяемых измерительных приборов, иное измерение будет признано недействительным), и если пункт учета на стороне производителя, то это, как правило, ему удается сделать.

Итак, для того, чтобы уменьшить указанные выше отрицательные следствия отсутствия учета энергоносителей или низкой точности их измерения, необходимо не только обеспечить учет энергоносителей, а и повышать точность и надежность такого учета. При этом учет энергоносителей должен быть налажен повсеместно, как основная предпосылка обеспечения их экономии.

Состояние учета энергоносителей прежде всего определяется технической базой учета, в частности наличием соответствующих методов и технических средств учета. Анализ показывает, что для основных текучих энергоносителей, а это — природный газ, нефтепродукты, пар, горячая (тепла) и холодная вода, имеются соответствующие технические средства учета. Расходомеры переменного перепада давления со стандартными сужающими устройствами (диафрагмами) и тахометрические счетчики применяются для измерения расхода и количества природного газа.

Широкое применение расходомеров с сужающими устройствами объясняется их дешевизной, простотой конструкции, высокой надежностью, возможностью использования как для малых, так и для больших расходов разнообразных сред, практически при любых давлениях и температурах. Особенно важным преимуществом таких расходомеров является то, что они применяются без индивидуального градуирования, имеют достаточно развитую метрологическую базу и соответствующее обеспечение, их метрологическая аттестация выполняется без демонтажа основных составляющих расходомера. Что же касается аттестации или проверки (поверки) средств измерения, которые входят в состав такого расходомера, то и здесь нет необходимости, в отличие от других расходомеров, в дорогих специализированных установках.

Очень важной проблемой является выбор конкретных средств учета под заданные условия измерения. Ведь каждое техническое средство имеет свои, лишь ему присущие, характеристики и возможности: диапазон измерения, точность, надежность, габариты, наличие средств проверки и метрологической аттестации, возможность передачи результатов измерения на расстояние в той или другой форме, взрыво- или пожаробезопасность, требования относительно установки, стоимость (самого технического средства, его инсталляции, эксплуатации, метрологического обеспечения), возможность хранения информации, наличие запрета несанкционированного доступа и искажение информации, происхождение (отечественное или заграничное производство) и т.п. Итак, выбор конкретных средств измерения, организации и проектирования системы учета — это очень важное и далеко не простое дело. Это, как правило, оптимизационная задача. И решать ее должен инженер — знаток своего дела, иначе установленная система и приборы не будут выполнять положенные на них функции.

Другим важным вопросом во время учета энергоносителей является метрологическое обеспечение технических средств учета. Без метрологического обеспечения применять такие средства, тем более для коммерческого учета, нельзя. Для большинства методов измерения во время учета энергоносителей такое обеспечение в Украине лишь создается. Отдельно стоят разве лишь расходомеры переменного перепада давления, поскольку для них унормированы формулы для расчета общей погрешности измерения через погрешности элементов измерительной системы — отдельных измерительных преобразователей перепада давления, абсолютного давления, температуры и других параметров измеренной среды, для которых уже существует соответствующая метрологическая база и обеспечение.

С этим вопросом непосредственно связана нормативная база учета энергоносителей. Для большинства методов измерения расхода и количества энергоносителей она также начинает лишь устанавливаться. В конце концов, хорошей нормативной базы для учета энергоносителей и, в частности, для природного газа, не было и в бывшем СССР. Правда, тогда не было в этом и острой потребности, ведь энергоносители были настолько дешевыми (очевидно искусственно), что якобы не было смысла расходовать средства на их учет. Мало того, экономия средств, которые тратились на учет, считалась государственной политикой. Поэтому, например, даже тот учет, который уже был реализован, уничтожался — все помнят как демонтировались счетчики газа в квартирах и т.п. Становление нормативной базы учета энергоносителей в Украине идет медленно. Здесь несколько причин, хотя дает себя знать и инерция. Это и недостаток опыта создания такой базы, распорошенность научных кадров, которых и не густо, и т.п. Однако, важнейшая причина —  этот вопрос не был надлежащим образом поднят на государственном уровне (не в плане учета, а в плане нормативной базы учета).

Даже для расходомеров переменного перепада давления со стандартными сужающими устройствами, которыми на сегодняшний день, в основном, осуществляется учет природного газа в магистральных и в других трубопроводах диаметром свыше 100 мм, необходимо усовершенствование нормативной базы. Вообще такими расходомерами осуществляется свыше 90 % всех измерений расхода любых газовых потоков. Измерения по этому методу (сфера и условия применения, технические условия и характеристики, формулы расчета расхода и количества, методика измерений, расчет погрешностей измерения и неопределенностей результатов измерения и т. д.) нормируются как Международным стандартом ISO 5167 [2], ISO 5168 [3], так и национальными нормами (своими для каждой страны).

В Украине сейчас действует нормативный документ бывшего СССР РД 50-213–80 [4]. Недавно введены в действие и русские стандарты ГОСТ 8.563.1–97 [5], ГОСТ 8.563.2–97 [6], ГОСТ 8.563.3–97 [7], причем параллельно с действием стандарта [4]. Хотя за многими положениями —  это взаимоисключающие документы. Одновременное действие таких двух разных документов - чуть ли не наилучшая характеристика кризиса в нормировании учета энергоносителей Украины.

Но проблема здесь даже в другом. Оба эти документы не отвечают Международному стандарту ISO 5167 [2], в связи с чем возникает многие проблемы, например, во время снабжения природного газа в страны Европы все равно необходимо учитывать международный стандарт. На сегодняшний день эти документы не удовлетворяют требования практики и по многим другим причинам, в частности, в следствии наличия в них многочисленных ошибок и неточностей. Кроме того, наука и исследования в области измерения с помощью метода переменного перепада давления развивается, уточняются те или другие положения. И все это должно учитываться в нормативной базе.

В связи с этим ниже рассмотрены особенности метода переменного перепада давления и результаты новейших исследований этого метода измерения, проанализировано действующие нормативные документы и проект нового нормативного документа (нового комплекса стандартов).