Температура под контролем
Контролировать количество и качество нефти, газа, электрической и тепловой энергии, управлять процессами в этой сфере невозможно, не измеряя температуру.А в теплоснабжении поддержание оптимальных температурных режимов в трубопроводах – важнейшее условие эффективной работы этих систем. В Петербурге существует утвержденный график, предусматривающий значение температуры теплоносителя на подающем и обратном трубопроводах, в зависимости от температуры наружного воздуха.
Эти значения соответственно составляют 150 и 70°C и указываются в ТУ, являющихся обязательным документом для владельцев узлов учета тепловой энергии. На практике этот температурный график
теплоснабжающими организациями не выдерживается.
В большинстве областей деятельности человека измерения температуры, по степени важности, находятся на втором месте после измерений массы. Основными параметрами при измерении тепловой энергии являются масса теплоносителя и зависящая от температуры энтальпия*.
В состав теплосчетчиков – приборов, измеряющих тепловую энергию, наряду с расходомерами или счетчиками воды, входят термометры сопротивления. Расходомеры измеряют объем теплоносителя, а его масса определяется путем пересчета объема через плотность.
Плотность же напрямую зависит от давления и температуры, то есть от точности показаний применяемых термометров зависит точность измерения и массы, и энтальпии, а значит, и точный расчет количества полученной потребителем тепловой энергии.
Сегодня во всем мире для измерений температуры в трубопроводах теплоснабжения используются платиновые термометры сопротивления классов А и В, обладающие более стабильными характеристиками, чем применявшиеся ранее медные и никелевые. Платиновые термометры имеют меньшую погрешность по сравнению с медными и никелевыми (от 0,25 до 0,8°C) и более широкий рабочий диапазон температур.
Термометры сопротивления, установленные в системах теплоснабжения, служат не только для учета количества тепловой энергии, но и для контроля одного из параметров ее качества – температуры теплоносителя.
В Петербурге, как и любом другом городе, существует официально утвержденный температурный график, предусматривающий значение температуры теплоносителя на подающем и обратном трубопроводах, в зависимости от температуры наружного воздуха.
У нас эти значения соответственно составляют 150 и 70° C, и именно они указываются в технических условиях (ТУ), являющихся обязательным документом для владельцев узлов учета тепловой энергии. На практике этот температурный график теплоснабжающими организациями не выдерживается и реальные температуры, как правило, ниже.
Для уменьшения «вклада» термометров в погрешность измерения тепловой энергии в системах теплоснабжения применяются специально подобранные пары – комплекты термометров сопротивления (КТСПР).
Термометры сопротивления и их комплекты, измеряющие температуру контактным методом, используются для учета тепловой энергии. Для оперативного контроля ситуации в теплосетях применяются бесконтактные средства измерения температуры (например, пирометры, инфракрасные термометры и т. п.).
Бесконтактные термометры работают в широком диапазоне температур – от 18–20 до 1000°C и более. Погрешность их измерений несколько больше, чем у контактных. Но зато эти приборы очень удобны и просты в эксплуатации и позволяют оперативно провести измерения температуры, в том числе в труднодоступных местах.
Некоторые модификации этих термометров имеют программное обеспечение, позволяющее проводить мониторинг температуры и оперативно представлять его результаты в графическом виде.
Сфера применения бесконтактных термометров чрезвычайно широка. Они используются в системах отопления, вентиляции и кондиционирования, для определения температуры отопительных приборов, эффективности теплоизоляции, температурного баланса в помещении, для диагностики систем отопления.
В комплексе задач по энергосбережению, которые успешно решаются при помощи бесконтактного измерения температуры, не последнее место занимает исследование эффективности теплоизолирующих ограждающих конструкций жилых и промышленных зданий и теплопроводность оконных систем. Для этого используют тепловизоры с диапазоном измерений от 20 до 400°C, с погрешностью плюс/минус 2%.
С помощью тепловизоров определяют место аварий на теплотрассе, проводят обследования на предмет засорения и «зарастания» труб и котлов для уменьшения риска взрыва и повышения эффективности их работы, выявляют воздушные пробки в трубах. Эти приборы позволяют проводить сканирование больших территорий, например, обследование теплотрасс целого района с борта вертолета.
В отличие от термометров сопротивления, которые сегодня в достаточном количестве и хорошего качества выпускаются рядом отечественных предприятий, пирометры и тепловизоры пока преобладают импортные – чаще всего производства шведских и американских фирм. В последнее время на рынке появились и российские, более дешевые пирометры из Зеленограда.
Области, в которых применяются контактные и бесконтактные термометры как средства измерений, относятся к сфере распространения государственного метрологического контроля и надзора. В соответствии со статьей 13 ФЗ «Об обеспечении единства измерений» все они подлежат государственным испытаниям для целей утверждения типа средства измерений, поверке при выпуске из производства и обязательной периодической поверке по истечении межповерочного интервала.
Один из крупнейших в России орган Государственной метрологической службы – Государственный центр испытаний средств измерений ФГУ «Тест–С.-Петербург» аккредитован на проведение всех этих метрологических работ.
При проведении испытаний для целей утверждения типа средства измерений, кроме диапазона измерений и допустимой погрешности, исследуется степень воздействия на показания прибора вибрации, давления, температуры окружающего воздуха, проводятся испытания на электромагнитную совместимость и электробезопасность.
Программы и срок испытаний согласовываются с заказчиком. При успешном завершении испытаний выдается сертификат утверждения типа, и прибор вносят в Госреестр средств измерений, разрешенных для применения в России.
Для проведения этих видов работ ФГУ «Тест–С.-Петербург» располагает современной эталонной базой, в том числе эталоном единицы температуры и комплексом эталонов «черное тело» для поверки пирометров. Наличие постоянно пополняемого фонда нормативной документации и квалифицированный персонал обеспечивают высокий уровень испытаний и поверку любых средств измерений, применяемых для контроля температурных режимов в теплоэнергетике.
www.spbpromstroy.ru