Pomiar przepływu w procesie technologicznym jest jednym z najbardziej istotnych pomiarów. Na szczęście na polskim rynku nie brakuje firm oferujących szeroki wachlarz przepływomierzy. Każdy z tych produktów ma swoje zalety i wady. Dla klientów liczy się przede wszystkich niezawodność i dokładność. Mimo silnej konkurencji dostawcy tych urządzeń nie narzekają na sprzedaż, a przyszłość rysują w jasnych barwach.
Zdaniem zarówno ankietowanych użytkowników, jak i dostawców najbardziej popularne pozostają w dalszym ciągu przepływomierze elektromagnetyczne (wykres 1). Taka sytuacja nie zmienia się od lat.
Według Mateusza Wądzyńskiego, inżyniera wsparcia technicznego z firmy Simex, to ogromne zainteresowanie przepływomierzami elektromagnetycznymi można wytłumaczyć ich niewątpliwymi zaletami, jakimi są korzystny stosunek jakości do ceny oraz duża niezawodność.
? Jako że radzą sobie zarówno z mediami czystymi, zanieczyszczonymi, agresywnymi oraz z dużą zawartością ciał stałych ? uchodzą za jedne z najbardziej uniwersalnych. Należy jednak pamiętać o tym, że choć świetnie sprawdzają się w rurociągach o znacznej średnicy, to nie nadają się do zastosowania w przemyśle petrochemicznym. Wynika to bezpośrednio z ich zasady działania ? używa się ich jedynie do mierzenia przepływu cieczy przewodzących. W pomiarach przepływu cieczy ropopochodnych, w tym charakteryzujących się wysoką lepkością, niezastąpione są przepływomierze owalno-kołowe ? mówi Mateusz Wądzyński.
Przepływomierze elektromagnetyczne oferowane są w relatywnie niskiej cenie, co niewątpliwie jest ich wielką zaletą. Umożliwiają przeprowadzanie pomiaru nieinwazyjnego w środowisku korozyjnym oraz zapewniają niezależność pomiaru od ciśnienia, gęstości, temperatury i lepkości produktu, a także wysoką powtarzalność i niezawodność pomiaru, co jest szczególnie istotne dla użytkowników. Ponadto brak w nich części ruchomych, podatnych na uszkodzenia lub zużycie, co również nie jest obojętne dla osób, które z nich korzystają.
Z ankiety przeprowadzonej przez Control Engineering Polska wynika, że użytkownicy chętnie sięgają także po przepływomierze mechaniczne. Zdaniem prawie połowy dostawców prym w tej grupie przyrządów pomiarowych wiodą przepływomierze turbinowe (wykres 2). Ich ogromną zaletą jest możliwość instalowania nawet w miejscach, w których występują ograniczenia przestrzenne, np. w maszynach. Wadą z kolei jest wpływ lepkości, co wiąże się z koniecznością kalibracji czujnika dla danej substancji.
Natomiast według ankietowanych użytkowników na pierwszym miejscu najczęściej używanych przepływomierzy mechanicznych znajdują się przepływomierze masowe Coriolisa. Zwolennicy tych urządzeń podkreślają ich liczne zalety, takie jak bardzo wysoka dokładność pomiaru i powtarzalność, a także możliwość jednoczesnego, bezpośredniego pomiaru strumienia masy, lepkości, gęstości, temperatury oraz wielkości pochodnych (np. objętości, stężenia). Jest to uniwersalna zasada pomiaru dla cieczy i gazów, niezależna od fizycznych właściwości produktu. Co więcej, przy takim rozwiązaniu nie zachodzi potrzeba stosowania żadnych odcinków prostych przed i za przepływomierzem, a sam pomiar jest niezależny od profilu przepływu medium. Mimo że przepływomierze Coriolisa nie należą do tanich urządzeń, ich użytkownicy cenią je za dużą dokładność pomiaru i uniwersalność zastosowania.
Zgodnie z odpowiedziami użytkowników w grupie przepływomierzy mechanicznych na drugim miejscu ex aequo uplasowały się przepływomierze turbinowe oraz manometryczne (ciśnieniowe). Jeśli chodzi o ten drugi rodzaj urządzeń, to popularne są zwłaszcza przepływomierze zwężkowe, głównie ze względu na prostotę wykonania, duży zakres temperatury i ciśnienia mierzonego medium. Oczywiście osoby korzystające z przepływomierzy zwężkowych muszą się liczyć z ich wadami ? zazwyczaj dużą stratą ciśnienia na zwężce, a także wrażliwością na zaburzenia płynu i profilu prędkości przed przepływomierzem.
Z obserwacji dostawców biorących udział w sondażu wynika, że obecnie chętnie stosowane są również przepływomierze pływakowe o zmiennym przekroju (rotametry) oraz przepływomierze wirowe (Vortex). Te ostatnie stanowią uniwersalne rozwiązanie do pomiaru cieczy, pary i gazów. Zainteresowanie przepływomierzami wirowymi jest w pełni zrozumiałe, jeśli weźmiemy pod uwagę takie ich atuty, jak: wysoka dynamika pomiaru oraz jego niezależność od zmian ciśnienia, temperatury i lepkości, brak części ruchomych, a także wysoki stopień stabilności długoterminowej czy pomijalny spadek ciśnienia w rurociągu. Warto dodać, że parametry tego urządzenia ustalane są jednorazowo podczas kalibracji i nie zmieniają się podczas całego okresu użytkowania.
Z roku na rok coraz większą popularność zdobywają, stosunkowo jeszcze drogie, przepływomierze ultradźwiękowe, mierzące prędkość przepływu medium przez powierzchnię prostopadłą do kierunku przepływu. Ze względu na bezkontaktowy pomiar zewnętrzny doskonale nadają się np. do pomiaru przepływu cieczy silnie agresywnych. Można je zamontować bezpośrednio na istniejącej instalacji, bez konieczności przerywania procesu. Ponadto w większości przypadków nie wprowadzają one dodatkowych oporów przepływu.
Niezawodność i dokładność w cenie
Naszych respondentów zapytaliśmy o czynniki, które mają największy wpływ przy wyborze przepływomierza. Okazało się, że zarówno w grupie użytkowników, jak i dostawców panuje jednomyślność. Około dwie trzecie osób uważa, że niezawodność i dokładność są głównymi kryteriami branymi pod uwagę podczas decyzji zakupowej. Zgodnie z odpowiedziami użytkowników na długiej liście innych istotnych czynników znalazły się: powtarzalność pomiaru (44%), niska cena oraz wbudowany interfejs komunikacji cyfrowej (40%), brak części ruchomych, prosta obsługa, dostęp do danych dotyczących przepływu w czasie rzeczywistym, prosta kalibracja (36%), niskie koszty eksploatacyjne (28%), wsparcie techniczne ze strony dostawcy, pomiar bezinwazyjny, wysoka dynamika pomiarowa (24%), duża odporność na warunki zewnętrzne oraz duża czułość pomiarowa (20%), szeroki zakres temperatury pracy oraz marka (16%). Nieco mniej ważne z punktu widzenia ankietowanych użytkowników są: możliwość bezpośredniego pomiaru strumienia masy oraz wbudowany wyświetlacz, możliwość wymiany i wzorcowania przetwornika bez przerywania procesu, a także możliwość wykonywania dodatkowych pomiarów przez urządzenie (np. pomiar ciśnienia lub temperatury medium).
Natomiast w opinii dostawców, oprócz niezawodności i dokładności, dla potencjalnego klienta liczą się takie cechy produktu, jak niska cena (73%) oraz wsparcie techniczne ze strony dostawcy, a także marka i niskie koszty eksploatacyjne (33%). W dalszej kolejności zostały wymienione m.in.: brak części ruchomych, wbudowany interfejs komunikacji cyfrowej oraz dostęp do danych dotyczących przepływu w czasie rzeczywistym.
Z badania wynika, że dość znaczna część ankietowanych zwraca uwagę na cenę. Na szczęście, jak twierdzi Andrzej Wowkostryl, dyrektor UNIPROD-Components: ? Duża konkurencja na rynku wymusza obniżkę cen przepływomierzy. Oczywiście to dobra wiadomość dla klientów. W wielu przypadkach klienci wybierają urządzenia zagraniczne, chociaż są droższe, a nie zawsze wyższej jakości.
Również Jerzy Stańczyk, dyrektor Jupro-Taim jest zdania, że jednym z głównych kryteriów jest cena oraz bardzo często ? stosowanie przepływomierzy firm, których produkty wcześniej były używane.
Natomiast Tomasz Janas, inżynier sprzedaży z firmy Test-Therm podkreśla, że obecnie klienci stają się coraz bardziej wymagający i świadomi własnych potrzeb. Decydenci odpowiedzialni za ewentualne zakupy zwracają baczniejszą uwagę również na warunki dostaw.
Wysoki poziom satysfakcji
Czy przepływomierze stosowane w zakładach naszych respondentów spełniają ich oczekiwania? Postanowiliśmy to sprawdzić. Wyniki ankiety mówią same za siebie. Aż 80% osób jest w pełni usatysfakcjonowanych z użytkowania omawianych przyrządów pomiarowych, które ? ich zdaniem ? w znaczący sposób przyczyniają się do poprawy kontroli nad przebiegiem procesu technologicznego, są wiarygodne, dokładne i łatwe w obsłudze.
12% użytkowników deklaruje, że urządzenia te jedynie częściowo spełniają ich oczekiwania. Osoby z tej grupy narzekają głównie na ich niedokładność. Zdaniem jednego z respondentów przepływomierze doskonale spełniają swoje zadanie wszędzie tam, gdzie liczone są duże ilości medium, najczęściej cieczy, i nie jest wymagana duża dokładność. Natomiast problemy zaczynają się, kiedy konieczny jest pomiar przepływu gazu lub sprężonego powietrza. W tej grupie pojawiają się głosy na temat braku możliwości znalezienia przepływomierza spełniającego wszystkie oczekiwania. Owszem, nowe serie proponowane przez producentów wystarczają w obecnych aplikacjach, ale rosnące wymagania (zwłaszcza w odniesieniu do materiałów, z których wytwarzane są obudowy) powodują ciągłe poszukiwanie doskonalszych oraz bardziej odpornych rozwiązań ? twierdzą przedstawiciele grupy średnio zadowolonej z dotychczas stosowanych w ich zakładach przepływomierzy. Zdaniem niektórych osób przepływomierze mogłyby być oferowane w wyższym zakresie temperatury pracy (obecnie produkty przystosowane do pracy w wysokiej temperaturze mają dużą cenę), a obudowy powinny być lżejsze i bardziej kompaktowe (obecnie konstrukcja pozostawia wiele do życzenia). Ponadto dostrzega się znaczne opóźnienie stopnia zaawansowania dostępnych rozwiązań w stosunku do wymagań stawianych przez klientów.
Z kolei pozostała część ankietowanych (8%) jest bardzo niezadowolona z używanych do tej pory przepływomierzy. Swój całkowity brak satysfakcji uzasadniają dużą zawodnością i awaryjnością tego rodzaju urządzeń.
Dobra trwałość
Większość respondentów (60%) oceniła trwałość używanych w swojej firmie przepływomierzy jako dobrą (4 punkty). Natomiast ocenę bardzo dobrą
(5 punktów) wystawiło tytułowym urządzeniom 12% osób. Według nich jeżeli przyrządy te nie zostaną uszkodzone mechanicznie lub w wyniku korozji, to działają długo, a ponadto cechują się odpornością na warunki zewnętrzne, są wytwarzane z trwałego materiału oraz mają solidną konstrukcję. 20% respondentów oceniło trwałość na 3 punkty, a 8% ? na 2 punkty. Ta grupa uważa, że jakość przepływomierzy pozostawia wiele do życzenia, a zmienne warunki procesu oraz agresywność mediów nie pozwalają na bardzo długi okres eksploatacji. Ponadto wiele osób narzeka na częste występowanie zjawiska rozkalibrowania oraz konieczność ponownej kalibracji.
Niska awaryjność
Skoro większość osób biorących udział w sondażu jest zadowolona z trwałości przepływomierzy, to powinno się to przekładać na ocenę awaryjności urządzeń będących tematem głównym naszego raportu. W rzeczywistości okazuje się, że te dwa czynniki ? trwałość i stopień awaryjności są od siebie bezpośrednio zależne. Ponad połowa (56%) ankietowanych użytkowników deklaruje, że rzadko dochodzi do awarii używanych przeznich przepływomierzy, a 24% twierdzi, że tylko czasami. Jedynie 8% uważa, że usterki pojawiają się często. Według pozostałych 12% awarie nigdy się nie zdarzają.
Natomiast z praktyki dostawców wynika, że klienci zgłaszają awarie przepływomierzy rzadko (73%), czasami (14%) lub nigdy (13%).
W ocenie respondentów do najczęstszych usterek przepływomierzy zaliczyć można: uszkodzenia mechaniczne, błąd pomiaru lub spadek dokładności pomiaru, problemy z komunikacją i przeprogramowaniem, problemy z układem elektronicznym, uszkodzenie czujnika i przetwornika, korozję, rozkalibrowanie itd. Do bardzo wielu awarii dochodzi w wyniku nieprawidłowego użytkowania urządzeń, np. przekroczenia dopuszczalnej temperatury pracy.
Dobra passa na rynku przepływomierzy
? Obecnie panuje dobra koniunktura na dostawę przepływomierzy. Związana ona jest z pozyskaniem przez Polskę funduszy z Unii Europejskiej, których znaczna część jest przeznaczona na ochronę środowiska ? tłumaczy Andrzej Wowkostryl, dyrektor UNIPROD-Components.
Wszyscy dostawcy biorący udział w ankiecie uważają, że koniunktura na rynku przepływomierzy jest dobra. Jakie są główne powody takiej sytuacji? Wśród najważniejszych przyczyn podawanych przez respondentów znalazły się: ciągły wzrost zapotrzebowania na pomiar zasobów, inwestycje w gospodarce wodno-kanalizacyjnej, rosnące zapotrzebowanie na automatyzację i optymalizację procesów produkcyjnych, coraz bardziej zaawansowane technologie i większa świadomość potrzeby ochrony środowiska, nowe inwestycje itd.
W opinii Łukasza Nowaka, młodszego specjalisty ds. technicznego wsparcia sprzedaży z firmy ABB, polski rynek przepływomierzy ciągle się rozwija. ? Zwiększa się zarówno popyt, jak i poziom technologiczny urządzeń. Cały czas jest poszukiwany ?złoty środek? pomiędzy wysoką jakością i dokładnością pomiaru a ceną. Na szczęście dzięki bardzo dużej ilości metod pomiarowych coraz łatwiej zbliżyć się do tego ?złotego środka?. Rozwijają się też możliwości przepływomierzy ? media oraz przepływy, które jeszcze kilkanaście lat temu były praktycznie niemierzalne, w tej chwili dzięki rozwojowi technologii możemy mierzyć bez żadnych problemów.
Ankietowani dostawcy podzielili się z nami wynikami sprzedaży przepływomierzy. Okazuje się, że większość nie ma większych powodów do narzekań. Zgodnie ze wskazaniami 53% osób w ciągu ostatniego półrocza zwiększyła się liczba sprzedanych przepływomierzy. Jest to spowodowane przede wszystkim ciągle rosnącym zapotrzebowaniem na dokładne opomiarowanie mediów oraz dokładniejsze bilansowanie. Zdaniem poszczególnych respondentów wpływ na tę sytuację mają też takie czynniki, jak: modernizacje instalacji, nowe inwestycje, zwiększanie udziału firmy w rynku, eksport przepływomierzy, większa rozpoznawalność firmy.
40% ankietowanych deklaruje, że sprzedaż pozostała na takim samym poziomie, a 7% uważa, że się zmniejszyła. Co jest domniemanym powodem takiego stanu rzeczy? Dostawcy twierdzą, że głównymi czynnikami hamującymi sprzedaż są: ograniczenia firmowych wydatków na nowe inwestycje, ustabilizowanie rynku czy ogólny spadek zapotrzebowania w tym sektorze. Ponadto, zdaniem respondentów, tego rodzaju urządzenia wykazują się długą żywotnością i małą awaryjnością, w związku z czym rzadko zachodzi potrzeba ich wymiany na nowe modele.
Prognoza sprzedaży i plany zakupowe
Jak się okazuje, ankietowani dostawcy są bardzo optymistycznie nastawieni co do sprzedaży oferowanych przez siebie przepływomierzy. Mimo świadomości dużej konkurencji na rynku (wykres 3), aż 87% z nich prognozuje, że w ciągu najbliższych miesięcy/lat z pewnością wzrośnie ich sprzedaż. Ma na to wpływ wiele czynników, wśród których na pierwszym planie znalazły się: coraz większa automatyzacja procesów, optymalizacja kosztów produkcji, oszczędności zasobów i surowców oraz ich monitoring, zwiększone zapotrzebowanie rynku, rozwój gospodarczy, wzrost liczby inwestycji, poprawa niezawodności oraz rozszerzenie funkcjonalności urządzeń, wspomniane wcześniej dotacje unijne, potrzeba dokładnego rozliczania się i bilansowania mediów w zakładzie oraz konieczność dostosowania instalacji do unijnych norm. Warto dodać, że pozostała część respondentów (13%) jest przekonana, że w najbliższej przyszłości sprzedaż pozostanie bez zmian. Co ciekawe, żaden z dostawców nie przewiduje spadku sprzedaży.
Jaki rodzaj przepływomierzy będzie się cieszył największym zainteresowaniem wśród klientów w najbliższej przyszłości? Przede wszystkim będą to przepływomierze: ultradźwiękowe (33%), elektromagnetyczne (28%), mechaniczne (27%), a także termiczne i kalorymetryczne (12%).
Natomiast planowane wydatki na zakup przepływomierzy (wykres 4) w ciągu najbliższych miesięcy nie zmienią się (44%), zwiększą (36%) lub nawet się zmniejszą (20%). Jeśli zajdzie potrzeba kupna nowych urządzeń, to ? zdaniem ankietowanych użytkowników ? będą to przepływomierze: elektromagnetyczne (44%), ultradźwiękowe (32%) lub mechaniczne (24%).
Raport powstał w oparciu o dane uzyskane z ankiety przeprowadzonej w kwietniu 2013 r. wśród czytelników miesięcznika Control Engineering Polska. Oprócz tego przy tworzeniu raportu bazowano na informacjach pochodzących od dostawców przepływomierzy. Raport nie odzwierciedla pełnego obrazu rynku.
CE