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(shǐ)用壽命出現流(liú)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(yong)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(jiàn)發現，應用 多聲(shēng)道超聲流量計(jì) 可實現在線帶(dài)壓開孔安裝，不(bu)僅對生産企業(yè)降低生⚽産成🌐本(běn)、提高生産效率(lü)具有重要意義(yì)，也避免了由于(yu)停水造成的連(lián)👣帶經濟損失和(hé)社會影響。
1項目(mu)背景
　　由于 管段(duàn)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(shi)、可滿足🔞DN3000管徑的(de)應用需求等特(tè)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(zhàng)或臨🏒近使用🚩壽(shòu)命時，易出現流(liú)量計不能正常(cháng)工作以及✔️測量(liàng)偏差💚過大需要(yao)💋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(zai)市政管網的重(zhòng)要計量點，如:城(chéng)🐕市水源引水管(guǎn)線的流量計量(liang)、自來水廠的進(jin)出廠流🈲量計量(liàng)、污水廠進出廠(chǎng)流量計量等。一(yī)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(běn)🌈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(ying)用具有不斷流(liu)安裝特點的流(liu)量計,可以有效(xiao)應對上述問題(ti),該流量計的選(xuǎn)用應優先考慮(lü)以🥰下幾方面。
(1)準(zhǔn)确度等級。流量(liàng)計不僅用于安(ān)裝位置所在地(dì)點的🏃🏻‍♂️流量👨‍❤️‍👨計🧡量(liàng),還要通過流量(liàng)計監測管網漏(lòu)損和系統的💃🏻平(píng)衡，所以新選用(yòng)的流量計準确(que)度等級不能💃低(dī)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(xi).統的誤差和平(ping)衡。
(2)流速範圍。通(tong)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(ti)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(yào)求流量計量程(chéng)比要大,通常在(zài)40:1以上，最好應達(dá)到100:1以上，且保證(zheng)量程範圍内的(de)測量準确度和(he)重複性。.
(3)直管段(duan)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(liú)态充分發展(對(dui).稱㊙️、态分布)的狀(zhuàng)态下方可準确(que)計量。管段式電(diàn)磁流量☂️計直管(guan)段至少要求爲(wei)前5D後2D(D=流🍉量計直(zhí)徑)，而大部分速(su)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(ci)流量計 相當，保(bǎo)證測量穩定性(xing)。
(4)在線不斷流帶(dai)壓安裝、維護。通(tong)常在安裝、維護(hù)或檢定傳統🔴形(xing)式的流量計時(shi)要進行斷流施(shī)工,爲了避免斷(duàn)流帶來的麻煩(fán)，通常采用安裝(zhuang)旁路備份流量(liang)計，但需要增加(jiā)設備和🥰土建的(de)投資，而且現場(chǎng)要有足夠的空(kong)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(qiě)能夠在線标定(ding)。
(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(sun)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(liú)💚量計要在測量(liang)過程中不産生(shēng)壓損，滿足節能(neng)降耗的要求。
3應(ying)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(shēng)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(sheng)道超聲流量計(jì)對上🚩遊障礙物(wù)如🌈彎管、泵或閥(fa)的敏感度較低(dī),測量結果的可(kě)靠性高，即使由(yóu)于某些原因導(dǎo)緻一個通道停(ting)止工作，流量儀(yi)表仍可繼續測(cè)量。典型🥰的入口(kǒu)直管段的要求(qiú)是上遊至少5D,"下(xià)遊至少2D,在滿足(zú)上述安裝💁要求(qiú)的前提下，多通(tōng)道超聲流量計(jì)的測量精度可(ke)🔴達+0.5%。對比此精度(dù)📐下電磁流量計(jì)的重複性要求(qiú)是該精度的1/3,超(chao)聲波流量計在(zai)😘此精度下的重(zhong)複性是該精度(dù)的1/5,顯然超聲波(bo)流量計能達到(dào)的要求高于電(dian)磁流量。
(2)對直管(guan)段要求更低
　　多(duo)通道超聲流量(liàng)計由于采用對(dui)流速分布和面(miàn)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(xià)都能準确測👅量(liàng)出🚶‍♀️流量,可做到(dao)計量交接的精(jing)度，同時可實現(xian)流量測量範圍(wei)和測量口徑大(dà),對直管段要求(qiu)小(前10D後3D)，目前市(shi)場上的産品🌍可(kě)以做到最大的(de)适用管道口徑(jing)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(yi)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(yu)時間測量❄️精度(du)非常高,可達到(dào)皮秒級，所以可(ke)實現高測量靈(líng)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(dui)也較高，最高可(kě)達400:1.
(4)可實現不斷(duàn)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(liàng)計不同,其傳感(gǎn)器直接與水(介(jiè)質)接觸🈲。與其他(ta)流量計一樣有(yǒu)用法蘭連接形(xing)式的工廠🏃🏻化的(de)管段式産品，而(er)且還可以在使(shi)用的管道上進(jìn)行現場安裝。大(da)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(jin)可以在舊管網(wang)改造工程中應(yīng)用，還可以在新(xīn)建工程中應用(yong)，免去伸縮節和(he)連接法蘭，如在(zài)😘管網♍通水後再(zai)進行安📐裝，則可(ke)節省投資👌和工(gōng)期。使用多年後(hòu)，由于水質問題(tí)✊發生的管壁結(jié)垢和🧡傳感器前(qian)👌端結垢，這✏️樣有(yǒu)可能導緻傳感(gan)器信号發送和(he)接收🐅受到影響(xiǎng)，此時傳💔感器可(ke)以在線通過帶(dai)壓安裝工具在(zài)不斷流情況下(xià)将傳感器退出(chu)清洗,繼續保證(zhèng)流量計測量精(jing)度和穩定性。
(5)其(qí)他特點
　　超聲流(liu)量計還具備其(qi)他一系列的特(te)點,如對流體沒(mei)有任何💃阻礙，也(yě)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(hu)運營費用低;可(ke)以市電供電，也(yě)可以電池供❗電(dian)，通過電池供電(diàn)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(gang),經久耐用💋,造型(xing)美觀。
3.2應用案例(lì)
　　某供水集團第(dì)N水廠某原安裝(zhuāng)管段式電磁流(liú)量計進行計量(liàng)的DN1600管道，由于鄰(lín)近使用壽命(已(yi)使用近15年)，出現(xiàn)🌍流量計測量偏(piān)差和波動過大(dà)的現象，需要更(gèng)✌️換流量🐪計。更換(huan)過程中，将DN1600電磁(ci)流量計外殼在(zai)現場用氣焊切(qiē)割掉,拆下勵磁(cí)線圈㊙️後在原有(you)流量計本體的(de)管段上現場開(kāi)孔安裝雙聲道(dào)超☎️聲流量計。整(zhěng)🌐個安裝過程采(cai)用現場不斷流(liu)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(yao)注意的幾個問(wen)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(bao)證換⛷️能器在管(guǎn)段内壁的突出(chū)長度;(2)用氣焊切(qie)割電磁流量計(ji)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(ji)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(qi)變形影響流态(tai);(3)要有足夠安裝(zhuāng)空間(流量井)，可(ke)以用🔴原有的流(liu)量井,但管壁與(yǔ)流㊙️量井牆壁最(zuì)小距離不小于(yú)500mm,流量井長不小(xiao)于1.5倍管徑❄️。超聲(sheng)波流量計空管(guan)安裝和帶壓🔴安(an)裝要求空間如(ru)圖1所示。

　　爲進-步(bù)确認現場開孔(kǒng)安裝多聲道超(chao)聲流量計的性(xìng)能💔指标，采用曆(lì)史數據、泵機的(de)電耗數據、流量(liàng)計前端✂️的清水(shuǐ)池的庫容等多(duo)個校核手段，對(dui)本次現場開孔(kǒng)安裝的雙聲道(dào)超聲波流量計(ji)進行了測量數(shù)據的核定。核定(ding)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(jié)論
(1)通過以上分(fèn)析研究及核定(dìng)數據可以看出(chū)，對大口徑電磁(ci)😄流量計由于出(chu)現故障或臨近(jìn)使用壽命出現(xian)流量計不能正(zhèng)常工作以及測(cè)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(yā)現場開孔安裝(zhuang)多聲道超聲流(liú)量計實現流量(liang)計⁉️更替的方法(fǎ)是可行的📱，能夠(gòu)滿足生🛀産實踐(jian)的計量要求。
(2)對(dui)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(dào)超聲流量計比(bi)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(jì)量。多聲道超聲(shēng)流量🚶‍♀️計的廣泛(fàn)應用可爲供水(shui)企業降低産銷(xiāo)差⛹🏻‍♀️率、控制漏㊙️失(shi)率提供🧑🏾‍🤝‍🧑🏼有效的(de)監控手段，可在(zài)類似工況中推(tuī)廣使用。

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