摘要(yao)：文中主(zhu)要針對(dui)在生産(chan)實踐中(zhong)大口徑(jing)電磁流(liu)量計 由(you)于出現(xian)故障或(huo)臨近使(shi)用壽命(ming)出現流(liu)量計不(bu)能正常(chang)工作以(yi)🈲及計量(liang)偏差過(guo)大需要(yao)更換流(liu)量計的(de)問題進(jin)行分析(xi)研究，探(tan)讨利用(yong)原有流(liu)量計管(guan)段在線(xian)不斷流(liu)帶壓安(an)裝流量(liang)計的🔴方(fang)案。實踐(jian)發現，應(ying)用 多聲(sheng)道超聲(sheng)流量計(ji) 可實現(xian)在線帶(dai)壓開孔(kong)安裝，不(bu)僅對生(sheng)産企業(ye)降低生(sheng)産成本(ben)、提高生(sheng)産效率(lü)具有重(zhong)要意義(yi)，也避免(mian)了由于(yu)停水😘造(zao)成🐅的連(lian)帶經濟(ji)損失和(he)社會影(ying)響。
1項目(mu)背景
　　由(you)于 管段(duan)式電磁(ci)流量計(ji) 具有測(ce)量精度(du)高、穩定(ding)、可靠、不(bu)産生壓(ya)力損失(shi)、可滿足(zu)DN3000管徑的(de)應用需(xu)求等特(te)點，目前(qian)市政工(gong)程中大(da)量使用(yong)了 大口(kou)徑管段(duan)式電磁(ci)流量計(ji) 。生産實(shi)踐中,當(dang)大口徑(jing)電磁流(liu)量計出(chu)現故障(zhang)或臨💞近(jin)使用🌈壽(shou)👣命時，易(yi)出現流(liu)量計不(bu)能正常(chang)工作以(yi)及測量(liang)🐪偏差過(guo)大需要(yao)更換流(liu)量計的(de)問題,而(er)這些大(da)口徑電(dian)磁流量(liang)💋計大多(duo)🏒使用在(zai)市政管(guan)網的重(zhong)要計量(liang)點，如:城(cheng)市水源(yuan)引水管(guan)線的流(liu)量計量(liang)、自來水(shui)廠的進(jin)出廠流(liu)量計量(liang)、污水廠(chang)進出廠(chang)流量計(ji)量等。一(yi)旦流量(liang)計出現(xian)問題,就(jiu)會導緻(zhi)停水施(shi)工，停水(shui)施工👈不(bu)但成本(ben)高、周期(qi)長,還
會(hui)有連帶(dai)的經濟(ji)損失和(he)社會影(ying)響。
2問題(ti)分析
　　研(yan)究發現(xian)，通過應(ying)用具有(you)不斷流(liu)安裝特(te)點的流(liu)量計,可(ke)以有♋效(xiao)應對上(shang)述問題(ti),該流量(liang)計的選(xuan)用應優(you)先考慮(lü)以💃下幾(ji)方面。
(1)準(zhun)确度等(deng)級。流量(liang)計不僅(jin)用于安(an)裝位置(zhi)所在地(di)點的💘流(liu)量⛷️計量(liang),還要通(tong)過流量(liang)計監測(ce)管網漏(lou)損和系(xi)😘統的平(ping)衡，所以(yi)新選用(yong)的流量(liang)計準确(que)度等級(ji)不能低(di)于原有(you)流量計(ji)，否則不(bu)但影🈲響(xiang)該計量(liang)點的測(ce)量還會(hui)影響系(xi).統的誤(wu)差和平(ping)衡。
(2)流速(su)範圍。通(tong)常供水(shui)管網中(zhong)的流量(liang)變化比(bi)較大,方(fang)面随着(zhe)⚽生📞活💚水(shui)平的提(ti)高，人均(jun)用水量(liang)在不斷(duan)增加，另(ling)一方面(mian)集中👉用(yong)水現象(xiang)日趨嚴(yan)重，夏季(ji)傍晚高(gao)峰時的(de)用⁉️水量(liang)是🍓夜間(jian)低谷的(de)數倍甚(shen)至數十(shi)倍以上(shang)。因此，要(yao)求流量(liang)計量程(cheng)比要大(da),通常在(zai)40:1以上，最(zui)好應達(da)到100:1以上(shang)，且保證(zheng)量程範(fan)圍内的(de)測量準(zhun)确度和(he)重複性(xing)。.
(3)直管段(duan)要求。通(tong)常流量(liang)計要求(qiu)較長的(de)前後直(zhi)管段,特(te)别🔴是速(su)度式流(liu)量計要(yao)求在流(liu)态充分(fen)發展(對(dui).稱♈、态分(fen)布)的狀(zhuang)态下方(fang)可準确(que)計量。管(guan)段式電(dian)磁流量(liang)計直管(guan)段至少(shao)要求爲(wei)前5D後2D(D=流(liu)♉量計直(zhi)徑)，而大(da)部分速(su)度式流(liu)量計要(yao)求直管(guan)段更長(zhang)。要選擇(ze)的流量(liang)計直管(guan)段要求(qiu)要與原(yuan)有 電磁(ci)流量計(ji) 相當，保(bao)證測量(liang)穩定性(xing)。
(4)在線不(bu)斷流帶(dai)壓安裝(zhuang)、維護。通(tong)常在安(an)裝、維護(hu)或檢定(ding)傳統形(xing)式的流(liu)量計時(shi)要進行(hang)斷流施(shi)工,爲了(le)避㊙️免斷(duan)👌流帶來(lai)的麻煩(fan)，通常采(cai)用安裝(zhuang)旁路備(bei)份流量(liang)計，但需(xu)要增加(jia)設備和(he)土建的(de)💛投資，而(er)且現場(chang)要有足(zu)夠的空(kong)間。所以(yi)，選用的(de)流量計(ji)應具備(bei)在無旁(pang)路💃🏻、不斷(duan)流的情(qing)況下能(neng)夠安裝(zhuang)維護，且(qie)能夠在(zai)線标定(ding)。
(5)不産生(sheng)壓損，滿(man)足節能(neng)降耗的(de)要求
　　部(bu)分流量(liang)計在測(ce)量過程(cheng)中易産(chan)生不同(tong)程度的(de)壓力損(sun)失🏃‍♀️,出現(xian)投資多(duo)、計量成(cheng)本高、管(guan)網效率(lü)低的問(wen)題,所以(yi)選擇流(liu)量計要(yao)在🌏測量(liang)過程中(zhong)不産生(sheng)壓損，滿(man)足節能(neng)降耗的(de)要求💚。
3應(ying)對措施(shi)
　　結合技(ji)術可行(hang)性和經(jing)濟性分(fen)析，多聲(sheng)道超聲(sheng)流量計(ji)能滿足(zu)上述要(yao)求。
3.1原理(li)分析
　　選(xuan)用多聲(sheng)道超聲(sheng)流量計(ji)主要取(qu)決于該(gai)流量計(ji)具有🎯以(yi)🏃下特⭐點(dian)。
(1)測量精(jing)度更高(gao)
　　相對其(qi)他速度(du)式流量(liang)計，雙聲(sheng)道超聲(sheng)流量計(ji)對上遊(you)障礙🌈物(wu)如彎管(guan)、泵或閥(fa)的敏感(gan)度較低(di),測量結(jie)果的可(ke)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻靠性🐕高(gao)，即使由(you)于某些(xie)原因導(dao)緻一個(ge)通道停(ting)🐕止工作(zuo)，流量儀(yi)表仍可(ke)繼續測(ce)量。典型(xing)的入口(kou)直管段(duan)的要求(qiu)是上遊(you)至少5D,"下(xia)遊至⭕少(shao)2D,在滿足(zu)上述安(an)裝要求(qiu)的前提(ti)下，多通(tong)道超聲(sheng)流量計(ji)的測量(liang)精度可(ke)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼達+0.5%。對比(bi)此精度(du)下電磁(ci)流量計(ji)的重複(fu)性要求(qiu)是該精(jing)度的1/3,超(chao)聲波流(liu)量計在(zai)此精度(du)下🔞的重(zhong)複性是(shi)該㊙️精度(du)的1/5,顯然(ran)超聲波(bo)流量計(ji)能達到(dao)的要求(qiu)高于電(dian)磁流量(liang)。
(2)對直管(guan)段要求(qiu)更低
　　多(duo)通道超(chao)聲流量(liang)計由于(yu)采用對(dui)流速分(fen)布和面(mian)積分🧡布(bu)的💁二重(zhong)積分計(ji)算流量(liang)，所以在(zai)層流和(he)紊流的(de)情況♉下(xia)都能準(zhun)确測量(liang)出流量(liang),可做到(dao)計量交(jiao)接的精(jing)度，同時(shi)可實現(xian)流量😄測(ce)量範圍(wei)和測量(liang)口徑大(da),對🈲直管(guan)段要求(qiu)小(前10D後(hou)3D)，目前市(shi)場上的(de)産品可(ke)以做到(dao)最大的(de)适用管(guan)道口徑(jing)是DN5000,而且(qie)口徑越(yue)大越容(rong)易實現(xian)高精度(du)，多聲道(dao)超聲流(liu)量計的(de)口徑在(zai)理論🤩上(shang)可以做(zuo)成任意(yi)大。
(3)測量(liang)靈敏度(du)更高
　　多(duo)聲道超(chao)聲流量(liang)計的另(ling)一特點(dian)是由于(yu)時間測(ce)量精度(du)非常高(gao),可達到(dao)皮秒級(ji)，所以可(ke)實現高(gao)測量靈(ling)敏度，從(cong)而保證(zheng)低流☁️速(su)下的準(zhun)确測量(liang)(0.05m/s時可達(da)到0.5%)。量程(cheng)比相對(dui)也較高(gao)，最高可(ke)達400:1.
(4)可實(shi)現不斷(duan)流帶壓(ya)施工和(he)在線維(wei)護
　　插入(ru)式超聲(sheng)流量計(ji) 與外卡(ka)式流量(liang)計不同(tong),其傳感(gan)器直接(jie)與水(介(jie)質)接觸(chu)🌈。與其他(ta)流量計(ji)一樣有(you)用法蘭(lan)連接形(xing)式的工(gong)廠💘化的(de)管段式(shi)産品，而(er)且還可(ke)以在使(shi)用的管(guan)道上進(jin)行現場(chang)安裝。大(da)部分插(cha)入式超(chao)聲波流(liu)👅量計可(ke)以通過(guo)帶壓安(an)裝工具(ju)實現不(bu)斷流帶(dai)壓安裝(zhuang),這種技(ji)術👄不僅(jin)可以在(zai)舊管網(wang)改造工(gong)程中應(ying)用，還可(ke)以在新(xin)建工程(cheng)中應🈲用(yong)♋，免去伸(shen)縮節和(he)連接法(fa)蘭，如在(zai)管網通(tong)水後再(zai)進行安(an)裝，則可(ke)節省投(tou)資和工(gong)期。使用(yong)多年後(hou)，由于水(shui)質問題(ti)🙇🏻發生的(de)管壁結(jie)垢🚩和傳(chuan)感器前(qian)端結垢(gou)，這👨‍❤️‍👨樣有(you)可能導(dao)✔️緻傳感(gan)器信号(hao)發送和(he)接收受(shou)到影響(xiang)，此時傳(chuan)㊙️感器可(ke)以在線(xian)通過帶(dai)壓安裝(zhuang)工具在(zai)不斷流(liu)情況下(xia)将傳感(gan)器退出(chu)清洗,繼(ji)續保證(zheng)🐪流量計(ji)測量精(jing)度和穩(wen)定性。
(5)其(qi)他特點(dian)
　　超聲流(liu)量計還(hai)具備其(qi)他一系(xi)列的特(te)點,如對(dui)流體♍沒(mei)⁉️有任何(he)阻礙，也(ye)沒有壓(ya)力損失(shi)和流量(liang)損失，耗(hao)電小;使(shi)用壽命(ming)長，可以(yi)用不斷(duan)流安裝(zhuang)方式更(geng)換換能(neng)器;維護(hu)運營費(fei)用低;可(ke)以市電(dian)供電，也(ye)可以電(dian)池供電(dian)，通過電(dian)池供電(dian)時可以(yi)很好地(di)解決電(dian)源引入(ru)的雷擊(ji)問題;全(quan)套材料(liao)不鏽鋼(gang),經久耐(nai)用,造型(xing)美觀。
3.2應(ying)用案例(li)
　　某供水(shui)集團第(di)N水廠某(mou)原安裝(zhuang)管段式(shi)電磁流(liu)量計進(jin)行計量(liang)的DN1600管道(dao)，由于鄰(lin)近使用(yong)壽命(已(yi)使用近(jin)15年)，出現(xian)流量計(ji)測👈量偏(pian)差和波(bo)動過大(da)的現象(xiang)，需要更(geng)換流量(liang)計。更換(huan)過程中(zhong)，将DN1600電磁(ci)流量計(ji)🌂外殼在(zai)現場用(yong)氣焊切(qie)🔴割掉,拆(chai)下勵磁(ci)線圈後(hou)在原有(you)流量計(ji)本體的(de)管段上(shang)現場開(kai)孔安✏️裝(zhuang)雙聲道(dao)超聲流(liu)量計。整(zheng)🎯個安裝(zhuang)過程采(cai)用現場(chang)不斷流(liu)💋在線帶(dai)壓安裝(zhuang),安裝之(zhi)後測得(de)的流量(liang)穩定性(xing)、線性度(du)都能達(da)到使用(yong)要求。
　　經(jing)實踐總(zong)結，更換(huan)實施過(guo)程中要(yao)注意的(de)幾個問(wen)題。
(1)要确(que)認在用(yong)電磁流(liu)量計的(de)管壁厚(hou)度及内(nei)襯材料(liao)特性，保(bao)☁️證換能(neng)器在管(guan)段内壁(bi)的突出(chu)長度;(2)用(yong)氣焊切(qie)割電磁(ci)流量計(ji)外♉殼時(shi)👈，一定要(yao)在管道(dao)内充滿(man)水的情(qing)況下(最(zui)好是帶(dai)壓并繼(ji)續保持(chi)管内水(shui)在運行(hang)流動的(de)狀态)進(jin)行，以免(mian)内襯受(shou)熱凸起(qi)變形影(ying)響流态(tai);(3)要有足(zu)夠安裝(zhuang)空間(流(liu)量井)，可(ke)以用原(yuan)有的流(liu)量♉井,但(dan)管壁與(yu)流量井(jing)牆壁最(zui)小距離(li)不小于(yu)500mm,流量井(jing)🛀🏻長不小(xiao)于💃1.5倍管(guan)徑📞。超聲(sheng)波流量(liang)計空🥵管(guan)安裝和(he)帶壓安(an)裝要求(qiu)空間如(ru)圖1所示(shi)。

　　爲進-步(bu)确認現(xian)場開孔(kong)安裝多(duo)聲道超(chao)聲流量(liang)計的💯性(xing)能指💋标(biao)，采用曆(li)史數據(ju)、泵機的(de)電耗數(shu)據、流量(liang)計前端(duan)的清水(shui)池的庫(ku)🌈容等多(duo)個校核(he)手段，對(dui)本次現(xian)場開孔(kong)安裝的(de)雙聲道(dao)👈超聲波(bo)🏃‍♀️流量計(ji)進行了(le)測量數(shu)據的核(he)定。核定(ding)的結果(guo)是線性(xing)誤差在(zai)0.48%以内，重(zhong)複👨‍❤️‍👨性在(zai)0.288%以内。
4結(jie)論
(1)通過(guo)以上分(fen)析研究(jiu)及核定(ding)數據可(ke)以看出(chu)，對大口(kou)徑電磁(ci)流🌐量計(ji)由于出(chu)現故障(zhang)或臨近(jin)使用壽(shou)命出💋現(xian)流量計(ji)不能正(zheng)常工作(zuo)以及測(ce)量偏差(cha)過大需(xu)要更換(huan)流量計(ji)的問題(ti),采用在(zai)線不斷(duan)流帶壓(ya)現場開(kai)孔安裝(zhuang)多聲道(dao)超聲流(liu)量計實(shi)🔞現流量(liang)計更替(ti)的方法(fa)是可行(hang)的，能夠(gou)滿足生(sheng)産實踐(jian)的計量(liang)要求。
(2)對(dui)多聲道(dao)超聲流(liu)量計特(te)點的了(le)解和供(gong)水管網(wang)對流☂️量(liang)計的要(yao)求來看(kan)，多聲道(dao)超聲流(liu)量計比(bi)較适合(he)用于💞供(gong)水管網(wang)改造及(ji)不斷流(liu)安裝的(de)現場,特(te)别是大(da)口徑🙇🏻管(guan)道的計(ji)量。多聲(sheng)道超⚽聲(sheng)流量計(ji)的廣泛(fan)應用可(ke)爲供水(shui)企業降(jiang)低産銷(xiao)差率、控(kong)制漏失(shi)率提供(gong)有效的(de)監控手(shou)段，可在(zai)類似工(gong)況中推(tui)廣使用(yong)。

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