對于供水計量鍋爐熱水流量計的安裝與管理問題研究
點擊次數(shù)：2747 發(fā)布時間：2021-09-01 09:55:32
自來水水廠在一個城市的工業(yè)生產(chǎn)和人民生活中的重要性是不言而喻的，水廠生產(chǎn)中對于生產(chǎn)效能高低的評價指標主要表現(xiàn)在兩個方面：出廠水的計量以及來源水的計量，一個進一個出，通過評價比較水廠的出廠水計量和供水營業(yè)資費，抓住了這兩點就對于水廠整個生產(chǎn)效益的高低有一個總體的了解了。能夠?qū)λ畯S的管理和運轉(zhuǎn)進行全面的分析評定，進而得出出廠水計量供水的關(guān)鍵要素。
一、大口徑供水計量流量計安全問題全面分析
因為行業(yè)生產(chǎn)中的特點，供水行業(yè)的流量計基本都是大口徑的流量計，工業(yè)生產(chǎn)場合的供水流量計口徑也都不小，民用場合只有在分流到每家每戶的地方才會用到小口徑的機械式或電子式的水表。
近來年隨著科學技術(shù)的進一步發(fā)展，以前傳統(tǒng)型的流量測量設備都已經(jīng)退出市場，智能型的鍋爐熱水流量計和超聲波流量計逐漸取代了傳統(tǒng)的供水計量設備，現(xiàn)已成為了當前*為主流的供水計量設備。兩種不同技術(shù)的流量設備都具有內(nèi)部無可動件、壓損為零的設備優(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，讓這兩臺計量設備互相監(jiān)督管理，也正是由于這兩臺計量設備的測流原理不一樣，因此在進行同時測試時不會互相受到影響，進而能對*終檢測結(jié)果進行全面的分析研究。所以使用電磁計量設備和超聲計量設備進行串聯(lián)安裝是*理想的安裝方案。
當供水流量計設備被*終選定之后，隨后的工作就是將其安裝到位并對其進行全面的管理。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)濟框架也將形成一定的沖擊效應。筆者經(jīng)過實踐工作和分析相關(guān)文獻資料發(fā)現(xiàn)，流量計安裝過程中*為常見的問題就是：在設計安裝位置時，設計人員將流量計說明書中的前后直管段要求當成是安裝的“標準要求”，把一些原本可以更好安裝的流量計勉強安裝在了一些測量較差的位置之上。
無論是鍋爐熱水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)基礎就是假設被測試流體的流動速度狀態(tài)是處于紊流狀態(tài)之下，進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*終得出流體的標準流量數(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，都需要準確得到計量設備對前后直管的詳細長度長度要求，而目前多數(shù)流量計生產(chǎn)廠家都注意到了這一點，進而滿足了這方面的要求，在流量計的出場說明書上強調(diào)了流量計對前后直管的長度。
筆者在這里假設一個流量計安裝場景，進而對流量計的安全進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該是定值，而是應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標的。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該根據(jù)直管長度和流體自身阻流形式來進行確定，然后前后直管的長度應該保持在五倍管道直徑以上是*理想的。但是在實際測量過程中，應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)。在這里我們應該注重的一點是：流量計前后直管的長度應該在允許范圍內(nèi)越長越好。
二、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）鍋爐熱水流量計和超聲流量計均需要配置不間斷電源，但是在實際當中均會出現(xiàn)斷電停測的情況，進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)的標準值，導致示值出現(xiàn)偏移現(xiàn)象。
（6）儀表井出現(xiàn)滲水問題，進而導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，如水泵設備、高壓線路等，進而對測量數(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致出現(xiàn)位移。
（10）鍋爐熱水流量計內(nèi)部的污垢積累較為嚴重，從而導致計量設備儀表出現(xiàn)失準問題。
從而可見，水廠單位為了促進自身的發(fā)展，做好源水數(shù)據(jù)分析和出廠水計量工作，對其進行裝表計量只是做好了*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，進而讓流量計能夠正常溫度的運轉(zhuǎn)。其中安全溯源就是保障流量計計量準確性的關(guān)鍵工作。
把供水管道上的流量計拆卸下來送檢是*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雜的環(huán)境當中，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，在送檢過程中應該特別注重主機與現(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。
鍋爐熱水流量計的送檢機會是非常低的，大多數(shù)工作人員都是采用在線校準的方式來對大口徑的鍋爐熱水流量計進行量值溯源處理。筆者認為*為可靠的方式就是使用外夾式超聲流量計對其進行定點量傳。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確通常低于鍋爐熱水流量計，只有同一等級的流量計，不然的話定點量傳的準確度不能得到保障。
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，流量計的準確度就是指全部量程都必須充分滿足*大誤差值，如果確定一個高度的流量點，那么流量計的準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鍋爐熱水流量計的在線校準工作，還應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)場進行實地勘察。
（2）聘請*三方計量檢定人員到場，開展聯(lián)合在線校準工作。
（3）確保標準流量計在*近時間段內(nèi)的有效性和標準性。
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，促進供水行業(yè)的進一步高速發(fā)展。
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因為行業(yè)生產(chǎn)中的特點，供水行業(yè)的流量計基本都是大口徑的流量計，工業(yè)生產(chǎn)場合的供水流量計口徑也都不小，民用場合只有在分流到每家每戶的地方才會用到小口徑的機械式或電子式的水表。
近來年隨著科學技術(shù)的進一步發(fā)展，以前傳統(tǒng)型的流量測量設備都已經(jīng)退出市場，智能型的鍋爐熱水流量計和超聲波流量計逐漸取代了傳統(tǒng)的供水計量設備，現(xiàn)已成為了當前*為主流的供水計量設備。兩種不同技術(shù)的流量設備都具有內(nèi)部無可動件、壓損為零的設備優(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，讓這兩臺計量設備互相監(jiān)督管理，也正是由于這兩臺計量設備的測流原理不一樣，因此在進行同時測試時不會互相受到影響，進而能對*終檢測結(jié)果進行全面的分析研究。所以使用電磁計量設備和超聲計量設備進行串聯(lián)安裝是*理想的安裝方案。
當供水流量計設備被*終選定之后，隨后的工作就是將其安裝到位并對其進行全面的管理。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)濟框架也將形成一定的沖擊效應。筆者經(jīng)過實踐工作和分析相關(guān)文獻資料發(fā)現(xiàn)，流量計安裝過程中*為常見的問題就是：在設計安裝位置時，設計人員將流量計說明書中的前后直管段要求當成是安裝的“標準要求”，把一些原本可以更好安裝的流量計勉強安裝在了一些測量較差的位置之上。
無論是鍋爐熱水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)基礎就是假設被測試流體的流動速度狀態(tài)是處于紊流狀態(tài)之下，進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*終得出流體的標準流量數(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，都需要準確得到計量設備對前后直管的詳細長度長度要求，而目前多數(shù)流量計生產(chǎn)廠家都注意到了這一點，進而滿足了這方面的要求，在流量計的出場說明書上強調(diào)了流量計對前后直管的長度。
筆者在這里假設一個流量計安裝場景，進而對流量計的安全進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該是定值，而是應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標的。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該根據(jù)直管長度和流體自身阻流形式來進行確定，然后前后直管的長度應該保持在五倍管道直徑以上是*理想的。但是在實際測量過程中，應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)。在這里我們應該注重的一點是：流量計前后直管的長度應該在允許范圍內(nèi)越長越好。
二、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）鍋爐熱水流量計和超聲流量計均需要配置不間斷電源，但是在實際當中均會出現(xiàn)斷電停測的情況，進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)的標準值，導致示值出現(xiàn)偏移現(xiàn)象。
（6）儀表井出現(xiàn)滲水問題，進而導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，如水泵設備、高壓線路等，進而對測量數(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致出現(xiàn)位移。
（10）鍋爐熱水流量計內(nèi)部的污垢積累較為嚴重，從而導致計量設備儀表出現(xiàn)失準問題。
從而可見，水廠單位為了促進自身的發(fā)展，做好源水數(shù)據(jù)分析和出廠水計量工作，對其進行裝表計量只是做好了*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，進而讓流量計能夠正常溫度的運轉(zhuǎn)。其中安全溯源就是保障流量計計量準確性的關(guān)鍵工作。
把供水管道上的流量計拆卸下來送檢是*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雜的環(huán)境當中，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，在送檢過程中應該特別注重主機與現(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。
鍋爐熱水流量計的送檢機會是非常低的，大多數(shù)工作人員都是采用在線校準的方式來對大口徑的鍋爐熱水流量計進行量值溯源處理。筆者認為*為可靠的方式就是使用外夾式超聲流量計對其進行定點量傳。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確通常低于鍋爐熱水流量計，只有同一等級的流量計，不然的話定點量傳的準確度不能得到保障。
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，流量計的準確度就是指全部量程都必須充分滿足*大誤差值，如果確定一個高度的流量點，那么流量計的準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鍋爐熱水流量計的在線校準工作，還應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)場進行實地勘察。
（2）聘請*三方計量檢定人員到場，開展聯(lián)合在線校準工作。
（3）確保標準流量計在*近時間段內(nèi)的有效性和標準性。
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，促進供水行業(yè)的進一步高速發(fā)展。
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