摘要(yào)：供水管網(wang)中大口徑(jing)流量計 的(de)測量應用(yòng)一直是供(gong)水行業所(suǒ)面臨的一(yi)個難題。目(mù)🔞前💁雖然用(yong)于大口徑(jìng)管道上的(de)流量儀表(biao)很多,但是(shi)就其性能(neng)以及應用(yong)效💛果來看(kan)，仍然各有(you)短缺,另外(wai),水計量對(duì)保護珍貴(guì)的水資源(yuan)、提高供水(shui)行業的經(jing)濟效益有(you)着十分重(zhong)要的意義(yì)。本文結合(hé)“克市南☔湖(hú)(東污溝水(shuǐ)庫)改造工(gōng)程取水工(gong)程”,就大口(kǒu)徑流量😄計(jì)在供水管(guǎn)網中計量(liàng)方面的應(ying)用做出了(le)相關的技(ji)術分析與(yu)探讨。
0引言(yán)
　　大口徑流(liú)量計的計(jì)量問題倍(bèi)受人們關(guān)注，是因爲(wei)水計量的(de)數據對保(bǎo)護珍貴的(de)水資源、提(ti)高供水行(háng)♋業的🌂經濟(ji)效益有着(zhe)十分重要(yào)的意義。
　　克(kè)市南湖(東(dōng)污溝水庫(ku))改造工程(chéng)取水工程(chéng)"就是将穿(chuan)城🐅河水引(yin)至南湖(東(dōng)溝污水庫(ku)),将南湖打(da)造成景⚽觀(guan)湖,并同♊時(shi)擴大克拉(la)瑪依市水(shuǐ)資源系統(tǒng)備用蓄🏃‍♂️水(shui)設施能力(li)。由此可見(jian)，做好南💜湖(hú)取水🛀🏻工程(cheng)水流量的(de)交接計量(liàng)具有十分(fèn)重要的意(yì)義。
1工程概(gai)況及特點(dian)分析
1.1引水(shui)工程概況(kuàng)
1.1.1沿線條“克(ke)市南湖(東(dong)污溝水庫(ku))改造工程(cheng)取水工程(cheng)👉”沿線條件(jian)如表1所示(shi)。
 
1.1.2取水水源(yuan)水質
　　新建(jiàn)南湖水拟(ni)采用穿城(cheng)河水源補(bǔ)充,水質參(cān)照阿依庫(kù)勒水🙇‍♀️庫水(shui)質，可滿足(zu)備用水源(yuan)水質要求(qiú)，見表💯2,數據(jù)來源⛹🏻‍♀️于2025年(nián)12月17日市環(huán)保局監測(ce)數據。
 
1.2引水(shui)工程大口(kou)徑管路液(yè)體流量測(ce)量的特點(diǎn)及儀表選(xuan)🚶‍♀️型注意事(shi)項
　　綜合表(biao)1、表2,可得以(yǐ)下結論:
1)由(yóu)表1可知，取(qu)水管道水(shuǐ)流爲自流(liú)狀态,且沿(yan)線高程很(hen)小，管🎯路口(kou)🐉徑大,要求(qiú)壓損越小(xiǎo)越好，流量(liang)儀表選型(xing)時就要使(shǐ)壓損盡可(ke)能小。
2)由引(yin)水規模可(kě)知,此大口(kou)徑管路的(de)平均流速(su)爲v=1.2m/s。
3)不适用(yong)局部縮徑(jìng)的方法提(ti)高流速,以(yǐ)免造成壓(yā)力損失過(guò)大💔。
4)由于流(liú)速較低,流(liu)體中的污(wu)垢、懸浮物(wù)等極易在(zài)管道内壁(bì)沉積🏃‍♂️。設計(ji)時應考慮(lǜ)儀表與流(liu)體接觸部(bù)分的清🐆洗(xi)。
5)測量範圍(wei)度要求大(dà)。水管流量(liàng)不能保證(zheng)恒定,相差(chà)🔞懸殊📞。
6)防護(hù)等級要求(qiú)高。取水管(guǎn)道口徑大(da)，且途經:世(shi)紀公園等(děng)市政規劃(huà)區,大口徑(jing)管路實行(hang)埋地敷設(shè),流量傳感(gan)器安裝在(zài)儀表井内(nèi)的管段上(shang)。由于地表(biǎo)綠化用水(shui)、井壁滲透(tou)和管路❄️外(wài)漏等🤞原因(yin)常常引起(qǐ)井内✔️水位(wèi)上升而淹(yan)沒流✉️量傳(chuan)感器。
7)取水(shuǐ)管道水質(zhi)呈堿性,需(xū)考慮腐蝕(shi)問題。
8)取水(shuǐ)管道流量(liàng)儀表用于(yu)貿易結算(suàn)。
2供水管網(wang)中大口徑(jìng)流量計應(ying)用現狀及(jí)分析
2.1插入(ru)式流量計(ji)
2.1.1 插 入式渦(wō)輪流量計(ji)
　　價格較低(dī)。但流體中(zhōng)含固體顆(ke)粒時,極易(yi)導緻渦輪(lún)卡滞。且四(si)氟生料帶(dài)之類的異(yì)物,極易繞(rao)在渦輪葉(yè)片，上,導緻(zhì)流量系數(shù)改變，而大(dà)口徑管路(lu)上加裝網(wang)目數滿足(zu)要求的過(guò)濾器又不(bu)🙇🏻太現實。
2.1.2差(cha)壓式均速(su)管流量計(ji)
結構簡單(dan),價格便宜(yí)。但是,水中(zhong)泥沙易将(jiang)取樣孔堵(dǔ)死而引💃🏻起(qǐ)故障,相對(duì)流量較小(xiǎo)時誤差增(zēng)大。
2.1.3 插 入式(shi)渦街流量(liàng)計
　　受其測(ce)量原理的(de)制約,可測(cè)流速下限(xiàn)隻能達到(dao)0.3m/s,在測量對(duì)象♊的流速(sù)下限要求(qiú)更低時,不(bú)能勝任。
　　總(zǒng)的來說，插(chā)人式流量(liàng)計具有一(yī)些優點:1)購(gòu)置費。管徑(jing)愈大愈便(bian)宜。2)安裝費(fèi)。采用不斷(duan)流取出型(xing)可節省旁(páng)路管及其(qí)輔助設備(bèi)。3)運行費少(shǎo)，壓損小,能(néng)耗費低🧑🏾‍🤝‍🧑🏼。但(dàn)測量精度(dù)很低。
2.2電磁(cí)流量計
　　電(diàn)磁流量計(ji) 在水流量(liang)測量中有(you)重要地位(wèi),這是因爲(wei)該種儀表(biao)具有以下(xià)❤️優點:
1)測量(liang)管内無可(ke)動部件,不(bu)會引起附(fu)加的壓力(li)損失;2)測量(liang)♻️精度高，且(qiě)輸出本質(zhi)上是線性(xìng)的;3)範圍度(du)大,保證精(jing)度的範圍(wéi)度一般可(ke)🌈達40:1,可測範(fàn)圍可達200:1。但(dàn)是,本工程(chéng)若采用電(dian)磁流量計(ji),會存在以(yi)下💜問題:1)在(zai)線使用的(de)大口徑電(diàn)磁流量計(jì),由于不停(tíng)水檢測及(jí)不方便拆(chāi)卸等原因(yin),難以做到(dao)🈚故障維修(xiu)或按期進(jìn)行周🏃期檢(jian)定;2)大口徑(jìng)⭐産品價格(ge)高;3)從正确(què)性、經濟性(xìng)方面考慮(lǜ)，推薦使用(yong)的流速範(fan)圍爲1~5m/s。本工(gōng)程中,流速(sù)可能<1m/s,因此(ci)其精度不(bu)能保證;4)由(you)于流速低(dī),易在❗測量(liàng)管内襯和(hé)電極上形(xíng)成沉積物(wu),造成💜測量(liàng)不正确。要(yào)及時清洗(xi)檢測件,就(jiu)必須增加(jiā)💃🏻旁路管。大(dà)口徑管路(lù)因爲投資(zi)和位置空(kōng)間限制,這(zhe)一點不易(yi)辦到。
2.3超聲(shēng)波流量計(ji)
2.3.1兩種超聲(shēng)波流量計(ji)的選擇
　　目(mù)前 超聲波(bo)流量計 有(yǒu)管道安裝(zhuang)式和外敷(fu)式兩種。管(guan)道安裝式(shì)由于其大(da)口徑産品(pin)價格高、不(bu)方便拆卸(xiè)等原因,所(suǒ)以本工程(cheng)不考慮✨采(cǎi)用。本工程(cheng)最終采用(yong)超聲波流(liu)量計(外敷(fū)式)。
2.3.2超聲波(bō)流量計(外(wai)敷式)技術(shù)特性與其(qi)它大口徑(jing)流量計比(bi)較
　　超聲波(bo)流量計(外(wài)縛式)是目(mù)前其它流(liú)量計所無(wu)法做到的(de)🌏獨有🐉的測(ce)量方式,是(shì)适于解決(jué)大口徑流(liu)量測量困(kùn)難問題的(de)一.類流量(liàng)計,有較突(tu)出的優點(dian):
1)超聲波流(liú)量計的“外(wài)縛式”安裝(zhuang),檢測件内(nei)無阻礙物(wu),不幹擾流(liu)場,不會堵(du)塞,無附加(jiā)壓損。
2)安裝(zhuāng)時無需破(po)壞管道。無(wú)論是管段(duàn)式或是插(chā)人式都需(xū)要在管道(dao)上開孔,或(huò)截管法蘭(lán)連接,或停(tíng)運安♉裝,而(er)超聲波流(liú)量計外縛(fù)即可,安裝(zhuāng)成本大大(da)降低。
3)由于(yú)“外縛式”測(ce)量爲非接(jie)觸式,測量(liang)時探頭夾(jia)縛在管道(dào)外㊙️側，沒有(yǒu)防腐防污(wū)處理的要(yao)求。其他儀(yí)表需考慮(lü)✂️接觸材質(zhì)的選材,且(qiě)選材等級(jí)愈高,造價(jià)愈昂貴。
4)測(ce)量管徑足(zú)夠大時,其(qi)它流量計(jì)均會受到(dao)機械加工(gōng)或運輸🏃🏻‍♂️的(de)限制而無(wu)法滿足測(cè)量要求,超(chāo)聲波流量(liàng)計外敷🈲式(shì)可很好地(dì)解💋決,而且(qiě)一台表可(ke)任意測量(liàng)各種管徑(jìng),而管段式(shi)儀表--台表(biao)隻能針對(dui)性地測量(liang)一種管徑(jìng)的流量。
5)無(wú)定期調校(xiao)和定期拆(chāi)洗等要求(qiu)。由于儀表(biǎo)不與被測(cè)介質接觸(chù),故無需進(jìn)行定期拆(chāi)洗、定期排(pai)污等維護(hù)工作,大大(da)降低儀🐅表(biao)的運行維(wéi)護成本。
6)超(chāo)聲波流量(liàng)計的測量(liàng)精度同管(guan)徑有關,管(guǎn)徑越大,精(jīng)㊙️度越🈚高🔱。有(you)📧的供應商(shāng)能提供帶(dai)測量管的(de)多聲道時(shí)差式超聲(shēng)流量計,正(zhèng)确度最高(gāo)可達0.15級。
7)量(liàng)程比大,基(jī)本無上限(xian)。
8)對直管段(duan)的要求較(jiào)寬松。一般(ban)流量計,通(tong)常會嚴格(ge)🔞要求測點(dian)✊前10D後5D。而超(chao)聲波流量(liang)計對此則(zé)較寬松,測(cè)點前7D後3D即(ji)可,甚至更(gèng)小,測量點(dian)選擇範圍(wéi)更寬。這樣(yàng)測量時會(huì)更加✊方便(bian),減㊙️少測量(liang)時的安裝(zhuāng)難度。
9)對于(yu)本工程，由(you)于地表綠(lü)化用水、井(jing)壁滲透和(he)管路外漏(lòu)等原因常(chang)常引起井(jing)内水位上(shang)升而很可(ke)能淹沒流(liú)量傳感器(qi)，所以用超(chāo)聲波流量(liang)計的傳感(gǎn)器和🥵變送(sòng)器爲分體(tǐ)式安裝🌂:傳(chuán)感器安裝(zhuāng)在🈲管内,探(tàn)頭的防護(hu)等級爲潛(qian)水型;超聲(shēng)波流量計(ji)變送器目(mù)前做不到(dao)IP68,所以将變(bian)送器安裝(zhuāng)在儀表井(jing),靠近上部(bù)。
　　超聲波流(liu)量計(外縛(fu)式)與幾種(zhǒng)常用大口(kou)徑流量計(jì)的❗性能比(bi)較如表3所(suǒ)示。
 
3供水管(guǎn)網中大口(kou)徑流量計(jì)應用存在(zài)的問題及(ji)解決方案(àn)
　　由于對大(dà)口徑水流(liu)量計不能(neng)停水檢測(cè)及不方便(biàn)拆卸等原(yuan)因,進行校(xiào)準和檢定(ding)也是水工(gōng)業發展和(hé)計量🌈學的(de)一項技術(shù)難關。
3.1送檢(jian)困難
　　南湖(hú)取水流量(liàng)計用于貿(mao)易結算,對(duì)其必須進(jìn)行周期性(xìng)🌏強制檢定(dìng)。由于我國(guó)大于DN400以上(shàng)的大口徑(jing)流量計檢(jian)❌定站👉很少(shǎo),流量計送(song)檢不便且(qiě)增加了運(yùn)輸成本。
3.2在(zai)線實流檢(jiǎn)定困難
　　由(you)于大口徑(jìng)流量計的(de)現場工作(zuò)條件與實(shi)驗室的🥵工(gōng)作條件相(xiang)差很大，因(yīn)此所有供(gong)水企業根(gēn)據各自實(shi)際🍉條件,都(dōu)在探索切(qiē)實可行的(de)實流檢定(ding)方法。傳🈲統(tǒng)主要🏃‍♀️采用(yòng)标準表法(fǎ),有如下缺(que)點:
1)要求正(zheng)确知道管(guǎn)道參數,而(er)現場實際(ji)情況又難(nan)以确定;2)作(zuo)爲💃🏻标準表(biao)要求有較(jiào)理想的管(guan)道安裝條(tiáo)件;3)人爲因(yin)素🏃🏻對測量(liàng)的🈲影響👌較(jiào)大;4)現場流(liú)量不易調(diao)控🌂,很難實(shi)現全量✊程(cheng)測試。
解決(jué)方法:
　　将 便(biàn)攜式超聲(shēng)波流量計(jì) 作爲标準(zhun)表。運用便(bian)攜式超聲(shēng)波流量計(ji)實現在線(xiàn)大口徑流(liú)量計檢測(ce)的優點:
1)可(ke)實現不斷(duàn)流測量,設(shè)備便于攜(xie)帶,安裝方(fāng)便;2)不幹擾(rao)流場🎯,無壓(yā)力損失,穩(wen)定性好;3)外(wài)夾式探頭(tóu),可以根據(ju)管道現場(chang)情況移動(dòng)安🔞裝測量(liàng);4)适用範圍(wéi)廣,可用于(yu)各種類型(xíng)流量計的(de)🔴在線檢🚩測(cè);5)适應性強(qiáng)，可用于不(bú)同管徑.不(bu)同介質的(de)檢測;6)标準(zhǔn)表價格基(jī)本與所測(ce)管徑無關(guān),性價比高(gao)。
　　運用便攜(xié)式超聲波(bo)流量計開(kai)展在線大(da)口徑流量(liàng)計的檢測(cè),這🥰種方法(fa)極大地方(fang)便了供水(shuǐ)企業的計(ji)量工作.同(tong)㊙️時也有效(xiào)✏️降低了企(qi)業在計量(liang)方面的資(zi)金消耗💯。
4結(jie)論與展望(wang)
　　論文結合(he)“克市南湖(hú)(東污溝水(shuǐ)庫)改造工(gōng)程取水工(gōng)程",對👣供水(shui)管網中各(gè)類大口徑(jing)流量計的(de)主要技術(shu)特點和影(yǐng)🐅響因㊙️素進(jin)行了分析(xī)與研究，爲(wèi)大口徑流(liu)量計進🐆一(yi)步的推廣(guǎng)應用提供(gòng)了實踐經(jing)驗。同時，希(xi)望各種大(da)口徑流量(liang)計的性能(néng)更趨于完(wan)善,更好地(di)🌍解決大口(kou)徑流量計(ji)的檢定難(nan)問題。

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