大口徑供水計(jì)量中流量計(jì)的安裝與管理
前 言
水廠運(yùn)轉(zhuǎn)質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)住主要有兩個(gè)方面，即：出廠水計(jì)量數(shù)據(jù)和源水計(jì)量數(shù)據(jù)。通過評(píng)價(jià)比較水廠的出廠水計(jì)量和供水營(yíng)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(píng)定，進(jìn)而得出出廠水計(jì)量供水的關(guān)鍵要素。
1 大口徑供水計(jì)量流量計(jì)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(jì)和超聲流量計(jì)逐漸取代了傳統(tǒng)的供水計(jì)量設(shè)備，現(xiàn)已成為了當(dāng)前最為主流的供水計(jì)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(dòng)件、壓損為零的設(shè)備優(yōu)勢(shì)，因此得到了廣大水廠單位的青睞。但是，到底選擇哪種計(jì)量設(shè)備，還需要根據(jù)水廠的實(shí)際綜合條件來取代，其選擇對(duì)比方式請(qǐng)見表 1：
針對(duì)大口徑供水計(jì)量設(shè)備的特點(diǎn)，筆者通過全面比較，推薦的流量計(jì)選型安裝方案為：將兩種不同技術(shù)特點(diǎn)供水計(jì)量流量計(jì)串聯(lián)安裝在同一供水線路的相同位置，讓這兩臺(tái)計(jì)量設(shè)備互相監(jiān)督管理，也正是由于這兩臺(tái)計(jì)量設(shè)備的測(cè)流原理不一樣，因此在進(jìn)行同時(shí)測(cè)試時(shí)不會(huì)互相受到影響，進(jìn)而能對(duì)最終檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行全面的分析研究。所以使用電磁計(jì)量設(shè)備和超聲計(jì)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(jì)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(duì)其進(jìn)行全面的管理。一般情況下，大口徑供水計(jì)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(duì)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(shí)踐工作和分析相關(guān)文獻(xiàn)資料發(fā)現(xiàn)，流量計(jì)安裝過程中最為常見的問題就是：在設(shè)計(jì)安裝位置時(shí)，設(shè)計(jì)人員將流量計(jì)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(jì)勉強(qiáng)安裝在了一些測(cè)量較差的位置之上。
無論是電磁流量計(jì)還是超聲流量計(jì)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(cè)試流體的流動(dòng)速度狀態(tài)是處于紊流狀態(tài)之下，進(jìn)而按照被測(cè)流體在紊流狀態(tài)之下的分布曲線數(shù)據(jù)換算出被測(cè)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(jì)時(shí)整體流場(chǎng)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(huì)大不一樣，所以計(jì)量設(shè)備的流量值測(cè)定則會(huì)出現(xiàn)一定的偏移。這也就是速度型流量計(jì)對(duì)前后直管有著一定的長(zhǎng)度要求。
技術(shù)人員在安裝流量計(jì)時(shí)，都需要準(zhǔn)確得到計(jì)量設(shè)備對(duì)前后直管的詳細(xì)長(zhǎng)度長(zhǎng)度要求，而目前多數(shù)流量計(jì)生產(chǎn)廠家都注意到了這一點(diǎn)，進(jìn)而滿足了這方面的要求，在流量計(jì)的出場(chǎng)說明書上強(qiáng)調(diào)了流量計(jì)對(duì)前后直管的長(zhǎng)度。
筆者在這里假設(shè)一個(gè)流量計(jì)安裝場(chǎng)景，進(jìn)而對(duì)流量計(jì)的安全進(jìn)行一個(gè)多角度的分析了解：在一個(gè)供水管道之上，如果在流量計(jì)前后安裝一個(gè)閥門，當(dāng)流體流經(jīng)閥門時(shí)會(huì)對(duì)整個(gè)
流場(chǎng)產(chǎn)生一定的影響，那么閥門與流量計(jì)之間的合理安全距離是多少呢？眾所周知：不同型號(hào)、不同管型對(duì)流場(chǎng)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(duì)流場(chǎng)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(jì)時(shí)，對(duì)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(zhǎng)度越長(zhǎng)越好。若只是更加流量計(jì)安裝說明書上對(duì)直管的實(shí)際要求，那么通常情況下直管的長(zhǎng)度都是不達(dá)標(biāo)的。我國(guó)的《超聲流量計(jì)》和《超聲計(jì)量測(cè)定天然氣流量》均指出：大口徑的流量測(cè)定計(jì)算應(yīng)該根據(jù)直管長(zhǎng)度和流體自身阻流形式來進(jìn)行確定，然后前后直管的長(zhǎng)度應(yīng)該保持在五倍管道直徑以上是最佳的。但是在實(shí)際測(cè)量過程中，應(yīng)該重點(diǎn)分析流量計(jì)前后阻流件的型號(hào)和管道流體分布的實(shí)際狀態(tài)。在這里我們應(yīng)該注重的一點(diǎn)是：流量計(jì)前后直管的長(zhǎng)度應(yīng)該在允許范圍內(nèi)越長(zhǎng)越好。
2 大口徑供水計(jì)量流量計(jì)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(shí)踐工作和分析相關(guān)文獻(xiàn)資料總結(jié)得出的：
（1）流量計(jì)內(nèi)部的轉(zhuǎn)換器計(jì)算系數(shù)與出場(chǎng)矯正的數(shù)據(jù)出現(xiàn)了差異。
（2）電磁流量計(jì)和超聲流量計(jì)均需要配置不間斷電源，但是在實(shí)際當(dāng)中均會(huì)出現(xiàn)斷電停測(cè)的情況，進(jìn)而影響到整體測(cè)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(jì)出現(xiàn)測(cè)量失穩(wěn)和誤動(dòng)的可能性增大。
（4）對(duì)于流量計(jì)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(jì)檢測(cè)數(shù)據(jù)沒有定期送檢或檢驗(yàn)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(jì)中的傳感器在長(zhǎng)期受到侵泡后失靈。
（7）流量計(jì)的安裝高于管線的計(jì)量高點(diǎn)，流體氣泡聚集形成不滿管現(xiàn)象，導(dǎo)致流量計(jì)無法充分完成測(cè)量工作。
（8）受到外界磁場(chǎng)的干擾，如水泵設(shè)備、高壓線路等，進(jìn)而對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)造成干擾。
（9）外夾式超聲流量計(jì)中的轉(zhuǎn)換器由于震動(dòng)或是人為操作的方式導(dǎo)致出現(xiàn)位移。
（10）電磁流量計(jì)內(nèi)部的污垢積累較為嚴(yán)重，從而導(dǎo)致計(jì)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(jì)量工作，對(duì)其進(jìn)行裝表計(jì)量只是做好了第一個(gè)階段的工作，想要做好全面的供水計(jì)量，就必須在后續(xù)的時(shí)間內(nèi)定期開展檢修巡線、按期溯源，進(jìn)而讓流量計(jì)能夠正常溫度的運(yùn)轉(zhuǎn)。其中安全溯源就是保障流量計(jì)計(jì)量準(zhǔn)確性的關(guān)鍵工作。
把供水管道上的流量計(jì)拆卸下來送檢是最能保障流量計(jì)溯源質(zhì)量的方式，但是對(duì)于大口徑的供水管道來說，將流量計(jì)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(huì)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(jì)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(duì)于其他型號(hào)的流量計(jì)，外夾式超聲流量計(jì)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(shí)極容易出現(xiàn)一個(gè)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(chǎng)配套的時(shí)大口徑的換能器，但是送檢時(shí)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(yàn)證實(shí)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(chǎng)轉(zhuǎn)換器之間的配套送檢，并檢驗(yàn)送檢管徑與實(shí)際管徑是否一致。
電磁流量計(jì)的送檢機(jī)會(huì)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(duì)大口徑的電磁流量計(jì)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(jì)對(duì)其進(jìn)行定點(diǎn)量傳。但是還有部分工作人員對(duì)該技術(shù)保持懷疑態(tài)度，其理由是：外夾式超聲流量計(jì)的準(zhǔn)確通常低于電磁流量計(jì)，只有同一等級(jí)的流量計(jì)，不然的話定點(diǎn)量傳的準(zhǔn)確度不能得到保障。
在這里我們其實(shí)可以參考長(zhǎng)度計(jì)量的量傳原則：卡尺和卷尺都屬于精密的長(zhǎng)度計(jì)量器具，但是兩者之間要如何校準(zhǔn)呢？不是使用比兩種計(jì)量器具更加精確的器具，而是使用一 組簡(jiǎn)單可靠、穩(wěn)定性高的“量體”。眾所周知，流量計(jì)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(gè)高度的流量點(diǎn)，那么流量計(jì)的準(zhǔn)確度就將提高一個(gè)等級(jí)。因此，在實(shí)際計(jì)量過程中必須先確定一個(gè)計(jì)量工作點(diǎn)。另外，想要做好大口徑供水計(jì)量電磁流量計(jì)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(qǐng)有經(jīng)驗(yàn)的計(jì)量技術(shù)人員，對(duì)管線現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地勘察。
（2）聘請(qǐng)第三方計(jì)量檢定人員到場(chǎng)，開展聯(lián)合在線校準(zhǔn)工作。
（3）確保標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)在最近時(shí)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(jì)量流量計(jì)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(yíng)發(fā)展打下堅(jiān)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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