Глобальный рынок ЭМР Глобальные тенденции на рынке электромагнитных (индукционных) расходомеров (EMF, ЭМР) позволяют сделать достаточно оптимистический прогноз о перспективах их продаж в ближайшие несколько лет. Эксперты ARC RESEARCH, FLOW RESEARCH и FROST & SULLIVAN оценивают суммарный рынок расходоизмерительной техники к 2006 г. в $ 4,2 млрд. Несмотря на значительное преобладание расходомеров переменного перепада давления (как с использованием сужающих устройств, так и осредняющих трубок Пито), ЭМР уверенно занимают второе место среди технологий измерения расхода. Более позднее исследование ARC ADVISORY GROUP от 16 июня 2003 г. подтверждает прогноз об увеличении рынка ЭМР расходомеров к концу 2007 г. до $ 650 млн со среднегодовым приростом около 2% (в настоящее время он оценивается в $ 590 млн). С одной стороны, снижение инвестиций в производство ЭМР в связи с их мировым перепроизводством (циклической ремиссией) в таких отраслях промышленности, как химическая и целлюлозно-бумажная — традиционно основных потребителей ЭМР, снижает долю рынка, но с другой стороны, новые законы и правила, направленные на регулирование природопользования и защиту окружающей среды, стимулируют бурный рост востребованности измерительной техники. В первую очередь это касается применения ЭМР в водоснабжении и канализации. Более того, актуальная общемировая тенденция приватизации водоснабжения и канализации, как показывает практика, привлекает немалые инвестиции в эту отрасль для обновления парка водосчетчиков. Ожидается рост потребления ЭМР в пищевой отрасли, в частности, в производстве напитков и фармацевтической промышленности. Европейский и североамериканский рынки ЭМР достигли насыщения и могут рассчитывать лишь на незначительный прирост. Азиатский рынок, в первую очередь Китай и Индия, напротив считаются самой благоприятной зоной — там наблюдается рост промышленного производства и активное строительство инженерной инфраструктуры. Эти страны перспективны и как центры размещения производств ЭМР. Рост рынка стимулируют и появившиеся на рынке комбинированные ЭМР (измеряющие кроме расхода, также температуру и давление рабочей среды), что позволяетиспользовать меньшее число измерительных приборов, снизить вмешательство в технологический процесс (уменьшить число точек врезки) и уменьшить вероятность утечек. Измерение расхода в частично заполненных трубопроводах бесконтактным методом (с емкостными электродами) и двухпроводное подключение расходомера — инновации, которые еще слабо представлены на рынке, но их широкое внедрение ожидается уже в ближайшее время. Последнее подразумевает использование цепей питания также для передачи измерительной информации (токовой 4–20 мА и/или HART-коммуникации — вид модемной связи с использованием импульсно-кодовой модуляции). Для такой связи необходимо снижение тока собственного потребления ЭМР ниже границы 4 мА. Следующим шагом должно стать гибридное питание расходомера с резервным питанием от встроенных аккумуляторов, а затем и полностью автономное. Рынок ЭМР в России Российский рынок ЭМР в течение многих десятилетий лет формировался за счет потребностей химической, целлюлозно-бумажной, нефтехимической, отчасти пищевой промышленности. Наряду с отечественными разработками (ИР, ИПРЭ) в 70–80 гг. прошлого века стали закупаться ЭМР ведущих зарубежных производителей, таких как FISHER-PORTER, ROSEMOUNT, KROHNE. Большое количество зарубежных ЭМР поступало в СССР также и в составе комплектного технологического оборудования (OEM). В постсоветский период наряду с традиционными областями применения ЭМР стали развиваться новые, такие как измерение расхода воды в муниципальных системах водо- и теплоснабжения, канализации и очистных сооружениях. Этот емкий рынок оказался, вместе с тем, сценой для развития поистине драматических событий. Если продвижение в России ЭМР для технических целей проходило достаточно спокойно, то для коммерческого учета энергоносителей было сопряжено со значительными трудностями. Несмотря на то, что электромагнитный принцип измерения расхода обладает рядом неоспоримых достоинств, таких как: высокая достижимая точность, широкий диапазон измерений скоростей, инвариантность к физико-химическим параметрам среды и характеру течения жидкости, — применение ЭМР в системах теплоснабжения находило сопротивление. Так, под видом «опыта», родились некие мифы и ложные представления, которые надолго овладели умами некоторых весьма авторитетных специалистов. Начало этому было положено статьей [1], в которой исследовался опыт специалистов DANFOSS использования ЭМР в системах теплоснабжения Дании и делался вывод об их непригодности в указанных целях. Вместо ЭМР рекомендовались ультразвуковые расходомеры Sono-flo этой же фирмы. Эта статья быстро была «разобрана на цитаты» и ужасающие своей безысходностью цифры появились то в одном, то в другом уважаемом издании: «…в процессе эксплуатации, постепенно, через 6–12 месяцев, их (ЭМР — авт.) показания становятся на 30–40% ниже действительных значений…» [2], «…они (ЭМР — авт.) не способны с необходимой точностью измерять расход при незначительных скоростях потока…», поэтому «вынуждают… выполнять местное сужение… чтонеизбежно приводит к дополнительным потерям давления…» [3]. На самом деле были, а может, и остаются, совершенно объективные и субъективные причины для тревоги по поводу использования ЭМР в системах теплоснабжения Дании. Во-первых, электропроводность теплоносителя в Дании весьма низкая, что может быть проблемой для измерения расхода ЭМР, во-вторых, возможно, в системах теплоснабжения Дании присутствует значительное количество магнетита. Магнетит Fe3O4 — это обычная окалина, черного цвета, образующаяся при сварке, резке стальных конструкций и при контакте стали с водяным паром, например, в паровых котлах. В российских системах теплоснабжения чаще встречается гидроксид железа (III) Fe(OH)3 (ржавчина), цветом от оранжевого до краснокоричневого, преимущественно состоящий из немагнитной формы ??Fe2O3(3 ??H2O), т.к. магнитная форма ??Fe2O3(3 ??H2O) имеет меньшее значение энергии Гиббса, а значит менее стабильна [4]. В-третьих, схемотехнические решения ранних моделей электронных преобразователей расходомера Magflo с целью снижения стоимости имели однополярное питание катушек индуктора, что приводит к постоянной составляющей магнитного поля и теоретической возможности осаждения магнетита или других ферромагнитных частиц на футеровку канала ППР и короткого замыкания электродов. С другой стороны, данные об эксплуатации Magflo в Санкт-Петербурге, опубликованные в [5] представителем DANFOSS, наоборот, подчеркивают отличия российских условий от датских: «…средняя суточная погрешность измерения массового расхода за этот период (267 дней отопительного сезона 1994–1995 гг. — прим. Г.С.) составила ±0,09%, а максимальная ±0,25%…». Скорее всего, основная задача публикации исходила из субъективной причины: цена Magflo (кстати, одного из лучших ЭМР на мировом рынке) совершенно неконкурентна по сравнению с ультразвуковыми расходомерами и, тем более, отечественными приборами. Это подтверждается заключением экспертов ведущего института НИИтеплоприбор [6]: «…Тем не менее, делаются попытки изыскать доводы, ограничивающие применение электромагнитного метода измерения расхода в указанных целях. Такие попытки носят сугубо конъюнктурный характер и направлены на рекламирование других методов измерения расхода…» И, наконец, длительный успешный опыт эксплуатации ЭМР в различных регионах России подтверждается в [7]. Часто нечеткие формулировки приводят к смешению понятий и возникают казусы. Так, в работе Е.А. Шорникова [8] в одном классе оказались и ЭМР и вихревые расходомеры с электромагнитным съемом информации и был сделан вывод «…стоимость эксплуатации ЭМР выше, чем УЗР, по следующим причинам. В процессе эксплуатации ЭМР периодически необходимо изнутри датчика, прочищать иногда часто (при «плохой» воде, содержащей много осаждающих примесей, влияющих на работу)…». Если для вихревых расходомеров с постоянным магнитом накопление магнитных осадков действительно крайне важно, то для ЭМР с двуполярным импульсным магнитным полем — малоактуально. Например, известен факт использования ранних модификаций теплосчетчиков SA-94 на базе ЭМР в Мурманске, где действительно пришлось отказаться от их применения вследствие осаждения магнитных частиц из-за постоянной составляющей магнитного поля индуктора. В то же время другие теплосчетчики (СТЭМ) на базе ЭМР с двуполярным магнитным полем успешно работали в тех же самых трубопроводах. Интересно, что в двух российских мегаполисах по-разному складывалось формирование парка теплосчетчиков для узлов коммерческого учета. Если в «первопрестольной» внедрение теплосчетчиков на базе ЭМР велось активно, благодаря усилиям филиала «Тепловые сети» ОАО «Мосэнерго» и МУП «Мосгортепло», в первую очередь, за счет поставок теплосчетчиков ТС-01 на базе расходомера ИПРЭ-1 Арзамасского приборостроительного завода и теплосчетчиков ТС-45 на базе расходомера ИР-45, а впоследствии AS 2000A/45 и SA-94 производства таллиннской фирмы (бывший ПО «Промприбор», переименованный в ASWEGA), а также других теплосчетчиков, в основном московских производителей (РОСТ-5,8, СТЭМ, ТРЭМ ПО «Машзавод Молния», КМ-5 «ТБН Энергосервис», ВИСТ ЗАО НПО «Тепловизор», «Магика», НПФ «ЭКОС»), ближнего зарубежья (ТЭМ-05 СП «АРВАС», ТЭРМ СП «ТЕРМО-К») и дальнего зарубежья (Combimeter CLORIUS/ RAAB KARCHER/VITERRA), то в Санкт-Петербурге доминировали акустические расходомеры (ультразвуковые и корреляционные). И только когда ЗАО «Взлет» освоило производство расходомера MP400 чешской фирмы EESA и разработал собственный ЭМР, а затем и другой петербургский производитель — НПО «Теплоком» —начал производство ЭМР, то ситуация стала меняться в пользу ЭМР. В настоящее время ЭМР и теплосчетчики на их основе — самые перспективными средства коммерческого учета воды и тепловой энергии в России и СНГ не только в высшем и среднем, но и даже низшем ценовом диапазоне и успешно конкурируют с тахометрическими расходомерами и счетчиками. В то же время некоторые эксперты полагают, что широкий динамический диапазон, низкая погрешность измерений, а также длительный межповерочный интервал, декларируемый в нормативнотехнической документации многих отечественных производителей расходомеров (в т.ч. и электромагнитных), не обеспечивается не только в течение межповерочного интервала, но и при их выпуске из производства [9–10]. На мировом рынке наибольшее распространение получили ЭМР примерно трех десятков производителей (см. табл. 1). У расходомеров весьма близкие или даже совпадающие параметры, и лишь у некоторых выдающиеся характеристики. Так, мировой лидер в производстве ЭМР концерн ABB производит модель Magmaster с нормированной относительной погрешностью измерений расхода и объема в пределах ±0,15 %, а также модель с потребляемой мощностью менее 0,5 Вт, другие лидеры — KROHNE, YOKOGAWA производят электромагнитные расходомеры с емкостным съемом сигнала, ведущие японские производители TOSHIBA, FUJI, YAMATAKE — с двухпроводным подключением ЭМР. Основные производители ЭМР и теплосчетчиков на их основе в России и ближнем зарубежье приведены в табл. 2. Технические параметры ЭМП вышеназванных производителей приведены в табл. 3–6 (стр. 108–109).


Литература 1. Алекс Петерсен. Расходомеры, измеряющие со скоростью звука. Специальный выпуск журнала АВОК. М., АВОК, 1993. 2. С.В. Разумов, В.П. Чипулис. Обзор рынка приборов учета тепловой энергии и тенденции его развития в России. Организация коммерческого учета энергоносителей. СПб., МЦЭНТ, 1995. 3. А.Г. Лупей. Об особенностях применения электромагнитных расходомеров в узлах учета тепловой энергии. Внедрение коммерческого учета энергоносителей. СПб., МЦЭНТ, 1996. 4. Г.Г. Улиг, Р.У. Реви. Коррозия и борьба с ней. Пер. с англ. под ред. А.М. Сухотина. Л., «Химия», 1989. 5. А.И. Козлов. Опыт внедрения и эксплуатации промышленной контрольноизмерительной аппаратуры компании «Данфосс» (Дания) для коммерческого учета тепловой энергии на объектах потребителей. Внедрение коммерческого учета энергоносителей. СПб., МЦЭНТ, 1996. 6. В.П. Каргапольцев, А.А. Порошин и др. О применении электромагнитных расходомеров для учета расхода теплоносителя. Внедрение коммерческого учета энергоносителей. СПб., МЦЭНТ, 1996. 7. И.Д. Вельт и др. Преимущества электромагнитных теплосчетчиков при коммерческом учете тепловой энергии. Внедрение коммерческого учета энергоносителей. СПб., МЦЭНТ, 1996. 8. Е.А. Шорников. Выбор расходомеров и гильз термометров для узлов учета. Коммерческий учет энергоносителей. Труды 19-й международной конференции. СПб., «Борей-Арт», 2004. 9. С.Н. Канев, А.П. Глухов, А.А. Старовойтов. Теплосчетчики: мифы и реальность. Труды 19-й международной конференции. СПб., «Борей-Арт», 2004. 10. Ю.С. Милейковский. Реальности коммерческого учета тепловой энергии и теплоносителя в России. Журнал «С.О.К.», №/2005. ТАБЛИЦЫ: 1~1~;2~2~;3~3~;4~4~;5~5~;6~6~;