Метрологическое обеспечение узлов и систем учета тепловой энергии

Узлы и системы учета тепловой энергии попадают в сферу действия государственного метрологического контроля и надзора.

Системы учета тепловой энергии и комбиниро­ванные теплосчетчики должны проходить процедуру метрологической аттестации.

Метрологическая аттестация комбинированных теплосчетчиков для водяных систем теплоснабжения проводится в соответствии с МИ 2164-91.

Метрологическая аттестация систем учета тепло­вой энергии проводится в соответствии с программой, утвержденной органами государственной метрологической службы.

По результатам аттестации оформляется прото­кол и выдается свидетельство о метрологической ат­тестации.

Средства измерений, используемые в узлах и сис­темах учета тепловой энергии, должны проходить по­верку с периодичностью, предусмотренной для дан­ного средства измерений Госстандартом России.

Поверка средств измерений осуществляется органами государственной метрологической службы или аккредитованными метрологическими юридических лиц.

Ответственность за своевременную поверку средств измерений несут юридические и физические лица осуществляющие эксплуатацию средств измерений.

Единые теплосчетчики поверяются как единое средство измерения, в комбинированных теплосчетчиках поверке подвергают каждый элемент теплосчетчика.

Результаты поверки фиксируют в паспорте средства измерения или оформляют свидетельство.

Коммерческие взаиморасчеты между энергоснабжающей организацией и потребителем на основе показаний узлов или систем учета тепловой энергии возможны лишь в том случае, если последние выполнены в cooтветствии с Правилами и прошли процедуру допуска.

Допуск систем и узлов учета осуществляется ежегодно.

Допуск узла или системы учета на источнике тепловой энегрии осуществляют представители:

§ источника тепловой энергии;

§ тепловых сетей;

§ Госэнергонадзора.

Допуск узла или системы учета тепловой энергии у потребителя осуществляют представители:

§ потребителя;

§ энергоснабжающей организации.

Допуск узлов и систем учета тепловой энергии оформляется актом. Акт допуска на источнике тепло­вой энергии должен быть утвержден руководителем подразделения Госэнергонадзора. Акт допуска у по­требителя тепловой энергии должен быть утвержден руководителем энергоснабжающей организации.

Узел или система учета тепловой энергии считают­ся принятыми в эксплуатацию после подписания акта представителями.

Показания приборов узла учета тепловой энергии фиксируются ежесуточно в одно и то же время в жур­нале учета.

Время выхода из строя узла учета фиксируется со­ответствующей записью в журнале учета, при этом уве­домляется энергоснабжающая организация и оформ­ляется протокол.

Узел учета считается вышедшим из строя в случаях: несанкционированного вмешательства в его работу; нарушения пломб на оборудовании узла; нарушения электрических линий; механического повреждения приборов; работы средств измерений за пределами норм точности; врезок в трубопроводы, не предусмот­ренных проектом; истечения срока действия хотя бы одного средства измерения.

4.1.6. Как выбрать теплосчетчик?

Этот вопрос решается по-своему теплоснабжаю­щей организацией (продавцом и перепродавцом теп­ловой энергии) и потребителем тепла.

На источниках тепловой энергии выбор тепло­счетчика осуществляет теплоснабжающая организа­ция по согласованию с Госэнергонадзором. Потреби­тель вправе выбрать теплосчетчик самостоятельно по согласованию с теплоснабжающей организацией (при возникновении разногласий арбитром выступает Гос­энергонадзор).

В первую очередь проверяется легитимность при­бора.

Если прибор удовлетворяет формальным требова­ниям, следует перейти к творческой стадии выбора.

При выборе теплосчетчиков для узлов учета на ис­точниках тепловой энергии можно рекомендовать следующую последовательность действий.

1.Выбрать производителя теплосчетчика.

Производитель должен иметь хорошую репутацию, достаточно продолжительное время работать на рынке теплосчетчиков, иметь хорошо оснащенное современ­ное серийное производство (сертифицированное на соответствие требованиям ГОСТ Р ИСО 9002-96), же­лательно, чтобы он самостоятельно производил и теп- ловычислители, и расходомеры; следует избегать про­изводителей, имеющих «производство на коленке»; косвенным внешним признаком уровня производства могут быть эргономические и эстетические свойства вы­пускаемых приборов (применение уникальных корпу­сов, окраски, качество обработки материалов и пр.).

Производитель должен иметь не сильно удален­ные от места установки приборов дилерские и сервис­ные центры, выполняющие не только ремонт прибо­ров, но и организующие их поверку (не обязательно на собственных установках) и обучение обслужива­ющего персонала.

Иногда потребности приборного учета могут быть удовлетворены приборами, основанными на различ­ных методах измерения (например, ультразвуковые или вихревые теплосчетчики - для трубопроводов большого диаметра, электромагнитные расходомеры - для технологического учета на трубопроводах малого диаметра). В этом случае удобно (но необязательно), чтобы один производитель самостоятельно выпускал всю требуемую номенклатуру приборов.

Целесообразно работать с производителем, гото­вым предоставить всю техническую информацию о приборе, которая может понадобиться при установке и эксплуатации прибора. Например, при интеграции теплосчетчика в АСУ и диспетчеризации.

2.Оценить потребительские качества приборов (сложность монтажа, надежность, удобство экс­плуатации) на основе анализа технической доку­ментации, отзывов организаций, где эти приборы установлены, в результате пробных испытаний, выполненных самостоятельно. Обратить особое внимание на периодичность поверки и метода ее проведения (имитационный или проливной). По­рядок проведения поверки регламентируется ут­вержденной Госстандартом методикой поверки.

3.Оценить технические характеристики теплосчет­чиков:

§ метрологические характеристики, динамиче­ский диапазон. Следует иметь в виду, что инте­рес представляет динамический диапазон при­бора, в котором обеспечивается выполнение требований к метрологическим характеристи­кам теплосчетчика как коммерческого прибора;

§ требования к длине прямых участков;

§ предельные значения параметров теплоноси­теля, при которых теплосчетчик нормально функционирует;

§ стойкость элементов теплосчетчика (датчиков, тепловычислителя) к действию окружающей среды;

§ ограничения на длину линий связи;

§ реализуемые алгоритмы вычисления тепловой энергии, напрямую связанные с числом кана­лов измерения параметров теплоносителя;

§ наличие интерфейсов, унифицированных выхо­дов, позволяющих интегрировать прибор в су­ществующую АСУ;

§ наличие специального сертифицированного про­граммного обеспечения, позволяющего решить последнюю задачу.

4.Выполнить оценку экономических затрат на при­обретение и установку прибора.

Потребителю тепловой энергии также можно ре­комендовать выполнить предложенную выше после­довательность действий при решении задачи выбора теплосчетчика. Однако при этом следует иметь в виду существенное значение рекомендаций теплоснабжа­ющей организации, а также необходимость пере­оценки значимости свойств теплосчетчика.

Для потребителя решающее значение при выборе имеют цена, продолжительность межповерочного ин­тервала, наличие условий для поверки, простота экс­плуатации и обслуживания, надежность прибора, удобство съема информации.

Из технических характеристик (подчеркнем еще раз - при условии легитимности прибора) для по­требителя тепловой энергии наиболее значимыми яв­ляются динамический диапазон (для исключения ошибки при выборе типоразмера дорогостоящего прибора, а также для обеспечения работоспособнос­ти теплосчетчика при летних и зимних тепловых на­грузках); надежность; простота эксплуатации; сохра­нение работоспособности прибора при наименьшей разнице температур в подающем и обратном трубо­проводах; удобство съема информации; требуемая длина прямых участков (для того чтобы можно было установить измерительные участки без дополнитель­ной реконструкции теплового пункта); цена прибора и затраты на его установку.

Рассмотрим конкретный пример сравнительного анализа двух наиболее близких по техническим характеристикам электромагнитных теплосчетчиков: «Взлет-TCP» (ф. «Взлет») и SA-94 (ф. «Асвега-М»)

1. Электромагнитные ППР МР200 из состава ТС «Взлет-TCP» имеют более высокую точность изме­рения расхода (±1 %), чем электромагнитные ППР из состава SA-94: (±2 %)

2. Погрешность вычисления количества тепловой энер­гии для закрытых (открытых) систем теплоснабже­ния составляют:

Диапазон температур	Взлет-ТСР	SA-94
при Δt ≈ 3÷10°C	± 3,0% (± 4,0%)	± 6,0% (± 8,0%)
при Δt ≈ 10÷20°C	± 2,0% (± 3,0%)	± 5,0% (± 7,0%)
при Δt > 20°C	± 1,5% (± 2,5%)	± 4,0% (± 6,0%)

3. Динамический диапазон электромагнитных расходов в ТС «Взлет-ТСР» шире, чем в теплосчетчике ТС SA-94 для одинаковых значений Ду и при одинаковой погрешности измерения расхода (± 2,0%). Так, например, при Ду=40 для «Взлет-ТСР» он составляет 0,6 ÷ 54,2 т/час., для SA-94 - 0,64÷40,0 м³/час (в ТС SA-94 в диапазоне 0,16÷0,64 м³/час погрешность измерения расхода составляет ± 4,0%, что недопустимо для выполнения коммерческих расчетов); при Ду=150 – соответственно 8,46 ÷ 762,17 т/час и 5,0÷600,0 м³/час. Причем указанный динамический диапазон для электромагнитного расхода SA-94 охватывает десять поддиапазонов теплосчетчика, а работа осуществляется только в одном из них (в слу­чае необходимости выбор какого-либо поддиа­пазона осуществляется только после вскрытия измерительно-вычислительного блока SA-94 и по­следующей замены пломб на приборе).

4. Для теплосчетчиков «Взлет-TCP» установлен межповерочный интервал 4 года; для SA-94 - 3 года.

5. Для всех систем теплопотребления, где учет происходит по подающему и обратному трубопроводам, особенно важен такой параметр, как погрешность измерения разности расходов G1-G2. Для сниже­ния погрешности определения этого параметра электромагнитные расходомеры ТС «Взлет-ТСР» подбираются в пару таким образом, чтобы по­грешность расхождения между ними составляла 0,5 %. В ТС SA-94 расхождение между каналами может достигать 4 % (по ±2 % на каждый канал).

6. Диапазон измеряемых температур, а также раз­ности температур в ТС «Взлет-TCP» шире, чем в SA-94: 20-180 °С против 20-150 °С в прямом и 3-160 °С против 1-140 °С в обратном трубо­проводах.

7. ТС «Взлет-TCP», в отличие от SA-94, имеет допол­нительные импульсные входы для двух каналов из­мерения расхода и два входа для каналов изме­рения температуры. Это позволяет, используя один комплект теплосчетчика, строить комплекс­ные системы учета, в том числе горячей и холод­ной воды. Для построения аналогичных систем но базе ТС SA-94 потребуются дополнительные ком­плекты SA-94.

8. Для правильного монтажа ППР ТС SA-94 тре­буется выполнение чрезвычайно жестких условий, труднодостижимых на практике: в частности, резность максимального и минимального расстояний между присоединительными выступами фланцев более чем на 0,5 мм и отклонение от соосности бо­лее 1 мм, недопустимы. При монтаже ППР МР200 допускается непараллельность монтажных флан­цев не более 7 градусов. Монтаж ППР МР200 су­щественно облегчается благодаря наличию в ба­зовой комплектации габаритного имитатора, кото­рый может временно устанавливаться вместо ППР.

9. При монтаже ТС SA-94 необходимо обеспечить длину прямолинейных участков трубопровода > 5 Ду до ППР и > 4 Ду после; для ТС «Взлет-ТСР»- соответственно > ЗДу и > 2Ду.

10. Теплосчетчик SA-94, в отличие от «Взлет-ТСР», не имеет стандартного интерфейса RS485, что затрудняет его использование в составе информационных систем.

11. Теплосчетчик «Взлет-TCP» имеет четыре импульсных выхода, соответствующих расходу теплоно­сителя и тепловой мощности в прямом и обратном трубопроводах. В теплосчетчике SA-94 имеются два программируемых выхода (программируется тип выхода — токовый или частотный, и два вы­ходных параметра, выбираемых из ряда: расход температура в прямом или обратном трубопрово­дах, разность температур).

12. Цена ТС «Взлет-TCP» в 1,5 раза ниже цены ТС SA-94.

13. Надежность сравниваемых ТС может быть оцене­на на базе богатого статистического материала как приблизительно одинаковая.

14. Рассмотренный пример при отсутствии иных (на­пример, административных) факторов позволяет потребителю вполне обоснованно отдать пред­почтение ТС «Взлет-TCP». Аналогичный срав­нительный анализ, например, ТС КМ-5 (ф. «ТБН сервис») и ТС «Взлет-TCP», по-видимому, приве­дет к выводу об отсутствии заметного превосход­ства одного прибора перед другим.