高精度污水管道流量計在提供監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性的判別技術(shù)介紹
點(diǎn)擊次數(shù)：2659 發(fā)布時間：2020-12-24 05:44:35
近十年來，我國對重點(diǎn)污染源采用自動監(jiān)測設(shè)備實時監(jiān)測技術(shù)迅速普及，已明文規(guī)定在線數(shù)據(jù)作為排污收費(fèi)的重要依據(jù)，自動監(jiān)測設(shè)備在環(huán)境管理上的作用日漸凸顯。為規(guī)范污染源自動監(jiān)控數(shù)據(jù)的使用、管理，環(huán)保部已經(jīng)出臺了多項加強(qiáng)污染源自動監(jiān)測設(shè)備管理的制度和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。但由于各方面原因，目前污染源廢水流量自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核制度和程序還不完善，而廢水流量是核定廢水中污染物排放總量的主要參數(shù)，因此導(dǎo)致污染源廢水自動監(jiān)測數(shù)據(jù)無法準(zhǔn)確反映重點(diǎn)污染源主要廢水污染物排放的真實狀況，難為總量減排提供科學(xué)依據(jù)。該文以電磁流量計為研究對象，研究高精度污水管道流量計監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性判別技術(shù)。
在系統(tǒng)研究了高精度污水管道流量計監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性判別技術(shù)的現(xiàn)狀，根據(jù)電磁流量計的測量原理，在充分考慮其不確定度產(chǎn)生因素的基礎(chǔ)上，以科學(xué)性和可操作性為原則，對技術(shù)檢查內(nèi)容做出設(shè)計，從而填補(bǔ)高精度污水管道流量計監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性判別技術(shù)的空白。根據(jù)設(shè)計出的技術(shù)檢查內(nèi)容對部分安裝了電磁流量計的監(jiān)測數(shù)據(jù)開展有效性判別試點(diǎn)工作，結(jié)果表明該技術(shù)檢查內(nèi)容具有較強(qiáng)的使用性。
1、高精度污水管道流量計使用的現(xiàn)狀
2013年開始，根據(jù)省環(huán)保廳刷卡排污總量控制制度的要求，截至2016年年底作為廢水刷卡排污系統(tǒng)配套設(shè)施，高精度污水管道流量計全省共安裝了1700余套。
我國的電磁流量計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分為下面幾種，分別是流量計測量標(biāo)準(zhǔn)、流量計檢定規(guī)程、校準(zhǔn)要求、產(chǎn)品技術(shù)要求、性能評定方法和使用方法。其中測量標(biāo)準(zhǔn)是由建設(shè)部門頒布的，涵蓋了流量計的結(jié)構(gòu)、流量公式、制作、安裝、水頭測量、綜合誤差分析及維護(hù)等方面內(nèi)容；計量檢定規(guī)程和校準(zhǔn)要求分別是由計量部門頒布的，主要規(guī)定了對產(chǎn)品規(guī)格、性能、不確定度等進(jìn)行定期檢測和校準(zhǔn)，確保流量測量的不確定度在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)；環(huán)保產(chǎn)品技術(shù)要求環(huán)保部門頒布的，規(guī)定了電磁流量計的技術(shù)要求、檢驗項目、試驗方法、檢驗規(guī)則、包裝、運(yùn)輸和貯存的要求，是流量計進(jìn)入環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域使用的門檻；性能評定方法和使用方法是由計量部門頒布的，規(guī)定了電磁流量計用于測量充滿封閉管道中導(dǎo)電液體流量的使用和性能檢測方法，涉及安裝、運(yùn)行、特性及校準(zhǔn)。這幾種技術(shù)中，測量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是基礎(chǔ)，其他標(biāo)準(zhǔn)是保證測量準(zhǔn)確的外部質(zhì)控要求。
我國目前電磁流量計的實際使用過程中真正在實施的外部指控手段只有計量部門開展的計量檢定，周期一般為兩年或以上。由于兩次檢定期間間隔時間較長，盡管管道、電磁流量計等設(shè)施一般不會產(chǎn)生大的問題，但存在企業(yè)生產(chǎn)工況變化導(dǎo)致的排水量和水質(zhì)的變化、流量計的工作狀態(tài)的變化、流量計零點(diǎn)漂移等因素，對廢水流量監(jiān)測的準(zhǔn)確性均會產(chǎn)生較大的影響。而環(huán)保部門在兩次檢定期間缺少對電磁流量計必要的外部質(zhì)控手段及規(guī)范，導(dǎo)致環(huán)保部門在開展自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核時，流量監(jiān)測結(jié)果的有效性審核至今仍然空缺。因此，在當(dāng)前的環(huán)境管理要求條件下，亟需制定符合我省的電磁流量計自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性判別技術(shù)規(guī)定。
2、高精度污水管道流量計監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性判別技術(shù)研究
2.1 電磁流量計監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性判別技術(shù)內(nèi)容設(shè)計的基本思路
根據(jù)高精度污水管道流量計的測量原理，研究影響該方法測量不確定度的各種因素，包括：
①一次裝置安裝位置及安裝管道的規(guī)范程度；
②測量精度的檢查（零點(diǎn)漂移、測試比對）；
③結(jié)構(gòu)尺寸的不確定值。在充分考慮上述不確定度產(chǎn)生因素的基礎(chǔ)上，按照既抓住影響測量結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵點(diǎn)，又須簡便易行，保證流量測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性的基本原則進(jìn)行簡化，對檢查內(nèi)容做出設(shè)計。根據(jù)設(shè)計出的檢查技術(shù)內(nèi)容對部分安裝了電磁流量計的監(jiān)測數(shù)據(jù)開展有效性判別試點(diǎn)。
2.2 電磁流量計監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性判別技術(shù)的基本內(nèi)容
高精度污水管道流量計自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性判別可以看作為計量檢定的期間核查，從現(xiàn)場計量檢定技術(shù)內(nèi)容、管道結(jié)構(gòu)、流量計狀態(tài)、日常運(yùn)行維護(hù)情況、生產(chǎn)工況的變化等幾個方面進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)督檢查。因此本規(guī)定將工作程序分為檢查流量計檢定**及設(shè)備清單、檢查一次裝置安裝位置及安裝管道、準(zhǔn)確性試驗、流量計運(yùn)行維護(hù)情況、數(shù)據(jù)處理情況檢查、流量的變化情況檢查。
2.2.1 檢查流量計檢定**及設(shè)備清單
檢查內(nèi)容設(shè)計：電磁流量計是否通過計量檢定是保證流量測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的前提，因此開展流量計運(yùn)行情況的監(jiān)督檢查*先要檢查流量計的現(xiàn)場計量檢定**。電磁流量計可以通過該項的檢查內(nèi)容來判斷流量計是否符合相關(guān)性能的要求。
檢查內(nèi)容：檢查流量計檢定**是否由具備流量檢定資質(zhì)的單位出具，同時檢查流量計的類型、主要參數(shù)及流量計的檢定結(jié)果。現(xiàn)場檢查時，由排污企業(yè)出具流量計設(shè)備清單和流量計檢定**，再進(jìn)行如下檢查：
①對照設(shè)備清單在現(xiàn)場逐一察看，檢查設(shè)備的完整性；
②流量計檢定**的檢查內(nèi)容為：出具**的單位是否有檢定資質(zhì)；檢定**是否過期；不確定度檢定結(jié)果是否合格。
2.2.2 檢查一次裝置安裝位置及安裝管道
檢查內(nèi)容設(shè)計：根據(jù)《密閉管道中導(dǎo)電液體流量的測量電磁流量計的性能評定方法》GB/T18659-2002中要求一次裝置安裝位置的上游直管段長度不小于10倍管道公稱直徑及下游直管段長度不小于5倍管道公稱直徑，考慮到公稱直徑在實際測量過程中較難測試，將此處公稱直徑的要求改為外徑以便于更具可操作性，同時規(guī)定了管道外徑測量方法。
檢查內(nèi)容：采用測量精度達(dá)5mm的卷尺測量上下游直管段長度及管道外徑，管道外徑應(yīng)至少測量3次，3次的測點(diǎn)平均分布在整個直管段中以測量的平均值作為*終值。
同時考慮有效性與可操作性，將《密閉管道中導(dǎo)電液體流量的測量電磁流量計的性能評定方法》GB/T18659-2002中安裝一次裝置的管路中來排除聚集在管道中氣體的措施、管道內(nèi)徑與流量計內(nèi)徑尺寸要求作為檢查內(nèi)容。
檢查安裝一次裝置的管路中有無充分的措施來排除聚集在管道中的氣體，以確保經(jīng)過流量計的廢水始終保持滿管流；檢查流量計上下游連接處的管道內(nèi)徑是否一致，且管道內(nèi)徑是否不小于流量計內(nèi)徑但不大于±3%。
在系統(tǒng)研究了高精度污水管道流量計監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性判別技術(shù)的現(xiàn)狀，根據(jù)電磁流量計的測量原理，在充分考慮其不確定度產(chǎn)生因素的基礎(chǔ)上，以科學(xué)性和可操作性為原則，對技術(shù)檢查內(nèi)容做出設(shè)計，從而填補(bǔ)高精度污水管道流量計監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性判別技術(shù)的空白。根據(jù)設(shè)計出的技術(shù)檢查內(nèi)容對部分安裝了電磁流量計的監(jiān)測數(shù)據(jù)開展有效性判別試點(diǎn)工作，結(jié)果表明該技術(shù)檢查內(nèi)容具有較強(qiáng)的使用性。
1、高精度污水管道流量計使用的現(xiàn)狀
2013年開始，根據(jù)省環(huán)保廳刷卡排污總量控制制度的要求，截至2016年年底作為廢水刷卡排污系統(tǒng)配套設(shè)施，高精度污水管道流量計全省共安裝了1700余套。
我國的電磁流量計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分為下面幾種，分別是流量計測量標(biāo)準(zhǔn)、流量計檢定規(guī)程、校準(zhǔn)要求、產(chǎn)品技術(shù)要求、性能評定方法和使用方法。其中測量標(biāo)準(zhǔn)是由建設(shè)部門頒布的，涵蓋了流量計的結(jié)構(gòu)、流量公式、制作、安裝、水頭測量、綜合誤差分析及維護(hù)等方面內(nèi)容；計量檢定規(guī)程和校準(zhǔn)要求分別是由計量部門頒布的，主要規(guī)定了對產(chǎn)品規(guī)格、性能、不確定度等進(jìn)行定期檢測和校準(zhǔn)，確保流量測量的不確定度在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)；環(huán)保產(chǎn)品技術(shù)要求環(huán)保部門頒布的，規(guī)定了電磁流量計的技術(shù)要求、檢驗項目、試驗方法、檢驗規(guī)則、包裝、運(yùn)輸和貯存的要求，是流量計進(jìn)入環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域使用的門檻；性能評定方法和使用方法是由計量部門頒布的，規(guī)定了電磁流量計用于測量充滿封閉管道中導(dǎo)電液體流量的使用和性能檢測方法，涉及安裝、運(yùn)行、特性及校準(zhǔn)。這幾種技術(shù)中，測量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是基礎(chǔ)，其他標(biāo)準(zhǔn)是保證測量準(zhǔn)確的外部質(zhì)控要求。
我國目前電磁流量計的實際使用過程中真正在實施的外部指控手段只有計量部門開展的計量檢定，周期一般為兩年或以上。由于兩次檢定期間間隔時間較長，盡管管道、電磁流量計等設(shè)施一般不會產(chǎn)生大的問題，但存在企業(yè)生產(chǎn)工況變化導(dǎo)致的排水量和水質(zhì)的變化、流量計的工作狀態(tài)的變化、流量計零點(diǎn)漂移等因素，對廢水流量監(jiān)測的準(zhǔn)確性均會產(chǎn)生較大的影響。而環(huán)保部門在兩次檢定期間缺少對電磁流量計必要的外部質(zhì)控手段及規(guī)范，導(dǎo)致環(huán)保部門在開展自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核時，流量監(jiān)測結(jié)果的有效性審核至今仍然空缺。因此，在當(dāng)前的環(huán)境管理要求條件下，亟需制定符合我省的電磁流量計自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性判別技術(shù)規(guī)定。
2、高精度污水管道流量計監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性判別技術(shù)研究
2.1 電磁流量計監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性判別技術(shù)內(nèi)容設(shè)計的基本思路
根據(jù)高精度污水管道流量計的測量原理，研究影響該方法測量不確定度的各種因素，包括：
①一次裝置安裝位置及安裝管道的規(guī)范程度；
②測量精度的檢查（零點(diǎn)漂移、測試比對）；
③結(jié)構(gòu)尺寸的不確定值。在充分考慮上述不確定度產(chǎn)生因素的基礎(chǔ)上，按照既抓住影響測量結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵點(diǎn)，又須簡便易行，保證流量測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性的基本原則進(jìn)行簡化，對檢查內(nèi)容做出設(shè)計。根據(jù)設(shè)計出的檢查技術(shù)內(nèi)容對部分安裝了電磁流量計的監(jiān)測數(shù)據(jù)開展有效性判別試點(diǎn)。
2.2 電磁流量計監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性判別技術(shù)的基本內(nèi)容
高精度污水管道流量計自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性判別可以看作為計量檢定的期間核查，從現(xiàn)場計量檢定技術(shù)內(nèi)容、管道結(jié)構(gòu)、流量計狀態(tài)、日常運(yùn)行維護(hù)情況、生產(chǎn)工況的變化等幾個方面進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)督檢查。因此本規(guī)定將工作程序分為檢查流量計檢定**及設(shè)備清單、檢查一次裝置安裝位置及安裝管道、準(zhǔn)確性試驗、流量計運(yùn)行維護(hù)情況、數(shù)據(jù)處理情況檢查、流量的變化情況檢查。
2.2.1 檢查流量計檢定**及設(shè)備清單
檢查內(nèi)容設(shè)計：電磁流量計是否通過計量檢定是保證流量測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的前提，因此開展流量計運(yùn)行情況的監(jiān)督檢查*先要檢查流量計的現(xiàn)場計量檢定**。電磁流量計可以通過該項的檢查內(nèi)容來判斷流量計是否符合相關(guān)性能的要求。
檢查內(nèi)容：檢查流量計檢定**是否由具備流量檢定資質(zhì)的單位出具，同時檢查流量計的類型、主要參數(shù)及流量計的檢定結(jié)果。現(xiàn)場檢查時，由排污企業(yè)出具流量計設(shè)備清單和流量計檢定**，再進(jìn)行如下檢查：
①對照設(shè)備清單在現(xiàn)場逐一察看，檢查設(shè)備的完整性；
②流量計檢定**的檢查內(nèi)容為：出具**的單位是否有檢定資質(zhì)；檢定**是否過期；不確定度檢定結(jié)果是否合格。
2.2.2 檢查一次裝置安裝位置及安裝管道
檢查內(nèi)容設(shè)計：根據(jù)《密閉管道中導(dǎo)電液體流量的測量電磁流量計的性能評定方法》GB/T18659-2002中要求一次裝置安裝位置的上游直管段長度不小于10倍管道公稱直徑及下游直管段長度不小于5倍管道公稱直徑，考慮到公稱直徑在實際測量過程中較難測試，將此處公稱直徑的要求改為外徑以便于更具可操作性，同時規(guī)定了管道外徑測量方法。
檢查內(nèi)容：采用測量精度達(dá)5mm的卷尺測量上下游直管段長度及管道外徑，管道外徑應(yīng)至少測量3次，3次的測點(diǎn)平均分布在整個直管段中以測量的平均值作為*終值。
同時考慮有效性與可操作性，將《密閉管道中導(dǎo)電液體流量的測量電磁流量計的性能評定方法》GB/T18659-2002中安裝一次裝置的管路中來排除聚集在管道中氣體的措施、管道內(nèi)徑與流量計內(nèi)徑尺寸要求作為檢查內(nèi)容。
檢查安裝一次裝置的管路中有無充分的措施來排除聚集在管道中的氣體，以確保經(jīng)過流量計的廢水始終保持滿管流；檢查流量計上下游連接處的管道內(nèi)徑是否一致，且管道內(nèi)徑是否不小于流量計內(nèi)徑但不大于±3%。