Промышленные теплосчетчики

Когда говорят про промышленные теплосчетчики, сразу лезут в голову СТО Газпром, точность, межповерочный интервал. А на деле, основная головная боль начинается после того, как все это смонтировано и принято. Вот, к примеру, недавно смотрел проект, где заложили ультразвуковые расходомеры с классом 1,0, но забыли про элементарный прямой участок до и после. В итоге на малых расходах погрешность зашкаливала. Это типично — думают, что купил ?крутой? теплосчетчик, и все. А он — лишь часть системы.

Из чего на самом деле складывается рабочая система учета

Сам по себе счетчик тепла — это, грубо говоря, вычислитель, который получает данные. А вот что он получает — вопрос второй. Расходомеры, термопреобразователи, датчики давления. Вот здесь и кроется 80% проблем. Ставят, бывает, хороший вычислитель, но экономят на термопарах. Или ставят термопреобразователи платиновые, но без защиты от электромагнитных наводок в цеху. Показания пляшут, ищешь причину — а она в мелочи.

Особенно это касается современных протоколов. Все бегут в ?умные? системы, промышленные теплосчетчики с удаленным доступом. Но если канал связи нестабилен, или на объекте нет нормального электропитания, то вся эта умность висит мертвым грузом. Приходится ездить и снимать вручную. Видел на одной котельной — стоит современный комплекс, а данные выгружают на флешку, потому что GSM-модем в зоне мертвой связи. Ирония.

Или взять калибровку. Многие думают, что раз провели первичную поверку на стенде, то все. А на реальном теплоносителе, с той же водой или паром, характеристики могут уйти. Особенно если в системе есть загрязнения или нестабильный поток. Мы как-то ставили комплект на обратку, и через полгода расходомер ?завысил? показания. Разобрались — оказалось, на стенке трубы перед ним образовался солевой нарост, изменивший профиль потока. Пришлось чистить и заново калибровать по месту. Теперь всегда смотрим не только паспортные данные, но и реальные условия монтажа.

Где чаще всего ошибаются при выборе и монтаже

Одна из ключевых ошибок — несоответствие диапазона измерений расходомера реальному расходу. Берут ?с запасом?, а прибор на минимальных расходах работает на пределе своей погрешности или вообще не регистрирует. Это особенно критично для объектов с сезонной или суточной нагрузкой. Летом, когда тепла нужно немного, счетчик может ?молчать?. Или наоборот, ставят маломерный расходомер, а при пиковой нагрузке он работает на верхней границе, быстро изнашивается.

Второй момент — материалы. Для агрессивных сред или высоких температур нужны специальные исполнения. Ставили как-то стандартный теплосчетчик на пар низкого давления, но с химическими добавками. Через год корпус датчика давления начал корродировать. Пришлось менять на нержавейку. Теперь всегда запрашиваем у технологов полный состав теплоносителя. Кажется мелочью, но мелочь эта стоит дорого.

И, конечно, интеграция. Часто заказчик хочет видеть данные в своей общей SCADA-системе. А протоколы несовместимы. Приходится городить шлюзы, OPC-серверы. Иногда проще и надежнее изначально выбрать счетчик, который ?умеет? говорить на нужном языке. Но тут тоже палка о двух концах — иногда эти встроенные протоколы реализованы криво. Лучше, когда есть открытый Modbus, с ним меньше мороки.

Связь, данные и ?умные? обещания

Сейчас тренд — IoT. Все хотят удаленный мониторинг, предиктивную аналитику. Но в промышленности, в отличие от ЖКХ, с этим сложнее. Толстые стены цехов, металлоконструкции, работающее оборудование — все это глушит сигнал. Проводной интернет есть не везде. GSM может не ловить.

Поэтому когда вижу проекты с повсеместным внедрением NB-IoT для критичного учета, немного скептически отношусь. Технология перспективная, но для ответственных узлов, где нужна гарантированная доставка данных каждые 10 минут, я бы пока полагался на проверенные проводные решения или радиоканал с mesh-топологией. Для вспомогательных, некритичных точек — да, NB-IoT может быть удобен для сбора статистики.

К слову, встречал в ассортименте одной компании, ООО Тяньцзинь Тяньфэй Хайтай Клапан, которая, судя по сайту https://www.tfht.ru, предлагает среди прочего и счетчики воды NB IoT. В их описании указано, что компания тщательно разработала богатый и разнообразный ассортимент продукции. Это интересно, но для теплосчетчиков в промышленности ключевым остается вопрос не столько связи, сколько надежности первичных преобразователей в тяжелых условиях. IoT-модуль — это лишь канал передачи. Если сам датчик расхода или температуры дает сбой, то скорость передачи данных уже не важна.

Личный опыт: один неудачный и один успешный кейс

Расскажу про случай, который многому научил. Заказчик требовал максимальной точности для учета пара на выходе из котла. Выбрали вихревой расходомер с термокомпенсацией, дорогой. Смонтировали все по уму. Но через пару месяцев начались расхождения с расчетами цеха-потребителя. Долго искали причину. Оказалось, что в самом котле была нештатная работа горелок, создававшая сильную вибрацию на участке монтажа. Вихревой счетчик к такой вибрации очень чувствителен. Пришлось демонтировать и ставить систему на основе стандартных сужающих устройств (сопел), хотя они и менее точные в идеальных условиях, но зато невосприимчивы к этой конкретной вибрации. Вывод: самая высокая паспортная точность бесполезна, если не учесть все эксплуатационные факторы.

А теперь успешный. На крупном пищевом комбинате нужно было организовать поквартирный учет тепла от общей паровой магистрали для десятка цехов. Задача — разные графики работы, разбор пара скачками. Поставили комплекты на основе ультразвуковых расходомеров, но с усиленным вниманием к быстродействию вычислителя и с датчиками давления в каждой точке. Интегрировали все в единый диспетчерский пульт с простой веб-визуализацией. Главным было настроить алгоритмы усреднения и фильтрации кратковременных скачков, чтобы не было споров между цехами. Система работает уже три года, нареканий нет. Секрет успеха здесь — не в отдельном ?золотом? счетчике, а в том, что систему проектировали комплексно, с учетом технологии потребления пара на каждом участке.

Так на что смотреть в итоге?

Если резюмировать, то выбор промышленного теплосчетчика — это не выбор бренда или модели из каталога. Это проектирование измерительного узла. Начинать нужно с техзадания, где четко прописаны все параметры теплоносителя, диапазоны, условия монтажа, требования к протоколам и точности. И уже под это искать компоненты.

Очень рекомендую не пренебрегать пуско-наладочными работами и первой проверкой ?в поле?. Часто настройки, сделанные на заводе-изготовителе, требуют коррекции под конкретную среду. И обязательно закладывайте в бюджет и сроки возможность замены какого-то компонента, если он не подошел. Идеальных решений нет, есть оптимальные для данных условий.

И последнее. Документация. Кажется скучным, но когда через пять лет нужно провести поверку или разобраться в расхождениях, именно качественные монтажные схемы, акты настройки и протоколы испытаний спасают. Храните все. Даже если кажется, что это уже никому не нужно. Нужно. Всегда.