ОБ ОПЫТЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДВУЛУЧЕВОГО УЛЬТРАЗВУКОВОГО РАСХОДОМЕРА
НА КОРОТКИХ ПРЯМЫХ УЧАСТКАХ ТРУБОПРОВОДА
Н. И. Гущин, главный инженер ООО «ПромСервис-У», г. Ульяновск,
В. П. Косихин, зам. главного инженера МУП «Ульяновскводоканал»,
Э. П. Сташевский, начальник УСВП МУП «Ульяновскводоканал»
В начале было слово. Печатное. [1].
Аналогичная ситуация возникла на очистных сооружениях водоподготовки Правобережья МУП «Ульяновскводоканал». После обсуждения статьи [1] специалистами МУП «Ульяновскводоканал» и ООО «ПромСервис-У» было решено установить на трубопроводе исходной воды двулучевой УЗР.
О решениях, реализованных в данном проекте.
На рисунке 1 схематично показано расположение трубопроводов и измерительных участков расходомеров. Водоводы проложены под землей.
Рис. 1. Ситуационный план.
По схеме понятно, что в нашем случае требуемых «прямых» участков для УЗР (по требованиям «метрологии» общая длина измерительного участка в 21Dy) нет. Установить расходомеры в отдельности на каждый смеситель экономически и технически не целесообразно. Большой объем земляных и строительных работ и прямые участки еще короче. Решили установить УЗР на водоводе на IV смеситель. Поступление воды на IV смеситель определять по показаниям смонтированного УЗР, на III смеситель определять по разности показаний диафрагменного и ультразвукового расходомеров.
Был смонтирован расходомер УРЖ-2КМ (производства ЗАО «ТЭСС-Инжиниринг»). С учетом сложной гидродинамики водяных потоков в трубопроводе ультразвуковые преобразователи установлены по «хордам», в соответствии с рекомендацией ТЭСС 421457.013МВИ [2]. Расположение ультразвуковых преобразователей на трубопроводах в нашем случае схематично показано на рисунке 2.
Рис. 2. Схема расположения ультразвуковых преобразователей.
По рисункам в [1] видно, что ультразвуковые преобразователи УРСВ-022 смонтированы «по диаметру», и, как нам кажется, именно удвоение каналов измерений и дало ту точность, о которой говорят авторы цитируемой статьи.
По мнению авторов данной работы, измерение расхода по двум разнесенным хордам (в верхней и нижней части трубопровода) и последующим усреднением по этим двум измерениям, позволяет более точно (с учетом эпюры скоростей определенно неламинарного потока в водоводе) производить измерение расхода в трубопроводах со сложной гидродинамикой водяных потоков. Для обеспечения качественного и уверенного ультразвукового сигнала на трубопроводе Dy 1200 были применены ультразвуковые преобразователи ППМ-1-20 производства ООО «ТИССА», г. Ульяновск (по твердому убеждению одного из авторов, лучших ультразвуковых преобразователей в России на то время).
В статье [1] авторами указано на косвенные оценки показаний расходомеров.
В нашем случае появилась интересная возможность напрямую сравнить показания УЗР на коротких участках и диафрагменного расходомера, установленного в полном соответствии с нормативной документацией и с действующим клеймом Гос.поверителя.
Сравнительные «испытания» проводились в период с 14.03.2006 г. по 27.03.2006 г. в рамках опытной (приемо-сдаточной) эксплуатации расходомера УРЖ-2КМ, смонтированного специалистами ООО «ПромСервис-У».
Для получения интересующих нас данных было выполнено следующее. IV очередь очистных сооружений была переведена на режим работы только на IV смеситель (см. рис. 1). Контроль отсутствия поступления воды на III смеситель был обеспечен видимым (технологическим) разрывом водовода. Для «архивации» измеренных объемов поступившей на очистку воды УЗР УРЖ-2КМ по импульсному выходу был подключен к вычислителю ВКТ. КСД был по токовому выходу подключен к вычислителю СТД. Влияние температуры на перевод объема в массу было минимизировано (СТД не архивирует объем). Интересны именно интегральные объемы по периодам, так как по технологии очистки исходной воды требуется знать поступивший объем, а не значения текущего расхода.
Полученные результаты приведены в следующей таблице.
| Дата | Объем УРЖ | Объем КСД | Разница объемов Δ | Среднее значение объема | % Δ относительно среднего | % Δ относительно КСД |
| 15.03.06 | 75332 | 74167 | 1165 | 74749,5 | 1,55 | 1,57 |
| 16.03.06 | 75693 | 75693 | 1302 | 75042 | 1,74 | 1,75 |
| 17.03.06 | 73523 | 72342 | 1181 | 72932,5 | 1,62 | 1,63 |
| 18.03.06 | 76396 | 74953 | 1443 | 75674,5 | 1,91 | 1,92 |
| 19.03.06 | 75866 | 72576 | 3290 | 74221 | 4,43 | 4,53 |
| 20.03.06 | 74902 | 73525 | 1377 | 74213,5 | 1,85 | 1,87 |
| 21.03.06 | 77821 | 76003 | 1818 | 76912 | 2,36 | 2,39 |
| 22.03.06 | 76534 | 74915 | 1619 | 75724,5 | 2,14 | 2,16 |
| 23.03.06 | 74198 | 72882 | 1316 | 73540 | 1,79 | 1,81 |
| 24.03.06 | 72182 | 71182 | 1000 | 71682 | 1,39 | 1,41 |
| 25.03.06 | 71060 | 70262 | 798 | 70661 | 1,13 | 1,13 |
Выпадающие из общего ряда показания за 19.03.06 г. объясняются проведением текущего планового обслуживания диафрагменного узла учета специалистами МУП «Ульяновскводоканал». Показания приборов за период с 02-00 26.03.06 по 27.03.06 г. из-за перевода часов на летний период, вычислитель СТД не перешел на «летнее» время, и вследствие не синхронизации регистраторов по часам, были исключены из рассмотрения.
После анализа результатов приемо-сдаточных испытаний рабочей комиссией под председательством одного из авторов данной работы узел учета исходной воды был принят в промышленную эксплуатацию и эксплуатируется МУП «Ульяновскводоканал» с надлежащей достоверностью до настоящего времени.
Для большей наглядности работы приборов на рис. 3 показана почасовая динамика поступления воды за период с 13-00 14.03.2006 г. по 00-00 26.03.06 г.
Рис. 3
Выводы
- Использование на коротких участках двулучевых УЗР с разнесенными хордами позволяет отслеживать подачу воды, по меньшей мере, с точностью не ниже ±3%, что в технологических целях более чем достаточно.
- Использование двулучевых УЗР с более широким динамическим (особенно внизу) диапазоном измерений по сравнению с диафрагменными расходомерами в конкретном случае МУП «Ульяновскводоканал», где расчет поступления воды ведется, в том числе и по разности показаний расходомеров, позволит улучшить качество очистки воды. Более качественный учет приведет и к экономической выгоде. Замена диафрагменного расходомера логическое продолжение выполненной работы.
- Применение УЗР с их «легкой» последующей интеграцией в современные АСУ ТП, позволит логично перейти к «безлюдным» технологиям. Это последующие задачи. Если что-то получится, мы об этом тоже расскажем.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Винник В. Г., Звозников И. А., Корчиго Т. Ф., Рудаков А. К., Смирнов Ю. И. Результаты эксплуатации двулухчевых ультразвуковых расходомеров на коротких прямых участков трубопроводов. // ВОДОСНАБЖЕНИЕ И САНИТАРНАЯ ТЕХНИКА. 2005 г. №1
- РЕКОМЕНДАЦИЯ. Государственная система обеспечения единства измерений. Расход и объем холодной и горячей воды. Методика выполнения измерений расходомерами жидкости УРЖ2К и УРЖ2КМ. ТЭСС 421457.013 МВИ