摘 要：本文主要從表觀漏損角度出發，通過將我公司普遍使用的大口徑機械水表與高精度水表串聯測試，對不同用水狀況下機械水表的計量損失進行了測試分析。
關鍵詞：大口徑 機械水表 高精度水表 計量損失
一．前言
近年來，供水管網的漏損問題越來越引起關注，各地供水企業也不斷在加強漏損控制的探索和研究。水表作為供水企業與用戶間貿易結算的計量器具，由于水表誤差造成的計量損失在漏損水量中占據一定比例。因此，對不同用水條件下水表計量誤差的研究，特別是對數量少但水量大的大口徑水表計量誤差的研究，成為水表管理及漏損控制工作的一項重要課題，對各供水企業降低管網漏損、增加經濟效益意義重大。
二．我公司現狀
目前，我公司DN80-200大口徑水表以LXS旋翼式水表、WS垂直螺翼式水表、WPH水平螺翼可拆式水表為主，針對部分特殊場合及用水情況使用了少量的超聲波水表。據統計，大口徑水表占全公司所有水表的比例僅為2%，但計量的水量占售水量的比例高達64%。
我公司大口徑水表在網運行過程中，曾出現了如因水表配置不合理造成頻繁故障或出現不計量、少計量的情況。針對此類問題，我們通過更換高精度水表等方式進行了臨時處置，雖然效果比較明顯，但是對機械水表的計量損失沒有進行系統性分析。2015年起，我公司開展了科研課題，針對大口徑水表的計量誤差進行測試研究，計劃通過課題成果的分析總結，為我公司建立水表合理化配置、動態化管理的有效模式，并形成大口徑水表的應用及安裝管理制度。
三．計量誤差測試
水表的流量特性由最小流量Q1、分界流量Q2、常用流量Q3、過載流量Q4四個流量點確定，通過分界流量點把水表流量范圍分為低區和高區的流量，水表在低區最大允許誤差為±5%，在高區最大允許誤差為±2%。根據水表的流量特性曲線（見圖1），為減小誤差、保證計量準確，水表應在高區流量范圍內工作。但水表在網運行的實際過程中，現場情況往往較為復雜，會出現如“大表小流量”、“小表大流量”等問題，對水表計量準確性產生影響。
圖1 水表流量特性曲線
為掌握大口徑水表在不同用水條件下計量性能，我們將公司在網機械水表與高精度水表進行了串聯比對，分別開展了小流量測試、大流量測試等試驗，情況如下：
1、小流量測試
收集了7處有效試驗點的測試數據，機械水表最大誤差為-97.21%，最小誤差為-1.70%，平均誤差為-32.38%（見表1）。
表1 小流量測試數據
|
序號 |
檔案號 |
口徑 |
試驗天數 |
月均水量 （m3） |
機械水表 水量（m3） |
高精度水表 水量（m3） |
機械水表 誤差（%） |
|
1 |
55183 |
50 |
139 |
133 |
615.3 |
655.6 |
-6.15 |
|
2 |
171 |
50 |
196 |
53 |
345.8 |
398.5 |
-13.22 |
|
3 |
49848 |
100 |
164 |
370 |
2020.7 |
2055.7 |
-1.70 |
|
4 |
309966 |
100 |
190 |
684 |
4331 |
4475.8 |
-3.24 |
|
5 |
55479 |
150 |
190 |
447 |
2834 |
4485.3 |
-36.82 |
|
6 |
619142030 |
200 |
77 |
74 |
190 |
600 |
-68.33 |
|
7 |
619146022 |
200 |
122 |
54 |
218 |
7821.8 |
-97.21 |
（1）試驗前，我們對機械水表進行了更換、高精度水表進行了檢定，水表誤差均在國家允許范圍內。從試驗結果看，機械水表平均誤差為-32.38%，說明在“大表小流量”情況下，我公司使用的機械水表與高精度水表相比，有明顯的計量損失。
（2）從測試情況分析，機械水表誤差超過-30%的三處試驗點中，在網機械水表均長期處于分界流量以下的低區流量范圍內運行，存在較大的計量損失。
（3）“大表小流量”是目前較為常見的一類計量不準問題，但由于涉及到的單個用戶用水量小，國內水司普遍重視程度不高。我公司前期針對個別大表小流量引起的計量不準問題（如城北體育館、成都電機廠宿舍）進行了測試，將在網水表更換為超聲波水表后，水量分別提升了72.63%、43.71%，換表效果還是很明顯的。
目前，處理“大表小流量”問題有兩種方式：一是使用高精度水表，其特點是操作方便（只需要現場換表）、效果明顯（能有效減少計量損失），但由于高精度水表的價格高、是普通機械水表的幾倍，需要綜合考慮換表成本及能產生的經濟效益等因素；二是管道縮徑、安裝適宜的小口徑水表，其特點是能保證水表在網計量的準確性，但需要考慮現場施工條件等因素。
2、大流量測試
收集了6處試驗點的測試數據，機械水表最大誤差為-13.84%，最小誤差為-0.35%，平均誤差為-4.51%（見表2）。
表2 大流量測試數據
|
序號 |
檔案號 |
口徑 |
試驗天數 |
月均水量（m3） |
機械水表 水量（m3） |
高精度水表水量（m3） |
機械水表誤差（%） |
|
1 |
46822 |
50 |
62 |
8617 |
17808 |
18776 |
-5.16 |
|
2 |
308847 |
100 |
51 |
19352 |
32899 |
33014.6 |
-0.35 |
|
3 |
619203280 |
150 |
45 |
106840 |
160260 |
161721 |
-0.90 |
|
4 |
619201807 |
200 |
45 |
111480 |
167220 |
173451 |
-3.59 |
|
5 |
80874 |
200 |
31 |
64964 |
67129 |
77908.2 |
-13.84 |
|
6 |
80161 |
200 |
31 |
66058 |
68260 |
70512.9 |
-3.20 |
（1）試驗前，我們對機械水表進行了更換、高精度水表進行了檢定，水表誤差均在國家允許范圍內。試驗中，機械水表也保持在高區流量范圍內運行。從試驗結果看，機械水表平均誤差為-4.51%，說明在用水量大的情況下，我公司機械水表與高精度水表相比，有較大的計量損失。
（2）國內供水企業普遍更加關注用大水量水表的計量問題，近年來使用測量范圍更寬的電子水表數量也逐年在增多，有成效、成本回收周期短是其特點。根據本次測試結果，按照我公司水價計算，試驗高精度水表（包含遠傳監控設備）成本回收周期平均不到2個月。
3、正常流量測試
根據水表口徑及月均水量測算，我們還選擇了5處水表處于正常流量范圍內運行的試驗點進行測試，機械水表平均誤差為-0.14%，機械水表與高精度水表相比計量損失較小，說明我公司堅持開展的水表周檢工作保證了水表在正常工作條件下有較高的計量準確性。
四．結束語
水表計量誤差研究在水表的選型與應用上起到了十分關鍵的作用，供水企業應當通過不斷的測試分析，摸清水表的計量性能和應用特點，選用符合使用要求的水表。這樣才能達到提高計量精度、保證公平交易的目的，為供水企業實現精細化管理及可持續發展發揮應有的作用。
參考文獻：
JJG162-2009 冷水水表檢定規程
作者簡介：
郭海蓮，成都市自來水有限責任公司計量中心主任，高級工程師，畢業于哈爾濱理工大學工業自動化儀表專業，于1991年參加工作
任昊，成都市自來水有限責任公司計量中心副主任工程師，畢業于電子科技大學測控技術與儀器專業，于2004年參加工作
成都市青羊區青羊上街131號，郵編610072.
