能源計(jì)量領(lǐng)域流量計(jì)量選型與應(yīng)用手冊(cè)
摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)雖然不斷進(jìn)步，但是能源確實(shí)在不斷地減少，甚至存在枯竭的風(fēng)險(xiǎn)。能源計(jì)量是對(duì)能源量的計(jì)量，是實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約，并對(duì)能源進(jìn)行科學(xué)管理的手段。其在能源計(jì)量中，流量計(jì)量是重中之重。本文著重介紹流量計(jì)量在能源計(jì)量中的應(yīng)用分析。
1、前言：
流量計(jì)量一般是通過(guò)安裝各類流量計(jì)和二次儀表來(lái)實(shí)現(xiàn)的。流量計(jì)根據(jù)其工作原理可以分為容積式流量計(jì)、速度式流量計(jì)、差壓式流量計(jì)和質(zhì)量流量計(jì)等，配套的二次儀表為溫度、壓力測(cè)量?jī)x表和流量積算儀等。以下將主要分析流量計(jì)量在能源計(jì)量領(lǐng)域中的應(yīng)用。
2、流量計(jì)量在能源計(jì)量中的重要性：
社會(huì)在發(fā)展，能源問(wèn)題也日益突出，解決能源問(wèn)題，實(shí)施節(jié)能減排，打造低碳經(jīng)濟(jì)社會(huì)，是擺在我們面前的戰(zhàn)略目標(biāo)任務(wù)。在這一重要任務(wù)中，能源計(jì)量是重中之重，是能源問(wèn)題解決的關(guān)鍵，而且，流量計(jì)量又是能源計(jì)量實(shí)施的關(guān)鍵。
流量計(jì)量是通過(guò)安裝各類流量計(jì)和二次儀表來(lái)實(shí)現(xiàn)的。以下就將針對(duì)流量計(jì)量在能源計(jì)量中的應(yīng)用作重點(diǎn)分析。
在當(dāng)代社會(huì)，能源問(wèn)題的解決前提條件是要有準(zhǔn)確的能源計(jì)量數(shù)據(jù)來(lái)保障。而流量計(jì)量的計(jì)量范圍除了固體和電力能源外，其他關(guān)系到液體和氣態(tài)能源的計(jì)量都是通過(guò)流量計(jì)量來(lái)實(shí)現(xiàn)。所以流量計(jì)量在能源計(jì)量中的地位是極其高的。在當(dāng)代的能源問(wèn)題中，首要任務(wù)就是節(jié)能減排，低碳生活。在這一首要任務(wù)中，我們首先要對(duì)能源的消耗進(jìn)行計(jì)量，然后進(jìn)行具體問(wèn)題具體分析。由此可見(jiàn)，要解決能源問(wèn)題，首先要通過(guò)能源計(jì)量，要搞能源計(jì)量，必須重視流量計(jì)量。
從我國(guó)國(guó)情來(lái)說(shuō)，能源計(jì)量已經(jīng)成為大家關(guān)注的重點(diǎn)工程，抓好能源計(jì)量工作是實(shí)踐科學(xué)發(fā)展觀的重要環(huán)節(jié)，是建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)的必然途徑。流量計(jì)量不僅已經(jīng)成為企業(yè)和政府展開(kāi)能源檢測(cè)工作的基本手段，而且還是能源消費(fèi)統(tǒng)計(jì)中，如何科學(xué)使用能源和節(jié)約能源的重要一環(huán)。
3、流量計(jì)量在能源計(jì)量中的問(wèn)題：
3.1、在企業(yè)中存在的問(wèn)題：
目前，大部分企業(yè)對(duì)能源計(jì)量的認(rèn)識(shí)不足，都是大致的了解到皮毛，企業(yè)對(duì)流量計(jì)量使用的效率極其低下。其存在的主要問(wèn)題如下。
3.1.1、一部分企業(yè)用不正常的手段降低對(duì)能：
源計(jì)量工作的投入，特別是流量計(jì)量工作的投入。***主要的原因是一部分企業(yè)管理者不知道能源計(jì)量的重要性，且為了自身的經(jīng)濟(jì)利益而減少了這方面的投入，致使流量計(jì)的安裝率和受檢率均比較低，能源計(jì)量器具重點(diǎn)配備在關(guān)口表位置，次級(jí)用能單位和主要用能設(shè)備的計(jì)量器具配備不足，計(jì)量器具超檢定周期使用現(xiàn)象非常普遍，導(dǎo)致節(jié)能減排工作缺少了針對(duì)性和真實(shí)性。
3.1.2、能源計(jì)量管理水平過(guò)低。建立和健全能源計(jì)量管理制度是企業(yè)節(jié)約能源的基礎(chǔ)工作，
一個(gè)完善的制度可以使能源計(jì)量管理科學(xué)化、制度化和規(guī)范化。嚴(yán)格按照管理制度做好能源計(jì)量工作，可以完善能源基礎(chǔ)性工作，避免隨意性和
人為性。許多企業(yè)沒(méi)有建立計(jì)量管理制度，有些建立的，在執(zhí)行上也貫徹不力，形同虛設(shè)。造成低碳生活、節(jié)能減排的工作不能有效地開(kāi)展。
3.1.3、流量計(jì)量器具的品種、規(guī)格、準(zhǔn)確度和可靠性尚不能滿足生產(chǎn)要求。特別對(duì)腐蝕性流體、臟污流體、高粘性流體、多相流體、特大流量、微小流量等，有待發(fā)展有效的測(cè)量手段。流量標(biāo)準(zhǔn)裝置不能滿足流量計(jì)檢定要求，尤其是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)檢定流量計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)裝置，是在我國(guó)目前情況下急待解決的問(wèn)題。
3.1.4、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析不完整。許多企業(yè)的流量計(jì)量器具質(zhì)量差，甚至有些計(jì)量?jī)x器配備不合理，不能滿足能源計(jì)量器具準(zhǔn)確度等級(jí)的需求，導(dǎo)致計(jì)量數(shù)據(jù)的采集不真實(shí)、不準(zhǔn)確。另外，由于計(jì)量器具的使用、維護(hù)較差和管理人員專業(yè)水平不高，造成計(jì)量器具的工作效率低下，對(duì)于部分的計(jì)量器具統(tǒng)計(jì)、采集的數(shù)據(jù)不能科學(xué)地匯總和分析。同時(shí)，能源計(jì)量采集過(guò)程中，不能科學(xué)地制定時(shí)間間隔、路線以及環(huán)境條件，都可以使數(shù)據(jù)產(chǎn)生偏離。在能源計(jì)量領(lǐng)域，流量計(jì)量占重要的比重，流量計(jì)量器具效率低下，導(dǎo)致數(shù)據(jù)分析不科學(xué)，能源的統(tǒng)計(jì)也不全面，因此實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、低碳生活也就沒(méi)有保障。
3.2、在現(xiàn)實(shí)生活中存在的問(wèn)題：
在現(xiàn)實(shí)生活中，***普遍存在的問(wèn)題就是民生計(jì)量的流量計(jì)量。民生計(jì)量包括居民的用水，用電、用氣和用油等能源的計(jì)量，而流量計(jì)量則是對(duì)使用的能源消耗的多少進(jìn)行計(jì)量。民生計(jì)量的內(nèi)容與民眾的生活息息相關(guān)，要想實(shí)現(xiàn)的安定和能源問(wèn)題的解決，就要關(guān)注能源流量計(jì)量的問(wèn)題。可是目前能源計(jì)量中的流量計(jì)量在民生中存在的問(wèn)題較多，一方面對(duì)于民眾生活的能源計(jì)量器具到期復(fù)檢率較低，特別是部分水表、天然氣表等拆卸難度大的儀表，存在超出檢定周期現(xiàn)象，計(jì)量器具的準(zhǔn)確度難以保證；另一方面，流量計(jì)量的測(cè)量技術(shù)和儀表類型眾多，測(cè)量對(duì)象也較復(fù)雜，計(jì)量器具的應(yīng)用較難掌握，因?yàn)樗皇呛?jiǎn)單的計(jì)流器的安裝，還涉及溫度、壓力、密度和壓縮因子等相關(guān)因素的影響。所以民生計(jì)量中流量計(jì)量的不確定性極易導(dǎo)致能源、資源、環(huán)保等領(lǐng)域受到影響。
4、建議：
4.1、要做好能源計(jì)量中流量計(jì)量的體系規(guī)劃。
我們都知道，做好測(cè)量及后期的工作都需要先有一個(gè)具體的管理體系來(lái)保障。在流量計(jì)量中還要做好在資金上的投入工作，保證能源計(jì)量數(shù)據(jù)收集中的準(zhǔn)確性，以保證企業(yè)能源消耗的合理。
4.2、開(kāi)展能源計(jì)量配套技術(shù)的研究。引進(jìn)消化國(guó)外先進(jìn)的在線檢測(cè)設(shè)備，積極完善和制定能源計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)方法，按照我國(guó)的實(shí)際情況進(jìn)一步發(fā)展適用型的流量計(jì)量系統(tǒng)。
4.3、做好能源計(jì)量中數(shù)據(jù)的采集，分析和匯總。眾所周知，做好一個(gè)工程的首要任務(wù)就是數(shù)據(jù)的采集、處理和分析，如果前期的數(shù)據(jù)就不夠準(zhǔn)確，那么后期的工作全都是無(wú)用之工。所以在數(shù)據(jù)采集時(shí)，使測(cè)量設(shè)備的狀態(tài)得到保證，運(yùn)用嫻熟的測(cè)量手段，使數(shù)據(jù)初期的準(zhǔn)確性得到保證。
4.4、對(duì)以上流量計(jì)量得出的數(shù)據(jù)根據(jù)實(shí)情進(jìn)行下一步的分析，應(yīng)用能源計(jì)量數(shù)據(jù)，解決節(jié)能減排工作中的具體問(wèn)題；充分發(fā)揮能源計(jì)量對(duì)企業(yè)組織生產(chǎn)、工藝改進(jìn)、技術(shù)改造、能效管理等方面的支撐作用，挖掘出更多的潛力，達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)。
流量計(jì)量一般是通過(guò)安裝各類流量計(jì)和二次儀表來(lái)實(shí)現(xiàn)的。流量計(jì)根據(jù)其工作原理可以分為容積式流量計(jì)、速度式流量計(jì)、差壓式流量計(jì)和質(zhì)量流量計(jì)等，配套的二次儀表為溫度、壓力測(cè)量?jī)x表和流量積算儀（或計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)）等。以下將主分析流量計(jì)量在能源計(jì)量領(lǐng)域中的應(yīng)用。
1、流量計(jì)量在能源計(jì)量中的地位
在能源計(jì)量中，除了固體能源（煤、焦炭）和電力外，其余涉及到的液體能源（包括一次能源：原油；二次能源：成品油，重油，渣油，LPG）和氣態(tài)能源（包括一次能源：天然氣，二次能源：人工煤氣）以及載能工質(zhì)（包括水、蒸氣、熱水）都必須以流量計(jì)量的形式來(lái)對(duì)其進(jìn)行計(jì)量，故流量計(jì)量在整個(gè)能源計(jì)量中占有重要地位。在實(shí)施流量計(jì)量時(shí)，除了使用各類流量計(jì)外，往往還需要使用溫度儀表和壓力儀表對(duì)其流體進(jìn)行實(shí)時(shí)的溫度、壓力測(cè)量。它所涉及的計(jì)量器具除流量計(jì)外，還需包括溫度和壓力的計(jì)量器具，所以能源計(jì)量工作的大頭是流量計(jì)量[1]。
2、常用的流量?jī)x表（流量計(jì)和配套二次儀表）
2.1 容積式流量計(jì)
橢圓齒輪流量計(jì)、腰輪流量計(jì)（羅茲流量計(jì)）、圓盤流量計(jì)、往復(fù)式或旋轉(zhuǎn)式活塞流量計(jì)、刮板流量計(jì)、加油（氣）機(jī)、膜式表等。它是利用機(jī)械元件把連續(xù)流量分隔成固定體積量進(jìn)行累加計(jì)量的流量計(jì)。由于直接通過(guò)體積進(jìn)行計(jì)量，故基本上可不受流體流動(dòng)狀態(tài)的影響和雷諾數(shù)的限制，較適合于粘稠液體（油、飲料）和各類氣體計(jì)量，量程比較大（通?？纱笥?0∶1），準(zhǔn)確度視制造精度而定，一般可達(dá)0.1%～2.5%。但易磨損，精度下降，容易產(chǎn)生機(jī)械故障。
2.2 速度式流量計(jì)
渦輪流量計(jì)、渦街流量計(jì)、電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、熱式流量計(jì)、水表等。它是通過(guò)測(cè)量流速來(lái)得到流體流量的流量計(jì)。這類流量計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確度除了流量計(jì)本身的準(zhǔn)確度外，在很大程度上還取決于流體流動(dòng)時(shí)的流速分布情況，希望是典型的層流分布或紊流分布，流場(chǎng)平穩(wěn)，這就對(duì)流量計(jì)安裝時(shí)前后直管段有一定要求[2]。
2.3 差壓式流量計(jì)
標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴和標(biāo)準(zhǔn)文丘里管流量計(jì)、其它非標(biāo)準(zhǔn)型的節(jié)流裝置流量計(jì)，包括V-Cone（V錐）流量計(jì)、彎管流量計(jì)，有時(shí)把浮子流量計(jì)也歸入這類。它是利用一個(gè)節(jié)流件，當(dāng)流體流過(guò)時(shí)，在節(jié)流件的上、下游產(chǎn)生一個(gè)差壓，該差壓和流量之間可通過(guò)一個(gè)成熟的經(jīng)驗(yàn)方式建立一個(gè)數(shù)值公式，即通過(guò)差壓的測(cè)量來(lái)獲得流量。這類差壓式流量計(jì)由于無(wú)活動(dòng)部件，另外可直接計(jì)算孔板等的流出系數(shù)，無(wú)需通過(guò)流量標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行實(shí)流標(biāo)定來(lái)溯源，故長(zhǎng)期以來(lái)，一直廣泛用于各類氣體流量的計(jì)量。特別是近年來(lái)，由于一體化差壓變送器技術(shù)的發(fā)展，使孔板流量計(jì)的量程有了明顯的拓寬，而其它非標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)流裝置，盡管都有特點(diǎn)，但因無(wú)成熟的經(jīng)驗(yàn)公式可以計(jì)算流量，仍需通過(guò)流量標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行標(biāo)定，使其應(yīng)用受到一定限制。
3、企業(yè)流量計(jì)量中存在的問(wèn)題及對(duì)策
3.1 存在的問(wèn)題
通過(guò)對(duì)重點(diǎn)用能單位能源計(jì)量的檢查，發(fā)現(xiàn)企業(yè)目前對(duì)能源計(jì)量管理普遍認(rèn)識(shí)不足，計(jì)量器具安裝率、受檢率都比較低。經(jīng)分析，發(fā)現(xiàn)其主要原因如下：
?。?）對(duì)流量計(jì)量的認(rèn)識(shí)不足
部分企業(yè)不合理降低能源計(jì)量特別是流量計(jì)量工作投入（因?yàn)榱髁坑?jì)量的投入相對(duì)比較大），能源計(jì)量沒(méi)有放在應(yīng)有的位置，比如能源計(jì)量器具重點(diǎn)配備在各交接站點(diǎn)、各線路的總計(jì)量位置，對(duì)于內(nèi)部用能單元、各單臺(tái)設(shè)備的計(jì)量器具配備不足，甚至有的企業(yè)對(duì)用于貿(mào)易結(jié)算的進(jìn)出用能的水、電的計(jì)量疏于管理，導(dǎo)致實(shí)施節(jié)能改造措施時(shí)缺少針對(duì)性和可比性[3]。
?。?）計(jì)量管理水平低
部分企業(yè)沒(méi)有建立科學(xué)、完整的計(jì)量管理制度，或制度執(zhí)行貫徹不力，使制度形同虛設(shè)，多數(shù)企業(yè)沒(méi)有完整的能源計(jì)量器具管理臺(tái)賬。
?。?）數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析不全
企業(yè)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)施和計(jì)量器具投入不足，使計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性大打折扣。即使安裝了計(jì)量器具，計(jì)量器具的受檢率也非常低，對(duì)于計(jì)量器具的數(shù)據(jù)沒(méi)有系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析和匯總。
3.2 建議
（1）做好測(cè)量體系的規(guī)劃，并在投入資金上給予足額保障，這是能源計(jì)量工作也是流量計(jì)量的基礎(chǔ)完善的測(cè)量體系能夠保證企業(yè)能源統(tǒng)計(jì)報(bào)表數(shù)據(jù)資料準(zhǔn)確，保證企業(yè)能源單耗的可比性和受控性并逐步達(dá)到先進(jìn)合理。
?。?）做好計(jì)量數(shù)據(jù)的采集、分析和匯總，并建立相應(yīng)的管理和考核機(jī)制，這是能源計(jì)量的保證企業(yè)不僅應(yīng)該建立起各種能源的計(jì)量框架，繪制能源計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖，確立重要的能源計(jì)量點(diǎn)，配備先進(jìn)的計(jì)量設(shè)備，運(yùn)用先進(jìn)的測(cè)量手段，提高主要能源的計(jì)量率和準(zhǔn)確性，更重要的是要建立相應(yīng)的管理和考核機(jī)制，達(dá)到責(zé)、權(quán)、利的統(tǒng)一和明確，這樣才能從制度上保證能源計(jì)量工作的順利開(kāi)展，發(fā)揮其應(yīng)有的作用。
?。?）做好用能情況的科學(xué)分析，這是能源計(jì)量的***終目的企業(yè)通過(guò)對(duì)計(jì)量數(shù)據(jù)的分析，掌握耗能情況，才能查找出企業(yè)的節(jié)能潛力，明確企業(yè)的節(jié)能途徑，用科學(xué)準(zhǔn)確的計(jì)量數(shù)據(jù)指導(dǎo)生產(chǎn)，***終達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
通過(guò)以上計(jì)量工作的分析可知，計(jì)量工作與基層隊(duì)的精細(xì)化管理密不可分。計(jì)量工作不僅使企業(yè)管理的各項(xiàng)工作建立在可靠的客觀數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，更重要的是計(jì)量工作的作用就是要研發(fā)各種實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)，解決檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、提高測(cè)試控制水平，提供可靠的控制參數(shù)。通過(guò)實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)為手段達(dá)到計(jì)量量值統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制甚至構(gòu)成了技術(shù)壟斷，來(lái)提高企業(yè)的管理水平。
5、結(jié)束語(yǔ)：
總而言之，作為能量計(jì)量重要的一部分，流量測(cè)量技術(shù)不僅在節(jié)約能源方面起著重要的作用，而且還為環(huán)境保護(hù)提供了重要的科學(xué)技術(shù)依據(jù)，為其奠定了夯實(shí)的基礎(chǔ)。所以，促進(jìn)流量測(cè)量技術(shù)的提升，是全面提高能源利用效率，合理引導(dǎo)企業(yè)在轉(zhuǎn)型以及企業(yè)在創(chuàng)新過(guò)程中的節(jié)能減排、低碳環(huán)保技術(shù)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)企業(yè)經(jīng)濟(jì)化，環(huán)保化，社會(huì)化的主要舉措。