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2014年热能(量)表产品质量状况分析报告

83 2016-04-28

一、产业发展概况

(一) 产品概述

热能(量)表(以下简称热量表)是安装于供热采暖系统,用来测量系统所释放或吸收热量的计量器具,是实施城市供热体制改革、推行按热量计量收费的关键设备,属于国家重点管理的计量器具。其工作原理是:采用流量传感器输出热介质流量信息,配对温度传感器输出载热系统供回水温差信息(如图1所示,红色温度传感器获取进水温度,蓝色温度传感器获取回水温度),由热量表的计算器获取来自流量传感器和温度传感器的信息,并根据热水介质流经时间按照焓差法等计算、显示出热交换系统释放或获得的热量。

1热量表安装示意图

目前市场上的热量表按流量传感器的工作原理主要分为叶轮式热量表,超声波式热量表,电磁式热量表三种类型。

1.叶轮式热量表

叶轮式热量表是通过叶轮的转速测量热水的。按内部结构由易到优又分为单流束式、多流束式和标准机芯型多流束式三种。叶轮热量表在规格上从小口径到大口径已形成系列化,能满足不同使用范围的要求。因为叶轮式中有可动部件,所以对供热介质的要求较高,通常在安装上要求配套过滤器,以防备杂质对表的损伤。但因其测量原理和结构相对简单,所以价格较低。

2.超声波式热量表

超声波式热量表是通过超声波射线的原理测量管道内的流量,其测量腔体内部没有任何可动部件,流通能力强,压损小,是目前安装的最广泛的一种热量表。

3.电磁式热量表

电磁式热量表是按法拉第定律测量热水的流量,与超声波一样其内部也没有任何可动部件。唯一不同之处是它对供热介质的电导率有要求(>10uS/cm,较洁净的水可达到要求),因为其结构复杂,造价较高,不适合用户计量,广泛应用于大口径的楼宇和工业计量上。

按使用场合热量表分为户用热量表和非户用热量表两类。

户用热量表是居民家用于热费计量的热量表,一般为小口径热量表,户用热量表主要是叶轮式热量表和超声波式热量表,非户用热量表一般为大口径的楼宇表和工业用热量表。

(二) 产业概述

1、国内产业规模和分布情况

中国目前取得热量表制造计量器具生产许可证(以下简称取证)的企业约有300家,分布在22个省及直辖市,且相对集中在山东(75家)、浙江(35家)、辽宁(30家)、河北(15家)、天津(25家)、北京(25家)、江苏(20家)、山西(10家)等地,主要地区具体企业百分比数如图2

 

 

 

 

 

 

 

2热量表企业分布图

其中大型生产企业(销售额≥5000万)约占15%,中型企业(销售额≥1000万,且<5000万)约占25%,小型企业(销售额<1000万)约占60%,见图3

3 不同规模企业所占比例图表

2、国外产业分布及国内外产品在市场上的占有情况

国外热量表产业主要分布在欧洲、美国,与国内不同的是,在欧美市场上占主导的是叶轮式热量表,在国内由于供暖的水质较差,多数用户选择了流通能力较强的超声波热量表。

在我国销售的国外品牌主要有:卡姆鲁普,西门子,兰吉尔,ista等几家,根据2013年技术机构掌握的信息,2013年进口热量表送检情况为户用热量表大约50000只,非户用热量表大约4500只,主要安装在北京及天津。进口的热量表占我国热量表销售份额的百分之二左右。 

(三)产业现状

1、产业发展历程

国内热量表的研制始于1994年,发展到现在已经有20年的历史,我国从2000年左右开始试点安装热量表,到目前为止,在我国北方供暖地区,热量表的安装由原来的几个试点城市已经开始向中小城市全面展开,热量表的需求在逐年增大。

2000年左右,国产热量表大多数是叶轮式热量表,产品质量也参差不齐,进口热量表的销售量高于国产热量表。

随着国内热量表技术的发展,热量表产品质量逐年提高,近几年,国产热量表已经取代了进口热量表占据国内绝大部分的市场份额。2013年热量表取证企业大约有300家,经过调查有一部分企业已经停产、转产或在改型换代,正常生产热量表并且有一定销量的企业在200家左右.根据2014年国抽情况统计,2013年热量表的产销量约为250万只。

2、产业现状

截止到2014年底我国实施供热计量改革的114个城市中,实现计量收费的城市大约有34个,累计安装供热计量装置的面积约18亿立方米,供热计量收费带来的节能效果初步显现。

热量表产品经过质量监督抽查、市场选择及企业多方面的努力等,产品质量已经有了较大的提升,目前,国产热量表的各项技术指标已趋于稳定,超声波热量表的流量传感器和温度传感器等关键部件的生产技术日趋成熟,为热量表的质量提供了保证。

从历年国抽统计反映,热量表国家监督抽查合格率从2010年的20%提升并基本维持在目前的95%左右。

有部分小型热量表生产企业规模很小,不具备主要零部件生产条件,主要依靠外购主要配件后进行组装的模式生产,在进行国抽的时候,这些企业由于没有库存或者库存不够,国抽很难抽到这部分企业的产品。

3、产业的发展趋势和应用前景

随着国家对热量表的大力推行,大部分城镇的采暖居民都将安装热量表进行热量计量,热量表市场已经形成,热量表应用前景异常广阔。

户用热量表方面,超声波式热量表已逐步取代叶轮式热量表成为成为热量表的第二代产品。

根据我国供热系统的特点、热用户用热习惯、节能调节需求、供热管理模式等几方面综合来看,热量表适合参与供热计量改造,其具有广阔的应用前景。

4、影响热量表产业发展因素和存在问题

1)政策落实不力,监管措施不到位,导致很多城市并没有按照热量表进行计费;

2)相关技术标准和法规滞后;

3)产品创新意识缺乏,产品质量良莠不齐,尤其是热量表的耐久性是供热单位最关心的问题之一;

4)现有的检测方法满足不了热量表产品的发展需要,新的热量表国家检定规程及国家标准处于报批阶段。

(三)相关政策和产品监管介绍

1、相关政策

《中华人民共和国节约能源法》、《民用建筑节能条例》、《民用建筑供热计量管理办法》、《节能减排“十二五”规划》以及住建部单独或与其它部位联合下发的有关推进供热改革节能减排的意见、通知等,形成了比较完备的政策体系。

2、监管介绍

热量表属于国家重点管理计量器具,企业必须取得制造计量器具许可证后方可生产,且热量表用于贸易结算,属于强制检定计量器具,安装前要进行首次检定。

为了规范企业生产,国家质检总局于20131025颁布了《热量表(热能表)制造计量器具许可考核必备条件,于2014年1月25日实施。新规范的颁布和实施,提高了热量表生产许可门槛,对热量表产品监督具有指导意义。

为规范企业生产,提高热量表的产品质量,维护消费者的合法权益,为政府决策提供热量表质量状况信息,国家质量技术监督检验检疫总局要求于2010年首次开展了热量表产品质量国家监督抽查工作,至2014年,国家总局已连续年进行了热量表产品质量的国家监督抽查工作。

(四)产品关注焦点介绍

1、由于政策落实不到位,大多数安装的热量表没有投入使用。

2、热量表产品大量安装后、使用中的产品运行状况和产品寿命是供热计量改造相当重要的因素之一 。

3、随着时间的推移,很多安装在居民家的热量表会将面临损坏、电池没电、丢失等诸多问题,但很多热量表厂家已经停产或转产,无法提供对所生产并已经安装的热量表进行维修、维护等,这将给相关部门带来巨大的管理问题。

二、产品标准情况

(一)产品标准情况分析

热量表现行的产品标准为CJ128-2007《热量表》行业标准,行业新标准扩大了热量表的流量适用范围,并在数据存储、重复性、电磁兼容等方面增加了要求,该标准为热量表更好的适应供热改革的需要提供了技术文件基础。

我国检定规程的技术规定与先进的欧洲标准还存在一定的差距,如我国规定热量表的耐久性试验时间为300小时,而欧洲标准规定的这一试验时间为2400小时;国外对于热量表的关键部件的生产许可证取证管理更为严格。

(二)产品质量指标分析

热量表是实施城市供热体制改革、推行热量计量收费的关键计量器具,作为应用最为广泛、也作为关键的供热计量器具之一,其产品质量成为公众关注的焦点。本次抽查实施方案中涉及到的检测项目共计8个大项,分别为:显示、强度和密封性、准确度、压力损失、重复性、安全要求、运输、电气环境。具体产品质量指标分析如下:

1、显示该项目是对热量表显示屏显示信息的要求,其中包括对热量表采集的温度、温差、流量等参数的显示高度、分辨力、显示单位等指标的要求。其中不仅包括了如温度、温差、流量等显示参数使用法定单位的要求,也包括了用户或者法定计量检定机构在使用、检测过程中的显示、检定分辨力的要求。检测显示项目主要是考核热量表显示的内容是否完整、正确、齐全。能否满足使用和检定的要求。该项目不合格会影响关键参数的获取、以及检定结果的判定、检定效率的提高。

2、强度和密封性:该项目检验热量表在规定的时间内、特定温度下承受规定的静压力后的表现,被测热量表承受相应等级的强度和密封性试验后应无渗漏和损坏。

3、准确度、重复性:流量计量准确度、热量计量准确度、重复性项目主要考核产品的计量性能,数据误差过大都会对实际使用中供热计量造成不良的影响。是计量器具主要考核指标之一。

准确度项目功能不合格的情况一般为:流量传感器超差或者温度传感器超差。

造成计量误差较大的原因可能是:

1)温度传感器的封装工艺不成熟。造成封装前后,温度传感器的计量性能发生变化。

2)企业出厂检验工作不严。没有严格按照标准的规定,对温度传感器进行全量程的检测,导致在未测温度段内温度传感器测量误差较大,计算器和流量传感器大致情况也基本如此,不合格情况主要出现在企业出厂检验未检测到的范围段。

4、压力损失:该项目主要考察在特定流量下,热量表的压力损失应不超过标准中规定的0.025MPa。压力损失指标是考察热量表在常用流量的使用条件下工作压力降低的程度。在热网设计时此参数是一个重要的技术指标。

5、安全要求:该项目包括三个小项的实验,分别为断电保护、电器绝缘性、封印。产品的断电保护要求是保护热量表断电后规定数据不丢失,该技术指标的正常与否,直接影响热量表断电后再恢复供电能否继续正常运行;电器绝缘性是使用不导电的物质将带电体隔离或包裹起来的特性,以防止触电的一种安全措施。良好绝缘性对于保证电气设备与线路的安全运行。方案中规定,采用内置电池的热量表可以不进行电器绝缘性试验,此次抽查产品全部为电池供电,不涉及此项检测项目;封印要求是考察热量表在正常的使用条件下,保持热量表技术性能不被人为改动的标志。

6、运输:运输项目包括碰撞和跌落试验,主要考核产品结构的坚固程度、内部紧固件使用的合理性以及经历运输后产品性能不应降低而提出的要求。

2013年国抽涉及运输项目功能不合格的情况为:运输试验后,流量传感器不能正常计量。由于被测产品为超声波热量表,所以可能的原因有以下两个方面:

1)由于加工过程中,超声波换能器的信号线在焊接到积分仪时,没有焊接,导致试验中断开,信号无法传送,导致流量传感器不能正常工作。

2)由于采购的换能器质量较差,尤其是压电晶体与匹配层连接不牢,造成换能器在运输试验后,不能正常工作。

7、电气环境:电气环境试验包括八个小项,其中干热、低温存储主要考核热量表在相应的温湿度条件下其计量性能或其外观应不受影响;电源电压变化要求是考察热量表在正常的使用中,因电源电压变化保持热量表技术性能不降低的能力指标;电快速瞬变、电磁场、电浪涌、工频磁场、静电放电等五个小项属于电磁兼容项目,该试验项目强调的是产品的干扰、耐影响能力,此不合格将导致计量数据不准,严重者甚至计量性能失效。

8、耐久性试验

为测定热量表在规定条件下的使用寿命而进行的试验,也称加速磨损试验,是判定热量表产品使用寿命重要依据。

    三、产品质量监督抽查情况分析

(一)2014年产品质量国家监督抽查情况

1、基本情况

2014年第季度热能(量)表(以下简称热量表)产品质量国家监督抽查的承检机构为吉林省计量科学研究院、国家热工流量仪表质量监督检验中心(河北)、天津市计量监督检测科学研究院三个单位,其中吉林省计量科学研究院为牵头机构。此次国抽共抽查了117家企业的117个批次的产品,有116家企业的116批次产品合格,抽样合格率为99.1%。

2、不同地区之间不合格项目的差异分析

从本次抽查的地域分布来看,分布在山东、辽宁、浙江、江苏、北京等地的热量表生产企业数量较多,此次抽查中,该区域内被抽查企业有81家,约占全国热量表企业的27%。其中山东省为热量表生产企业集中的大省,该省份内约有热量表生产企业75家,约占全国热量表生产企业的25%。此次抽查到的山东省企业有27家,其中大型企业10家、中型企业10家、小型企业7家,合格率均为100%

具体情况见下表1

1 从生产企业所在地统计企业和产品合格率

省市

抽查企业数(家)

合格企业数(家)

企业合格率(%)

抽查产品数(种)

合格产品数(种)

产品合格率(%)

北京市

9

9

100

9

9

100

天津市

11

11

100

11

11

100

河北省

9

9

100

9

9

100

山西省

3

3

100

3

3

100

内蒙古

1

1

100

1

1

100

辽宁省

13

13

100

13

13

100

吉林省

1

1

100

1

1

100

黑龙江省

2

2

100

2

2

100

江苏省

7

7

100

7

7

100

浙江省

12

12

100

12

12

100

安徽省

2

1

50.0

2

1

50.0

福建省

1

1

100

1

1

100

山东省

27

27

100

27

27

100

河南省

1

1

100

1

1

100

省市

抽查企业数(家)

合格企业数(家)

企业合格率(%)

抽查产品数(种)

合格产品数(种)

产品合格率(%)

湖南省

1

1

100

1

1

100

广东省

2

2

100

2

2

100

重庆市

1

1

100

1

1

100

陕西省

2

2

100

2

2

100

宁夏自治区

1

1

100

1

1

100

合计

117

116

99.1

117

116

99.1%

3、从企业规模角度分析

从本次抽查的企业规模分析,大中型企业的合格率达到100%,小型企业的合格率为97.7%

具体情况见表2

2 按照企业规模统计合格率

企业规模

抽查企业

数(家)

合格企业

数(家)

企业合格率(%)

抽查产品数(批次)

合格产品数(批次)

产品合格率(%)

大型

21

21

100

21

21

100

中型

52

52

100

52

52

100

小型

44

43

97.7

44

43

97.7

 合 计

117

116

99.1

117

116

99.1

从监督抽查反应的数据来看,抽查统计数据与行业实际状况基本相符。

(二)近几年产品质量国家监督抽查情况

1、五年来国家监督抽查基本情况

2010年开始,国家质检总局已经连续五年对热量表进行监督抽查,具体情况见图4和表3

4  产品合格率趋势图

 

 

3 20102014年产品检验情况统计表

抽查年份

抽查批次

合格率

所抽企业数占全国比率

抽查覆盖面

抽查类型

2010

35

20.0%

29%

13个省、直辖市

季度抽查

2011

55

89.1%

39%

16个省、自治区、直辖市

季度抽查

2012

40

97.5%

27%

14个省、自治区、直辖市

季度抽查

2013

100

96.0%

47%

18个省、自治区、直辖市

季度抽查

2014

117

99.1

51%

19个省、自治区、直辖市

季度抽查

2、抽查结果分析

通过连续五年的国家监督抽查,统计结果显示合格率总体成上升趋势,热量表产品经过质量监督抽查、市场选择及企业多方面的努力等,产品质量已经有了较大的提升,目前,热量表的各项技术指标已趋于稳定。

(三)不合格项目分析

2010年抽查合格率仅为20%,不合格项目也较多,2011年起合格率逐年上升。

历年抽查不合格项目见表4及表5

4   2010年的抽查项目不合格项

不合格项目

不合格问题现象

可能的原因分析

计量准确度

热量超差

1、有的企业在生产过程或出厂检验过程中没有覆盖热能表入口测温高温段,仅涉及中、低温段的检验,没检出高温段产品性能的变化;

2、出厂没有逐台检验,只进行抽检;

3、抗干扰能力差(包括流量信号和温度信号相互干扰等),引起流量波动;

4、温度测量超差。

在某特定运行条件下,热量测量不随运行流量的温差的变化而变化

1、温度传感器不合格;

2、温度测量超差;

3、程序设计不完善,容错能力较差;

4、流量传感器耐热工作能力差。

 

5、温度与流量测量参数间相互影响。

流量传感器准确度

流量测量超差

流量传感器超差。

不计数

1、流量传感器耐热工作能力差;

2、温度传感器不合格;

3、系统配套后温度测量超差;

4、程序设计不完善,容错能力较低;

5、温度与流量测量参数间相互影响。

流量显示波动较大

抗干扰能力差,引起流量波动;

流量信号的输出信号、波形不稳定。

重复性

重复性超差

1、温度与流量测量参数间相互影响;

2、流量显示波动大;

3、温度测量超差。

断电保护

累积工作时间清零

数据存储芯片和软件功能不符合要求。

数据存储项时间改变

部分数据丢失

热量、累积流量数据清零

5   2011-2014年的抽查项目不合格项目

抽查年份

不合格项目

单项符合率变化趋势

2011

准确度、重复性、运输、电快速瞬变、压力损失

提高

2012

准确度

提高

2013

准确度、重复性、运输

提高

2014

显示

下降

2、本次抽查不合格项目

本次监督抽查117家企业117个批次产品中,有1家企业1批次产品不合格,生产不合格产品的企业是安徽省石台热量表厂,为小型企业,其产品为叶轮式热量表。不合格项目为:显示项目。不合格的情况为:液晶屏上无任何数据显示,这将导致热量表无法正常工作,也无法进行热计量。

造成显示不合格的原因主要是:

1)标准CJ 128-2007 《热量表》中规定电池的使用寿命为5年以上,电池质量不过关或者热量表放置时间过长都可能导致电池不能正常供电。

2)热量表的加工工艺问题导致电路接触不好,电路板加工工艺不过关,液晶屏或电源部分的电路松动或老化都可能导致热量表无法持续供电。

不合格热量表的照片见图5

5不合格热量表的照片

(四)跟踪抽查结果

2010年,国家局首次安排了热量表的国家质量监督抽查,所以并没有关于该产品的跟踪情况报告。2011年~2013年国家监督抽查跟踪企业的合格率都较高。2014年国家监督抽查的跟踪企业也没有关、停、并、转等情况。根据抽查反映的情况来看,热量表跟踪企业14家,抽到13家企业13个批次产品,有一家企业生产规模小,没有订单和产品没有抽到产品,跟踪抽查结果均为合格。说明整改效果明显有效。随着时间推移,产品质量持续保持的能力将会有大的提升。

四、产品质量现状分析

(一) 总体分析

热量表产品经过质量监督抽查、市场选择及企业多方面的努力等,产品质量已经有了较大的提升,目前,热量表的各项技术指标已趋于稳定,热量表国家监督合格率从2010年的20%提升并基本维持在目前的95%左右,这与技术机构对热量表安装前进行的首次检定的合格率基本相符。

由于条件和时间限制,热量表的监督抽查没有进行耐久性试验项目的测试,2014年国家热量表工作委员会组织对国内21家热量表生产企业按照欧洲标准进行加速耐磨试验,试验结果合格率为88.5%,这说明我国一些企业生产的热量表在使用寿命上已经达到欧洲标准,但行业总体水平有待提高。

在已经实现计量收费的供热城市中,热量表使用一段时间后,安装在居民家的热量表出现了计量不准、损坏、电池没电或者丢失等诸多问题,有的热能表还是五年前安装的,这给相关的部门带来巨大的管理问题,跟据阳市统计的数据,热量表目前的维修率达到了20%左右。

(二)质量问题原因分析

1、企业生产经营管理上的原因

热量表生产企业多数为小型企业,不具备主要零部件生产条件,主要依靠外购主要配件后进行组装的模式生产,技术含量低,产品的质量很大程度上取决于如流量传感器等主要配件的质量。

出厂设备简单,出厂检验不严格是造成热量表示值误差超差主要原因之一。

2、标准适用性的原因

1)一些产品的零部件没有相关的技术标准,如超声波热量表所用的换能器。

2)热量表的数据输出和接口没有统一的标准,给数据远传造成困难。

3)热量表新的国家标准正在制订当中,新的国家规程和型式评价大纲也在待批阶段。

4)本次抽查发现多数企业生产的热能(量)表的出厂编号及生产日期都没有永久性地标注在热量表上,而是用纸制标识贴在热量表上,这样的标识容易脱落,有的标识还不防水,不防水的标识遇水后会造成字迹模糊不清。 而现行标准没有对出厂编号及生产日期应永久性地标注在热量表上做出明确规定,这将会给热量表的质量管理带来隐患。本次抽查出现问题的产品见图片6

         6 标识为不防水的纸制材料的热量表图片

 

3、质量监管原因

还有许多企业没有参加过国抽,一些省份在热量表国抽后,组织了热量表的省级监督抽查。但还有一些省份由于各种原因,没有组织相应的热量表产品质量监督抽查工作,这导致有部分企业未参加过任何监督抽查。

有些开发商为了节省资金,故意躲避首次检定。导致有些热量表没有经过技术机构的检验直接安装进住宅。

很多企业对国抽的形式及检验内容比较了解,对国抽有所准备。

五、质量改进措施和对相关管理的建议

(一)对相关管理部门的建议

1、督促对已装热量表的城市进行计量收费。

2、建议有关部门建立热量表生产制造企业的数据库,便于管理部门动态掌握热量表企业的现状。

3、目前,热量表国家标准及国家型式评价大纲处于报批或报审阶段,建议尽快颁布实施,给相关技术机构以及生产企业提供实验依据及生产标准要求。

4、充分发挥企业主管部门、行业协会的作用,召开企业质量分析座谈会、专业知识培训会,以强化质量管理,提高产品质量。

5、每个城市由公用管理部门成立一个热量表的维修中心,对热量表进行定期维修、维护、清洗、更换电池等。

6、建议在流通领域进行抽检。

7、完善热量表检定信息公开查询系统,便于老百姓对热量表的检定信息进行查询,动用社会力量对热量表检定进行监督。

(二)对生产环节的建议

1、生产企业应重点提升技术人员的技术素质,提升企业的自主设计、开发、创新能力。加强进货渠道的把关,避免为提高利润而降低了对产品部件质量的要求。

2、热量表企业规模以中小型企业居多,企业只有不断提升产品质量,提高企业的检测水平,提升企业管理能力,把握行业状况及发展动向,才能在市场中立于不败之地,进而将企业做强做大。

3、生产企业定期对其产品进行耐久性试验,逐步提高产品的质量和市场竞争力。

                  

六、消费指南

(一)热量表简介

热量表分为机械式热量表、超声波式热量表和电磁式热量表

1、机械式流量传感器的结构和原理与热水表类似,具有制造工艺简单,相对成本较低,性能稳定、维修方便,但因为其大多采用叶轮式结构,所以其使用寿命短,压损大,流通能力差,易堵塞,现在市场上已逐步被超声波热量表所取代。

2、超声波式热量表采用超声波式流量传感器的热量表的统称,对介质无特殊要求;流量测量的准确度不受被测流体温度、压力、密度等参数的影响,其明显的优点是流通能力强,压损小,使用寿命长,越来越多的企业生产超声波式热量表,越来越多的应用采用超声波热量表。

3、电磁式热量表采用电磁式流量传感器的热量表的统称。其生产成本较高,需要外加电源,一般用于供热总表。

(二)选购小常识

1、热量表必须要符合国家标准的规定,购买时要选择经检定合格,有制造计量器具生产许可证及      标志厂家的产品。

2、依据采暖系统流量选择热量表规格,安装在东三省及内蒙等较寒冷地区的户表一般选择25㎜口径的热量表,安装在北京、天津,河南河北等地的户表一般安装20㎜口径的热量表,根据使用要求选择热量表类型。有的热量表是安装在进水端,而有的是被安装在回水端,还有的是被设计成竖式安装。这样就需要在采购热量表时,首先要了解清楚热量表是否能满足上述要求。

 


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