大口徑供水計量中流量計的安裝與管理
前 言
水廠運(yùn)轉(zhuǎn)質(zhì)量的評價指標(biāo)住主要有兩個方面，即：出廠水計量數(shù)據(jù)和源水計量數(shù)據(jù)。通過評價比較水廠的出廠水計量和供水營業(yè)資費(fèi)，能夠?qū)λ畯S的管理和運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行全面的分析評定，進(jìn)而得出出廠水計量供水的關(guān)鍵要素。
1 大口徑供水計量流量計安全問題全面分析
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，電磁流量計和超聲流量計逐漸取代了傳統(tǒng)的供水計量設(shè)備，現(xiàn)已成為了當(dāng)前最為主流的供水計量設(shè)備。兩種不同技術(shù)的流量設(shè)備都具有內(nèi)部無可動件、壓損為零的設(shè)備優(yōu)勢，因此得到了廣大水廠單位的青睞。但是，到底選擇哪種計量設(shè)備，還需要根據(jù)水廠的實際綜合條件來取代，其選擇對比方式請見表 1：
針對大口徑供水計量設(shè)備的特點，筆者通過全面比較，推薦的流量計選型安裝方案為：將兩種不同技術(shù)特點供水計量流量計串聯(lián)安裝在同一供水線路的相同位置，讓這兩臺計量設(shè)備互相監(jiān)督管理，也正是由于這兩臺計量設(shè)備的測流原理不一樣，因此在進(jìn)行同時測試時不會互相受到影響，進(jìn)而能對最終檢測結(jié)果進(jìn)行全面的分析研究。所以使用電磁計量設(shè)備和超聲計量設(shè)備進(jìn)行串聯(lián)安裝是最佳的安裝方案。
當(dāng)供水流量計設(shè)備被最終選定之后，隨后的工作就是將其安裝到位并對其進(jìn)行全面的管理。一般情況下，大口徑供水計量裝置的安裝都是“一裝定終身”的，也就是說一旦將其安裝到位，若有失誤那么損失將是多方面、大面積的，對水廠的經(jīng)濟(jì)框架也將形成一定的沖擊效應(yīng)。筆者經(jīng)過實踐工作和分析相關(guān)文獻(xiàn)資料發(fā)現(xiàn)，流量計安裝過程中最為常見的問題就是：在設(shè)計安裝位置時，設(shè)計人員將流量計說明書中的前后直管段要求當(dāng)成是安裝的“標(biāo)準(zhǔn)要求”，把一些原本可以更好安裝的流量計勉強(qiáng)安裝在了一些測量較差的位置之上。
無論是電磁流量計還是超聲流量計均屬于速度型流量裝置，速度型流量裝置的技術(shù)基礎(chǔ)就是假設(shè)被測試流體的流動速度狀態(tài)是處于紊流狀態(tài)之下，進(jìn)而按照被測流體在紊流狀態(tài)之下的分布曲線數(shù)據(jù)換算出被測流體的平均流速，然后再乘以管道的流通面最終得出流體的標(biāo)準(zhǔn)流量數(shù)據(jù)。如果流體在經(jīng)過流量計時整體流場很不穩(wěn)定，那么流體的當(dāng)前分布和在紊流狀態(tài)下的流速分布曲線數(shù)據(jù)將會大不一樣，所以計量設(shè)備的流量值測定則會出現(xiàn)一定的偏移。這也就是速度型流量計對前后直管有著一定的長度要求。
技術(shù)人員在安裝流量計時，都需要準(zhǔn)確得到計量設(shè)備對前后直管的詳細(xì)長度長度要求，而目前多數(shù)流量計生產(chǎn)廠家都注意到了這一點，進(jìn)而滿足了這方面的要求，在流量計的出場說明書上強(qiáng)調(diào)了流量計對前后直管的長度。
筆者在這里假設(shè)一個流量計安裝場景，進(jìn)而對流量計的安全進(jìn)行一個多角度的分析了解：在一個供水管道之上，如果在流量計前后安裝一個閥門，當(dāng)流體流經(jīng)閥門時會對整個
流場產(chǎn)生一定的影響，那么閥門與流量計之間的合理安全距離是多少呢？眾所周知：不同型號、不同管型對流場影響程度都是不一樣的；就算是確定了閥門類型，閥門的開度不一樣對流場的影響程度也大不相同。因此則可以得出這樣的結(jié)論：在安裝速度型流量計時，對前后直管的要求不應(yīng)該是定值，而是應(yīng)該在條件允許的情況之下直管長度越長越好。若只是更加流量計安裝說明書上對直管的實際要求，那么通常情況下直管的長度都是不達(dá)標(biāo)的。我國的《超聲流量計》和《超聲計量測定天然氣流量》均指出：大口徑的流量測定計算應(yīng)該根據(jù)直管長度和流體自身阻流形式來進(jìn)行確定，然后前后直管的長度應(yīng)該保持在五倍管道直徑以上是最佳的。但是在實際測量過程中，應(yīng)該重點分析流量計前后阻流件的型號和管道流體分布的實際狀態(tài)。在這里我們應(yīng)該注重的一點是：流量計前后直管的長度應(yīng)該在允許范圍內(nèi)越長越好。
2 大口徑供水計量流量計的管理問題探析
除了上述一些安裝過程中的客觀影響因素，一些人為或者是管理上的問題也應(yīng)該得到我們的重視，下列一些人為管理問題就是筆者經(jīng)過實踐工作和分析相關(guān)文獻(xiàn)資料總結(jié)得出的：
（1）流量計內(nèi)部的轉(zhuǎn)換器計算系數(shù)與出場矯正的數(shù)據(jù)出現(xiàn)了差異。
（2）電磁流量計和超聲流量計均需要配置不間斷電源，但是在實際當(dāng)中均會出現(xiàn)斷電停測的情況，進(jìn)而影響到整體測量數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定性。
（3）采用開放式安裝，進(jìn)而讓流量計出現(xiàn)測量失穩(wěn)和誤動的可能性增大。
（4）對于流量計數(shù)據(jù)的管理存在漏洞，一些原始數(shù)據(jù)無法被查閱，進(jìn)而出現(xiàn)前后數(shù)據(jù)分析脫節(jié)的問題。
（5）流量計檢測數(shù)據(jù)沒有定期送檢或檢驗數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)值，導(dǎo)致示值出現(xiàn)偏移現(xiàn)象。
（6）儀表井出現(xiàn)滲水問題，進(jìn)而導(dǎo)致流量計中的傳感器在長期受到侵泡后失靈。
（7）流量計的安裝高于管線的計量高點，流體氣泡聚集形成不滿管現(xiàn)象，導(dǎo)致流量計無法充分完成測量工作。
（8）受到外界磁場的干擾，如水泵設(shè)備、高壓線路等，進(jìn)而對測量數(shù)據(jù)造成干擾。
（9）外夾式超聲流量計中的轉(zhuǎn)換器由于震動或是人為操作的方式導(dǎo)致出現(xiàn)位移。
（10）電磁流量計內(nèi)部的污垢積累較為嚴(yán)重，從而導(dǎo)致計量設(shè)備儀表出現(xiàn)失準(zhǔn)問題。
從而可見，水廠單位為了促進(jìn)自身的發(fā)展，做好源水?dāng)?shù)據(jù)分析和出廠水計量工作，對其進(jìn)行裝表計量只是做好了第一個階段的工作，想要做好全面的供水計量，就必須在后續(xù)的時間內(nèi)定期開展檢修巡線、按期溯源，進(jìn)而讓流量計能夠正常溫度的運(yùn)轉(zhuǎn)。其中安全溯源就是保障流量計計量準(zhǔn)確性的關(guān)鍵工作。
把供水管道上的流量計拆卸下來送檢是最能保障流量計溯源質(zhì)量的方式，但是對于大口徑的供水管道來說，將流量計拆卸下來送檢是更不就不可能的，就算條件允許能夠送檢，那么水廠將會產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)損失，再加上供水行業(yè)的特殊性，一些流量計安裝在極為復(fù)雜的環(huán)境當(dāng)中，想要將其拆卸送檢 99%是不可能的。
相對于其他型號的流量計，外夾式超聲流量計的拆卸和安裝就比較方便，若安裝環(huán)境不復(fù)雜，則多數(shù)情況下都是可以送檢的，但是在送檢時極容易出現(xiàn)一個問題：那么就是無法進(jìn)行配套送檢。有些水廠單位在現(xiàn)場配套的時大口徑的換能器，但是送檢時則選擇的是小口徑的換能器，因此送檢結(jié)果是不能充分驗證實際口徑的流量數(shù)據(jù)的。因此，在送檢過程中應(yīng)該特別注重主機(jī)與現(xiàn)場轉(zhuǎn)換器之間的配套送檢，并檢驗送檢管徑與實際管徑是否一致。
電磁流量計的送檢機(jī)會是非常低的，大多數(shù)工作人員都是采用在線校準(zhǔn)的方式來對大口徑的電磁流量計進(jìn)行量值溯源處理。筆者認(rèn)為最為可靠的方式就是使用外夾式超聲流量計對其進(jìn)行定點量傳。但是還有部分工作人員對該技術(shù)保持懷疑態(tài)度，其理由是：外夾式超聲流量計的準(zhǔn)確通常低于電磁流量計，只有同一等級的流量計，不然的話定點量傳的準(zhǔn)確度不能得到保障。
在這里我們其實可以參考長度計量的量傳原則：卡尺和卷尺都屬于精密的長度計量器具，但是兩者之間要如何校準(zhǔn)呢？不是使用比兩種計量器具更加精確的器具，而是使用一 組簡單可靠、穩(wěn)定性高的“量體”。眾所周知，流量計的準(zhǔn)確度就是指全部量程都必須充分滿足最大誤差值，如果確定一個高度的流量點，那么流量計的準(zhǔn)確度就將提高一個等級。因此，在實際計量過程中必須先確定一個計量工作點。另外，想要做好大口徑供水計量電磁流量計的在線校準(zhǔn)工作，還應(yīng)該做好以下三方面的工作：
（1）咨詢或邀請有經(jīng)驗的計量技術(shù)人員，對管線現(xiàn)場進(jìn)行實地勘察。
（2）聘請第三方計量檢定人員到場，開展聯(lián)合在線校準(zhǔn)工作。
（3）確保標(biāo)準(zhǔn)流量計在最近時間段內(nèi)的有效性和標(biāo)準(zhǔn)性。
3 結(jié)束語
總而言之，只有做好大口徑供水計量流量計的安全和后期管理工作，才能夠進(jìn)一步提高水廠工作的質(zhì)量，為水廠后續(xù)的經(jīng)營發(fā)展打下堅持的工作基礎(chǔ)，促進(jìn)供水行業(yè)的進(jìn)一步高速發(fā)展。
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