摘要：供(gong)水管網(wang)中大口(kǒu)徑流量(liàng)計 的測(cè)量應用(yong)一直是(shì)供水行(háng)業所面(miàn)臨的一(yi)個難題(ti)。目前雖(sui)♍然用于(yú)大口徑(jìng)管道上(shang)的流量(liàng)儀表很(hen)多,但🎯是(shi)就㊙️其性(xing)能以及(ji)應用效(xiào)🌂果來看(kàn)，仍然各(gè)有短缺(quē),另🎯外,水(shui)計量對(duì)保護珍(zhen)貴🌐的水(shuǐ)資源、提(tí)高供水(shui)行業的(de)經濟效(xiao)益有着(zhe)十分重(zhòng)要的意(yì)義。本文(wen)結合“克(ke)市南湖(hu)(東污溝(gōu)水💘庫)改(gǎi)造工程(chéng)取水工(gōng)程”,就🌈大(da)口徑流(liu)量🏃🏻計在(zài)供水管(guǎn)網中計(jì)量方面(miàn)的應用(yong)做出了(le)相關的(de)技術分(fèn)析與探(tàn)讨。
0引言(yan)
　　大口徑(jing)流量計(ji)的計量(liàng)問題倍(bei)受人們(men)關注，是(shì)因爲㊙️水(shui)計👌量的(de)數🔴據對(dui)保護珍(zhēn)貴的水(shui)資源、提(tí)高供水(shui)行業的(de)經濟效(xiào)益有着(zhe)十分🛀重(zhong)要的意(yì)義。
　　克市(shì)南湖(東(dong)污溝水(shuǐ)庫)改造(zào)工程取(qu)水工程(chéng)"就是将(jiang)穿城河(he)水引至(zhì)南湖(東(dong)溝污水(shuǐ)庫),将南(nán)湖打造(zào)成景觀(guān)湖,并同(tóng)時擴大(dà)克拉瑪(mǎ)依市水(shui)資源系(xi)統備用(yong)蓄水設(shè)施能力(li)。由此可(kě)見，做好(hǎo)南湖取(qu)水👣工程(cheng)水流量(liàng)的交接(jiē)計量具(jù)有十分(fen)重要的(de)意義。
1工(gong)程概況(kuang)及特點(dian)分析
1.1引(yin)水工程(cheng)概況
1.1.1沿(yán)線條“克(ke)市南湖(hu)(東污溝(gou)水庫)改(gai)造工程(cheng)取水工(gong)程”沿線(xiàn)條件如(ru)🤞表1所示(shì)。
 
1.1.2取水水(shui)源水質(zhi)
　　新建南(nán)湖水拟(nǐ)采用穿(chuan)城河水(shuǐ)源補充(chong),水質參(can)照阿依(yi)庫勒水(shuǐ)庫水質(zhì)，可滿足(zu)備用水(shui)源水質(zhì)要求，見(jian)表2,數據(jù)來源于(yu)2012年✨12月15日(rì)🔱市環保(bao)局監測(cè)數據。
 
1.2引(yin)水工程(cheng)大口徑(jìng)管路液(ye)體流量(liang)測量的(de)特點及(jí)儀表選(xuan)型注意(yi)事項
　　綜(zong)合表1、表(biǎo)2,可得以(yǐ)下結論(lùn):
1)由表1可(ke)知，取水(shuǐ)管道水(shui)流爲自(zì)流狀态(tài),且沿線(xian)高程🔅很(hen)小，管路(lù)口徑大(da),要求壓(yā)損越小(xiǎo)越好，流(liú)量儀表(biao)選👉型時(shi)✔️就要使(shǐ)壓損盡(jin)可能小(xiǎo)。
2)由引水(shuǐ)規模可(kě)知,此大(dà)口徑管(guan)路的平(píng)均流速(su)爲v=1.2m/s。
3)不适(shi)用局部(bu)縮徑的(de)方法提(tí)高流速(sù),以免造(zào)成壓力(lì)損✂️失過(guò)大。
4)由于(yu)流速較(jiào)低,流體(ti)中的污(wu)垢、懸浮(fu)物等極(ji)易在管(guan)道内壁(bi)🧡沉🔞積。設(shè)計時應(yīng)考慮儀(yi)表與流(liu)體接觸(chù)部分的(de)清❗洗。
5)測(ce)量範圍(wéi)度要求(qiú)大。水管(guǎn)流量不(bú)能保證(zheng)恒定,相(xiang)差懸㊙️殊(shu)。
6)防護等(děng)級要求(qiú)高。取水(shuǐ)管道口(kǒu)徑大，且(qiě)途經:世(shì)紀公園(yuan)等⚽市政(zheng)規劃區(qū),大口徑(jìng)管路實(shí)行埋地(dì)敷設,流(liú)量傳感(gan)器安裝(zhuang)在儀表(biǎo)井内的(de)管段上(shàng)。由于地(dì)表綠化(hua)用水、井(jing)壁滲透(tòu)和管路(lu)外漏等(děng)❗原因常(cháng)常引起(qǐ)井内水(shuǐ)位上升(sheng)而淹沒(mei)流量傳(chuan)感器。
7)取(qu)水管道(dào)水質呈(chéng)堿性,需(xu)考慮腐(fu)蝕問題(ti)。
8)取水管(guǎn)道流量(liang)儀表用(yong)于貿易(yì)結算。
2供(gong)水管網(wǎng)中大口(kou)徑流量(liàng)計應用(yòng)現狀及(jí)分析
2.1插(cha)入式流(liú)量計
2.1.1 插(cha) 入式渦(wō)輪流量(liang)計
　　價格(gé)較低。但(dan)流體中(zhong)含固體(tǐ)顆粒時(shí),極易導(dao)緻渦輪(lun)🤞卡滞😄。且(qiě)四☔氟生(sheng)料帶之(zhi)類的異(yi)物,極易(yì)繞在渦(wo)輪葉片(piàn)，上,導緻(zhi)流量系(xi)數改變(bian)，而大口(kou)徑管路(lu)上加裝(zhuāng)網🍉目數(shu)滿🔴足要(yao)求的過(guo)濾器又(you)不太現(xian)實。
2.1.2差壓(yā)式均速(sù)管流量(liang)計
結構(gou)簡單,價(jià)格便宜(yí)。但是,水(shui)中泥沙(sha)易将取(qǔ)樣孔堵(dǔ)死💁而引(yin)起故障(zhàng),相對流(liu)量較小(xiǎo)時誤差(chà)增大。
2.1.3 插(cha) 入式渦(wo)街流量(liang)計
　　受其(qi)測量原(yuán)理的制(zhì)約,可測(cè)流速下(xià)限隻能(néng)達到0.3m/s,在(zài)測量對(duì)象的流(liú)速下限(xiàn)要求更(gèng)低時,不(bú)能勝任(rèn)。
　　總的來(lai)說，插人(rén)式流量(liang)計具有(you)一些優(you)點:1)購置(zhì)費。管徑(jìng)🈲愈大愈(yù)便🌈宜。2)安(ān)裝費。采(cai)用不斷(duàn)流取出(chū)型可節(jiē)省❤️旁路(lù)管及其(qi)輔🔴助設(she)備。3)運🥵行(háng)費少，壓(yā)損小,能(néng)耗費低(dī)。但測量(liàng)精度很(hěn)低。
2.2電磁(ci)流量計(jì)
　　電磁流(liú)量計 在(zài)水流量(liàng)測量中(zhong)有重要(yào)地位,這(zhè)是因爲(wei)該種儀(yí)表具☔有(yǒu)以下優(yōu)點:
1)測量(liang)管内無(wú)可動部(bu)件,不會(hui)引起附(fù)加的壓(ya)力損失(shī);2)測量精(jīng)🚩度高🏃🏻‍♂️，且(qie)輸出本(běn)質上是(shi)線性的(de);3)範圍度(du)大,保證(zheng)精度的(de)範圍度(dù)一般可(kě)達40:1,可測(ce)範圍可(kě)達200:1。但是(shi),本工程(chéng)若采用(yong)電磁流(liú)量計,會(huì)存在以(yǐ)下問題(ti):1)在線使(shi)🔱用的大(dà)口徑電(diàn)磁流量(liang)計,由于(yú)不停水(shuǐ)檢測及(ji)不方💯便(bian)拆卸等(děng)原因,難(nán)以做到(dao)🔴故障維(wéi)修或按(àn)期進行(háng)周期檢(jiǎn)定;2)大口(kou)徑産品(pǐn)價格高(gao);3)從正确(que)性、經濟(jì)性🏃‍♀️方面(miàn)考慮，推(tuī)薦使用(yòng)的流速(su)範圍爲(wei)1~5m/s。本工程(cheng)中,流速(sù)可能<1m/s,因(yīn)此其精(jīng)度不能(néng)保🈚證;4)由(you)于流速(sù)低,易在(zài)🌈測量管(guan)内襯和(he)電極上(shang)形成沉(chén)積物,造(zào)成測量(liàng)不正确(què)。要及時(shí)清洗檢(jiǎn)測件,就(jiù)必須增(zeng)加旁路(lu)管。大口(kou)徑管路(lu)因爲☁️投(tou)資和位(wei)置空間(jiān)限制,這(zhè)一點不(bú)易辦到(dao)。
2.3超聲波(bō)流量計(ji)
2.3.1兩種超(chāo)聲波流(liu)量計的(de)選擇
　　目(mu)前 超聲(shēng)波流量(liang)計 有管(guǎn)道安裝(zhuang)式和外(wài)敷式兩(liǎng)種。管道(dào)安裝式(shì)由于其(qi)大口徑(jìng)産品價(jià)格高、不(bú)方便拆(chāi)卸等原(yuan)因,所以(yi)本工🈲程(chéng)不考慮(lü)采用。本(běn)工程最(zui)終采用(yong)超聲波(bō)流量計(ji)(外敷式(shi))。
2.3.2超聲波(bō)流量計(ji)(外敷式(shì))技術特(te)性與其(qi)它大口(kǒu)徑流量(liàng)計比較(jiào)
　　超聲波(bo)流量計(ji)(外縛式(shì))是目前(qián)其它流(liú)量計所(suo)無法🔴做(zuò)到的獨(dú)有的測(cè)量方式(shi),是适于(yu)解決大(dà)口徑流(liú)量測量(liàng)困難問(wen)題的一(yī).類流量(liang)計,有較(jiao)突出的(de)優點:
1)超(chāo)聲波流(liu)量計的(de)“外縛式(shì)”安裝,檢(jian)測件内(nei)無阻礙(ài)物,不幹(gàn)擾流場(chǎng),不會堵(dǔ)塞,無附(fu)加壓損(sǔn)。
2)安裝時(shi)無需破(pò)壞管道(dào)。無論是(shi)管段式(shì)或是插(cha)人式都(dou)需⛹🏻‍♀️要在(zai)管道上(shàng)開孔,或(huo)截管法(fǎ)蘭連接(jie),或停運(yùn)安裝,而(ér)超聲波(bo)流量計(ji)⁉️外縛即(jí)可,安裝(zhuang)成本大(da)大降低(dī)🔞。
3)由于“外(wài)縛式”測(ce)量爲非(fei)接觸式(shì),測量時(shi)探頭夾(jiá)縛在管(guǎn)道外側(ce)，沒有防(fáng)腐防污(wū)處理的(de)要求。其(qi)他儀表(biǎo)需考慮(lü)接觸材(cái)質的選(xuan)材,且選(xuan)材等級(ji)愈高,造(zao)價愈昂(ang)貴。
4)測量(liàng)管徑足(zu)夠大時(shí),其它流(liú)量計均(jun)會受到(dào)機械加(jia)✉️工或運(yun)輸的限(xiàn)制而無(wú)法滿足(zu)測量要(yào)求,超聲(shēng)波流量(liang)計外敷(fu)式可很(hen)好地解(jie)決,而且(qiě)一台表(biǎo)可任意(yì)測💔量各(ge)種管徑(jìng),而👌管段(duàn)式儀表(biao)--台表隻(zhi)能針對(dui)性地測(ce)量一種(zhong)管徑的(de)流量。
5)無(wú)定期調(diào)校和定(ding)期拆洗(xi)等要求(qiú)。由于儀(yí)表不與(yu)被測介(jiè)⭕質📞接♊觸(chù),故無需(xu)進行定(dìng)期拆洗(xǐ)、定期排(pái)污等維(wei)護工㊙️作(zuò),大大降(jiàng)低儀表(biǎo)的運行(hang)維護成(cheng)本。
6)超聲(sheng)波流量(liang)計的測(ce)量精度(dù)同管徑(jìng)有關,管(guan)徑越大(dà),精度越(yue)高。有的(de)供應商(shāng)能提供(gong)帶測量(liàng)管的多(duo)聲道🙇🏻時(shí)差式超(chao)聲流量(liang)計,正确(què)度最高(gao)可達0.15級(jí)。
7)量程比(bi)大,基本(ben)無上限(xiàn)。
8)對直管(guǎn)段的要(yào)求較寬(kuan)松。一般(bān)流量計(ji),通常會(huì)嚴格要(yào)求測點(dian)前10D後5D。而(ér)超聲波(bō)流量計(ji)對此則(ze)較寬松(song),測點前(qian)7D後3D即可(ke),甚至更(geng)小,測量(liàng)點選擇(zé)範圍更(gèng)寬。這樣(yàng)測量時(shi)會更加(jiā)方便,減(jian)少測量(liàng)時的安(an)📐裝難度(dù)。
9)對于本(ben)工程，由(yóu)于地表(biao)綠化用(yong)水、井壁(bì)滲透和(he)管路外(wai)⚽漏等原(yuan)因常常(cháng)引起井(jǐng)内水位(wei)上升而(ér)很可能(neng)淹沒流(liu)量傳感(gan)器，所以(yǐ)用超聲(shēng)波流量(liàng)計的傳(chuan)感器和(hé)變送器(qì)爲分體(ti)式安裝(zhuang)😄:傳感器(qì)安裝在(zài)管内,探(tan)頭的防(fáng)護等級(ji)爲潛水(shui)型;超聲(sheng)波流量(liang)計變送(song)器目前(qián)做不到(dào)IP68,所以将(jiāng)變送器(qi)安裝在(zai)儀表井(jǐng),靠近上(shàng)部。
　　超聲(sheng)波流量(liang)計(外縛(fu)式)與幾(jǐ)種常用(yòng)大口徑(jing)流量計(jì)的性能(néng)❤️比較如(rú)表3所示(shì)。
 
3供水管(guan)網中大(dà)口徑流(liu)量計應(ying)用存在(zài)的問題(tí)及解♈決(jue)方案
　　由(you)于對大(da)口徑水(shuǐ)流量計(ji)不能停(ting)水檢測(cè)及不方(fāng)便拆卸(xiè)等原因(yin),進行校(xiao)準和檢(jiǎn)定也是(shi)水工業(yè)發展和(he)計量⭐學(xué)的一項(xiang)技術難(nan)關。
3.1送檢(jiǎn)困難
　　南(nán)湖取水(shuǐ)流量計(jì)用于貿(mao)易結算(suan),對其必(bi)須進行(háng)周期性(xing)強制檢(jiǎn)定。由于(yú)我國大(da)于DN400以上(shàng)的大口(kou)徑流量(liàng)🙇‍♀️計檢💜定(dìng)站很少(shao)❄️,流量計(jì)送💯檢不(bú)便且增(zēng)加了運(yùn)輸成本(ben)。
3.2在線實(shí)流檢定(ding)困難
　　由(yóu)于大口(kǒu)徑流量(liàng)計的現(xian)場工作(zuò)條件與(yu)實驗室(shì)的工作(zuò)條件相(xiang)差很大(dà)，因此所(suo)有供水(shui)企業根(gen)據各自(zì)實際條(tiao)件☎️,都在(zài)探索切(qie)實可行(hang)的實流(liú)檢定方(fāng)法。傳‼️統(tong)主要采(cǎi)用标準(zhun)表法🔱,有(you)如下💞缺(quē)點:
1)要求(qiu)正确知(zhi)道管道(dao)參數,而(er)現場實(shí)際情況(kuàng)又難以(yi)确🚶定;2)作(zuo)爲标準(zhun)表要求(qiú)有較理(li)想的管(guǎn)道安裝(zhuang)條件;3)人(ren)爲因素(su)對測量(liàng)的🏃🏻‍♂️影響(xiǎng)較大;4)現(xian)場流量(liàng)不易調(diao)控,很難(nán)實現全(quan)量程測(ce)試。
解決(jue)方法:
　　将(jiāng) 便攜式(shi)超聲波(bō)流量計(ji) 作爲标(biao)準表。運(yùn)用便攜(xie)式超聲(shēng)波流量(liang)計實現(xiàn)在線大(dà)口徑流(liu)量計檢(jiǎn)測的優(yōu)點:
1)可實(shí)現不斷(duan)流測量(liàng),設備便(bian)于攜帶(dai),安裝方(fang)便;2)不幹(gan)擾流❤️場(chǎng),無壓力(lì)損失,穩(wen)定性好(hao);3)外夾式(shi)探頭,可(ke)以根據(ju)管道現(xiàn)場情況(kuàng)移動安(an)裝測量(liàng);4)适用範(fàn)圍廣,可(kě)用于各(ge)種類型(xíng)流量計(ji)的在線(xiàn)檢測;5)适(shì)應性強(qiáng)，可用于(yu)不同管(guǎn)徑.不同(tong)介質🔞的(de)檢測;6)标(biāo)準表價(jià)格🤞基本(ben)與所測(cè)管徑無(wú)關,性價(jia)比高。
　　運(yun)用便攜(xié)式超聲(sheng)波流量(liang)計開展(zhan)在線大(da)口徑流(liú)量♍計的(de)檢測,這(zhè)🌈種方法(fa)極大地(dì)方便了(le)供水企(qi)業的計(jì)量工作(zuo).同時也(yě)有效降(jiàng)低了企(qi)業在計(ji)量方面(miàn)的資金(jin)消耗。
4結(jie)論與展(zhǎn)望
　　論文(wén)結合“克(kè)市南湖(hú)(東污溝(gōu)水庫)改(gǎi)造工程(chéng)取水工(gōng)程👄",對供(gòng)水管網(wǎng)中各類(lèi)大口徑(jing)流量計(ji)的主要(yào)技術特(te)點和影(ying)響因素(su)進行了(le)分析與(yǔ)研究，爲(wèi)大口徑(jìng)流量計(jì)進一步(bù)的㊙️推廣(guǎng)應用提(ti)供了實(shi)踐經驗(yàn)。同時，希(xi)💜望各種(zhong)大口徑(jing)流量計(jì)的性能(néng)更趨于(yú)完善,更(geng)好地解(jie)決大口(kǒu)徑流量(liang)計的檢(jiǎn)定難問(wèn)題。

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