摘要(yao)：文中主要(yao)針對在生(sheng)産實踐中(zhōng)大口徑電(diàn)磁流量計(ji) 由于出現(xian)故障或臨(lín)近使用壽(shòu)命出現流(liú)量計不能(néng)👅正⛱️常👄工作(zuò)以及計量(liang)偏差過大(da)需要更換(huàn)流量計的(de)問題進行(háng)分析研究(jiu)，探讨利用(yòng)原有流量(liang)計管段在(zai)線不斷⛷️流(liu)帶壓安裝(zhuang)流🈚量計的(de)方案。實🥵踐(jiàn)發現，應用(yong) 多聲道超(chāo)聲流量計(ji) 可實現在(zai)線帶壓開(kai)孔安裝，不(bu)僅對生産(chan)企業降低(di)生産成本(běn)、提高生産(chan)效率具有(you)重要意義(yì)，也避免了(le)由于停水(shuǐ)造成的連(lian)帶經濟損(sun)失和社會(huì)影響。
1項目(mu)背景
　　由于(yú) 管段式電(diàn)磁流量計(ji) 具有測量(liàng)精度高、穩(wěn)定、可靠、不(bú)産生壓力(lì)損失、可滿(man)足DN3000管🔴徑的(de)應用需求(qiú)等特點，目(mù)前市政工(gōng)程中大量(liàng)使用了 大(dà)口徑管段(duan)式電磁流(liu)量計 。生産(chan)實踐中,當(dāng)大口徑電(diàn)磁流量計(jì)出現故障(zhang)或臨近✍️使(shǐ)用壽命🌐時(shi)，易出現流(liu)量計不能(néng)正常工作(zuò)以及測量(liàng)偏差過大(da)💘需要更換(huan)流量計的(de)問題,而這(zhe)些大口徑(jìng)電磁流量(liàng)計大多使(shǐ)用在市政(zheng)管網的重(zhòng)要計⛷️量點(diǎn)，如:城👨‍❤️‍👨市水(shui)源引水管(guan)線的流量(liang)計量、自來(lai)水廠的進(jìn)出廠流量(liàng)計量、污水(shui)廠進出廠(chǎng)流量計量(liàng)等。一旦流(liú)量計出現(xian)問題,就會(huì)導緻停水(shui)施工，停水(shuǐ)施工不但(dàn)成本高、周(zhou)期長,還
會(huì)有連帶的(de)經濟損失(shī)和社會影(ying)響。
2問題分(fèn)析
　　研究發(fā)現，通過應(yīng)用具有不(bú)斷流安裝(zhuang)特點的流(liu)量計,可以(yǐ)✉️有效應對(dui)上述問題(ti),該流量計(ji)的選用應(ying)優🧑🏾‍🤝‍🧑🏼先考慮(lǜ)以下幾方(fāng)面💘。
(1)準确度(dù)等級。流量(liang)計不僅用(yòng)于安裝位(wei)置所在地(di)點的流量(liàng)計量✔️,還要(yao)通過流量(liàng)計監測管(guan)網漏損和(he)系🏒統的平(píng)衡，所以新(xīn)選用的♋流(liú)量計準确(què)度等級不(bú)能低于原(yuán)有流量計(ji)，否則不但(dan)影✂️響該計(ji)量點的測(cè)量還會影(ying)響系.統的(de)誤🔅差和平(ping)衡。
(2)流速範(fàn)圍。通常供(gong)水管網中(zhōng)的流量變(biàn)化比較大(dà),方面随着(zhe)生活水平(píng)的提高，人(ren)均用水量(liang)在不斷增(zeng)加，另一方(fāng)面⁉️集中用(yòng)水現象日(ri)趨嚴重，夏(xia)季傍晚高(gāo)峰⭐時的用(yòng)水量是夜(yè)間低谷的(de)數倍甚至(zhì)✉️數十倍以(yǐ)上。因此，要(yao)求流量計(ji)量程比要(yao)大,通常在(zài)40:1以上，最好(hao)應🏃‍♀️達到100:1以(yi)上，且保證(zhèng)量程範圍(wéi)内的測量(liàng)準确度和(he)重❤️複性。.
(3)直(zhi)管段要求(qiú)。通常流量(liàng)計要求較(jiao)長的前後(hou)直管段😍,特(tè)别是速度(du)式流量計(ji)要求在流(liu)态充分發(fa)展(對.稱、态(tài)分💋布)的✂️狀(zhuàng)态❌下方可(ke)準确計量(liang)。管段式電(dian)磁流量計(jì)直管段至(zhi)少要求爲(wèi)前5D後2D(D=流量(liang)計直徑)，而(er)大部分速(su)度式流量(liàng)計要求‼️直(zhi)管段更長(zhǎng)。要選擇的(de)流量計直(zhi)管段要求(qiú)要與原有(yǒu) 電磁流量(liang)計 相當，保(bǎo)證測量穩(wěn)定性。
(4)在線(xian)不斷流帶(dai)壓安裝、維(wei)護。通常在(zai)安裝、維護(hu)或檢定傳(chuán)統形式💯的(de)流量計時(shi)要進行斷(duan)流施工,爲(wèi)了避免斷(duàn)流帶來的(de)🌈麻煩，通常(cháng)采用安裝(zhuāng)旁路備份(fèn)流量計，但(dan)需要增加(jiā)設備和土(tu)建的投資(zi)，而且現場(chǎng)要有足夠(gou)的空間。所(suo)以，選用的(de)流量計應(yīng)具備在無(wu)旁路♉、不斷(duàn)流的情況(kuàng)下能夠安(an)裝維護，且(qie)能夠在線(xiàn)标定🙇🏻。
(5)不産(chǎn)生壓損，滿(man)足節能降(jiàng)耗的要求(qiu)
　　部分流量(liang)計在測量(liang)過程中易(yi)産生不同(tong)程度的壓(yā)力✔️損失,出(chū)現投資多(duo)、計量成本(běn)高、管網效(xiào)率低的問(wèn)題,所以選(xuan)擇流🔅量計(jì)要在測量(liang)過程中不(bú)産生壓損(sǔn)，滿足節能(néng)降耗的要(yào)求♍。
3應對措(cuò)施
　　結合技(jì)術可行性(xìng)和經濟性(xìng)分析，多聲(shēng)道超聲流(liú)量計能滿(mǎn)足上述要(yao)求。
3.1原理分(fen)析
　　選用多(duo)聲道超聲(sheng)流量計主(zhǔ)要取決于(yu)該流量計(ji)具有以下(xia)特點。
(1)測量(liang)精度更高(gao)
　　相對其他(tā)速度式流(liú)量計，雙聲(shēng)道超聲流(liú)量計對上(shàng)遊障礙物(wù)如彎管、泵(bèng)或閥的敏(mǐn)感度較低(di),測量結果(guo)的可靠性(xing)高，即使由(yóu)于某些原(yuan)因導緻一(yi)個通道停(tíng)止工作，流(liu)量儀表仍(réng)可👨‍❤️‍👨繼續測(cè)量。典型的(de)入口直管(guǎn)段的要求(qiu)是上遊至(zhì)🌈少5D,"下遊至(zhi)少2D,在滿足(zú)🌈上述安裝(zhuang)要求的前(qián)提下，多通(tōng)道超🥵聲流(liu)量計的🍉測(ce)量精度可(ke)達+0.5%。對比此(ci)精度下電(diàn)磁流量計(jì)的重複性(xing)要求👨‍❤️‍👨是該(gāi)精度的1/3,超(chao)聲波流✌️量(liang)計在此精(jing)度下的重(zhong)複性是該(gāi)精度的1/5,顯(xiǎn)然超聲波(bō)流量計能(néng)達到的要(yao)求高于電(diàn)磁流量。
(2)對(duì)直管段要(yào)求更低
　　多(duo)通道超聲(sheng)流量計由(yóu)于采用對(duì)流速分布(bu)和面積分(fen)布的二🈲重(zhong)積分計算(suàn)流量，所以(yi)在層流和(hé)紊流的情(qíng)況下都能(néng)準确測量(liang)出流量,可(ke)做到計量(liang)交接的精(jing)度，同時可(kě)實現流量(liang)測量範圍(wei)和測量口(kǒu)徑大,對♻️直(zhí)管段要求(qiú)小(前10D後3D)，目(mù)前市場上(shang)的産品♈可(kě)以做到最(zuì)大的适用(yòng)管道口徑(jìng)是DN5000,而且口(kou)徑越大越(yuè)容易實現(xiàn)高精度，多(duō)📧聲道超聲(shēng)流量計的(de)口徑在理(lǐ)論上可以(yi)做成任意(yi)大。
(3)測量靈(ling)敏度更高(gāo)
　　多聲道超(chāo)聲流量計(jì)的另一特(tè)點是由于(yu)時間測量(liang)精度非常(chang)高,可達到(dao)皮秒級，所(suo)以可實現(xian)高測量靈(líng)敏度，從而(er)保證低流(liú)速下的準(zhun)确測量(0.05m/s時(shi)可達到0.5%)。量(liang)👨‍❤️‍👨程比相對(dui)也較高，最(zuì)高可達400:1.
(4)可(kě)實現不斷(duan)流帶壓施(shi)工和在線(xian)維護
　　插入(ru)式超聲流(liu)量計 與外(wài)卡式流量(liang)計不同,其(qi)傳感器直(zhi)接與水(介(jiè)質)接觸。與(yǔ)其他流量(liang)計一樣有(yǒu)用法蘭連(lian)接形式的(de)工廠化的(de)管段式産(chǎn)🐕品，而且還(hái)可以在使(shǐ)用的管道(dao)上進行現(xian)場🈲安裝。大(dà)部分插☔入(rù)式超☎️聲波(bō)流量計可(ke)以通過帶(dai)壓安裝工(gōng)具實❤️現不(bú)斷流帶壓(ya)安裝✨,這種(zhong)技術不僅(jin)可以在舊(jiù)管網改造(zao)⭐工程中應(ying)用🚶‍♀️，還可以(yǐ)在新建工(gōng)程中應用(yòng)㊙️，免去伸縮(suo)節和💚連接(jie)法蘭，如在(zai)管網通水(shui)後再🏃🏻進行(háng)安裝，則可(kě)節省投資(zi)和工期。使(shi)用多年後(hou)，由于水質(zhì)問題發生(shēng)的管壁結(jié)垢和傳感(gǎn)器前端結(jié)垢，這樣有(yǒu)可能導緻(zhi)傳感器信(xìn)号發送和(he)接收受到(dào)影響，此時(shí)傳感器可(ke)以在線通(tong)過帶🌈壓安(ān)裝工❤️具在(zài)不斷流情(qing)況下将傳(chuan)感器退出(chū)清洗,繼續(xu)保證流量(liang)計測量精(jing)度和穩定(ding)性。
(5)其他特(te)點
　　超聲流(liú)量計還具(ju)備其他一(yi)系列的特(te)點,如對流(liú)體🌏沒有任(ren)☎️何阻礙，也(yě)沒有壓力(li)損失和流(liú)量損失，耗(hào)電💃🏻小;使用(yòng)壽命長，可(ke)以用不斷(duàn)流安裝方(fang)式更換換(huan)能🔴器;維護(hu)運營費用(yòng)低;可以市(shì)電供電，也(ye)可以電池(chi)供電，通過(guò)電池供電(diàn)時可以很(hěn)好地解決(jué)電源引入(ru)的雷擊問(wen)題;全套材(cái)料不鏽鋼(gang),經久耐用(yòng),造型美觀(guān)。
3.2應用案例(li)
　　某供水集(ji)團第N水廠(chang)某原安裝(zhuāng)管段式電(dian)磁流量計(jì)㊙️進行計量(liàng)的DN1600管道，由(yóu)于鄰近使(shǐ)用壽命(已(yi)使用近15年(nián))，出現流量(liang)計測量偏(pian)差和波動(dong)過大的現(xian)象，需要更(gèng)換流量計(jì)。更換過程(chéng)中，将DN1600電磁(ci)流量計⭐外(wai)殼在現場(chǎng)用氣焊切(qie)割掉,拆下(xià)勵磁線圈(quan)後在原有(yǒu)流量計本(běn)🔞體的管段(duàn)上現場開(kāi)孔安🏃🏻裝雙(shuang)聲道超聲(shēng)流量計。整(zheng)個安裝過(guò)程采用現(xiàn)場不斷流(liú)在線帶壓(ya)安裝🏃‍♀️,安裝(zhuang)💯之後測得(de)的流量穩(wen)定性、線性(xìng)度都能達(da)到使用要(yao)求。
　　經實踐(jiàn)總結，更換(huan)實施過程(chéng)中要注意(yì)的幾個問(wen)題。
(1)要确認(ren)在用電磁(cí)流量計的(de)管壁厚度(dù)及内襯材(cái)料特性，保(bao)證換能器(qi)在管段内(nei)壁的突出(chū)長度;(2)用氣(qì)焊切割👅電(dian)磁流量計(jì)外殼時，一(yī)定要在管(guǎn)道内充滿(mǎn)水的情況(kuàng)下(最好🈲是(shì)帶壓🏃‍♂️并繼(jì)續保持管(guǎn)内水在運(yùn)行流動的(de)狀态)進行(hang)，以免内襯(chèn)受熱凸起(qǐ)變形影響(xiǎng)流♻️态;(3)要有(you)足夠安裝(zhuāng)空間(流量(liàng)井)，可以用(yòng)⁉️原有的流(liú)量🔆井,但管(guǎn)壁與流量(liang)井牆壁最(zui)小距離不(bu)小于500mm,流量(liang)井🚶‍♀️長不小(xiǎo)于1.5倍管徑(jìng)。超聲波流(liu)量計空管(guǎn)安裝和帶(dai)壓安♋裝要(yào)求空間如(ru)圖😄1所示。

　　爲(wei)進-步确認(rèn)現場開孔(kǒng)安裝多聲(shēng)道超聲流(liu)量計的性(xìng)能🍓指标，采(cai)用曆史數(shù)據、泵機的(de)電耗數據(ju)、流量計前(qián)端👌的清🚩水(shui)池的庫容(róng)等多個校(xiào)核手段，對(duì)本次現場(chǎng)開孔安裝(zhuāng)的🚶‍♀️雙聲道(dào)超聲波💋流(liú)量計進行(hang)了測量數(shu)據的核📱定(dìng)。核定的結(jié)果是線性(xing)誤差在0.48%以(yǐ)内，重複性(xing)在0.288%以内。
4結(jié)論
(1)通過以(yǐ)上分析研(yán)究及核定(ding)數據可以(yi)看出，對大(dà)口徑電磁(cí)🔴流量🆚計由(you)于出現故(gù)障或臨近(jin)使用壽命(ming)出❤️現流量(liang)計㊙️不能正(zhèng)常工作💯以(yi)及測量偏(piān)差過大需(xu)要更換流(liú)量計的🏃‍♀️問(wen)題,采♋用在(zài)線不斷流(liú)帶壓現場(chang)開孔安裝(zhuāng)多聲道超(chāo)聲流量計(ji)實現流量(liang)計🍓更替的(de)方法是可(ke)行的，能夠(gòu)滿足生👈産(chan)實踐的計(jì)量要求。
(2)對(duì)多聲道超(chao)聲流量計(ji)特點的了(le)解和供水(shuǐ)管網對流(liu)🐇量計的😘要(yào)求來看，多(duō)聲道超聲(sheng)流量計比(bi)較适合用(yòng)于☂️供水管(guǎn)網改造🧡及(ji)不斷流安(ān)裝的現場(chang),特别是大(dà)口徑管道(dào)的計量。多(duo)聲道超聲(sheng)流量計的(de)廣泛應用(yòng)可爲供水(shui)企業降低(dī)産銷差率(lü)、控制漏失(shī)率提供有(you)效的監控(kòng)手段，可在(zài)類似工況(kuang)中推廣使(shi)用。

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