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      電磁流量計

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      電磁流量計在農村供水工程計量現狀問題及對策建議

      來源:www.m3987.com作者:發表時間:2018-07-12

                 摘要:對農村供水工程的取用水量進行計量是貫徹落實有關法律法規的需要,是踐行最嚴格水資源管理制度的需要,也是保障農村供水工程工程良性運行的需要。通過調研發現,我國農村供水工程進出廠水主要計量設備主要有超聲波流量計、電磁流量計等;用水戶水計量設備主要有機械式水表、IC卡智能水表、遠傳水表等。最后,分析了不同地區、不同供水規模農村供水工程計量設備安裝率存在差異的原因以及量值不準的原因,提出了做好農村供水工程計量工作,促進工程的良性運行的建議。

       
      工程概況
              農村供水工程包括集中式供水工程和分散式供水工程,其中集中式供水工程,按供水規模,可分為5類[1],如表1所示。截至2016年底,全國共有集中供水工程100多萬處,其中,千噸萬人以上工程(即Ⅲ型以上農村集中式供水工程)1.5萬處,200~1000m3/d的工程(即Ⅳ型農村集中式供水工程)4.9萬處。由于各地在積極推進農村供水規模化發展,因此,本文主要針對供水規模在Ⅳ型及以上的農村集中式供水工程。
      農村集中式供水工程分類
              農村供水的計量主要是在進廠水(取水)、出廠水和用水戶處對水量的計量。農村供水工程取水水源水質一般符合《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)或《地下水質量標準》(GB/T14848-2017);農村供水工程出廠水、用水戶水龍頭水(管網末梢水)水質達到《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)的要求。一般情況下,農村供水工程取水、出廠水和用水戶水龍頭水屬于導電的清潔液體,水溫為常溫,pH值約6.5~8.5。流速介于0.6~2.0m/s之間,工程主管道管徑一般小于500mm,入戶管道管徑一般為15和20mm,管材主要包括球磨鑄鐵管、PE管、U-PVC管、PP管和鍍鋅鋼管等。
       
              對農村供水工程的取用水量進行計量是貫徹落實《中華人民共和國水法》、《取水許可和水資源費征收管理條例》、《取水許可管理辦法》(水利部2008年第34號令)等有關法律法規的需要,是踐行最嚴格水資源管理制度的需要,也是保障農村供水工程工程良性運行的需要。對農村供水工程進廠水、出廠水和用水戶水量進行計量,不但可以為工程經濟核算和管網漏損的診斷提供依據,還有利于提高農村供水調度的管理水平,提高供水安全,降低生產成本,從而促進工程良性運行。農村供水工程計量收費是農村供水工程運行管理的重要內容。目前,我國農村還存在部分農村供水工程沒有安裝計量設備不收水費,或者按戶、按人固定收費,或者雖然安裝了計量設備,但是沒有完全實行計量收費的現象。這種不完善的計量收費制度和現狀,導致一些小型農村供水工程收不抵支,只能靠政府財政補貼和自籌勉強維持日常運行,難以持續良性運行。不收水費、固定收費也導致用水戶用水隨意、浪費,甚至部分農戶冬季水龍頭長流水、夏季用自來水澆園。
       
      2農村供水工程計量設備使用情況及原因分析
              農村供水工程計量設備,是指在農村供水工程中單獨地或連同輔助設備一起用以進行水量測量的工作計量器具。選擇全國不同地區(東北、華北、華東、中南、西南、西北)、不同供水規模(Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型)的249處農村供水工程進行了調研,調研方式包括資料收集與分析、座談討論、現場查勘等方式。調研省(直轄市)包括東北的A、B,華北的C、D,華東的E、F,中南的G、H,西南的I、J,以及西北的K、L等12個省(直轄市)。從調研情況來看,農村供水工程進出廠水計量設備安裝率為78.7%,用水戶水計量設備安裝率略高于進出廠水計量設備安裝率,為83.1%。
       
      2.1不同地區農村供水工程計量設備情況及原因分析
              不同片區農村供水工程計量設備安裝情況統計見圖1。華北的C、D、華東的E以及西北的L調研的農村供水工程進出廠水計量設備安裝率和用水戶水計量設備安裝率最高,都達到了100%。C和E因為農村經濟條件相對較好,建設投入相對較高,在農村供水工程建設時就安裝了進出廠流量計和用水戶水表;D因為推行規模化供水為主,相當一部分地區實現了城鄉一體化供水,全省范圍內農村供水工程計量收費比較到位;L則是因為當地相對水資源匱乏,農村居民用水繳費意愿較高,計量收費得以推行。而西北的K調研的農村供水工程進出廠水計量設備安裝率和用水戶水計量設備安裝率最低,都為0。由于K地廣人稀,高寒地區農村供水工程多以重力自流方式供水,不收水費,所以 K 調研的農村供水工程都沒有安裝計量設備。西南的 I 調研的農村供水工程進出廠水計量設備安裝率為 7.7%,而用水戶水計量設備安裝率為 92.3%,是因為 I 的農村供水工程供水規模相對較小,主要為Ⅲ型或Ⅳ型工程,絕大部分工程對用水戶實行計量收費。
      不同片區農村供水工程計量設備安裝情況
      2.2 不同供水規模農村供水工程計量設備情況及原因分析
              不同供水規模農村供水工程計量設備安裝情況統計見圖2。Ⅱ型及以上(即供水規模在 5 000 m 3 /d 以上)的農村集中式供水工程進出廠水量計量率和用水戶水計量率都達到了100%,這是因為越是這種大供水規模的農村供水工程,往往都進獨立經濟核算,自負盈虧。工程要保證可持續運行,要保證盈利,勢必就進行計量收費。而供水規模越小(如Ⅲ型、Ⅳ型農村供水工程),工程進出廠水量計量率和用水戶水計量率相對越低。主要原因是部分地區由于氣候條件原因導致計量設備凍損或者其他原因導致該地區計量收費難以推行,從而部分工程沒有安裝計量設備。
      不同供水規模農村供水工程計量設備安裝情況
      3 計量設備技術經濟性分析
              農村供水工程進出廠水主要計量設備主要有超聲波流量計、電磁流量計等,用水戶水計量設備主要有機械式水表、IC 卡智能水表、遠傳水表等。農村供水工程常用計量設備技術經濟性綜合比較如表 2 所示。對于進出廠水的計量,如果是新建工程,選擇安裝三暢電磁流量計或者超聲波流量計都可以,三暢電磁流量計精度較超聲波流量計高,價格也稍貴些。如果已有工程補裝計量設備,則建議選擇超聲波流量計。無論是插入式超聲波流量計還是外夾式超聲波流量計的安裝,都可以做到不斷流安裝,安裝比較方便。對于用水戶水計量,則根據當地經濟條件,收費管理方式,用水戶意愿等,選擇安裝機械式水表或者 IC 卡預付費水表,北方地區還需要考慮水表防凍問題。
      農村供水工程常用計量設備綜合比較
      4 農村供水工程計量設備量值不準的主要原因分析
              目前,雖然供水規模在Ⅳ型及以上農村集中式供水工程80%左右都安裝了水量計量設備,但是調研過程中發現計量設備在使用過程中很難達到設備標識的計量精度,主要有以下幾個方面原因。
       
              (1) 部分計量設備安裝不規范。如根據《電磁流量計》(JB/T 9248-1999)的要求,公稱通徑 1 000 mm 以下的三暢電磁流量計,其上游直管段長度應不小于 5DN,下游直管段長度應不小于 2DN;根據《封閉滿管道中水流量的測量飲用冷水水表和熱水水表 第 2 部分:安裝要求》(GB/T 778.2-2007)的要求,用水戶水表安裝至少要滿足上游直管段 10DN,下游直管段 5DN。由于受安裝空間的限制,計量設備安裝時沒有滿足上下游直管段長度要求,從而造成計量誤差。當流量計安裝在輸水管道高處時,由于水流在輸送過程中可能會夾雜很多氣泡,在輸水管道高處被分離出來,從而帶來計量誤差 [2] 。農村供水工程用水戶水表許多都安裝在戶外,有些地方為了查表方便,將用水戶水表集中并聯安裝在一個水表井內。在實際運行過程中,由于壓力波動沖擊和振動沖擊,有時候會出現其中一個水表過水,相鄰其他水表不過水也轉動的情況 [3] 。
       
              (2)部分計量設備使用環境未達到規范要求。流量計的現場工作環境包括環境溫度、濕度、有無腐蝕性氣體、有無振動、有無陽光照射、有無雨水浸淋等[4,5] 。與城市供水工程相比,農村供水工程所處環境相對惡劣,進出廠水表很多都未安裝在流量計井里面,直接裸露在外。有的雖然安裝在流量計井里,但是井里的環境條件達不到流量計正常工作要求。
       
              (3)部分超出計量設備正常計量范圍。一般情況下,流量計都有流量測定范圍,計量精度只有在測定范圍內才能保證。在測定范圍以外,流量計仍然可以測量,但是計量精度要下降,有的甚至會造成流量計損壞[2] 。農村供水工程管道流量時變化系數較大規模城市供水工程要大,因此,在用水高峰期或者用水低谷時,流量可能超出流量計正常測量范圍,造成測量誤差大。
       
              (4)計量設備未進行定期檢定/校準或更換。為保證計量精度,三暢電磁流量計、超聲波流量計還有用水戶水表,都需要按照相關標準要求進行定期計量檢定或校準。根據《電磁流量計檢定規程》(JJG 1033-2007)的要求,電磁流量計準確度等級為0.2級及優于 0.2 級的其檢定周期為 1 a,對于準確度等級低于0.2 級及使用引起誤差的電磁流量計檢定周期為 2 a。根據《超聲波流量計檢定規程》(JJG 1030-2007)的要求,超聲波流量計檢定周期一般不超過 2 a。對于插入式超聲波流量計,如流量計具有自診斷功能,且能夠保留報警記錄,也可每 6 a 檢定一次并每年在使用現場進行使用中檢驗。根據《冷水水表檢定規程》(JJG 162-2009)的要求,對于標稱口徑 25 mm 及以下的水表實行首次強制檢定,限期使用,到期更換使用期限一般不超過 6 a。但是由于種種原因農村供水工程計量設備鮮有進行計量檢定/校準,或者到期更換。
       
      5 結論與建議
              通過對全國六大片區Ⅳ型及以上農村集中式供水工程計量設備安裝情況進行調研,進出廠水計量設備安裝率和用水戶水計量設備安裝率分別為 78.7%和 83.1%,但是計量設備安裝率并不等同于計量收費率。現場調研發現,有部分地區農村供水工程雖然安裝了計量設備,但是由于種種原因還是固定按人或者按戶收費,甚至不收費的情況。總體而言,農村經濟條件好,農村供水工程管理好,水資源匱乏,用水戶繳費用水意愿高的地區,以及供水規模越大的農村供水工程計量設備安裝率要高,計量收費實施較好。“十三五”期間,全國開始實施農村飲水安全鞏固提升工程,實行地方負責制。因此,建議各省份從以下幾個方面做好農村供水工程計量工作,以促進工程的良性運行。
       
              (1)多途徑大力推行計量收費,進一步提升計量設備安裝率。抓好“十三五”農村飲水安全鞏固提升的新機遇,將計量設備安裝作為農村飲水安全鞏固提升工程實施的一項重要內容。建立健全農村供水工程計量收費的規章制度,規范完善計量收費工作機制。各級水行政主管部門要充分利用各種新聞媒體,采取多種形式廣泛開展宣傳,使人們進一步認識到用水繳費、計量收費是推進計劃用水和節約用水的前提和基礎,是實現水資源可持續利用的重要手段,從而不斷提高對取用水計量的認識。對于新建農村供水工程,必須安裝進出廠水和用水戶水計量設備,實行計量收費。對于已建工程,查漏補缺,優先實現千噸萬人以上供水工程進出廠水和用水戶水全部安裝計量設備,全部實現計量收費;再逐步提升Ⅳ型及以下農村供水工程計量設備安裝率和計量收費率。此外,建議將農村供水工程進出廠水量計量、用水戶水量計量落實情況納入農村飲水安全鞏固提升工作考核體系。
       
              (2)規范計量設備的安裝和使用,保障計量精度。根據工作環境條件、流量范圍,在經濟條件允許的情況下,選擇適宜的計量設備類型。經濟方面除考慮計量設備購買費用和安裝調試費用外,還需要考慮運行維護費用和定期檢定/校準等費用[6] 。同時農村供水工程的水量計量涉及管網漏損以及計量收費的問題,計量設備的精度也是一個重要因素,因此在考慮費用的同時需要兼顧計量精度。綜合考慮計量設備的計量精度、安裝使用條件、設備購買費用、運行維護費用等因素,電磁流量計和時差法超聲波流量計用在農村供水工程進出廠水的水量計量目前是最合適的。在用水戶水計量設備方面,各地可根據需求選擇機械式水表或者 IC 卡智能水表[7,8] 。除了要考慮計量設備的安裝方向、水流動方向、上下游管道狀況、閥門位置、管道材質等內容,計量設備安裝處周圍環境因素如溫度、濕度、安全性和電氣干擾等,也是很重要的一項考慮內容[6] 。農村供水工程進出廠流量計如安裝在流量計井內,則最好采用分體式,傳感器滿足 IP68 的要求,變送器滿足 IP65的要求。流量計井內一般不會有電氣干擾,也不會有危險化學物質侵蝕,安全性較好。溫度不同地區差異較大,主要考慮為一天早中晚的變化及一年的季節變化。為了保證計量設備的計量精度,需按照相關標準要求,定期進行計量檢定/校準。
       
              (3)加強計量設備的維護和監管。對于進出廠水計量設備,農村供水管理單位要加強對農村供水工程管理人員進行水量計量設備運行維護方面的培訓,提高管理人員素質,確保計量設備的正常運行。對于用水戶水計量設備,針對用水戶蓄意破壞等情況,制定相應的懲戒措施,加強用水戶水計量設備使用情況的監管。
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