Разработка и исследование научно-технических основ метрологического обеспечения производства и эксплуатации счетчиков воды

• Автор: Степанов, Олег Сергеевич
• Шифр специальности: 05.11.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 147 с. : ил.

£ 1. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ НАЗНАЧЕНИЯ МЕЖПОВЕРОЧНОГО ИНТЕРВАЛА ДЛЯ СЧЕТЧИКОВ ВОДЫ
§1.1. Принцип действия, устройство и основные технические характеристики счетчиков воды
§1.2. Метрологические характеристики счетчиков воды и организация их первичной поверки
§1.3. Исследование методов назначения межповерочного интервала для счетчиков воды
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РАСХОДОМЕРОВ И СЧЕТЧИКОВ ВОДЫ ПРИ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИ
§2.1. Экспериментальное исследование методики сличения для контроля метроШ логических характеристик счетчиков воды
§2.2. Особенности использования методики группового сличения для определения метрологических характеристик расходомеров
§2.3. Экспериментальное исследование методики выборочной поверки для определения метрологических характеристик счетчиков воды
3. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДА ОПЕРАТИВНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО КЛАССА СЧЕТЧИКОВ ВОДЫ
§3.1. Метрологические классы счетчиков воды
§3.2. Экспериментальное исследование времени выбега индикаторных механизмов и гидроузлов счетчиков воды типа «Алексеевский»
§3.3. Исследование технических характеристик счетчиков на основании измерения времени выбега для их гидроузлов
§3.4. Оценки технических характеристик индикаторного механизма счетчиков во-
. ды на основе измерения времени выбега
• 4. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ УЧЕТА ВОДЫ ПРИ ВЗАИМОРАСЧЕТАХ МЕЖДУ ПОСТАВЩИКАМИ И ПОТРЕБИТЕЛЯМИ В ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОМ КОМПЛЕКСЕ
5. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ СИСТЕМЫ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ СЧЕТЧИКОВ ВОДЫ НА ФИРМЕ «ЦЕННЕР - ВОДОПРИБОР»
§5.1. Процессный подход к системам управления качеством
§5.2. Метрологическое обеспечение производства как подсистема общей системы управления качеством производства и эксплуатации счетчиков воды
6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
7. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

® Актуальность работы.
В начале XX века, когда в ряде промышленно развитых стран, таких как Германия, Великобритания, Франция, Россия начали закладываться основы промышленного производства расходомеров и счетчиков воды, никто не мог предположить, что вода будет относиться к одному из важнейших природных ресурсов нашего настоящего и будущего. По данным ООН уже сейчас 31 государство находится на грани водного кризиса, через четверть века в результате роста народо-
# населения и возрастающим в связи с этим потреблением воды серьезные проблемы будут испытывать уже около 50 стран.
Россия является одним из наиболее обеспеченных водными ресурсами государств. Потребление воды из природных источников в России в год составляет
90,2 млрд. м3 (из поверхностных источников - 77,8 млрд. м3, из подземных источников - 12,4 млрд. м3 [1]).
Основы системы водоснабжения и водоотведения в России были созданы в начале XX века [2,3] и, в основном, отвечали социальным и экономическим по-требностям страны. По обеспечению водой и по ее качеству Россия в XX веке была на уровне развитых стран Европы и мира. Еще в начале 90-х годов прошлого столетия жители многих городов России, таких, как Москва, Нижний Новгород, Самара, Казань, других «миллионников», в течение всей своей жизни пили воду из централизованной системы водоснабжения без ощутимого вреда для здоровья и продолжительности жизни, что не могли себе позволить жители боль-|| шинства городов Западной Европы. Однако в результате возрастающего антропо-

генного воздействия на окружающую среду, изношенности оборудования и недостатка финансирования качество воды в источниках становится все более низким.
В настоящее время около трети очистных сооружений страны работают с гидравлической перегрузкой, нормативы очистки не выполняются для 14% очистных сооружений. Качество очищенной воды стало хуже, чем в странах Европы. Такая ситуация сложилась в связи с практически бесконтрольным использованием воды и ее обесцениванием в течение целого ряда десятилетий. Чисто декларативные подходы к рациональному использованию воды не способствовали разработке и производству современных отечественных приборов для измерений расхода и объема гидроресурсов.
Выход из сложившейся ситуации заключается в использовании водосберегающих технологий и жестком контроле потребления воды. Существующее положение в этой области в настоящее время характеризуется противоречивыми тенденциями.
С одной стороны, процесс реформирования в нашей стране, в частности приватизация, практически не затронул систем водоснабжения и водоотведения, что позволило сохранить их целостность и работоспособность, но привел, в свою очередь, к сохранению в этой сфере жесткого централизованного стиля управления исчезнувшего государства. По-прежнему разрабатываются федеральные программы, срок выполнения которых постоянно переносится, развитие идет исключительно за счет увеличения нормативного потребления, роста тарифов и дотаций из местных бюджетов, а также перекрестного субсидирования. Если ситуация не изменится, то уже через 15-20 лет системы водоснабжения и водопользования столкнутся с серьезным кризисом, при котором почти половина населения страны будет вынуждена пользоваться некачественной водой.
Из (1.9) и (1.10) видно, что значение МПИ при заданной вероятности безотказной работы определяется в первую очередь такими параметрами как наработка на метрологический отказ и коэффициент использования СИ.
Для счетчиков воды типа “Алексеевский” средняя наработка на метрологический отказ составляет 100000 ч., т е. 11,4 года. Что же касается коэффициента использования к, то для счетчиков воды любого типа оценка его значения требует специального рассмотрения, поскольку после установки счетчика в трубопровод это СИ хотя и находится в режиме постоянного ожидания включения, но в отсутствие технологических утечек режим измерения для счетчиков не является круглосуточным.
Для выяснения зависимости вероятности безотказной работы счетчиков воды от их коэффициента использования был проведен соответствующий расчет по формуле (1.3), результаты которого представлены на рис. 10. Расчет проводился с использованием программного продукта Microsoft Mathcad 2000. Оказывается, что за время работы счетчиков воды порядка 10 тыс. ч. вероятность безотказной работы близка к единице (0,95 - 0,99), меняется незначительно по сравнению с началом эксплуатации и практически не зависит от коэффициента использования СИ. При коэффициенте использования /с = 0,66 за 4 года эксплуатации (35,04 тыс. ч.) вероятность изменяется от единицы до 0,8, а за 6 лет (52,56 тыс.
ч.) - до 0,7 (см. кривую 2 на рисунке). При этом изменение коэффициента использования в 10 -11 раз (т.е. на порядок величины) приводит к изменению вероятности за 6 лет эксплуатации всего в 1,4 раза. Это означает, что разброс в оценке коэффициента использования в 10% приводит к погрешности в оценке вероятности порядка 4% и на выбранном уровне точности (три знака после запятой) никак не сказывается на оценке значения МПИ.
Таким образом, использование значения времени наработки на метрологический отказ, известного из опыта многолетней эксплуатации счетчиков воды,