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攻克区域大计量课题探索计量增效新途径
一．综述
区域大计量试验项目是天津煤气总公司和煤气供应公司提出的探索计量增效领域中一个新课题。从99年年初开始运做到现在已历经一年另八个月的时间。在总公司的领导下在煤气供应公司有关领导、工程技术人员以及计量表研制单位新科成套仪表公司的共同努力下，使这个试验取得了可喜的成绩并且对我公司的经营已经起到了积极作用并产生效益。该试验共投资仅仅30万元，选用7台国产插入式涡轮流量计(天津新科成套仪表有限公司生产),安装于DN500、400、150等不同管径的管道上。其中3台关键表，经过冬、春、夏三季运行并经一百多次的插入、拔出、调试、改进，使其基本能满足不同季节不同流量范围的稳定运行和精度要求；该区域大计量的计量系统共涉及煤气小、低压管网上11个位置的14台计量表。通过对14台计量表200多天的数据统计，掌提了公司下属各行政区不同时期的比较准确的用气量，并且应用已掌握的实际气量对各个区的计划气量、实际收费气量进行了客观分析，从而得到了对今后经营极有指导意义的差率值。我们认为这个试验的过程和结果都开创了历史的先河，它将对我市今后煤气事业的发展产生深远的影响。
二 区域大计量试验项目的前期工作
1．区域大计量试验项目的提出
众所周知，煤气行业供销差率居高不下困扰着行业发展。就我公司来讲，虽然近五年多来逐步加大计量增效力度例如门站计量管理、户内计量、农村大计量、服务站封闭计量等等。这些计量措施的落实也确实在经营上收到了较好的效果。但是，还远远不够。事实上多年来供销差率考核指标是出自于经验计划而来，不是科学的定量分析而来，这种方法与当今的市场经济社会是不和拍的。农村的“包产到户”引发了中国经济的巨变，具体到煤气行业也应该尽快划小核算单位，把供销差率指标分解到各个区营业所。那么凭什么来下指标?凭经验不科学。应该用计量表的气量数据来定考核指标。由此，引发了在各区域交界处的中压管网上加状大计量表，用计量表来考核各区所的经营管理的想法。
2． 区域大计量试验项目要解决的问题
①研究解决计量仪表对煤气介质的适应性问题，双向流测量问题，确定仪表表型。
②解决计量仪表现场安装、调试、运行和数据采集问题，摸清计量仪表随季节随气质变化的规律，确定最佳的维护清洗措施和周期。
②根据实溯数据．分析各区所和储配站的运行规律。
④根据实测数据，分析供销差率原因，提出相应解决办法。
⑤解决降低起步流量问题，尽量减少低峰时的计量误差。
3．区域大计量的概念解释和介绍
我公司负责天津市的红桥区、河北区、北辰区三个行政区域25万多民用户、15个工业户、343个福利户的煤制气供应。气源从第二煤气厂经甲乙双方4台孔板流量计计量后，通过15公里DN500中压管道输送到千家万户。区域大计量就是拟在红桥区与河北区交界的两处管道上各装一台计量表，截出河北与红桥的区域；在红桥与北辰交界的管道上装一台计量表截出红桥与北辰的区域；在中压管道末端与杨嘴储配站交界处装一台表；再加上气源头的4台孔板和另外五处计量表就构成了区域大计量系统。通过把每天各个计量表的读数代入计算公式便可得出各个区域的每天的计量气星。
区域大计量各区气量计算公式
▲北辰气量＝桃香园表气量＋（民宜表＋强宜表＋柳滩表＋王庄表＋刘园表）气量
▲河北气量＝二厂表气量－(工大双向表+柳滩双向表)气量－(民宜表+强宜表)气量
▲红桥气量＝二厂表气量－北辰气量－河北气量—扬嘴表气量
注：民宜、强宜、柳滩、王庄、刘园为调压站计量
三．区域大计量攻关的几个阶段
(一)．计量表的选定和安装阶段
(1)针对煤制气气质差，安装位置在地下井内。用气量峰谷流速悬殊且有反向流，拆装表不能停气等工况条件,我们查阅了国内外有关资料并调研了一些国外插入式计量表的情况，同时在国内产品上也进行了调研比较，最后决定选用天津新科仪表公司新研制的LWQZC-A(单、双向)插入式智能气体涡轮流量计。我们考虑选用该表有以下几个优点：
①此表能够满足我们的工况要求:不停气拆换、不需外接电源、有大量程比、可双向计量、耐腐
蚀潮湿等：
②在技术性能等能适应工况条件下，考虑此表价格比进口表便宜，大约仅有进口表的1／5，可
节约资金；
②预计试验当中有一定难度，该表厂家地处本市、技术水平与售后服务好,试验中的问题可及时
得以解决；
(2)LWQZC—A表的技术性能和工作原理
插入式气体涡轮流量计是新一代高科技产品。它集温度补偿、压力补偿(对于双向计量还可判断被测介质流向)等功能于一体，将工况流量直接转换成标况流量。该仪表采用先进微机技术与高性能的集成芯片，功能强，工耗低,抗电磁干扰和抗震能力强，有模拟信号输出，有RS-485通讯接口等性能，可以不停气拆装，易于维护。详见该表说明书。
将流量计插入被测管道中，使流量计的叶轮轴线与管道的轴线重合。当气体流经传感器时才,叶轮借助于流体的动能而旋转。此时检出器中的电场发生周期性变化近而感应出与流量成正比的电脉冲信号，将此脉冲信号(双向计量时，还需经前置放大器和正反向信号判断后)送至CPU，在CPU中与温度压力一并按照气态方程参加计算，得出标况流量，并计算出累积流量。
(3)计量表的安装
区域大计量试验工程共装6台涡轮表，中压管道上：桃香园处装1台单向表,河北工大、柳滩2处装2台双向；低压管道上：柳滩、民宜里、强宜里3处调压站装3台(不带温度压力补偿)。选中压表安装位置时充分考虑仪表前后测量直管段的要求，利用原管道为仪表的前后直管段。在管道上开孔安装球阀，砌防水井。
区域大计量前期准备工作就绪后,安装计量表之际正是12月份,是一年当中供销差率值最高时期。公司领导对区域大计量极为关注 ,桃香因、河北工大、柳滩、扬嘴罐站四个位置的计量表抢时间,抢工期在严寒中完成安装并投入试运行。
(二)．冬季试验运行阶段
1．北辰区计量表(桃香园表)的试验情况
计量表安装到位后，我们立即抄表跟踪，经过20多天的观察，计量表运行
基本稳定。我们采用与煤气二厂同步时间抄表(每早7:00)，并进行仔细分析。数据出来后，尤其北辰区计量表数据惊人，每日计量气量达25万立方米，相当于红桥区与河北区两区日用气量之和。占总气旦的58％。(见饼图)按北辰用户约5.69万计算，几乎每天每户用气为4.6立方米，相当于该区户日单耗计划指标的4.6倍。(见1月24日至2月15日的数据统计表)试问：如果不装计量表谁
又有先知先觉知晓这种情况呢?北辰计量表数据引起公司管理层的高度重视，公司经理办公会决定立即采取夜间停气检修(对外宣传)手段，对北辰区煤气管网上的20多个调压站从晚10:00至次日早6:00关闸。停气仅9个小时日供气量就减少了约10万立方米,相当于红桥区全区整天的用气量。这一行动的结果再次暴露出北辰区夜间用气量之大的事实，为此，公司克服种种困难停气检修49天，合计减少了大约506万立方米的气量损失，按进气价折合人民币约162万元(0.32元／立方)，按卖气价折合
404.8万元(0.80元／立方米)。从2月份供销差率与前两年同期比较有明显下降。可见，北辰计量表功不可没，区域大计量功不可没。从下列图表可清楚看到其变化。
2．河北工大表、柳滩表的情况
由于峰谷流速高低悬殊且又要满足一表双向计量，给试验带来难度。这两台表的运行稳定状况略逊于桃香园表(单向)，计量数据有偏低的误差其原因可能是起步流量偏高所致，有待进一步攻关。
(三)．计量表进一步改动试验阶段
通过冬季、春季运行，尤其是随着气温升高用气量减少，体现计量表负误差越明显。我们与新科公司仔细研究其原因，总结存在如下几个问题：
A．流量计的起步流量偏高(约1700m3/h)造成小流量无法计量，从而造成较大的计量负误差。
B．由于工作环境的恶劣,造成滚动轴承易研磨，影响叶轮的正常转动。
c．抗干扰性差，在一定的震动频率下，仪表会产生较大的误差。
基于以上几个问题，通过几十次的拆下、装上反复试验，最后采取了如下的改进措施得以解决。
A．原采用的8个叶片的叶轮．改为12个叶片的叶轮，使叶轮的受力条件得以改善，从而使仪表
的起步流量大为降低(900m3／h)，降低了计量误差。
B．淘汰了滚动轴承，采用碳化钨硬质合金滑动轴承，提高了轴承的抗研磨能力，延长了仪表的
稳定运行周期。
c．将远离叶轮的前置放大板向叶轮靠近，从而避免了由于引线过长而产生的抗干扰能力差的弊
端，降低了仪表由于外界干扰而产生的误差。
(四)．夏季试验运行阶段
在上述问题解决后,计量表运行非常稳定且计量精度达到要求。使我们长达8个月的试验运行有了较满意的结果。我们以7月19日至7月25日的计量数据进行统计分析并依此推算出各个区的月差率值。详见下列统计数据表和图表。
对上列图表数据的计算说明和初步结论：
1．我们以今年7月份的一周数据进行统计分析，再推算全月。
2．对有些表进行了精度范围内的修正。
3．对公司各项指标进行了组合与分解。
4．各区区域计量7月计量与计划、实际完成的差率分别是：
四．区域大计量的总结
1．计量表方面：
(1)基本能适应管道内煤制气气质差、表井内冬寒水大、夏热潮湿等恶劣环境使用；
(2)在宽量程范围上，桃香园单向表最好,起步流量低(100立方米／小时，0.1415米／秒，双向计量表经过改进起步流量也降了下来(900立方米／小时，流速1.127米／秒),目前可以满足使用
(3)此表拆装确实灵巧方便，设计独特，尤其在煤制气上带气拆装对操作人员安全,有利于经常性对表的维护清洗。
2．经营管理方面:
(1)通过区域大计量试验的成功，使我们获得了2个区域计量差率，即：一是区域计量与计划指标的差率；二是区域计量与实际收费的差率。这是新生事物，有待今后进一步的验证，也有待人们去消化、认可。但是，事实将证明：区域计量考核指标会把我公司的经营管理水平推上一新台阶。
(2)北辰区大计量表数据极大推动了今年我公司的工作，尤其是对北辰区的工作力度。公司想方设法筹集资金并立即投资19万元，下决心改造北辰区部分管网，对北辰区至今还没有装表的所有农村片加装计量柜、表。目前，部分村的计量表柜已经安装到垃，并与村委会签定了按计量表收费的协议。一旦投入运行使用定会产生效益，尤其是来年冬季。
(3)公司经理层早就关注区域大计量 准备尽快用区域大计量来考核区所，从而将降差工作从公司一级的点向区所的面展开。由计量表来说话，调动区所一级管理干部和职工的积极性。
3 计量管理方面：
随着计量工作力度加大，计量表越来越多，涉及的区域也越来越大。公司专门成立计量表巡查队，配专车1部，专职查表员4名，每天负责出外巡视抄表、修表。
五．今后工作展望
我们认为区域大计量今天只是有了试验性的成功，今后还有许多工作要做，有些问题有待进一步探讨、改进和完善，在此希望同行专家给提出宝贵意见。对今后工作有几个设想如下:
(1)企业决策层要解放思想，要敢于在计量上加大投资力度，使计量能向纵深发展。
(2)本试验做了大量数据统计，涉及14台表，计算很烦琐。如果能投资改造管网，使管网仅装少量几台表就可以的话，那么减少计算量是小事，主要是可以减少众多表带来的系统误差，提高计量数值的准确度。
(3)高科技时代，应充分利用科技手段来促进企业的经营管理。今后有必要在计量表上加装数据远传装置，实现数据远传、遥测。使我们能够随时掌握各种宝贵的计量参数，有利于气量经营和计量水平的进一步提高。
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