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攻克區(qū)域大計量課題探索計量增效新途徑
一．綜述
區(qū)域大計量試驗項目是天津煤氣總公司和煤氣供應(yīng)公司提出的探索計量增效領(lǐng)域中一個新課題。從99年年初開始運(yùn)做到現(xiàn)在已歷經(jīng)一年另八個月的時間。在總公司的領(lǐng)導(dǎo)下在煤氣供應(yīng)公司有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、工程技術(shù)人員以及計量表研制單位新科成套儀表公司的共同努力下，使這個試驗取得了可喜的成績并且對我公司的經(jīng)營已經(jīng)起到了積極作用并產(chǎn)生效益。該試驗共投資僅僅30萬元，選用7臺國產(chǎn)插入式渦輪流量計(天津新科成套儀表有限公司生產(chǎn)),安裝于DN500、400、150等不同管徑的管道上。其中3臺關(guān)鍵表，經(jīng)過冬、春、夏三季運(yùn)行并經(jīng)一百多次的插入、拔出、調(diào)試、改進(jìn)，使其基本能滿足不同季節(jié)不同流量范圍的穩(wěn)定運(yùn)行和精度要求；該區(qū)域大計量的計量系統(tǒng)共涉及煤氣小、低壓管網(wǎng)上11個位置的14臺計量表。通過對14臺計量表200多天的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，掌提了公司下屬各行政區(qū)不同時期的比較準(zhǔn)確的用氣量，并且應(yīng)用已掌握的實際氣量對各個區(qū)的計劃氣量、實際收費(fèi)氣量進(jìn)行了客觀分析，從而得到了對今后經(jīng)營極有指導(dǎo)意義的差率值。我們認(rèn)為這個試驗的過程和結(jié)果都開創(chuàng)了歷史的先河，它將對我市今后煤氣事業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
二 區(qū)域大計量試驗項目的前期工作
1．區(qū)域大計量試驗項目的提出
眾所周知，煤氣行業(yè)供銷差率居高不下困擾著行業(yè)發(fā)展。就我公司來講，雖然近五年多來逐步加大計量增效力度例如門站計量管理、戶內(nèi)計量、農(nóng)村大計量、服務(wù)站封閉計量等等。這些計量措施的落實也確實在經(jīng)營上收到了較好的效果。但是，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。事實上多年來供銷差率考核指標(biāo)是出自于經(jīng)驗計劃而來，不是科學(xué)的定量分析而來，這種方法與當(dāng)今的市場經(jīng)濟(jì)社會是不和拍的。農(nóng)村的“包產(chǎn)到戶”引發(fā)了中國經(jīng)濟(jì)的巨變，具體到煤氣行業(yè)也應(yīng)該盡快劃小核算單位，把供銷差率指標(biāo)分解到各個區(qū)營業(yè)所。那么憑什么來下指標(biāo)?憑經(jīng)驗不科學(xué)。應(yīng)該用計量表的氣量數(shù)據(jù)來定考核指標(biāo)。由此，引發(fā)了在各區(qū)域交界處的中壓管網(wǎng)上加狀大計量表，用計量表來考核各區(qū)所的經(jīng)營管理的想法。
2． 區(qū)域大計量試驗項目要解決的問題
①研究解決計量儀表對煤氣介質(zhì)的適應(yīng)性問題，雙向流測量問題，確定儀表表型。
②解決計量儀表現(xiàn)場安裝、調(diào)試、運(yùn)行和數(shù)據(jù)采集問題，摸清計量儀表隨季節(jié)隨氣質(zhì)變化的規(guī)律，確定最佳的維護(hù)清洗措施和周期。
②根據(jù)實溯數(shù)據(jù)．分析各區(qū)所和儲配站的運(yùn)行規(guī)律。
④根據(jù)實測數(shù)據(jù)，分析供銷差率原因，提出相應(yīng)解決辦法。
⑤解決降低起步流量問題，盡量減少低峰時的計量誤差。
3．區(qū)域大計量的概念解釋和介紹
我公司負(fù)責(zé)天津市的紅橋區(qū)、河北區(qū)、北辰區(qū)三個行政區(qū)域25萬多民用戶、15個工業(yè)戶、343個福利戶的煤制氣供應(yīng)。氣源從第二煤氣廠經(jīng)甲乙雙方4臺孔板流量計計量后，通過15公里DN500中壓管道輸送到千家萬戶。區(qū)域大計量就是擬在紅橋區(qū)與河北區(qū)交界的兩處管道上各裝一臺計量表，截出河北與紅橋的區(qū)域；在紅橋與北辰交界的管道上裝一臺計量表截出紅橋與北辰的區(qū)域；在中壓管道末端與楊嘴儲配站交界處裝一臺表；再加上氣源頭的4臺孔板和另外五處計量表就構(gòu)成了區(qū)域大計量系統(tǒng)。通過把每天各個計量表的讀數(shù)代入計算公式便可得出各個區(qū)域的每天的計量氣星。
區(qū)域大計量各區(qū)氣量計算公式
▲北辰氣量＝桃香園表氣量＋（民宜表＋強(qiáng)宜表＋柳灘表＋王莊表＋劉園表）氣量
▲河北氣量＝二廠表氣量－(工大雙向表+柳灘雙向表)氣量－(民宜表+強(qiáng)宜表)氣量
▲紅橋氣量＝二廠表氣量－北辰氣量－河北氣量—揚(yáng)嘴表氣量
注：民宜、強(qiáng)宜、柳灘、王莊、劉園為調(diào)壓站計量
三．區(qū)域大計量攻關(guān)的幾個階段
(一)．計量表的選定和安裝階段
(1)針對煤制氣氣質(zhì)差，安裝位置在地下井內(nèi)。用氣量峰谷流速懸殊且有反向流，拆裝表不能停氣等工況條件,我們查閱了國內(nèi)外有關(guān)資料并調(diào)研了一些國外插入式計量表的情況，同時在國內(nèi)產(chǎn)品上也進(jìn)行了調(diào)研比較，最后決定選用天津新科儀表公司新研制的LWQZC-A(單、雙向)插入式智能氣體渦輪流量計。我們考慮選用該表有以下幾個優(yōu)點(diǎn)：
①此表能夠滿足我們的工況要求:不停氣拆換、不需外接電源、有大量程比、可雙向計量、耐腐
蝕潮濕等：
②在技術(shù)性能等能適應(yīng)工況條件下，考慮此表價格比進(jìn)口表便宜，大約僅有進(jìn)口表的1／5，可
節(jié)約資金；
②預(yù)計試驗當(dāng)中有一定難度，該表廠家地處本市、技術(shù)水平與售后服務(wù)好,試驗中的問題可及時
得以解決；
(2)LWQZC—A表的技術(shù)性能和工作原理
插入式氣體渦輪流量計是新一代高科技產(chǎn)品。它集溫度補(bǔ)償、壓力補(bǔ)償(對于雙向計量還可判斷被測介質(zhì)流向)等功能于一體，將工況流量直接轉(zhuǎn)換成標(biāo)況流量。該儀表采用先進(jìn)微機(jī)技術(shù)與高性能的集成芯片，功能強(qiáng)，工耗低,抗電磁干擾和抗震能力強(qiáng)，有模擬信號輸出，有RS-485通訊接口等性能，可以不停氣拆裝，易于維護(hù)。詳見該表說明書。
將流量計插入被測管道中，使流量計的葉輪軸線與管道的軸線重合。當(dāng)氣體流經(jīng)傳感器時才,葉輪借助于流體的動能而旋轉(zhuǎn)。此時檢出器中的電場發(fā)生周期性變化近而感應(yīng)出與流量成正比的電脈沖信號，將此脈沖信號(雙向計量時，還需經(jīng)前置放大器和正反向信號判斷后)送至CPU，在CPU中與溫度壓力一并按照氣態(tài)方程參加計算，得出標(biāo)況流量，并計算出累積流量。
(3)計量表的安裝
區(qū)域大計量試驗工程共裝6臺渦輪表，中壓管道上：桃香園處裝1臺單向表,河北工大、柳灘2處裝2臺雙向；低壓管道上：柳灘、民宜里、強(qiáng)宜里3處調(diào)壓站裝3臺(不帶溫度壓力補(bǔ)償)。選中壓表安裝位置時充分考慮儀表前后測量直管段的要求，利用原管道為儀表的前后直管段。在管道上開孔安裝球閥，砌防水井。
區(qū)域大計量前期準(zhǔn)備工作就緒后,安裝計量表之際正是12月份,是一年當(dāng)中供銷差率值最高時期。公司領(lǐng)導(dǎo)對區(qū)域大計量極為關(guān)注 ,桃香因、河北工大、柳灘、揚(yáng)嘴罐站四個位置的計量表搶時間,搶工期在嚴(yán)寒中完成安裝并投入試運(yùn)行。
(二)．冬季試驗運(yùn)行階段
1．北辰區(qū)計量表(桃香園表)的試驗情況
計量表安裝到位后，我們立即抄表跟蹤，經(jīng)過20多天的觀察，計量表運(yùn)行
基本穩(wěn)定。我們采用與煤氣二廠同步時間抄表(每早7:00)，并進(jìn)行仔細(xì)分析。數(shù)據(jù)出來后，尤其北辰區(qū)計量表數(shù)據(jù)驚人，每日計量氣量達(dá)25萬立方米，相當(dāng)于紅橋區(qū)與河北區(qū)兩區(qū)日用氣量之和。占總氣旦的58％。(見餅圖)按北辰用戶約5.69萬計算，幾乎每天每戶用氣為4.6立方米，相當(dāng)于該區(qū)戶日單耗計劃指標(biāo)的4.6倍。(見1月24日至2月15日的數(shù)據(jù)統(tǒng)計表)試問：如果不裝計量表誰
又有先知先覺知曉這種情況呢?北辰計量表數(shù)據(jù)引起公司管理層的高度重視，公司經(jīng)理辦公會決定立即采取夜間停氣檢修(對外宣傳)手段，對北辰區(qū)煤氣管網(wǎng)上的20多個調(diào)壓站從晚10:00至次日早6:00關(guān)閘。停氣僅9個小時日供氣量就減少了約10萬立方米,相當(dāng)于紅橋區(qū)全區(qū)整天的用氣量。這一行動的結(jié)果再次暴露出北辰區(qū)夜間用氣量之大的事實，為此，公司克服種種困難停氣檢修49天，合計減少了大約506萬立方米的氣量損失，按進(jìn)氣價折合人民幣約162萬元(0.32元／立方)，按賣氣價折合
404.8萬元(0.80元／立方米)。從2月份供銷差率與前兩年同期比較有明顯下降�？梢姡背接嬃勘砉Σ豢蓻]，區(qū)域大計量功不可沒。從下列圖表可清楚看到其變化。
2．河北工大表、柳灘表的情況
由于峰谷流速高低懸殊且又要滿足一表雙向計量，給試驗帶來難度。這兩臺表的運(yùn)行穩(wěn)定狀況略遜于桃香園表(單向)，計量數(shù)據(jù)有偏低的誤差其原因可能是起步流量偏高所致，有待進(jìn)一步攻關(guān)。
(三)．計量表進(jìn)一步改動試驗階段
通過冬季、春季運(yùn)行，尤其是隨著氣溫升高用氣量減少，體現(xiàn)計量表負(fù)誤差越明顯。我們與新科公司仔細(xì)研究其原因，總結(jié)存在如下幾個問題：
A．流量計的起步流量偏高(約1700m3/h)造成小流量無法計量，從而造成較大的計量負(fù)誤差。
B．由于工作環(huán)境的惡劣,造成滾動軸承易研磨，影響葉輪的正常轉(zhuǎn)動。
c．抗干擾性差，在一定的震動頻率下，儀表會產(chǎn)生較大的誤差。
基于以上幾個問題，通過幾十次的拆下、裝上反復(fù)試驗，最后采取了如下的改進(jìn)措施得以解決。
A．原采用的8個葉片的葉輪．改為12個葉片的葉輪，使葉輪的受力條件得以改善，從而使儀表
的起步流量大為降低(900m3／h)，降低了計量誤差。
B．淘汰了滾動軸承，采用碳化鎢硬質(zhì)合金滑動軸承，提高了軸承的抗研磨能力，延長了儀表的
穩(wěn)定運(yùn)行周期。
c．將遠(yuǎn)離葉輪的前置放大板向葉輪靠近，從而避免了由于引線過長而產(chǎn)生的抗干擾能力差的弊
端，降低了儀表由于外界干擾而產(chǎn)生的誤差。
(四)．夏季試驗運(yùn)行階段
在上述問題解決后,計量表運(yùn)行非常穩(wěn)定且計量精度達(dá)到要求。使我們長達(dá)8個月的試驗運(yùn)行有了較滿意的結(jié)果。我們以7月19日至7月25日的計量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析并依此推算出各個區(qū)的月差率值。詳見下列統(tǒng)計數(shù)據(jù)表和圖表。
對上列圖表數(shù)據(jù)的計算說明和初步結(jié)論：
1．我們以今年7月份的一周數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，再推算全月。
2．對有些表進(jìn)行了精度范圍內(nèi)的修正。
3．對公司各項指標(biāo)進(jìn)行了組合與分解。
4．各區(qū)區(qū)域計量7月計量與計劃、實際完成的差率分別是：
四．區(qū)域大計量的總結(jié)
1．計量表方面：
(1)基本能適應(yīng)管道內(nèi)煤制氣氣質(zhì)差、表井內(nèi)冬寒水大、夏熱潮濕等惡劣環(huán)境使用；
(2)在寬量程范圍上，桃香園單向表最好,起步流量低(100立方米／小時，0.1415米／秒，雙向計量表經(jīng)過改進(jìn)起步流量也降了下來(900立方米／小時，流速1.127米／秒),目前可以滿足使用
(3)此表拆裝確實靈巧方便，設(shè)計獨(dú)特，尤其在煤制氣上帶氣拆裝對操作人員安全,有利于經(jīng)常性對表的維護(hù)清洗。
2．經(jīng)營管理方面:
(1)通過區(qū)域大計量試驗的成功，使我們獲得了2個區(qū)域計量差率，即：一是區(qū)域計量與計劃指標(biāo)的差率；二是區(qū)域計量與實際收費(fèi)的差率。這是新生事物，有待今后進(jìn)一步的驗證，也有待人們?nèi)ハ�、認(rèn)可。但是，事實將證明：區(qū)域計量考核指標(biāo)會把我公司的經(jīng)營管理水平推上一新臺階。
(2)北辰區(qū)大計量表數(shù)據(jù)極大推動了今年我公司的工作，尤其是對北辰區(qū)的工作力度。公司想方設(shè)法籌集資金并立即投資19萬元，下決心改造北辰區(qū)部分管網(wǎng)，對北辰區(qū)至今還沒有裝表的所有農(nóng)村片加裝計量柜、表。目前，部分村的計量表柜已經(jīng)安裝到垃，并與村委會簽定了按計量表收費(fèi)的協(xié)議。一旦投入運(yùn)行使用定會產(chǎn)生效益，尤其是來年冬季。
(3)公司經(jīng)理層早就關(guān)注區(qū)域大計量 準(zhǔn)備盡快用區(qū)域大計量來考核區(qū)所，從而將降差工作從公司一級的點(diǎn)向區(qū)所的面展開。由計量表來說話，調(diào)動區(qū)所一級管理干部和職工的積極性。
3 計量管理方面：
隨著計量工作力度加大，計量表越來越多，涉及的區(qū)域也越來越大。公司專門成立計量表巡查隊，配專車1部，專職查表員4名，每天負(fù)責(zé)出外巡視抄表、修表。
五．今后工作展望
我們認(rèn)為區(qū)域大計量今天只是有了試驗性的成功，今后還有許多工作要做，有些問題有待進(jìn)一步探討、改進(jìn)和完善，在此希望同行專家給提出寶貴意見。對今后工作有幾個設(shè)想如下:
(1)企業(yè)決策層要解放思想，要敢于在計量上加大投資力度，使計量能向縱深發(fā)展。
(2)本試驗做了大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計，涉及14臺表，計算很煩瑣。如果能投資改造管網(wǎng)，使管網(wǎng)僅裝少量幾臺表就可以的話，那么減少計算量是小事，主要是可以減少眾多表帶來的系統(tǒng)誤差，提高計量數(shù)值的準(zhǔn)確度。
(3)高科技時代，應(yīng)充分利用科技手段來促進(jìn)企業(yè)的經(jīng)營管理。今后有必要在計量表上加裝數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳裝置，實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳、遙測。使我們能夠隨時掌握各種寶貴的計量參數(shù)，有利于氣量經(jīng)營和計量水平的進(jìn)一步提高。
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