Energetikos ir metrologijos paribiuose

Lietuvos energetikos instituto Šiluminių įrengimų tyrimo ir bandymų laboratorijos vadovas habil. dr. Antanas PEDIŠIUS pasakoja apie atliekamus darbus, be kurių sunkiai įsivaizduojama stabili mūsų įmonių, apskritai pramonės ir ūkio veikla.

Žinojimas prasideda nuo apskaitos

Gerbiamasis pone Antanai, kalbėdamiesi apie Jūsų vadovaujamą laboratoriją niekaip neišvengsime tokių sąvokų kaip „etalonas“, „metrologinis aprūpinimas“, „valstybės etalonų tyrimai“. O ką jau kalbėti apie tokias kasdienes ir įprastas sąvokas kaip matavimai, charakteristikos, kalibravimas, atitiktis, skysčių ir dujų srautai. Inžinieriui vien šios sąvokos atskleidžia, kuo užsiima laboratorijos darbuotojai. Kaip nutiko, kad Šiluminių įrengimų tyrimo ir bandymų laboratorija tapo dujų ir skysčių srautų metrologinio aprūpinimo šalyje lydere ir šios srities etalonų Lietuvoje kūrėja?

Pats gyvenimas padiktavo, kuo turime užsiimti. Lietuvai atkūrus nepriklausomybę, neišvengiamai teko keisti kai kurias laboratorijoje atliekamų darbų kryptis. Užsiiminėjome hidrodinaminiais ir šilumos mainų tyrimais, turėjome gerus įrenginius tiems tyrimams atlikti, tad siekėme pradėti ir įmonėms, ūkio subjektams reikalingus darbus.

Tuo metu labai aktualiu uždaviniu tapo energijos vartojimo efektyvumas, tiksli energijos išteklių apskaita ir tausojimas. Iki tol labai mažai dėmesio buvo skiriama energetinių išteklių vartojimo efektyvumui buityje, komunaliniame ūkyje ir pramonėje. Staigiai brangstantys energetiniai ištekliai pareikalavo iš esmės keisti požiūrį. Juk apskaita labai prisideda prie taupymo, nes tik tikslus žinojimas veda prie teisingo atsiskaitymo. Tiek pavieniam vartotojui, tiek įmonei svarbu tiksli apskaita ir atsiskaitymas už sunaudotą energiją. Kylant importuojamų gamtinių dujų ir naftos produktų kainoms be tikslaus žinojimo ir teisingo atsiskaitymo išsiversti neįmanoma.

Senoje sistemoje jei dėl ko ir nesukome galvų, tai dėl energijos kainų. Regis, toje šalyje buvo pakankamai gerai išspręsti tik energetikos reikalai. Užtat atsirado kita blogybė: niekas netaupė energijos ir jos išteklių, viduržiemį per visus plyšius veržėsi šiluma ir karštas garas. Kas ne kas, o varnos žiemą tikrai šiltai gyveno.

Vakarų Europos šalys ir tuo metu jau mokėjo taupyti energiją. Kone kiekviena valstybė turėjo tam tikrą nacionalinio lygmens įstaigą ar institutą. Šios institucijos buvo įvairiai vadinamos. Vokietijoje vadinta Fizikine-technine tarnyba, kuri užsiiminėjo matavimais, bandymais, tyrimais labai įvairiose srityse. Mat reikėjo žinoti tikrąją matuojamų objektų vertę. Tą vertę labai svarbu perduoti visiems darbiniams dujų ir skysčių srautų įvairių parametrų matuokliams. Ypač svarbi vieta tenka vandens, dujų, šilumos, skysto kuro ir kitų skysčių matavimams. Beje, tų skysčių esama labai įvairių: maistiniai skysčiai – pienas, kiti gėrimai, aliejai, spiritiniai degalai, biokuras. Visur reikalinga griežta apskaita, tikslūs matavimai.

Iš to, ką sakote, nelabai suvokiu, kur čia matavimų sudėtingumas? Yra talpos, matuoji, kiek įteka ir kiek išteka. Nebent ištekėtų pro šalį, tada tektų pasukti galvą, kaip „teisingai“ apskaičiuoti, kad ir avis liktų sveika ir vilkas sotus.

Iš tikrųjų tūrinis ir svėrimo metodai išlieka. Jie lemia daugelio etaloninių įrenginių veikimo principus, kuriems įgyvendinti reikalinga sudėtinga šiuolaikinė įranga ir tikslios matavimo priemonės. Iš esmės pakito reikalavimai matavimo tikslumui. Kas kita – magistraliniais ar paskirstymo vamzdynais tekantiems skysčiams ar dujoms naudojami įvairaus tipo skaitikliai, kurie įmontuojami pačiame vamzdyne ir paprastai turi daugybę srauto parametrų jutiklių ir skaičiuotuvą pratekančiam kiekiui apskaičiuoti esant nustatytoms norminėms sąlygoms. Pavyzdžiui, magistraliniame dujotiekyje yra 50–60 barų slėgis, o paskirstymo vamzdyne šis slėgis turi atitikti vartotojo naudojamos įrangos reikalavimus. Taigi nuo slėgio ir aplinkos temperatūros priklauso pratekantis dujų kiekis. Vamzdyne esančius skaitiklius reikia nuolat tikrinti, kad matavimo charakteristikos nesiskirtų nuo etaloninių. Bet tam reikia turėti tyrimų ir bandymų įrangą, kad galima būtų patikrinti, išbandyti skaitiklius, reikalui esant, pareguliuoti ar pakeisti naujais.

Arba, pavyzdžiui, naftos produktai iš naftos perdirbimo gamyklos patenka į terminalą, ten jie išpilstomi. Dabar visur įrengtos kompiuterizuotos ir gana sudėtingos pratekančio produkto matavimo sistemos, kuriose įvertinamas slėgis, temperatūra, tankis ir, jei reikia, kiti parametrai. Analogiškos sistemos įrengiamos šilumos kiekio apskaitai.

Termoinžinerija ir matavimų inžinerija

Iš esmės taip. Ir dar svarbu, kad mūsų matavimų rezultatai nesiskirtų nuo kitų Europos šalių nacionalinių institutų teikiamų verčių. Turi būti išlaikoma matavimų sietis. Tam privalu atlikti tarptautinius lyginimus, kai viena šalis – pavadinkime ją darbų organizatore – išsiunčia tam tikrą priemonę į kitas šalis, kad visi palygintume, ar teisingai matuojame. Tai ne tik įrangos tinkamumo, bet ir personalo kvalifikacijos patikrinimas.

Bet kai kuriems tarpininkams labai tikslūs matavimai gal nelabai reikalingi? Atsiprašau, kad taip klausiu, bet esame išeiviai iš buvusios santvarkos…

Matavimų darbas susijęs su kitais darbais, nes turėdami įrangą, leidžiančią sužinoti tikrąsias matuojamųjų dydžių vertes, esame pasitelkiami atlikti daugelį kitų darbų. Pirmiausia, be aptariamų matavimų negalima įvertinti šiluminių įrenginių efektyvumo ir iš energetinių įrenginių skleidžiamos taršos. Todėl laboratorijoje yra padalinys šiluminiams įrenginiams, kuriuose deginamas dujinis, skystasis ir kietasis kuras, tirti, bandyti. Taip pat labai glaudūs ryšiai mus sieja su gamtinių dujų, vandens ir šilumos tiekėjais. Keletą metų dirbome su AB Lietuvos dujos siekdami pagerinti dujų apskaitą, sukurti dujų skaitiklių patikros įrenginius dujų ūkio laboratorijose ir pagrįsti galimus dujų tiekimo vartojimo balanso nuokrypius. Šis bendradarbiavimas tęsiamas.

Negalima nepaminėti, kad laboratorija turi teisę atlikti vandens šildymo katilų, vandens ir šilumos skaitiklių tipo tyrimus. Tai gali būti didelė parama Lietuvos gamintojams.

Žinome, kokie išradingi kai kurie mūsų tautiečiai, sugebantys į šalį „nuplukdyti“ tūkstančius kilovatvalandžių elektros energijos, už kurią sumoka kažkas kitas. Juk buvo atskleista benzino vagystė iš Mažeikių naftos perdirbimo įmonės: „auksarankiai“ sugebėjo prisijungti prie benzino vamzdžio ir metų metais naudojosi – prisipildydavo ne tik savo automobilių bakus, bet ir klientams parduodavo. Naudojosi prasta degalų apskaita įmonėje. Nereikėtų nustebti išgirdus, kad kai kas ir dalį gamtinių dujų sugeba „eliminuoti“ pakeliui pas vartotojus.

Deja, visose energijos ir jos išteklių vartojimo srityse pasitaiko neteisėtų veiksmų. Aptariami srautų matavimai – ne išimtis. Be abejonės, tirdami ir bandydami matavimo priemones bei atlikdami jų veikimo ekspertizes, nustatome pažeidžiamiausias grandis ir teikiame rekomendacijas, kaip sustiprinti apsaugą. Tačiau tai yra daugiau tiekėjo ir vartotojo santykių problema. Kiekvienas tiekėjas taiko savus metodus ir priemones pažeidimams išaiškinti. Jiems padeda kompiuterizuotos matavimo sistemos, kurios teikia sistemų operatoriams operatyvinę informaciją apie tiekiamus ir vartojamus srautus. Baudos už pažeidimus paprastai yra numatomos sutartyse, sudarytose tarp tiekėjo ir vartotojo. Prireikus, šiuos klausimus sprendžia teisinės institucijos.

Bet tai jau ne metrologų nuopelnas?

Esame ne visai metrologai. Greičiau dirbame energetikos ir metrologijos paribyje. Be matavimų niekur neapsieinama. Tai ir tyrimų, ir taikomųjų darbų pagrindas. Taip jau atsitiko, kad iš būtinybės tapome ir metrologais. Dėl to kartais mažiau parengiame mokslinių projektų, užtat teikiame didžiulę paramą Lietuvos ūkiui. Mūsų laboratorija tapo matavimų bandymų ir tyrimų centru. Tai atsispindi ir laboratorijos pavadinime.

Daugelis Europos šalių turi vienokio ar kitokio masto tokius centrus. Pavyzdžiui, Švedijoje yra vienas matavimų-bandymų institutas. Kuo tik jame neužsiimama: tiriami ir bandomi šiluminiai įrenginiai ir matavimo priemonės, sukurti visi reikalingiausi tiems darbams etalonai. Šio instituto darbų mastai gerokai didesni negu mūsų.

Kodėl didesni, juk Švedija ne kažin kiek didesnė už Lietuvą?

Nuo seno švedai visas reikalingas tokiai veiklai priemones sutelkė į vieną įstaigą – tekančių skysčių tūrio ir debito, temperatūros, masės, ilgio ir kitus etalonus. Tiems tikslams buvo pastatyti specialūs pastatai, kone visas miestelis. Taigi šis centras dabar gali teikti ir teikia paslaugas ne tik savo šalies užsakovams.

Lietuvoje natūraliai susiformavo išskirstytoji sistema. Lietuvos energetikos institute yra dujų ir skysčių srautų etalonai, Puslaidininkių fizikos institute laikomi temperatūros, dažnio ir elektros vienetų etalonai, o Vilniaus metrologijos centras turi masės, ilgio, slėgio ir kt. dydžių etalonus.

Dujų ir skysčių tūrio ir debito vienetų etalonai yra ypatingi tuo, kad teikia labai svarbias paslaugas ne tik Lietuvos ūkiui, bet ir moksliniams tyrimams. Netgi pats etalonų kūrimas, tobulinimas ir jo charakteristikų palaikymas negali būti atliktas be nuolatinių mokslinių tyrimų, ypač tais atvejais, kai etalonai veikia kartu su eksperimentine įranga, skirta moksliniams ir taikomiesiems uždaviniams spręsti. Taigi priklausome technologinių mokslų sričiai, kuri vadinama termoinžinerija ir matavimų inžinerija. Tai mokslų sandūros pavyzdys.

Kvalifikuota pagalba gamintojui

Žinoma, fizikas, tiriantis atomo sandarą, gal ir skeptiškai pažvelgs į kai kuriuos mūsų atliekamus darbus, nes naujo atradimo čia nepadarysime. Užtat esant dabartiniam energijos išteklių vartojimui, jeigu pavyktų sumažinti į aplinką išmetamų teršalų kiekį, padidinti gamybos našumą, būtų nauda naudotojams ir visuomenei. Juk energijos taupymas ir aplinkos apsauga – du bene svarbiausi kiekvienos šalies siekiai. Ką naujo energetikos srityje galima nuveikti? Pastatyti saugesnį branduolinį reaktorių būsimoje naujojoje AE, kuo daugiau ir efektyviau panaudoti energijos gamybai atsinaujinančiuosius energijos šaltinius bei visas buitines ir komunalines atliekas, pagaliau ekonomiškai vartoti pagamintą energiją ir tausoti energetinius išteklius.

Kaip tą padaryti?

Be abejonės, reikia kuo greičiau perimti jau išbandytas technologijas ir sukauptą kitų šalių patirtį.

Kitaip sakant, pasaulyje viskas padaryta, pakaktų pasinaudoti.

Iš dalies taip ir vyksta, tačiau jeigu viską tik periminėsim, nieko savo nesukursim, tai iš mokslininkų virsime inžinieriais. Ir tai ne geriausiais.

Taigi būtina aktyviai dalyvauti kuriant naujas technologijas, vykdant kitus tyrimo darbus. Greta šių darbų išlieka svarbi problema – didinti įprastinių technologijų ir įrenginių veiksmingumą, padėti Lietuvos gamintojams tiekti į rinką efektyvius ir konkurencingus įrenginius. Kadangi institute turime įvairios matavimų technikos, galime atlikti ir tokias funkcijas. Pavyzdžiui, įvertinti gamintojo sukurtą naują šiluminį įrenginį ar matavimo priemonę, nes tam tikrose srityse mūsų veikla yra akredituota ir notifikuota. Mūsų laboratorijos išduodami sertifikatai pripažįstami ir kitose šalyse.

Paprastai vykstate į gamybos ar gaminio eksploatacijos vietą, o gal reikalaujate jį pristatyti į laboratoriją?

Jeigu gaminys nedidelis (iki 400 kW galios), jį išbandome savo laboratorijoje. Labai dideliais katilais šiuo metu neužsiimame, įmonių katilus aptarnauja, tikrina atitinkamos bendrovės, dažnai pačios gamintojos.

Kaip jau minėjau, esame notifikuoti vandens ir šilumos skaitiklių atitikties vertinimui.Visais atvejais stengiamės atlikti darbą, kurio neįstengia padaryti kitos laboratorijos, nes šilumos, vandens ir dujų tiekėjai turi savo laboratorijas ir atlieka privalomąsias periodines patikras.

Kaip užmezgate ryšius su kitų posovietinių šalių įmonėmis?

Atstovaujame Lietuvai EURAMET (European Association of National Metrology Institutes) organizacijoje, kuri vienija Europos šalių nacionalinius matavimų ir bandymų institutus, ir COOMET organizacijoje, kuri jungia posovietines rytų šalių atitinkamas institucijas ir dalį Europos šalių. Kalbu ne apie visų matavimų sritis, kurios yra labai plačios (tarp kitų – temperatūrų, slėgio ir kiti matavimai), nes mūsų specializacija – dujų ir skysčių debito matavimai.Ar užsakymus šiandien tenka „medžioti“, gaudyti nurungiant konkurentus, o gal patys užsakovai susiranda Jūsų vadovaujamą laboratoriją?

Dėl pinigų visada reikia kovoti, ant lėkštutės jų niekas nebeneša. Lemia visapusiška veikla – rašydami straipsnius, dalyvaudami konferencijose, rengdami mokslininkus, teikdami įvairiapusiškas taikomąsias paslaugas pagal sutartis, vykdydami vyriausybinius įpareigojimus ir bendraudami su kolegomis ne tik Lietuvoje, bet ir užsienyje, išlaikome savo gerą vardą bei kompetenciją. Tai daryti padeda ir partneriams nuo seno gerai žinoma instituto darbuotojų kvalifikacija. Rengiame savo srities techninius reglamentus, įgyvendinančius Lietuvoje Europos direktyvų reikalavimus, taisykles ir kitus norminius dokumentus.

Bus daugiau

Kalbėjosi Gediminas Zemlickas

Nuotraukoje:

Laboratorijos vadovas Antanas Pedišius prie kritinių tūtų įrenginio, kuriame atkuriamos oro (dujų) tūrio ir debito iki 300 m3/h vienetų vertės taikant kritinio tekėjimo dėsningumus. Šis įrenginys yra valstybės etalono viena iš sudedamųjų dalių

Įrangos kompleksas dujų ir garo matuoklių skaičiuotuvų aparatūrinei ir programinei įrangai tirti bei bandyti