摘要(yao)：文中主要針對(duì)在生産實踐中(zhong)大口徑電磁流(liu)量計 由于出現(xiàn)故障或臨近使(shi)用壽命出現流(liu)量計不能正常(cháng)工作以及計量(liàng)偏差過大需要(yào)更換流量計的(de)♋問題進行分析(xi)🔞研究，探讨利用(yòng)原有流量計管(guǎn)段在線不斷🔱流(liu)帶壓安裝流量(liàng)計的方案。實踐(jian)發現，應用 多聲(shēng)道超聲流量計(ji) 可實現在線帶(dài)壓開孔安裝，不(bu)僅對生産企業(ye)降低生産成本(ben)🧡、提高生産效率(lǜ)具有重要意義(yì)，也避免了由于(yu)停水造成的連(lian)🛀帶經🙇🏻濟損失和(hé)社會影響。
1項目(mu)背景
　　由于 管段(duan)式電磁流量計(ji) 具有測量精度(du)高、穩定、可靠、不(bú)産生壓力損失(shī)、可滿👅足DN3000管徑的(de)‼️應用需求等特(te)點，目前市政工(gōng)程中大量使用(yòng)了 大口徑管段(duàn)式電磁流量計(ji) 。生産實踐中,當(dāng)大口徑電磁流(liu)量計出現故障(zhang)或臨近使用壽(shòu)命時，易出現流(liú)量計不能正常(chang)工作以及測量(liàng)偏差過大需要(yào)更換✔️流量計的(de)問題,而這些大(da)🔞口徑電磁流量(liang)計大多使用在(zài)市政管網的重(zhong)要計量點，如:城(chéng)市水源引水管(guǎn)線的流量計量(liàng)、自來水廠的進(jìn)出廠流量計量(liàng)、污水廠進出廠(chǎng)流量計量等。一(yi)旦流量計出現(xian)問題,就會導緻(zhi)📱停水施工，停水(shui)施工不但成本(ben)高、周期長,還
會(huì)有連帶的經濟(ji)損失和社會影(ying)響。
2問題分析
　　研(yan)究發現，通過應(yīng)用具有不斷流(liú)安裝特點的流(liu)量計,可以有效(xiào)💜應對上述問題(ti),該流量計的選(xuan)用應優🏒先考慮(lǜ)以下幾方面。
(1)準(zhun)确度等級。流量(liàng)計不僅用于安(ān)裝位置所在地(di)點的流量計量(liang)💁,還要通過流量(liang)計監測管網漏(lou)損和系👅統的平(ping)衡，所以新選用(yong)的流量計準确(que)度等級不能低(di)于原有流量計(ji)，否則不但影響(xiǎng)該計量點的測(cè)量還會影響系(xì).統的誤差和平(ping)衡。
(2)流速範圍。通(tōng)常供水管網中(zhong)的流量變化比(bǐ)較大,方面随着(zhe)🐉生☂️活🚩水平的提(tí)高，人均用水量(liàng)在不斷增加🎯，另(ling)一方面集中用(yong)水✏️現象🐆日趨嚴(yan)重，夏季傍晚高(gāo)峰時的用🤞水量(liang)是夜間低谷的(de)數倍甚至❌數十(shi)倍以上。因此，要(yao)求流量計量程(chéng)比要大,通常在(zai)40:1以🈚上，最好應達(dá)到100:1以上，且保證(zhèng)量程範圍内的(de)測量準确度和(he)重複性。.
(3)直管段(duàn)要求。通常流量(liàng)計要求較長的(de)前後直管段❌,特(te)别👈是⛹🏻‍♀️速度式流(liu)量計要求在流(liu)态充分發展(對(duì).稱、态分布)的狀(zhuang)态💔下方可準确(què)計量。管段式電(dian)磁流量計直管(guǎn)段至少要求爲(wei)前5D後2D(D=流量計直(zhí)徑)，而大部分速(sù)度式流量計要(yào)求直管段更長(zhǎng)。要選擇的流量(liàng)計直管段要求(qiú)要與原有 電磁(cí)流量計 相當，保(bao)證測量穩定性(xìng)。
(4)在線不斷流帶(dài)壓安裝、維護。通(tōng)常在安裝、維護(hu)或檢定傳統形(xing)式🐇的流量計時(shí)要進行斷流施(shi)工,爲了避🥰免斷(duan)流帶來的麻煩(fan)，通常采用安裝(zhuāng)旁路備份流量(liàng)計，但需🥵要增加(jia)設備和土建的(de)⭕投資，而且現場(chǎng)要有足夠的空(kōng)間。所以，選用的(de)流量計應具備(bèi)在無旁路、不斷(duan)流的情況下能(neng)夠安裝維護，且(qie)能💁夠在線标定(dìng)。
(5)不産生壓損，滿(man)足節能降耗的(de)要求
　　部分流量(liàng)計在測量過程(chéng)中易産生不同(tóng)程度的壓力⛱️損(sǔn)失,出現投資多(duo)、計量成本高、管(guǎn)網效率低的問(wèn)✉️題,所以選♋擇流(liu)量計🌈要在測量(liàng)過程中不産生(shēng)壓損，滿足節能(néng)降耗的要求。
3應(yīng)對措施
　　結合技(jì)術可行性和經(jing)濟性分析，多聲(shēng)道超聲流量計(ji)能滿足☂️上述要(yào)求。
3.1原理分析
　　選(xuǎn)用多聲道超聲(sheng)流量計主要取(qǔ)決于該流量計(ji)具有以下特點(dian)。
(1)測量精度更高(gāo)
　　相對其他速度(du)式流量計，雙聲(shēng)道超聲流量計(ji)對上遊障礙物(wù)如彎管、泵或閥(fa)的敏感度較低(di),測量結果的可(ke)靠性高，即使由(you)💚于某些原因導(dao)緻一個通道停(tíng)止工作💘，流量儀(yí)表仍可繼續測(ce)量。典型的入口(kou)直管段的要求(qiu)是上遊至少5D,"下(xià)遊至少2D,在滿足(zú)上述安裝🔴要求(qiu)的前提下，多通(tong)道超📧聲流量計(ji)的測量精度可(ke)🎯達+0.5%。對比此精度(du)下電磁流量計(jì)的重複性要求(qiú)是該精度的1/3,超(chāo)聲波流❓量計在(zai)此精度下🚶的重(zhòng)複性是該精📞度(du)的1/5,顯然超聲波(bō)流量計能達到(dao)的要求高于電(diàn)磁流量。
(2)對直管(guan)段要求更低
　　多(duo)通道超聲流量(liang)計由于采用對(dui)流速分布和面(mian)積分布的二重(zhòng)積分計算流量(liang)，所以在層流和(he)紊流的👌情況🌈下(xia)都能準确測量(liang)出流量,可做到(dao)計量交接的精(jing)度，同時可實現(xiàn)流量測量範圍(wéi)和測量口徑大(da),對直管段要求(qiú)小(前10D後3D)，目前市(shì)場上的産品可(ke)以做到👄最大的(de)适用管道口徑(jìng)是DN5000,而且口徑越(yue)大越容易實現(xian)高精度，多聲道(dao)超聲流量計的(de)口徑在理論上(shàng)可♊以做成任意(yì)大。
(3)測量靈敏度(dù)更高
　　多聲道超(chāo)聲流量計的另(ling)一特點是由于(yú)時間測量精🏃🏻度(dù)非常💋高,可達到(dao)皮秒級，所以可(ke)實現高測量靈(ling)敏度，從而保證(zhèng)低流☁️速下的準(zhun)确測量(0.05m/s時可達(da)到0.5%)。量♍程比相對(duì)也較高，最高可(kě)達400:1.
(4)可實現不斷(duan)流帶壓施工和(he)在線維護
　　插入(ru)式超聲流量計(ji) 與外卡式流量(liang)計不同,其傳感(gan)器直接與水(介(jiè)質)接觸📞。與其他(tā)流量計一樣有(you)用法蘭連接形(xing)式的工廠化的(de)管段式産品，而(ér)💰且還可以在使(shi)用的管道上進(jìn)行現場安裝。大(dà)部分插🆚入式超(chāo)聲波流量計可(kě)以通過帶壓安(ān)裝工具實現不(bú)斷流帶壓安裝(zhuāng),這種技術不僅(jǐn)可以在舊管網(wang)改造👣工程中應(ying)用，還可以在新(xin)😍建工程中應用(yòng)🔴，免去伸縮節和(hé)連接法蘭，如在(zài)管網通水後再(zài)進行安裝，則可(kě)節省投資和工(gong)期。使用多年後(hòu)，由于水質問題(ti)發生的管壁結(jie)垢和傳感器前(qián)端結垢，這樣有(you)可能導緻傳感(gǎn)🔴器信号發送和(he)接收✉️受到影響(xiǎng)，此時傳感器可(kě)以在線通過帶(dài)壓安裝工具在(zài)不斷流情況下(xia)将傳感器退出(chū)清洗,繼續保證(zheng)🏃流量計測量精(jīng)度和穩定性。
(5)其(qí)他特點
　　超聲流(liú)量計還具備其(qí)他一系列的特(tè)點,如對流體沒(méi)有任何阻礙，也(ye)沒有壓力損失(shi)和流量損失，耗(hao)電小;使用壽命(ming)長，可以用不斷(duàn)流安裝方式更(gèng)換換能器;維護(hù)運營費用低;可(ke)以市電🈲供電，也(ye)可以電池供電(diàn)，通過電池供電(dian)時可以很好地(dì)解決電源引入(ru)的雷擊問題;全(quán)套材料不鏽鋼(gāng),經久耐用,造型(xíng)美觀。
3.2應用案例(lì)
　　某供水集團第(di)N水廠某原安裝(zhuang)管段式電磁流(liú)量計進行計量(liang)的DN1600管道，由于鄰(lín)近使用壽命(已(yi)使用近15年)，出現(xian)流量計測量偏(piān)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻差和波動過大(da)的現象，需要更(geng)換流量🏃計。更換(huàn)過程中，将DN1600電磁(ci)流量計外殼在(zài)現場用氣焊切(qiē)💘割掉,拆下勵磁(cí)線圈後在原有(yǒu)流量計本體的(de)管段上現場開(kai)孔安裝雙聲道(dao)超聲流量計。整(zhěng)個安裝過程采(cǎi)用現場不斷流(liú)在線帶壓安裝(zhuang),安裝之後測得(dé)的流量穩定性(xìng)💯、線性度都能達(da)到使用要🈲求。
　　經(jīng)實踐總結，更換(huan)實施過程中要(yào)注意的幾個問(wèn)題。
(1)要确認在用(yòng)電磁流量計的(de)管壁厚度及内(nei)襯材料♉特性🔞，保(bǎo)證換能器在管(guǎn)段内壁的突出(chū)長度;(2)用氣焊✏️切(qiē)割電磁流量計(jì)外殼時，一定要(yao)在管道内充滿(man)水的情況下(最(zuì)好🌍是帶壓并繼(jì)續保持管内水(shui)在運行流動的(de)狀态)進行，以🌈免(miǎn)内襯受💔熱凸起(qǐ)變🈚形影響流态(tai);(3)要有足夠安裝(zhuang)空間(流量井)，可(ke)以用原有的流(liú)量井,但管壁與(yǔ)流量井牆壁最(zuì)小距離不小于(yu)500mm,流量井✏️長不小(xiao)于1.5倍管徑。超聲(shēng)波🈲流量計空管(guǎn)安裝和帶壓⛱️安(ān)裝要求空間如(ru)圖1所示。

　　爲進-步(bù)确認現場開孔(kong)安裝多聲道超(chao)聲流量計的性(xing)能指标，采用曆(li)史數據、泵機的(de)電耗數據、流量(liang)計前端的清水(shuǐ)池的庫容等多(duō)個校核手段，對(duì)本次現場開孔(kong)安裝的雙聲道(dao)超聲波流量計(ji)進行了測量數(shù)據的核定。核定(dìng)的♉結果是線📐性(xìng)誤差在0.48%以内，重(zhòng)複性在0.288%以内。
4結(jie)論
(1)通過以上分(fen)析研究及核定(ding)數據可以看出(chu)，對大口徑電磁(ci)流量計由于出(chū)現故障或臨近(jìn)使用壽命出現(xiàn)流量計不能😄正(zhèng)常🌈工作☎️以及測(ce)量偏差過大需(xū)要更換流量計(ji)的問題,采用在(zai)線不斷流帶壓(ya)現場開孔安裝(zhuāng)多聲道超聲流(liú)量計實現流量(liàng)計更替的方✍️法(fa)是可行的🛀，能夠(gou)滿足生産實踐(jiàn)的計量要求。
(2)對(duì)多聲道超聲流(liu)量計特點的了(le)解和供水管網(wǎng)對流量計的要(yào)求來看，多聲道(dao)超聲流量計比(bǐ)較适合用于供(gong)水管網改造及(jí)不斷流安裝的(de)現場,特别是大(dà)口徑管道的計(ji)量。多聲道超聲(shēng)流量計的廣泛(fan)應用可爲供水(shui)企業降低産銷(xiao)差率、控制漏失(shi)率提供✊有效的(de)監控手段，可在(zai)類似工況中推(tui)廣使用。

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