Российское теплоснабжение. Учет и эксплуатация (стр. 3 )

Это лирическое отступление я сделал для того, чтобы начать рассматривать проблемы измерений разности физических величин – задачу, которую приходится решать при измерениях количества тепловой энергии. Ведь тепловая энергия есть произведение массы теплоносителя на разность энтальпий, а энтальпия есть производная от температуры. Также приходится измерять разность расходов (объемов) воды при измерении количества разобранного циркуляционного теплоносителя (горячей воды) в системах ГВС. Проиллюстрируем проблему измерений разности следующим образом: необходимо взвесить авторучку, которая лежит в моем кармане. Для этого сначала я встаю на весы с авторучкой, а потом я встаю на них без авторучки. Погрешность весов 0,1 %, и получается ошибка до 100 г, моя масса почти 100 кг. Понятно, что при массе авторучки около 30 г говорить о точности подобного измерения при ошибке до 100 г не приходится. Правильно было бы, конечно, взвесить непосредственно саму авторучку, но в жизни, к сожалению, бывают случаи, когда это невозможно или очень неудобно сделать.

Как же все-таки провести корректные измерения разности величин. Рассмотрим измерения разности температур. Прежде всего необходимо сказать, что такое измерение. Измерение – это сличение (сравнение) с эталоном. Погрешности, которые мы получим, складываются из разницы температуры измеряемой среды и температуры датчика, нелинейности и нестабильности датчика температуры, влияния линии связи с аналого-цифровым преобразователем (АЦП), которым проводится измерение, разрядностью и стабильностью АЦП, стабильностью и точностью опоры (опорного резистора), с которой мы сравниваем показания датчика. Мы перечислили основные факторы погрешности, которые влияют на точность измерений, но, имейте в виду, далеко не все. Когда мы проводим измерения разности, в данном случае температур, проблема, как говорится, удваивается, а для того, чтобы ее уменьшить, существуют приемы.

Во-первых, можно и следует использовать одну опору, один АЦП, снять влияние линий связи (например, используя четырехпроводное соединение датчика температуры с АЦП и исключая благодаря этому большую часть влияния линий связи на значение сопротивления температурных преобразователей сопротивления). Но мы не можем использовать один и тот же датчик для измерений температур в разных трубопроводах. К тому же, если мы обратим внимание на нелинейность характеристик преобразования температуры в сопротивление термопреобразователем, то обнаружим, что из-за нелинейности он сам к себе может дать неприемлемо большую для нашей задачи погрешность. То есть если бы мы имели гипотетическую возможность выполнять измерения и в подающем, и в обратном трубопроводе одним термопреобразователем, то и тогда могли получить неприемлемые погрешности измерений. Выход есть: надо либо использовать математическую обработку в устройстве, обрабатывающем информацию (тепловычислителе), которая позволит устранить нелинейность датчиков, что сложно и дорого, либо подобрать датчики в так называемую пару, в которой они дадут устраивающую нас погрешность при измерениях разности температур. Последний способ и получил наибольшее распространение.

Еще одним ответом на вопрос, почему термопреобразователи подбираются, является то, что их нельзя или очень сложно подстраивать. Как правильно (очень не люблю выражения «правильно» и «лучше», давайте употреблять вместо них следующие: «в соответствии с требованиями такого-то нормативного документа», или «корректно», или «оптимально»), корректно подобрать пару термопреобразователей, написано в европейском стандарте на теплосчетчики EN 1434, кстати, в РФ с 1 января 2007 г. вступает в действие прямой аналог этому стандарту, ГОСТ Р ЕН по моей инициативе. Услышав о том, что термопреобразователи подбираются в пару для измерений разности температур, не очень грамотные специалисты решили, что можно подбирать в пару и расходомеры для измерений разности расходов, в частности, для циркуляционных систем ГВС. Слышал звон, да не знает откуда он - так можно сказать про этих специалистов. Дело в том, что, подбирая в пару термопреобразователи сопротивления, мы снижаем влияние систематической погрешности, которая к тому же имеет форму кривой, а случайная составляющая погрешности остается, на то она и случайная. То есть мы не можем с ней ничего сделать, так как ее характер случаен. Что касается расходомеров, имеющих сегодня, как правило, АЦП, выполняющий математическую обработку, которая призвана выровнять нелинейность преобразования расхода в сигнал (частоту, ток или цифровой сигнал), мы имеем на выходе только случайную составляющую погрешности, т. е. при калибровке (настройке) расходомера уже была (должна была быть) устранена систематическая составляющая погрешности.

Мои оппоненты скажут: «Что вы нам рассказываете сказки, ведь мы установили два расходомера в закрытую систему, они «разбежались» на 1,5 %, мы подкорректировали обратку, и сейчас они «разбегаются» меньше чем на 0,5 % - что производитель не мог сразу на стенде их так настроить?» Отвечу: если при изготовлении расходомеров использовался качественный эталон (стенд), то причины разбега показаний расходомеров кроются либо в случайных составляющих погрешности, либо в других факторах: качестве монтажа, качестве теплоносителя и т. д. Из сказанного следует, что, если наблюдается разность в показаниях расходомеров, которая превышает ожидаемую, следует искать и устранять причину, приводящую к этой разности, а не пытаться давать советы производителям, подбирать в пару расходомеры и уж тем более не подстраивать их один к другому на объекте эксплуатации. Во-первых, кто ответит, какой расходомер показывает точнее (на подающем или обратном трубопроводе), а главное, это незаконно. И еще, если расходомеры одного из производителей, измеряя разность расходов, показывают значение величины равное нулю (а учитывая уже сказанное, это маловероятно), то мы имеем дело с так называемыми метрологическими манипуляциями производителя. Просто в алгоритме вычислителя заложено, чтобы он показывал нуль.

Мы проводили у себя в компании интересный эксперимент с теплосчетчиком известного производителя: на испытательный стенд поставили последовательно два расходомера (имитируя подачу и обратку), задали постоянный расход и подключили к тепловычислителю. Далее сымитировали с помощью магазинов сопротивлений температуры в подаче и обратке равными 20 оC, тепловычислитель показал равенство расходов по массе и объему в пределах погрешности, приписанной расходомерам. Изменили температуру только в подаче, приравняли ее к 100 оC, и тепловычислитель начал показывать, что в обратке расход по объему стал настолько меньше, чем в подаче, что расходомеры в разы превысили пределы погрешностей - «разбежались». Но ведь расходомер преобразовывает объемный расход, а не массовый, а объемы оставались неизменными, следовательно, это произошло потому, что тепловычислитель в целях уравнивания массовых расходов подачи и обратки (на это обращают внимание поставщики тепловой энергии) скорректировал объем в обратке. Налицо несанкционированное изменение метрологических характеристик расходомеров - так называемая автоматическая подстройка.

Уже были крупные скандалы с известными российскими производителями, у которых в вычислителях имел место подобный алгоритм. Вы скажете, что приборы испытывались и поверялись. Здесь следует привести пример, как в одной из Прибалтийских стран жители начали жаловаться, что в такси по показаниям новых таксометров (счетчиков) приходится платить больше, чем раньше, примерно на 10 %. Государственная служба проводила внеочередные испытания и не смогла обнаружить несоответствия таксометра предъявляемым к нему требованиям по точности. И только при контрольной закупке таксометра выяснилось, что производитель предлагал в качестве опции к таксометру купить радиобрелок. Понес в поверку таксометр, нажал одну кнопку на брелке, и показания таксометра при испытаниях соответствуют требованиям, нажал другую, и таксометр показывает, будто проехали расстояние на 10 % больше, следовательно, и пассажир заплатит больше. Как вы понимаете, это было сделано исключительно в целях удовлетворения потребителя - таксистов. Естественно такие таксометры очень неплохо покупались таксистами, а производитель был на хорошем счету, пока не вмешался дяденька судья. Уверен, мы тоже доживем до вмешательства судей, а пока следует внимательнее относиться к очень точным приборам.

Глава 8

Блажен тот, кто не ведает, что творит

Некомпетентность - это непрофессионализм, помноженный на безответственность. И некомпетентные решения способны принимать как профессионалы, так и ответственные лица. Очень хочется, чтобы специалисты, работающие на тех или иных должностях, которые принимают те или иные решения в нашей стране, были компетентны в своих областях и, понимая ответственность за последствия принятых решений, подходили к их принятию профессионально. В чем же секрет, как стать профессионалом в таком сложном вопросе, как теплоснабжение и учет тепловой энергии, как принимать ответственные и компетентные решения. Ответ прост и сложен одновременно. Надо ставить цели и планировать шаги по достижению этих целей, причем при строгом соблюдении законов. Итак, наша цель, казалось бы, ясна - дать людям тепло. Так то оно так, да не так. Тепло людям мы должны дать, это верно, но какой ценой. И тогда наша цель не просто дать людям тепло, а создать в стране эффективные отопительные системы.

Сравнивая эффективность российских и зарубежных систем водяного теплоснабжения, приходишь к выводу, что наши системы так спроектированы, что эффективно эксплуатировать их просто невозможно. Представьте себе цель как некий вектор, откуда и куда мы должны попасть. В нашем случае все очень даже просто, ведь есть с чем сравнить. В Европе тоже пользуются центральным отоплением и ГВС, но при этом в два, а то и в три раза меньше энергии и воды тратится для этих целей. Вопрос, с чего начать, тоже имеет простой ответ - с наведения порядка. Мы должны знать, что, где и как происходит у нас в тепловых системах. Мне приходилось встречать в некоторых городах, причем очень известных, удивительные системы теплоснабжения, технические руководители которых откровенно говорили: «Мы сами удивляемся, как все еще отапливается, ведь мы на некоторых участках сетей не знаем даже, в какую сторону движется теплоноситель». Есть очень справедливое утверждение, я бы сказал, аксиома: невозможно сэкономить то, что не учтено.

Теплоэнергетика в сегодняшнем виде мне напоминает завод, который не знает, сколько он произвел продукции, и неудивительно, что такой завод по сравнению его с аналогичным нормальным работает в разы менее эффективно. Простой пример: ежегодно тратятся деньги на утепление подъездов и крыш домов, и спрашивается, какова эффективность этих вложений. А как ее посчитаешь, ведь мы не знаем, сколько потреблял дом энергии до проведения работ по утеплению и после, а без этого невозможно просчитать эффект. Невозможно проконтролировать качество работ по утеплению. И вот мы чуть ли не каждый год утепляем и отчитываемся за освоение финансов. Это и есть безответственное вложение денег, потому что не определены цели, не создан механизм оценки достижения этих целей.

Итак, нам нужны объективные (приборные) данные о количественных и качественных показателях теплоснабжения как при производстве и транспортировке ресурсов, так и при их потреблении. И выход здесь только один – 100 %-ный приборный учет количества и качества ресурсов (под качеством имеются в виду физические параметры, прежде всего температура), как того требует ФЗ «Об энергосбережении». Самое удивительное заблуждение поставщиков тепловой энергии в том, что им учет невыгоден. Для наглядности расскажу, как один высокопоставленный чиновник Московского правительства в конце 90-х годов высказался по поводу квартирных счетчиков воды в Москве. Я своими словами изложу его мысль. Ведь что получается, сказал этот государственный муж, вот установят все москвичи в своих квартирах счетчики воды, начнут потреблять ее в два раза меньше, в результате Мосводоканал станет получать в два раза меньше денег, придет Мосводоканал в правительство и потребует поднять тариф, и мы вынуждены будем его поднять, зачем, тогда, спрашивается, эти счетчики.

Прежде чем мы рассмотрим, где ошибка в рассуждении нашего чиновника, отметим его правоту, о которой зачастую не подозревают руководители предприятий - поставщиков ресурсов, сопротивляющиеся учету. Он прав, когда говорит, что естественный монополист не может быть убыточным, т. е. монополисту позволят увеличить цену на товар, если он, монополист, начнет нести убытки. А вот в чем чиновник неправ (некомпетентен, а его заявление безответственно). Ведь счетчики выполняют другие функции. Во-первых, конкретный потребитель начинает оплачивать ровно то количество товара, которое он потребил, как того требуют законы и понятие социальной справедливости. Во-вторых, поставщик получит объективную информацию о количестве и качестве товара, который он поставляет, и это то, что выгодно поставщику. В-третьих, при пересмотре цен на товар монополист вынужден будет пересматривать статьи своих затрат, анализировать и оптимизировать их, что в условиях отсутствия конкуренции он не заинтересован делать. И в-четвертых, благодаря понижению реального потребления естественно снизится нагрузка на природную среду, меньше станут забирать воду из водных источников и меньше понадобится энергии для производства и поставки товара, что в условиях сегодняшнего общемирового дефицита энергии очень важно.

Глава 9

Дисциплина и реформы

Конечно, мы в этой книге рассматриваем вопросы прежде всего теплоснабжения, но не могу удержаться и не рассказать один очень поучительный пример из области электроэнергетики. В 2000 г. мне пришлось побывать в Германии, в г. Мюнхене, в составе делегации Московского энергетического института. В это время в Германии началась реформа электроэнергетики. Целью реформы было внедрение рыночных отношений в эту область. Самым удивительным было видеть, что в результате проведения реформы всего через полгода после ее начала цены на электроэнергию в Германии снизились на 30 %. Суть реформы сводилась к тому, что предприятия электроэнергетики делятся на генерирующие и транспортирующие, а государство начинает контролировать тарифы только на транспортировку (посредник) электроэнергии, а на ее производство производитель (источник) устанавливает цены самостоятельно. Другим словами, электростанция в г. Мюнхене, зная сколько будет стоить транспортировка ее электроэнергии до г. Берлина, предлагает конечным потребителям в Берлине купить у нее электроэнергию напрямую, а транспортирующая компания обязана передать эту электроэнергию конечному потребителю. Конечно, источник предварительно заключает договор с посредником на транспортировку и оплачивает эту транспортировку по тарифу, утвержденному государством (цена за 1 кВт*км). В результате на рынке Берлина появилось более десятка предложений и конкуренция между поставщиками привела к снижению цен.

Здесь важно отметить, что в Германии любое лицо может построить электростанцию (у них же нет РАО ЕЭС), т. е. если где-то существует нехватка мощностей, там высокая цена на электроэнергию, там появляются инвесторы, строящие новые электрические мощности.

Очень интересно было узнать, как за счет бюджетных средств стимулируются мероприятия по энергосбережению. Программа по энергосбережению представляет собой только перечень мероприятий: установка счетчиков или замена старых окон на современные – пластиковые и т. д. Бюджет выделяет на каждое мероприятие столько средств, сколько может, например: в текущем году на стимулирование установки счетчиков выделено 10 млн у. е. Далее бюджет определяет, что тот, кто установит счетчик, имеет право на компенсацию за счет бюджета в размере 50 % фактически понесенных затрат по установке счетчика. И так пока не закончатся выделенные 10 милн у. е. Все, кто не успел, имеют право на компенсацию в следующем году, правда, процент компенсации в следующем году уже может быть не 50, а только 25. Такая процедура сделана для того, чтобы, с одной стороны, стимулировать потребителя внедрять энергосберегающие технологии, а с другой - не препятствовать конкуренции, оставляя право выбора счетчика и монтажной организации потребителю, а не чиновнику.

Я привел эти примеры вот для чего. Мы еще помним выражение нашего знакового высокопоставленного чиновника: «Хотели как лучше, а получилось как всегда», известно нам и другое мнение: не готовы мы, менталитет у нас не тот. В связи с этим вспоминается еще одна моя поездка в Германию уже в 2005 г. И встреча с руководителем одного из департаментов администрации того же г. Мюнхена. Начиная свое выступление, этот герр, произнес удивительную фразу: «Если бы вы, уважаемые гости из России, знали, какой все-таки немцы недисциплинированный народ, если бы не неотвратимая угроза наказания (штрафа), немцы ни за что бы не соблюдали требования законов и правил». Много раз я слышал, причем у нас в России, неприятные высказывания о русских работниках, что, мол, они и ленивые и недисциплинированные. Не могу с этим мнением согласиться. В той же Германии в большинстве случаев бывшие русские рабочие и инженеры на очень хорошем счету. Немцы говорят, что русские сотрудники инициативны, ответственны и изобретательны.

Руководя компанией, в состав которой входит завод, могу добавить только одно: как мы, руководители, относимся к нашим работникам, так и они относятся к нам и к работе. В нашей компании SAYANY рабочие организованы в кружки качества, они реально участвуют и в управлении предприятием и в осуществлении изменений, которые необходимы для удовлетворения ожиданий потребителя. У нас практически отсутствуют нарушения дисциплины, постоянно снижается брак с одновременным ростом выработки прибавленной стоимости на одного работающего (производительность труда). Мы убедились на собственном опыте: если предоставить возможность работникам гордиться результатами своего труда, люди начинают работать не за страх, а за совесть, многие проблемы в производстве, оказываются надуманными, они исчезают сами собой.

Главной проблемой современной России является крайне низкий уровень менеджеров (руководителей), особенно линейных (мастеров, начальников отделов и цехов). В традициях отечественного менеджмента отсутствует понятие «достижение поставленной цели», нас 70 лет учили угождать начальству, производить откровенную халтуру. Недаром выражение «начальник всегда прав», воспринимается совершенно спокойно. Мы видим, что начальник нарушает закон, и молчим, что его действия наносят вред предприятию, и молчим, более того, одобряем и всем говорим, какой у нас мудрый начальник, мэр, губернатор. Потом мы удивляемся, что предприятия проигрывают конкурентную борьбу, разоряются, политики и правительство не выполняют взятых на себя обязательств. Все в этой жизни зависит от нас самих, как мы хотим, так и будет, недаром гласит народная мудрость, о том, что каждый народ достоин своих правителей. Разруха не в системах теплоснабжения, не в отрасли с емким названием ЖКХ, а в наших головах. Это мы не хотим навести порядок, именно не хотим, и не надо ссылаться на то, что не можем или не знаем как, это неправда. Очень интересно, что когда задаешь вопрос в водоканале какого-нибудь европейского города, какие у вас проблемы, ответ такой же, как и в любом российском водоканале: не хватает денег. Просто надо научиться работать эффективно, наметить, что мы должны сделать, посмотреть, как это делают те, у кого получается, и просто повторить. Больше всего в последние годы в этом преуспели китайцы, и я никогда не поверю, что великий русский народ чем-то хуже.

Глава 10

Станиславский: «Не верю!»

Очень много разговоров ведется о межповерочных интервалах и диапазонах расходомеров, используемых в составах теплосчетчиков. По установленному порядку межповерочные интервалы присваиваются СИ при утверждении типа. К сожалению, Российское федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (бывший Госстандарт), не проводит сколько-нибудь внятной политики в вопросе присвоения межповерочных интервалов. Тем не менее существует узаконенная процедура, позволяющая изменять межповерочный интервал как по инициативе производителя СИ, так и по инициативе заинтересованных лиц. Для этого лишь необходимо собрать статистику, свидетельствующую о том, что конкретное СИ не выдерживает метрологических характеристик в течение межповерочного периода как в отдельном регионе, так и по всей стране. Право принятия решения об изменении межповерочного интервала конкретного СИ в таком случае принадлежит все тому же агентству. Статистика, о которой мы говорили выше, собирается исходя из результатов очередных и внеочередных поверок.