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冷水水表使用中计量失准的原因及改进措施分析

作者

李旭

浏阳市自来水公司 湖南浏阳 422000

一、引言

水表作为贸易结算的重要计量器具,广泛应用于各领域,其计量准确性直接关系群众利益和社会公平。准确计量可保障水资源合理计价,促进节约用水,并为供水企业成本核算与管理提供依据。然而在实际使用中,冷水水表常出现计量失准问题,给供需双方造成困扰和经济损失。因此,分析计量失准原因并提出改进措施具有重要现实意义。

二、水表使用中(检定周期内)计量失准的原因分析

2.1 供水管理机构体制与管理问题

在当前的供水管理体系中,部分供水管理机构体制较为落后,管理模式存在诸多不足。水表大多由供水管理机构(如自来水公司)负责销售并安装,随后向客户收取费用。在这一过程中,企业受逐利本能驱使,往往优先考虑价格因素,采购一些价格低廉但质量难以保证的水表。这些劣质水表在稳定性和耐磨性方面表现欠佳,长期使用容易出现各种故障,进而导致计量失准。

按照规定,水表在投入使用前必须进行首次强制检定,这是确保水表计量准确的重要环节。然而,由于监管难度较大以及部分管理机构的疏忽,大量水表未经首次检定就被直接投入使用,使得这些水表的计量合格性无法得到有效保证。这无疑为后续的计量失准问题埋下了隐患,一旦这些未经检定的水表出现问题,将会直接影响到用户的用水费用结算和供水企业的经济效益。

2.2 水表检定社会公用计量标准装置问题

水表检定社会公用计量标准装置是检定水表计量准确度的关键依据,其性能和状态直接决定了检定结果的可靠性。在县区级,该装置的选配通常由政府出资购买,但部分装置的性能仅能基本满足要求,在长期使用过程中,容易出现各种问题。

一些水表检定装置的参数量值超差,导致系统误差增大。这可能是由于装置长期使用后未进行及时校准和维护,使得其测量精度下降。同时,部分装置还存在压力不稳定的情况,这会对水表的检定产生干扰,影响检定结果的准确性。此外,装置中的一些零部件在长期使用后可能会出现残缺损坏,但由于维护不及时,这些问题未能得到及时解决,进一步降低了装置的性能。

自 2017 年 4 月国家规定取消强制检定收费后 基层计量检定技术机构为了节省检定成本,采取了一系列不当措施。例如,随意延长水表检定 机构对装置不进行检定,也不及时更换残缺的零部件。这些行为严重影响了水表检定装置的正常运行, 使得检定结果的可靠性大打折扣,进而导致大量不合格水表被误判为合格,投入使用后出现计量失准问题。

2.3 水表安装问题

水表的安装质量对其计量准确性有着至关重要的影响。国家对水表安装有明确的标准和要求,如要执行GBT778.2—2007《封闭满管道中水流量的测量饮用冷水水表和热水水表第 2 部分安装要求》。然而,在实际安装过程中,很多安装人员未能严格按照标准执行。

部分水表在安装时未能做到平稳端正、水平放置,存在倾斜安装的情况。这会导致叶轮轴与上夹板衬套、顶尖与叶轮衬套、齿轮轴与夹板间的阻力增大,有时还会出现齿轮啮合异常的现象,从而使水表计量偏负。同时,水表和管线不同轴安装也是常见问题之一,这会影响水流的正常流动,导致水表入水口压力不稳、流量不均,进而造成计量超差失准。

此外,一些水表的前后直管段长度不符合要求,有的水表前上游管段安装有弯头、阀门等,改变了水的正常流速,影响了水表的计量准确度。按照规定,水表前要有不小于 10 倍管径的直管段,水表后要有不小于 5倍管径的直管段,且上下游直管段需同轴安装。若直管段长度不足或安装有影响流速的部件,会破坏水流的稳定性,使水表无法准确计量。还有的水表应加装过滤网而未加装,水中的杂质容易进入水表,导致水表内部机件堵塞或磨损,影响计量精度。

2.4 计量水质质量问题

水质的好坏是影响水表计量准确性的重要因素之一。如果计量水质质量太差,且长期不进行水质处理,将会对水表的正常运行产生严重影响。

水中夹带的固体杂质颗粒,如沙粒、麻丝等,容易堵塞水网、叶轮盒调节孔、进水孔,造成流量不均匀,压力不稳定,引起计量超差。当杂质堵塞进水孔时,水流通过水表的流速会发生变化,导致水表计量不准确。同时,水中所含有机物或无机物超标,如硫酸、铁、盐和钙质等,容易结成水垢,堵住水网、水孔或腐蚀水表零部件。水垢的积累会影响水表内部的水流通道,使水流不畅,进而影响计量精度。而零部件的腐蚀则会导致其性能下降,甚至损坏,直接影响水表的计量准确性。

2.5 水表自身质量与磨损问题

水表自身的质量问题也是导致计量失准的原因之一。一些水表不是由正规厂家生产,其配件质量不合格,这会严重影响水表的整体性能和计量准确性。此外,部分老式 A 级表精度较低,已无法满足现代高精度计量的要求,在使用过程中容易出现计量误差。

水表在长期使用过程中,由于叶轮旋转与顶尖频繁磨擦,顶尖作为支撑叶轮转动的重要部件,容易出现磨损。顶尖磨损会导致两种情况:一是顶尖与叶轮之间摩擦阻力增大,使得水表计量偏负;二是叶轮位置下降,叶轮与叶轮盒之间距离增大,阻力减小,从而使水表计量偏正。同时,在水表使用时,由于水表内配水的不均匀性,流经叶轮盒斜进水口侧流量大于水表出口侧的进水流量,这会导致顶尖中部与叶轮轴套频繁摩擦,叶轮向水表出水口侧倾斜,使叶轮边缘部位与叶轮盒内壁产生亲近,阻力增大,同时叶轮直径被磨小,水对叶轮的冲击力矩变小,水表计量偏负;此外,叶轮上部中轴与上夹板轴套也会向水表出水口倾斜,上夹板轴套频繁摩擦,被磨成椭圆形,叶轮中轴发生偏移,叶轮轴与齿轮盒之间产生磨损,导致阻力增大,同样会使水表计量偏负。

2.6 水表选型问题

用户在选择水表口径时,如果没有根据用水的变化规律,未经水力计算合理选择水表型号,就会导致水表选型不当。有的用户安装的水表型号口径偏大,在用水低谷时,用水流量低于水表规定的最小流量,使得水表无法准确计量,出现计量偏负的情况。相反,有的用户安装的水表型号口径偏小,在用水的大部分时间内,用水流量大于水表规定的额定流量,长期处于这种过载运行状态下,会造成水表零部件的机械磨损加剧,从而影响水表的计量准确性,导致计量产生误差。

2.7 水中空气与表前阀门问题

管道维修后,水中常常会混入空气。一方面,残留于水表中的多数空气滞留在上部,当随水排出水表外时,水表指针所指示的容量往往大于实际的排水量,导致水表计量偏正。另一方面,残存的空气还能削弱水表调整器的作用,使调整器对水的反击作用显著削弱,进一步加剧了水表计量偏正的情况。

水表使用时,如果表前阀门没有全部开启,或者有时用表前阀门进行调节水表流量,会致使水表的示值计量偏差。阀门未全开时,会阻碍水流的正常通过,使水表入水口压力和流量发生变化,从而影响水表的计量准确性。

2.8 外部干扰问题

外界的强磁场和震动也会对水表的正常工作产生影响,导致计量失准。对于一些采用电子元件的智能水表,强磁场可能会干扰其内部电子线路的正常运行,使脉冲信号在传输过程中产生误差,从而影响水表的读数准确性。而机械振动则可能会使水表内部的脉冲式传感器发出非正常脉冲信号,导致脉冲误差,进而造成水表计量不准确。在一些工业生产区域或靠近大型机械设备的场所,水表更容易受到强磁场和震动的干扰。

三、水表使用中计量失准的改进措施或解决办法

3.1 引入竞争机制,规范水表市场

政府应积极引导,在供水管理领域引入竞争机制,允许同一辖区内有多家供水管理机构共同运营。这样可以增加水表使用单位和个人的选择权,形成市场竞争压力,倒逼水表安装机构提高服务质量,严把水表质量关。供水管理机构为了在市场中立足,将不得不重视水表的质量,不再因贪图便宜而随意购买劣质水表进行安装。

对于将要安装的新表,计量行政监督管理部门应加大监管力度,严格监督企业执行首次安装强制检定制度。要求企业必须提供水表的质量合格 确保水表质量合格。对于不合格的产品,一律退回厂家,严禁投入使用。同时,要严厉打击人为破坏使用中水表计量的行为,加大惩罚力度,提高违法成本,维护水表计量的公正性和准确性,保护企业和广大消费者的利益,维护社会主义市场经济秩序。

3.2 推进计量检定机构体制改革

当前,基层行政、事业单位混合,强行政、弱事业的管理模式导致事业单位人员工作积极性不高,计量机构能力发展不足,检定人员水平有限。因此,应按照中央的要求,积极探索政事分开的改革路径,明确行政部门和事业单位的职责分工,充分调动事业单位人员干事、创业的积极性和主动性。

政府应加大对计量检定经费的投入,用于改善计量检定机构的硬件设施,购置先进的水表检定装置,提高检定的准确性和效率。同时,加强计量检定机构的能力建设,鼓励机构开展技术研究和创新,提高其在水表计量领域的技术水平和竞争力。

加强计量检定人员和计量体系管理人员的能力培训,定期组织专业知识和技能培训课程,邀请行业专家进行授课和指导。培训内容应涵盖水表的工作原理、检定规程、故障诊断与维修等方面,提高检定人员的专业素养和实际操作能力。严格实行绩效管理,将检定人员的工作质量、效率与绩效奖金挂钩,激励检定人员认真履行职责,提高工作质量。同时,提高计量检定从业人员的收入待遇,吸引更多优秀人才加入计量检定队伍,充实计量检定力量,确保计量检定工作的顺利开展。

3.3 做好水表选型与安装工作

用户在选择水表时,应根据用水的变化规律,结合实际用水量,通过水力计算合理选择水表型号和口径,确保水表的流量口径与用户正常用水量相匹配。避免因水表口径过大或过小导致计量误差。对于用水波动较大的用户,可以选择宽量程水表,以提高水表在不同流量下的计量准确性。

水表安装必须严格执行 GBT778.2 - 2007《封闭满管道中水流量的测量饮用冷水水表和热水水表第 2 部分安装要求》。安装人员应确保水表平稳端正、水平安装,不出现倾斜现象。保证水表安装在管道的直线管段上,两端直线管段的长度要符合国家规定,即水表前上游直管段长度不小于水表口径的 10 倍,水表后下游直管段长度不小于水表口径的 5 倍,且水表进水端的管道口径必须大于或等于水表进水口径。在水表进水端应加装过滤网,防止水中杂质进入水表内部,影响计量精度。对于一些特殊情况,如管道存在空气回流的可能,应在水表后安装一个单向止回阀,阻止空气的流通和水的回流,控制水表自转现象的发生,避免因安装质量差而产生计量超差失准现象。安装完成后,应对水表进行全面检查和调试,确保其正常运行。

3.4 加强水质处理与监测

供水管理机构应重视水质处理工作,建立完善的水质监测体系,定期对水源水、出厂水和管网水进行检测,确保水质符合国家相关标准。加强对供水管网的维护和管理,定期对管网进行清洗和消毒,防止管网内壁结垢和滋生细菌。对于老旧供水管网,应根据实际情况进行更新改造,选用优质的管材,减少水质污染的风险。

当发现水质存在问题时,应及时采取相应的处理措施。例如,对于水中固体杂质较多的情况,可以增加过滤设备,提高水的过滤精度;对于水中有机物或无机物超标的情况,可以采用化学处理方法,如投加絮凝剂、消毒剂等,对水质进行净化和消毒处理。同时,要加强对水质处理过程的监控,确保处理效果符合要求,为水表的正常运行提供良好的水质条件。

3.5 定期维护与校准水表

建立健全水表定期维护和校准制度,对在用水表进行建档立卡,详细记录水表的安装时间、型号、使用情况等信息。按照规定的周期对水表进行巡检和维护,定期清洗水表内部的机芯、滤网等部件,去除污垢和杂质,检查水表零部件的磨损情况,及时更换磨损或损坏的部件。

定期对水表进行校准,检测和纠正水表的计量误差。校准工作应按照国家标准进行,使用标准的计量器具和设备,确保校准结果的准确性和可靠性。对于校准不合格的水表,应及时进行维修或更换,确保水表在使用过程中的计量准确性。可以利用现代技术,如智能水表系统,实时监测水表的运行数据,及时发现水表的异常情况,提前进行维护和处理,减少计量失准的风险。

3.6 防止外部干扰

对于可能受到强磁场和震动干扰的水表 应采取有效的防护措施。例如,在安装水表时,尽量避免将其安装在强磁场源(如变压器、电机等) 蔽措施,减少磁场对水表的影响。对于容易受到震动影响的场所,可以为水表安装减震装置,如减震垫、 减震支架等,降低震动对水表的干扰,确保水表在无干扰的环境中正常运行。同时,加强对水表周围环境的管理,禁止在水表附近进行可能产生强磁场或震动的作业活动。

3.7 加强宣传与用户教育

行政管理部门应加强对水表强制检定工作的宣传力度,通过多种渠道,如电视、报纸、网络、社区宣传等,向社会公众普及水表计量的重要性以及水表强制检定的相关法律法规和政策知识。提高用户对水表计量准确性的认识,增强用户的维权意识,让用户了解到准确的水表计量关系到自身的切身利益,鼓励用户积极配合水表的检定和维护工作。

供水管理机构应向用户提供有关水表使用和维护的指导手册,告知用户正确使用水表的方法和注意事项,如避免频繁开关水龙头、保持表前阀门 全开 、定期检查水表运行情况等。同时,鼓励用户对使用中的水表实行定期检查,发现问题及时联系安装单位或检定机构进行维修维护,必要时进行使用中检定或校准,形成全社会共同关注和维护水表计量准确性的良好氛围。

四、结论

冷水水表计量失准涉及管理体制、检定装置、安装、水质及水表质量等。这不仅损害供水企业效益和用户权益,也影响水资源合理利用。改进措施包括引入竞争、改革检定机制、优化安装与选型、加强水质