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      淺析電磁流量計在供水企業降低購銷差率中的應用

      來源:作者:發表時間:2017-07-14 08:33:50

       摘要:以工業園區供水企業購銷差率為研究對象,通過對近 2 年購銷水量和差率數據進行分析,發現購水量增長幅度和差率之間存在一定的關聯。在此基礎上進一步對電磁流量計的選型和實際使用中影響計量準確性的因素進行分析,OPTIFLUX2300 電磁流量計的流速范圍應在 0. 3 ~12 m/s,而根據園區日均水量折算的平均流速僅為 0. 034 m/s,因此造成流量計未能在**佳工況條件下工作,計量的準確性無法保證。此外,工業園區用水波動較大,基于電磁流量計的工作原理,在用水量突然增大時由于流速不穩定,造成切割磁感應強度不同,感應電流大小不斷變化,導致誤差進一步增大。

       
                    自來水的購銷差是指自來水在躉售過程中,即從城市水廠購水后通過輸配水管道送至各企業的過程中不可避免地產生的水量損失,并由此引申產生了購銷差率(以下簡稱差率),購銷差率 = (購水量- 售水量) /購水量 × 100%。對于工業園區而言,用水量受企業所屬行業、生產規模、生產時間等諸多因素的影響而呈現波動。但是差率除了與水量變化相關外,還受管網漏損、水表計量誤差以及違規違章用水等影響,更為復雜。筆者結合工業園區的實際經驗,探討了供水企業如何降低購銷差率的問題,以期減小因電磁流量計和貿易結算表等設備選型問題造成的誤差。
       
      1 概況
                    某工業園區位于天津濱海新區海河下游冶金工業區,是兼具重型裝備制造產業與物流產業的綜合性產業園區。園區主要部分位于天津市東麗區范圍內,占地規模約為 11. 23 km 2 。區內企業現有大型裝備制造業及關聯機械加工用水企業 9 家。
       
      2 差率以及存在的問題
                    某工業園區各年購銷水量及差率情況如表 1 所示??梢钥闯?,2012 年的差率維持在較低水平,但進入 2013 年以來差率呈直線上升,特別是 4、5 月份差率急劇增加。
      某工業園區各年購銷水量及差率
      3 問題排查及解決措施
                    差率增加后,采取以下措施逐項排查排除,并**終確定關鍵因素。
      3. 1  增加抄表頻次
                    將抄表頻率由之前的十日調整為每日抄表。2013 年 5 月上旬購銷水量及差率情況如表 2 所示。通過持續監控可以看出,大部分時間差率都維持在13% 以上,且不是呈線性上升或下降,而是波動變化。根據這種持續波動可以初步推斷此次差率的大幅增加并非偶然造成,這也進一步證實了管網存在暗漏的可能性很小。因為若存在管網暗漏,差率應該持續升高,而不會呈現波動變化。
      2013 年 5 月上旬購銷水量及差率
      3. 2 排除管網漏損
                    園區內的供水管網于 2011 年陸續建設并投入使用,運行狀況良好。此次差率突變后,進一步加大了巡視力度。將日常巡查和重點企業的專業巡查相結合,同時采取觀察周邊路面水漬、凹陷情況以及請專業公司探漏等輔助手段,均未發現跑、冒、滴、漏現象,說明可以排除管網存在暗漏的可能性。
       
      3. 3 調查水量和生產變化情況
                    園區內企業用水量極不均衡,4 家大用戶的用水量占整個園區用水量的 90% 以上。差率劇增后,了解到其中 3 家大用戶由于生產規模擴大使得用水量有了明顯增加,調查中未發現有私自接管、防險表后接水等違規用水現象。
       
      3. 4 基礎數據分析
                    通過對 2012 年全年和 2013 年 1—5 月的購銷水量和差率數據進行分析,發現購水量增長幅度和差率之間存在一定的關聯:當購水量增長呈上升趨勢時,差率也同步上升;當購水量增長呈現下降時,差率亦同步下降。在總共 48 組觀測數據中,符合此規律的有 35 組,占 73% (見表 3,表中選取了 2012年上半年的數據)。同時,數據顯示在 2013 年 4 月底差率突然增大時,購水量劇增 84% (2013 年 1—3月平均日購水量為 1 721 m 3 ,4 月底日購水量增至3 171 m 3 ),為上述推論提供了佐證。
       
      3. 5 電磁流量計的檢查
                    排除了管網漏失和違規用水的影響因素后,將排查重點鎖定在園區入口處的電磁流量計上。
      ① 電磁流量計的使用情況
                    該電磁流量計于2011 年7 月投入使用(之前使用機械表),用于計量整個園區的總用水量,并作為水廠與區域水務公司結算水費的依據。流量計口徑與 供水管道管徑均為DN800。經過數據分析發現,當區內用水量(即售水量)增加時,電磁流量計顯示的購水量也同時增加,差率亦同步上升。
      2012 年上半年購水量差與差率
      ② 問題分析
                    正常使用中的電磁流量計其計量準確性的影響因素主要有:電源是否良好;管道是否處于非滿管狀態;管道內部是否有氣泡;信號電纜是否損壞;周圍是否有電機磁場干擾。針對以上幾點,對電磁流量計及其周邊環境進行了詳細檢查,未發現問題。在流量計前加裝排氣閥,也未見氣體排出,排除了管道內存在氣泡的可能性。經過進一步查閱所選電磁流量計的相關資料,該型號電磁流量計的流速應在0. 3 ~12 m/s,參照其工況曲線得知在低流速時測量誤差更大。
       
                    自市政自來水管網接入園區的主管道管徑為DN800,在 0. 3 m/s 的**小流速下,對應的小時流量為 542 m 3 ,日流量為 13 008 m 3 。實際上,2012 年至2013 年5 月,園區內的平均日用水量為1 472 m 3,折算的平均流速為 0. 034 m/s,遠低于流量計0. 3 m/s的**小流速。由此可見,流量計并未在**佳工況條件下工作,因此無法保證計量的準確性。此外,基于電磁流量計的工作原理,在用水量突然增大時,由于流速不穩定,造成切割磁感應強度不同,感應電流大小不斷變化,導致誤差進一步增大。
       
      ③ 解決措施
                    基于數據分析以及對電磁流量計的深入研究,經與供水單位協商實施了流量計的切換,將現用電磁流量計切換為之前的機械表。重新啟用機械表后,差率明顯下降。與換表之前相比,在售水量基本相同的情況下,差率下降了 10% 以上,但期間偶爾出現波動。
       
      4 企業的貿易結算表
                    不考慮電磁流量計的誤差,若企業的貿易結算表計量不準同樣會對差率造成影響。園區內企業安裝的貿易結算表均為水平螺翼式水表,以 4 家主要用水企業為例,主要用水企業的用水量情況見表 4,水平螺翼式水表的流量范圍見表 5。
       
      4. 1 存在的問題
                    通過表 4 和表 5 對比發現:①4 家企業目前的日用水量**大值和**小值差距較大,顯示的水量波動較大;②5 塊水表的**大日和平均日用水量均遠遠低于所選水表的常用流量;③除了企業 A 的水表外,其他企業的**小日用水量尚未達到選用水表的分界流量。
       
                    由于水表在常用流量下工作性能的穩定性和耐用性是**佳的,因此水表選型時應選擇常用流量**接近實際使用流量大小和范圍的水表。而目前 4 家企業使用的水表顯然不符合此要求,故計量的精確性難以保證。
       
      4. 2 解決措施
                    產生上述現象的原因主要是由于企業未能按期達到生產規模,實際用水量遠低于新裝申報水量,且用水量不均衡,波動較大。針對這種用水特性,廣泛篩選后基本確定以 WSD 水表替代現有水表,其流量范圍見表 6。
       
                    WSD 水表具有更小的**小流量和分界流量,量程也更寬,可為今后的水量增長預留空間。換表過程中將個別企業的水表口徑調低了一檔,既能滿足未來水量增長的需要,又能提高水表計量的精確性。
       
      5 結論與建議
                    ① 重視日常管理,完善基礎數據通過對基礎數據的歸納、整理能夠找出問題的關鍵,從而確定解決問題的措施。此次差率的劇增并非偶然,而實際上與 2013 年 4 月初的一次意外抄表失誤密不可分。正是這次失誤影響了當期差率的計算,使得問題沒有被及早發現,從而造成 4 月底差率驟增。通過數據分析獲得購水量增長與差率變化之間的關聯,確定將電磁流量計作為重點研究對象。在切換流量計后,差率隨之下降,且隨購水量增長的變化關系也不再明顯,在 31 組觀測數據中符合這種規律的只有 12 組,僅占全部數據的 39%,明顯低于換表前的 73%。
       
      ② 問題發生時重視一切影響因素
                    結合供水區域內服務對象的性質,應密切關注可能影響差率的每一個因素,包括各用戶水量變化是否隨工作時間或季節變化增加或減少,自來水管網及相關設施的建設和使用情況,有無違規用水以及總計量表和各企業貿易結算表是否正常等。通過采取有針對性的措施,采用排除法逐步縮小范圍。為了縮短時間,很多工作可以同步開展、穿插進行。
       
      ③ 積極吸收行業先進經驗
                    將電磁流量計切換為機械表后差率明顯下降,同時解決了區內企業現裝水表普遍存在的水表型號不匹配問題,通過調查并結合自身實際情況,更換了更加適合的貿易結算表,使得差率進一步下降并保持穩定。
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