摘(zhai)要：供水管網(wǎng)中大口徑流(liú)量計 的測量(liàng)應用一直是(shi)供水行業所(suǒ)面臨的一個(gè)難題。目前✌️雖(sui)然🧡用于大口(kou)徑管道上的(de)流量儀表很(hen)多,但是就其(qi)性能以及應(ying)用效果來看(kan)，仍然各有短(duǎn)缺,另外,水計(jì)☁️量對保💯護珍(zhēn)貴的水資源(yuán)、提高供水行(hang)業的經濟效(xiào)益有着十分(fèn)重要的意義(yì)。本文結合“克(kè)市南🌈湖(東污(wu)溝水庫)改造(zào)工程❤️取水工(gōng)程”,就🐇大口徑(jing)流量計在供(gong)水管網中計(ji)量方面的應(yīng)用做出了相(xiàng)關的技術分(fèn)析與探讨。
0引(yǐn)言
　　大口徑流(liu)量計的計量(liang)問題倍受人(ren)們關注，是因(yīn)爲水計量的(de)數據對保護(hu)珍貴的水資(zi)源、提高供水(shuǐ)行業的經濟(ji)效益有着‼️十(shi)分重要的意(yì)義。
　　克市南湖(hu)(東污溝水庫(ku))改造工程取(qǔ)水工程"就是(shi)将👣穿城河水(shui)引至南湖(東(dōng)溝污水庫),将(jiang)南湖打造成(cheng)景觀湖,并同(tóng)時擴大克拉(la)瑪依市水資(zī)源系統備用(yong)蓄水設施能(néng)力。由此可見(jian)，做好南湖取(qǔ)水工程水流(liú)量⭐的交接計(ji)量具有十分(fèn)重要的🏃🏻‍♂️意義(yì)。
1工程概況及(jí)特點分析
1.1引(yin)水工程概況(kuang)
1.1.1沿線條“克市(shì)南湖(東污溝(gōu)水庫)改造工(gong)程取水工程(chéng)”沿線條件如(rú)☂️表1所示。
 
1.1.2取水(shuǐ)水源水質
　　新(xīn)建南湖水拟(nǐ)采用穿城河(hé)水源補充,水(shuǐ)質參照阿依(yī)庫勒水庫水(shuǐ)質，可滿足備(bei)用水源水質(zhì)要求，見表2,數(shu)據來源👣于2025年(nian)12月12日市環保(bǎo)局監測數據(ju)。
 
1.2引水工程大(da)口徑管路液(yè)體流量測量(liang)的特點及儀(yi)表選型注意(yi)🛀事項
　　綜合表(biǎo)1、表2,可得以下(xia)結論:
1)由表1可(ke)知，取水管道(dao)水流爲自流(liú)狀态,且沿線(xiàn)高程很小，管(guǎn)路口徑大,要(yào)求壓損越小(xiǎo)越好，流量儀(yí)表選型時就(jiu)要❓使壓損盡(jìn)可能小。
2)由引(yǐn)水規模可知(zhī),此大口徑管(guǎn)路的平均流(liú)速爲v=1.2m/s。
3)不适用(yòng)局部縮徑的(de)方法提高流(liú)速,以免造成(chéng)壓力損失過(guò)大。
4)由于流速(su)較低,流體中(zhōng)的污垢、懸浮(fú)物等極易在(zai)管道内壁沉(chen)🔆積。設計時應(ying)考慮儀表與(yu)流體接觸部(bù)分的清洗。
5)測(cè)量範圍度要(yao)求大。水管流(liu)量不能保證(zheng)恒定,相差懸(xuán)♊殊。
6)防護等級(ji)要求高。取水(shuǐ)管道口徑大(dà)，且途經:世紀(jì)公🐉園等市❗政(zheng)🛀🏻規劃區,大口(kou)徑管路實行(háng)埋地敷設,流(liu)量傳感器安(an)裝在儀表井(jing)内的管段上(shang)。由于地表綠(lü)化❄️用水、井⭐壁(bì)滲透和管路(lù)外漏等原因(yin)常🚶常引起井(jǐng)内⛷️水位上升(shēng)⛷️而淹沒流量(liàng)傳感器♈。
7)取水(shuǐ)管道水質呈(chéng)堿性,需考慮(lǜ)腐蝕問題。
8)取(qu)水管道流量(liàng)儀表用于貿(mao)易結算。
2供水(shuǐ)管網中大口(kǒu)徑流量計應(yīng)用現狀及分(fèn)析
2.1插入式流(liú)量計
2.1.1 插 入式(shi)渦輪流量計(jì)
　　價格較低。但(dàn)流體中含固(gu)體顆粒時,極(jí)易導緻渦輪(lún)卡滞。且四🔱氟(fu)生料帶之類(lei)的異物,極易(yì)繞在渦輪葉(yè)片，上,導緻流(liu)量系數改變(biàn)，而大口徑管(guan)路上加裝網(wǎng)目數滿🌈足要(yào)求😘的過濾器(qì)又不太現實(shí)。
2.1.2差壓式均速(sù)管流量計
結(jie)構簡單,價格(gé)便宜。但是,水(shuǐ)中泥沙易将(jiāng)取樣孔堵死(si)而引起🈚故障(zhang),相對流量較(jiao)小時誤差增(zeng)大。
2.1.3 插 入式渦(wo)街流量計
　　受(shòu)其測量原理(lǐ)的制約,可測(ce)流速下限隻(zhī)能達到0.3m/s,在測(ce)量對象的流(liú)速下限要求(qiú)更低時,不能(néng)勝任。
　　總的來(lai)說，插人式流(liu)量計具有一(yī)些優點:1)購置(zhi)費。管徑愈大(da)⛱️愈🌈便宜。2)安裝(zhuang)費。采用不斷(duan)流取出型可(ke)節省旁路管(guǎn)及♍其輔助設(shè)備。3)運行費少(shao)，壓損小,能耗(hao)費低。但測量(liang)精度很😄低。
2.2電(dian)磁流量計
　　電(dian)磁流量計 在(zai)水流量測量(liàng)中有重要地(dì)位,這是因爲(wèi)該種儀表具(ju)有♍以💜下優點(diǎn):
1)測量管内無(wu)可動部件,不(bú)會引起附加(jia)的壓力損失(shi)🌈;2)測量精度高(gao)☁️，且輸出本質(zhì)上是線性的(de);3)範圍度大,保(bao)證精度的範(fàn)圍㊙️度一般可(ke)達40:1,可測範圍(wei)可達200:1。但是,本(ben)工程若采用(yong)電磁流量✍️計(jì),會存在以下(xià)問題:1)在線使(shi)用的大口徑(jìng)電磁流量計(jì),由于不停水(shuǐ)檢測及不方(fāng)便拆卸等原(yuan)㊙️因,難以做到(dào)💋故障維修或(huo)按期進行周(zhou)期檢定;2)大口(kǒu)📧徑産品價格(ge)高;3)從正确性(xìng)、經濟性方面(mian)考慮，推薦使(shǐ)用的流速範(fan)圍爲1~5m/s。本工程(cheng)中,流速可能(neng)<1m/s,因此其精度(dù)不能保證;4)由(you)于流速低,易(yì)在⭕測量管内(nèi)襯和電極上(shang)形成沉積物(wù),造成測量不(bú)正确。要及時(shí)清洗檢測件(jiàn),就必須增加(jiā)旁路管。大口(kǒu)徑管路因爲(wei)投資和位置(zhi)空間限制,這(zhe)一點不易辦(bàn)到。
2.3超聲波流(liu)量計
2.3.1兩種超(chao)聲波流量計(ji)的選擇
　　目前(qian) 超聲波流量(liang)計 有管道安(ān)裝式和外敷(fū)式兩種。管道(dào)安裝式由于(yú)其☎️大口🏃‍♂️徑産(chan)品♍價格高、不(bu)方便拆卸等(děng)原因,所以本(běn)工程不📧考慮(lü)采用。本工程(chéng)最終采用超(chāo)聲波流量計(jì)(外敷式)。
2.3.2超聲(shēng)波流量計(外(wai)敷式)技術特(tè)性與其它大(dà)口徑流量計(jì)比較
　　超聲波(bō)流量計(外縛(fu)式)是目前其(qi)它流量計所(suǒ)無法做💘到🏃‍♀️的(de)獨有的測量(liàng)方式,是适于(yú)解決大口徑(jing)流量測量困(kùn)難問題的一(yi).類流量計,有(yǒu)較突出的優(yōu)點:
1)超聲波流(liu)量計的“外縛(fu)式”安裝,檢測(cè)件内無阻礙(ai)物⛱️,不幹擾流(liú)😍場,不會堵塞(sai),無附加壓損(sun)。
2)安裝時無需(xū)破壞管道。無(wu)論是管段式(shì)或是插人式(shi)都✍️需要在管(guǎn)道上開孔,或(huo)截管法蘭連(lián)接,或停運安(an)裝,而超聲波(bō)流量計外縛(fu)即可,安裝成(chéng)本大大降低(di)。
3)由于“外縛式(shì)”測量爲非接(jiē)觸式,測量時(shí)探頭夾縛在(zài)管道外側，沒(mei)有防腐防污(wū)處理的要求(qiu)。其他儀表需(xū)考慮接觸材(cai)質的選材,且(qiě)選材等級愈(yù)高,造價愈昂(ang)貴。
4)測量管徑(jìng)足夠大時,其(qí)它流量計均(jun)會受到機械(xiè)加工或運輸(shū)🔴的限制而無(wú)法滿足測量(liang)要求,超聲波(bō)流☂️量計外敷(fu)☁️式可很好地(di)解決,而且一(yī)台表可任意(yi)測量各種管(guǎn)徑,而管段式(shì)🔆儀表--台表隻(zhī)能針對性地(di)測量一種管(guǎn)徑的流量。
5)無(wu)定期調校和(hé)定期拆洗等(děng)要求。由于儀(yí)表不與被測(cè)介質接觸,故(gù)無需進行定(dìng)期拆洗、定期(qī)排污等維護(hù)工作,大大降(jiang)低儀表的運(yùn)行維護成本(běn)。
6)超聲波流量(liang)計的測量精(jīng)度同管徑有(you)關,管徑越大(da),精度✨越高‼️。有(yǒu)的供應商能(néng)提供帶測量(liàng)管的多聲道(dào)時差式超聲(shēng)流量計,正确(que)度最高可達(dá)0.15級。
7)量程比大(da),基本無上限(xiàn)。
8)對直管段的(de)要求較寬松(sōng)。一般流量計(ji),通常會嚴格(gé)要求測點前(qian)10D後5D。而超聲波(bō)流量計對此(ci)則較寬松,測(cè)🏃點前7D後3D即可(ke),甚至更👉小,測(ce)量點選擇範(fàn)圍更寬。這樣(yang)測量時會更(geng)加方便,減少(shǎo)測量時的安(ān)裝難度。
9)對于(yu)本工程，由于(yú)地表綠化用(yong)水、井壁滲透(tou)和管路外漏(lou)等原因常常(cháng)引起井内水(shuǐ)位上升而很(hen)可能淹☂️沒流(liú)量傳感器，所(suǒ)以🧑🏾‍🤝‍🧑🏼用超聲波(bo)流量計的傳(chuán)感器和✌️變送(sòng)器爲分體式(shì)安裝:傳感器(qi)🌈安裝在管内(nei),探頭的防護(hu)等級爲潛水(shuǐ)型;超聲波流(liu)♉量計變送器(qì)目前做不到(dao)IP68,所以将變送(song)器安裝在儀(yi)表井,靠近上(shang)部。
　　超聲波流(liu)量計(外縛式(shì))與幾種常用(yong)大口徑流量(liàng)計的性能比(bi)💋較如表3所示(shì)。
 
3供水管網中(zhong)大口徑流量(liang)計應用存在(zài)的問題及解(jie)決方案
　　由于(yú)對大口徑水(shuǐ)流量計不能(néng)停水檢測及(ji)不方便拆卸(xiè)等🏃🏻‍♂️原因,進行(háng)校準和檢定(dìng)也是水工業(ye)發展和計量(liang)學的🔞一項☔技(jì)術難關。
3.1送檢(jian)困難
　　南湖取(qǔ)水流量計用(yòng)于貿易結算(suan),對其必須進(jìn)行周期性💘強(qiang)制檢🏃‍♀️定。由于(yu)我國大于DN400以(yǐ)上的大口徑(jing)流量計檢定(dìng)站很少,流量(liang)計送檢不便(biàn)且增加了運(yun)輸成本。
3.2在線(xiàn)實流檢定困(kùn)難
　　由于大口(kou)徑流量計的(de)現場工作條(tiáo)件與實驗室(shì)的工作條件(jian)相差很大，因(yin)此所有供水(shui)企業根據各(gè)自實際條件(jian),都在探索切(qiē)實✔️可行的實(shí)流檢定方法(fǎ)。傳統主要采(cǎi)用标準表法(fǎ),有如下缺點(dian):
1)要求正确知(zhi)道管道參數(shù),而現場實際(ji)情況又難以(yi)确定🙇‍♀️;2)作爲标(biao)準表要求有(you)較理想的管(guan)道安裝條件(jian)💛;3)人爲因素對(duì)測量的影響(xiang)較大;4)現場流(liú)量不易調控(kòng),很難實現全(quán)量程測試。
解(jie)決方法:
　　将 便(bian)攜式超聲波(bo)流量計 作爲(wèi)标準表。運用(yong)便攜式超聲(sheng)波流量計實(shí)現在線大口(kou)徑流量計檢(jiǎn)測的優點:
1)可(ke)實現不斷流(liú)測量,設備便(bian)于攜帶,安裝(zhuang)方便;2)不幹👈擾(rao)流場,無✔️壓力(lì)損失,穩定性(xìng)好;3)外夾式探(tan)頭,可以根據(ju)管道現場情(qíng)♋況移動安裝(zhuāng)測量;4)适用範(fan)圍廣,可用于(yu)各種類型流(liú)量計的在線(xiàn)檢測;5)适應性(xing)強，可用于🌏不(bu)同管徑.不同(tong)介質的檢測(ce);6)标準表價格(gé)基本與所🐅測(cè)管徑無關🚩,性(xing)價比高。
　　運用(yòng)便攜式超聲(shēng)波流量計開(kai)展在線大口(kǒu)徑流量計📱的(de)檢測,這💰種方(fāng)法極大地方(fāng)便了供水企(qi)業的計☂️量工(gong)作.同🏃🏻時也有(yǒu)效降低了企(qǐ)業在計量方(fāng)面的資金消(xiao)耗。
4結論與展(zhan)望
　　論文結合(he)“克市南湖(東(dōng)污溝水庫)改(gai)造工程取水(shui)工程",對供水(shui)管網中各類(lei)大口徑流量(liang)計的主要技(jì)術特點和影(yǐng)✂️響因素進行(háng)了分析與研(yán)究，爲大口徑(jìng)流量計進一(yī)步的推廣應(ying)🚶‍♀️用提供了實(shí)踐經驗。同時(shí)，希望各種大(dà)💰口徑流量計(jì)的性能更趨(qū)于完善,更好(hǎo)地解決大口(kǒu)徑流量計的(de)檢定難問題(tí)。

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