代表小流量产生原因与对策探讨

代表小流量产生原因与对策探讨【摘要】本本文从供水行行业计量工作作中客观存在在的“大表小流量”现象入手，依依据国家标准准，结合在实实验室环境下下对各类不同同口径、不同同计量等级水水表的综合测测试结果和现现场数据实际际对比的情况况。详细分析析了大表在小小流量下产生生较大计量误误差的原因。进进而提出了减减少小流量现现象，提高计计量准确性的的几点措施。【关键词】大大表小流量计量误差水表是供水行业业最主要的计计量器具，水水表计量的准准确与否，不不仅与供水企企业的经济、社社会效益息息息相关，而且且还影响到广广大用户的切切身利益。在供水企业中，大大口径水表（以以下简称大表表）主要服务务于用水大户户。在一个城城市的水表总总量中，它们们所占数量不不大，但售水水量却举足轻轻重。截至2005年8月，宁波市市自来水公司司在线水表工工4171192只，其中DN50及以上4575只，占水表表总数的1.09%，售水量154446万方，占总总售水量的69.300%。大表的服务对象象主要是用水水集中、用水水量大的企事事业单位，其其实际日用水水量在时间上上分布并不均均衡，除某些些时段用水量量满足水表的的正常流量外外，其余时间间基本上都在在小流量用水水。目前公司司普遍采用A级水表，始始动流量较大大，因此在小小用水量时段段，往往出现现用水而水表表走慢或不走走的情况，即即产生“大表小流量”现象。1大表产生计计量误差的原原因分析水表的计量能力力主要取决于于两项技术指指标：允许误误差和计量等等级。我国水表检定规规程规定，水水表的示值允允许误差，最最小流量至分分界流量为±5％，分界流量至至最大流量为±2％（图1）。所有不不同规格、不不同计量等级级的出厂水表表，都严格按按此规程检定定，因此在允允许误差这一一点上，各类类水表间不存存在差异。图1水表性性能误差曲线线图由于水表都是机机械转动结构构，当很小的的流量流过水水表时，其流流速很低，水水流的动能极极小，不足以以克服叶轮的的惯性，故叶叶轮未转动。当当流速稍有增增大时，叶轮轮虽转动，但但不能准确计计量，故最小小流量以下的的流量范围叶叶轮转动偏慢慢。这时就产产生“大表小流量”现象，也是是水表计量上上的盲区，盲盲区的大小取取决于水表计计量等级和公公称口径。水表计量等级反反映了水表工工作量程范围围的大小，计计量等级高的的水表，能在在包括较小流流量在内的较较大的流量范范围内工作，也也从根本上真真正提高了水水表灵敏度和和计量能力。对对于大表，按按照从低到高高的次序，一一般分为A、B、C三个等级，C级目前还并并不常用。不同口径和计量量等级的水表表，流量特性性有明显的差差异。表1是根据国家家水表检定标标准而归纳的的对比数据，可可以得出以下下规律：表1常用的的不同计量等等级大口径水水表特性流量量值对比公称口径（mmm）水表类型过载流量（m3/h）常用流量（m3/h）计量等级分界流量（m33/h）最小流量（m33/h）50旋翼式3015A4.51.2B3.00.45水平螺翼式3015A4.51.2B3.00.45WPD9050B0.70.3080旋翼式6030A92.4B60.9水平螺翼式8040A123.2B81.2WPD200120B0.80.5100旋翼式10050A154B101.5水平螺翼式12060A184.8B121.8WPD300230B1.80.8150旋翼式200100A308B203水平螺翼式300150A4512B304.5WPD600450B4.01.8（1）同类型的的水表，口径径越小，灵敏敏度越高。（2）同类型、同同口径的水表表，计量等级级越高，灵敏敏度越高。（3）高规格的的新型水表，比比传统类型表表具有明显的的技术优势。表1是水表的技技术标准，而而实际生产的的上每一只水水表，其计量量范围、误差差范围存在差差别。为进一一步了解大表表在小流量下下的计量性能能，2005年5－6月，随机选选取了出厂检检验合格的水水平螺翼式DN100、80、50，WPD1100、80水表各3只。针对小小流量性能进进行了技术测测试，结果表表2：表2不同口口径、不同计计量等级大表表在小流量下下的计量误差差（单位：％％）流量（m3/hh）编号321.81.51.210.80.50.20.1DN100平均均误差+3.97+0.2-5.17-10.5-39.3-76.7/-100//DN80平均误误差+1.13-2.9-8.5-26.5-49.6-56.7-91.7-100//DN50平均误误差/////+2.2/+4.2+0.8-17WPD100平平均误差//+2.2///+1.1///WPD80平均均误差//////+0.75+0.8//注：检测条件为为专用校表台台，工作水压压0.30MMpa实测结果清晰地地显示，A级DN100和DN80的全新水表表，流量在1.8mm3/h以下时，水水表计量性能能急剧下降；；流量在1.5m3/h以下时，水水表已呈现为为走速不均匀匀，甚至停走走的现象；流流量在0.8m3/h以下时，水水表已无法计计量。而同时时，口径较小小的DN50水表，流量量为0.2m3/h时，计量误误差依然在规规定的正负5％的范围之之内。与此同时，WPPD80水表在0.5m3/h的小流量下下，水表运行行依然平稳、均均匀，这与A级水表形成成了鲜明的对对比。实测数数据证明，WPD80水表在微小小流量下的灵灵敏度相当于A级DN25的居民用表表。以上检测的都是是全新水表，事事实上，使用用一段时间后后的水表，计计量性能都会会出现变化。而而目前大量的的在线结算水水表，平均使使用时间都达达到几年以上上，因此，对对在线水表的的抽样检测，也也能更好地说说明实际问题题，见表3：表3宁波某某学校在用DN80口径A级表在不同同流量下的误误差率（单位位：％）流量（m3/hh）编号401253.221.5A级DN80+3+2.4+3-8-60-100注：检测条件为为专用校表台台，工作水压压0.30MMpa由表3数据可见见，该表已经经不符合国家家规定的误差差合格范围。尤尤其在小流量量性能上，出出现了严重减减退。在规定定的最小流量量（3.2m3/h）的检测点点，误差达到到－8％；1.5m3/h以下的流量量，已经无法法计量。由此此可以推断，目目前在线的大大表，由于腐腐蚀、结垢、老老化，对比新新表，小流量量下的计量性性能进一步减减退。2在线大表实实际存在的计计量误差分析析为了解在线大表表在实际计量量中的误差情情况，选择了了数家能够代代表不同用水水类型的典型型用户作为测测试对象，在在满足安装规规范的前提下下，以前后2个不同口径径或不同计量量等级的水表表进行串联对对比测试。发发现造成大表表计量误差的的因素主要体体现在以下几几点。2.1水表表口径偏大造造成计量误差差某企业业是本市一家家大型的罐头头食品生产企企业，原计量量水表为A级DN150，理论上分分析，水表口口径选择基本本合理，选其其进行了A级DN150和DN80的串联数据据对比（见表表4）。表4某食品企企业同计量等等级DN150、DN80口径水表现现场对比数据据时间A80用水量A150用水量差差率05年6月177日1052224705年6月288日43464336526508426175-1.8％05年7月266日169851697553895616709266-1.6％05年8月199日280752806554990127654411-1.5％05年9月2日日343193430955607833831478-1.4％通过上表数据分分析表明，A级DN150比DN80少计量1.5％左右。经经实地调查，该企业月工作日为22天，不设夜班，每天生产时间为8个小时，平均流量75m3/h左右。根据对两表的流量特性测试，在该流量范围内，DN150略快于DN80，理应计到更多的读数。因此合理的解释是DN150表存在更多情况的小流量情况，在实际的现场跟踪中也发现了这个问题，某些时段的流量只有2～3m3/h，这时大表在小流量状态下计量性能不足的问题就明显反映出来，导致总计量的减少。2.2水表表计量等级低低造成的计量量误差2.2.1某学校同口口径B级表和A级表实地数数据对比该学校内有教学学楼、宿舍和和部分租赁办办公场地的贸贸易公司，属属于混合用水水性质，每月月水量3000－5000吨，我们在在此地开展了了同口径，不不同等级表的的对比。根据国标规定，DN50水表，计量量等级A级和B级最小流量量值分别为1.2mm3/h和0.45m3/h，理论上看看似乎差距并并不大，但在在实地对比中中却产生了约约5％的计量误误差（见表5）。表5某学校同同口径B级表和A级表实地数数据对比时间50B用水量50A用水量差差率05年6月155日27580.505年6月244日3814105610041003.552.5-5.2％05年7月122日5579282126882687.5133.5-5.0％05年7月199日6197343932713270.5168.5-5.2％注：B级DN550和A级DN50串联对比2.2.2某企业同口口径A级表和B级表实地数数据对比该企业共装有22只计量水表表，其中一只只DN100的大口径水水表，每月读读数一般不超超过1000吨，存在严严重的计量失失准嫌疑。为为此，以同口口径的B级水表进行行串联对比，以以验证原水表表因计量等级级低造成的计计量误差。表6某企业同同口径B级表和A级表实地数数据对比时间100B用水量100A用水量差差率05年6月277日8533476105年7月122日69360833527751692-17.8％05年7月299日149814133359271166247-21.2％05年8月199日268926043369032142462-21.6％05年9月166日427141863381913430756-22.0％注：B级DN1100和A级DN100串联对比21％的差距充充分说明了A级表和B级表对小流流量计量能力力的巨大差异异。据统计，公公司在线贸易易水表中有为为数不少的DN80以上水表每每月抄读数低低于1000吨，可以推推测，由于A级水表计量量能力的缺陷陷，造成的计计量误差是巨巨大的。2.2.3某寺院用户户安装WPD1000水表后的显显著效果该寺院原水表为为A级DN100，消防和生生活共用一表表，2003年10月前，月用用水量平均在在1000m3左右，主要要用于场地的的冲洗，寺院院在同年10月安装了高高压小口径冲冲洗设备后，月月水表读数锐锐减到100mm3以下，江东东分公司因多多次更换水表表无效后，只只能采取估数数。在更换同同口径WPD水表后，取取得了显著效效果（见表7）。表7某寺院同同口径WPD表和A级表实地数数据对比时间WPD100表表读数/m3累计用水量/mm305年8月311日005年9月2日日747405年9月166日46046005年10月225日16811681注：安装WPDD100表，因原A级DN100读数一直为0，故不再串串联测试WPD水表在实实地测试中，充充分体现出其其宽量程、高高灵敏度的技技术优势，有有效避免了在在某些用水情情况下，A级水表因量量程狭窄、灵灵敏度低造成成的损失或无无法计量现象象。3有效降低低“大表小流量”引起计量误误差的措施3.1科学学合理选择水水表口径无论何种计量等等级的水表，都都具有口径越越大，灵敏度度越低的规律律。因此在能能满足最大瞬瞬时流速的前前提下，表的的口径能小则则小。要对大量在线水水表的每月用用水量要进行行跟踪分析。对对长期达不到到水表额定流流量的用户，调调换较小口径径的水表。而而对因经常过过载，导致水水表频繁损坏坏的用户，调调换宽量程的的新型水表。3.2选用用高计量等级级水表选用高计量等级级水表，是有有效提高大表表计量灵敏度度，降低计量量误差的最有有效措施。目目前，国际上上大多数国家家已经要求使使用计量等级级B级以上的水水表，许多供供水企业也已已逐步更换A级水表。对于新装大表用用户，应该从从现在起全面面使用B级表。用水水状况比较稳稳定，水量变变化不大的用用户，优先选选用成本较低低的普通旋翼翼式或螺翼式式B级表；对于于水量突变性性大，计量要要求较高的用用户，可以选选用高精度、宽宽量程的WPD水表。对于目前在线的的大量A级大表，可可根据用户用用水规律、水水量是否达到到水表额定流流量等指标为为判断标准，依依照轻重缓急急的原则，按按需要逐个、逐逐批地调换为为相适应的B级水表。在在此过程中，不不断检验改造造效果，总结结出更合理、有有效的改造步步骤和方案。3.3严格格规范水表周周检制度和安安装程序严格按国家水表表检定规程规规定的检定周周期和标准对对大表进行强强制检定。在在抄表工作中中发现水表读读数异常的要要及时与相关关部门沟通，对对该表进行及及时检定，避避免给供水企企业和用户造造成不应有的的损失。在初装或拆装水水表的过程中中，要严格遵遵循技术规范范，尤其要注注意的是水表表上下游的直直管段必须符符合要求；