О достоверности приборного учета энергоносителей. Проблемы и их причины

Д. Л. Анисимов, главный специалист ООО «Диамер», Екатеринбург

Случай из практики

В одном из городов Свердловской области во исполнение федерального закона № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности…» был проведен монтаж узлов учета тепловой энергии и воды в многоквартирных домах. Для выполнения этих работ была приглашена специализированная проектно-монтажная организация (член СРО и т. д.), которая в установленные договором сроки спроектировала и смонтировала все, что было необходимо.

Узлы были успешно сданы в коммерческую эксплуатацию. Однако когда по прошествии первого месяца сотрудники местной управляющей организации сняли показания с данных приборов учета, то в процессе выполнения начисления расходов за энергоресурсы возникла масса вопросов. На одних домах приборы учета в сравнении с нормами показали невероятную многократную «экономию», а на других – столь же невероятный «перерасход». Где-то «подача» очень уж расходилась с «обраткой», где-то вычислители сигнализировали о нештатных ситуациях.

В силу ряда причин обратиться в осуществившую монтаж узлов учета организацию на тот момент не представлялось возможным. Тогда управляющая организация обратилась к специалистам нашей компании с просьбой определить, в чем дело, и, если возможно, устранить неисправность.

Результаты обследования

Установленные узлы учета были обследованы. В результате обнаружены типичные ошибки, часто допускаемые при установке приборов учета. Но если обычно такое носит единичный характер, то в данном случае ошибки имели место на большом количестве приборов.

Все узлы учета (более 30) были оборудованы комбинированными теплосчетчиками. В большинстве узлов учета в составе этих теплосчетчиков использовались электромагнитные преобразователи расхода, и в нескольких – ультразвуковые. Датчиками давления был оборудован только один узел, зачем – неизвестно, ведь действовавшие на момент монтажа «Правила учета тепловой энергии и теплоносителя»¹ этого не требовали.

Причины некорректной работы узлов учета

Прежде чем перейти к перечислению обнаруженных «недочетов», необходимо вспомнить, что такое комбинированный теплосчетчик (см. справку). Казалось бы, это должно быть известно любому специалисту, занимающемуся монтажом, наладкой, эксплуатацией приборов учета.

• Тем не менее основная проблема, выявленная в описываемых узлах учета, заключалась именно в неправильной настройке вычислителей. В них были введены характеристики преобразователей расхода, не соответствующие паспортным.

Поскольку вычислитель не программировали, в нем остались коэффициенты «по умолчанию». Именно это и вело к значительному завышению или занижению показаний счетчиков. В большинстве случаев такие ошибки сложно объяснить чем-либо, кроме невнимательности занимавшегося настройкой персонала.

• В некоторых случаях ошибки были обусловлены особенностями совместно применяемых тепловычислителей и расходомеров разных производителей.

Дело в том, что применяемые в данном случае тепловычислители допускают ввод веса импульса преобразователя², выражаемого числом не более чем с тремя знаками после запятой, а вес импульса расходомеров ряда модификаций выражается числом с четырьмя знаками после запятой. В этом случае в тепловычислитель может быть введено только округленное до третьего знака значение, что ведет к систематической ошибке измерений.

СПРАВКА

Комбинированный теплосчетчик – это комплект, состоящий из вычислителя и преобразователей, являющихся самостоятельными средствами измерений. Для обеспечения корректной работы теплосчетчика в целом при настройке (конфигурировании, программировании) в вычислитель должны быть введены (запрограммированы) паспортные характеристики преобразователей.

Хотя это, конечно, мелкая ошибка по сравнению с просто неправильным вводом (или невводом) весов импульсов. Также можно назвать мелочами и другие обнаруженные недочеты, однако в совокупности они влияют на достоверность учета весьма значительно.

• Например, в большинстве узлов на трубопроводах Ду 50 и 80 по какой-то причине (которая, вероятней всего, называлась «наличие на складе») были смонтированы термопреобразователи с длиной погружной части 35 мм. Причем смонтированы через достаточно высокую бобышку. В результате чувствительный элемент термопреобразователя находился не в толще потока, а у самой стенки трубопровода. При этом ни трубопровод в месте монтажа, ни бобышка не были теплоизолированы. Гильзы не везде были заполнены маслом.

Теоретически все это должно вести к занижению результатов измерений температуры по сравнению с показаниями приборов, смонтированных по инструкции.

• Кроме того, в одних узлах были установлены термопреобразователи КТПТР, в других – КТСП-Н. Они различаются характеристикой W100 – отношением сопротивления термопреобразователей при 100 и 0 °С. Однако при настройке вычислителей это учтено не было. Результат – дополнительная (помимо обусловленных описанными выше факторами) ошибка измерений температуры в тех узлах, где настройка характеристики W100 в вычислителе не соответствовала соответствующим данным термопреобразователей.

• Еще один фактор: ни один из вычислителей, работающих с электромагнитными преобразователями расхода, не был оборудован модулем контроля сетевого электропитания.

Вследствие этого при отключении электросети (случайном или сознательном) вычислитель, запитанный от «батарейки», продолжал работать, а преобразователи – нет. Но отсутствие сигнала от расходомера может быть вызвано не только его отключением (или обрывом линии связи), но и действительно нулевым расходом, и не является для вычислителя нештатной ситуацией. То есть вычислитель считает, что все нормально, просто нет расхода. Если впоследствии не анализировать почасовые и посуточные архивы, а просто смотреть тотальные (накопленные) показания, что на практике бывает очень часто, то никакого подвоха обнаружить нельзя: можно подумать, что объект просто мало потреблял.

• Следует также отметить, что система теплоснабжения в городе, где проводились описываемые работы, закрытая. Однако все вычислители были запрограммированы по открытой схеме. Причем, как потом выяснилось, сделано это было вовсе не по указанию энергоснабжающей организации (в проектах формула была как раз «закрытая»), а из-за невнимательности или безграмотности настройщиков.

Рисунок 1. Неправильный выбор длины термопреобразователя (для наглядности вынут из гильзы)

А «открытая» формула в закрытой схеме только в теории автоматически сводится к «закрытой». То есть при равных расходах теплоносителя в прямом и обратном трубопроводах (М₁ = М₂) мы должны получить значение теплопотребления: Q = M₁ · (h₁ – h_XB) – M₂ · (h₂ – hh_XB) = M₁ · (h₁ – h₂), где h₁, h₂ – удельная энтальпия воды в прямом и обратном трубопроводах соответственно, h_XB – удельная энтальпия воды в системе холодного водоснабжения.

Но на практике, даже при идеально работающих расходомерах, в подающем и обратном трубопроводах и при полном отсутствии утечек из-за погрешностей измерений М₁ и М₂ не равны, и открытая формула приводит либо к завышению (при М₁ > М₂), либо к занижению (при М₁ < М₂) измеренного теплопотребления.

Рисунок 2. Замысловатый монтаж расходомера без прямых участков

В нашем случае данный фактор на нескольких узлах учета был еще и усугублен тем, что где-то при подключении были перепутаны кабели расходомеров в подающих и обратных трубопроводах, а в паре узлов – кабели термопреобразователей. При этом функция контроля разности температур во всех тепловычислителях не была включена. Поэтому даже при t₁ < t₂ вычислители «невозмутимо» рассчитывали значение теплопотребления Q.

Главная проблема получения недостоверных данных учета

Пока специалисты совершенствуют производимые ими приборы учета, а некоторые недобросовестные потребители пытаются найти способы, чтобы сфальсифицировать показания, сотрудники некоторых специализированных проектно-монтажных организаций либо по безграмотности, либо по безответственности монтируют и настраивают проверенные, поверенные теплосчетчики достойных производителей так, что данные учета оказываются недостоверными. Это и есть, на наш взгляд, одна из основных проблем учета тепловой энергии и воды. А причин ее возникновения – множество. Вот лишь некоторые из них:

• приборы учета довольно сложны при комплектации и настройке, при этом зачастую проверить их настройки на месте без дополнительного (сервисного) оборудования невозможно;
• простые (единые и настроенные еще на заводе-изготовителе) счетчики западного образца российский рынок в силу ряда причин не приемлет;
• уровень знаний об учете и приборах учета в среднем по отрасли крайне низок. Поэтому неграмотный или недобросовестный монтажник запросто может сдать узел учета неграмотному представителю энергоснабжающей организации. И оба будут уверены, что с узлом все в порядке, пока не возникнет какая-либо явная проблема;
• системы, гарантирующей квалификацию и обеспечивающей ответственность проектировщиков и монтажников, не существует. Лицензирование и членство в СРО качества работ не гарантируют;
• исполнитель работ чаще всего определяется по критерию «у кого дешевле», либо «кто даст больший откат», что почти всегда взаимосвязано;
• сроки выполнения работ, как правило, очень сжаты, поскольку денежные средства выделяют в последний момент перед тем, как они должны быть «освоены».

В заключение приведем еще одну типичную ситуацию. Выделено финансирование, которое нужно «освоить» быстро. Находят монтажную организацию, предложившую «лучшую цену». Эта организация, чтобы уложиться в скудный бюджет (определяемый «лучшей ценой»), временно нанимает работников без квалификации.

Рисунок 3. «Сверхплотный монтаж»: термопреобразователь не дает возможности полностью открыть затвор

Приборы и комплектующие берутся из тех, что есть в наличии (помним о «лучшей цене» и сжатых сроках), даже если для конкретных объектов они не совсем подходят. Все наспех монтируется, подключается и настраивается неквалифицированным персоналом.

Узлы сдаются в эксплуатацию только потому, что заказчик и энергоснабжающая организация не могут оценивать работоспособность приборов и (или) доверяют монтажной организации, имеющей сертификаты (лицензии, дипломы, членство в СРО).

Рисунок 4. Термопреобразователь: двухпроводное подключение вместо четырехпроводного

А если когда-то что-то всплывает, заставить монтажную организацию что-либо переделать невозможно, ибо акты подписаны и жаловаться некому.

Существующее состояние дел сводит на нет все усилия производителей приборов учета и перемещает на второй план проблемы взлома приборов учета и фальсификации их показаний. Предлагаем специалистам в данной области обсудить вопрос «что делать?» и поделиться своим опытом и предложениями.

⁰ Статья впервые опубликована в журнале «Новости теплоснабжения», №1 (185), 2016.

¹ Утверждены Минтопэнерго РФ 12 сентября 1995 года. Утратили силу с 25 января 2015 года на основании приказа Минэнерго России от 27 ноября 2014 года № 871.

² Количество литров на один импульс. – Прим. ред.