摘(zhai)要：供水(shui)管網中(zhong)大口徑(jing)流量計(ji) 的測量(liang)應用一(yi)直是供(gong)水行業(ye)所面臨(lin)的一個(ge)難題。目(mu)前雖然(ran)用☁️于大(da)口徑管(guan)道上的(de)流量儀(yi)表很多(duo),但是就(jiu)其性能(neng)以及應(ying)用效果(guo)來看，仍(reng)然各有(you)短缺,另(ling)外,水計(ji)量對保(bao)護珍貴(gui)的水資(zi)源、提高(gao)供水行(hang)業的經(jing)濟效益(yi)有着十(shi)分重要(yao)的意義(yi)。本文結(jie)合“克市(shi)南湖(東(dong)污溝水(shui)庫)改造(zao)工程取(qu)水工程(cheng)”,就大口(kou)徑流量(liang)計在供(gong)水管網(wang)中計量(liang)方面的(de)應用做(zuo)出了相(xiang)關的❓技(ji)術分析(xi)與探讨(tao)。
0引言
　　大(da)口徑流(liu)量計的(de)計量問(wen)題倍受(shou)人們關(guan)注，是因(yin)爲水📞計(ji)量的數(shu)據對保(bao)護珍貴(gui)的水資(zi)源、提高(gao)供水行(hang)業的😄經(jing)濟😍效益(yi)🌈有着十(shi)分重要(yao)的意義(yi)。
　　克市南(nan)湖(東污(wu)溝水庫(ku))改造工(gong)程取水(shui)工程"就(jiu)是将🙇‍♀️穿(chuan)城河水(shui)引🌈至南(nan)湖(東溝(gou)污水庫(ku)),将南湖(hu)打造成(cheng)景觀湖(hu),并同時(shi)擴🧑🏾‍🤝‍🧑🏼大克(ke)拉瑪依(yi)市水資(zi)源系統(tong)備用蓄(xu)水設施(shi)能力。由(you)此可見(jian)，做好南(nan)湖取水(shui)工程水(shui)流量的(de)交接計(ji)量具有(you)十分重(zhong)要的🌈意(yi)義。
1工程(cheng)概況及(ji)特點分(fen)析
1.1引水(shui)工程概(gai)況
1.1.1沿線(xian)條“克市(shi)南湖(東(dong)污溝水(shui)庫)改造(zao)工程取(qu)水工程(cheng)”沿線條(tiao)件如⚽表(biao)1所示。
 
1.1.2取(qu)水水源(yuan)水質
　　新(xin)建南湖(hu)水拟采(cai)用穿城(cheng)河水源(yuan)補充,水(shui)質參照(zhao)阿依庫(ku)🌈勒水📐庫(ku)水質，可(ke)滿足備(bei)用水源(yuan)水質要(yao)求，見表(biao)🆚2,數據來(lai)源于2025年(nian)11月26日✍️市(shi)環保局(ju)監測數(shu)據。
 
1.2引水(shui)工程大(da)口徑管(guan)路液體(ti)流量測(ce)量的特(te)點及儀(yi)表選型(xing)注意事(shi)項
　　綜合(he)表1、表2,可(ke)得以下(xia)結論:
1)由(you)表1可知(zhi)，取水管(guan)道水流(liu)爲自流(liu)狀态,且(qie)沿線高(gao)程很小(xiao)，管路口(kou)徑大,要(yao)求壓損(sun)越小越(yue)好，流量(liang)儀表選(xuan)型時就(jiu)要使壓(ya)損盡可(ke)能小。
2)由(you)引水規(gui)模可知(zhi),此大口(kou)徑管路(lu)的平均(jun)流速爲(wei)v=1.2m/s。
3)不适用(yong)局部縮(suo)徑的方(fang)法提高(gao)流速,以(yi)免造成(cheng)壓力損(sun)失過大(da)。
4)由于流(liu)速較低(di),流體中(zhong)的污垢(gou)、懸浮物(wu)等極易(yi)在管道(dao)内🌈壁沉(chen)積。設計(ji)時應考(kao)慮儀表(biao)與流體(ti)接觸部(bu)分的清(qing)洗。
5)測量(liang)範圍度(du)要求大(da)。水管流(liu)量不能(neng)保證恒(heng)定,相差(cha)🛀🏻懸🥵殊。
6)防(fang)護等級(ji)要求高(gao)。取水管(guan)道口徑(jing)大，且途(tu)經:世紀(ji)公園等(deng)市政規(gui)劃區,大(da)口徑管(guan)路實行(hang)埋地敷(fu)設,流量(liang)傳感器(qi)安裝在(zai)儀表井(jing)内的管(guan)段上。由(you)于地表(biao)綠化用(yong)水、井壁(bi)滲透和(he)管路外(wai)漏等🈲原(yuan)因常常(chang)引起井(jing)内水位(wei)上升而(er)淹沒流(liu)量傳感(gan)器。
7)取水(shui)管道水(shui)質呈堿(jian)性,需考(kao)慮腐蝕(shi)問題。
8)取(qu)水管道(dao)流量儀(yi)表用于(yu)貿易結(jie)算。
2供水(shui)管網中(zhong)大口徑(jing)流量計(ji)應用現(xian)狀及分(fen)析
2.1插入(ru)式流量(liang)計
2.1.1 插 入(ru)式渦輪(lun)流量計(ji)
　　價格較(jiao)低。但流(liu)體中含(han)固體顆(ke)粒時,極(ji)易導緻(zhi)渦輪💚卡(ka)滞🌂。且🏃🏻‍♂️四(si)氟生料(liao)帶之類(lei)的異物(wu),極易繞(rao)在渦輪(lun)葉片，上(shang),導緻流(liu)量系數(shu)改變，而(er)大口徑(jing)管路上(shang)加裝網(wang)目數滿(man)足要求(qiu)的過濾(lü)器又不(bu)太現實(shi)。
2.1.2差壓式(shi)均速管(guan)流量計(ji)
結構簡(jian)單,價格(ge)便宜。但(dan)是,水中(zhong)泥沙易(yi)将取樣(yang)孔堵死(si)而引🔱起(qi)故障,相(xiang)對流量(liang)較小時(shi)誤差增(zeng)大。
2.1.3 插 入(ru)式渦街(jie)流量計(ji)
　　受其測(ce)量原理(li)的制約(yue),可測流(liu)速下限(xian)隻能達(da)到0.3m/s,在測(ce)量對象(xiang)的流速(su)下限要(yao)求更低(di)時,不能(neng)勝任。
　　總(zong)的來說(shuo)，插人式(shi)流量計(ji)具有一(yi)些優點(dian):1)購置費(fei)。管🍓徑愈(yu)大愈便(bian)♻️宜。2)安裝(zhuang)費。采用(yong)不斷流(liu)取出型(xing)可節省(sheng)旁路管(guan)及其輔(fu)助設備(bei)。3)運行費(fei)少，壓損(sun)小,能耗(hao)費低。但(dan)測量精(jing)度很低(di)。
2.2電磁流(liu)量計
　　電(dian)磁流量(liang)計 在水(shui)流量測(ce)量中有(you)重要地(di)位,這是(shi)因爲該(gai)種儀表(biao)具有以(yi)下⛹🏻‍♀️優點(dian):
1)測量管(guan)内無可(ke)動部件(jian),不會引(yin)起附加(jia)的壓力(li)損失;2)測(ce)量精♍度(du)高❤️，且輸(shu)出本質(zhi)上是線(xian)性的;3)範(fan)圍度大(da),保證精(jing)度的範(fan)圍度一(yi)般可達(da)40:1,可測範(fan)圍可達(da)200:1。但是,本(ben)工程若(ruo)采用電(dian)磁流量(liang)計,會存(cun)在以下(xia)問題:1)在(zai)線使用(yong)的大口(kou)徑電磁(ci)流🔞量計(ji),由于不(bu)停水檢(jian)測及不(bu)方💋便拆(chai)卸等原(yuan)因,難以(yi)做到故(gu)障維修(xiu)或按期(qi)進行周(zhou)期檢定(ding);2)大口徑(jing)産品價(jia)格高;3)從(cong)正确性(xing)、經濟性(xing)方面考(kao)慮，推薦(jian)使用的(de)流速範(fan)圍爲1~5m/s。本(ben)工程中(zhong),流速可(ke)能<1m/s,因此(ci)其精度(du)不能保(bao)㊙️證;4)由于(yu)流速低(di),易😄在測(ce)量管内(nei)🚶襯和電(dian)極上形(xing)成沉積(ji)物,造成(cheng)測量不(bu)正确。要(yao)及時🔆清(qing)洗檢測(ce)件,就必(bi)須增加(jia)旁路管(guan)。大口徑(jing)管路因(yin)爲✔️投資(zi)和位置(zhi)空間限(xian)制,這一(yi)點不易(yi)辦到。
2.3超(chao)聲波流(liu)量計
2.3.1兩(liang)種超聲(sheng)波流量(liang)計的選(xuan)擇
　　目前(qian) 超聲波(bo)流量計(ji) 有管道(dao)安裝式(shi)和外敷(fu)式兩種(zhong)。管道安(an)裝式由(you)于其🚩大(da)口徑産(chan)品價格(ge)高、不方(fang)便拆卸(xie)等原因(yin),所以本(ben)工☀️程不(bu)考慮采(cai)用。本工(gong)程最終(zhong)采用超(chao)聲波流(liu)量計(外(wai)🤞敷式)。
2.3.2超(chao)聲波流(liu)量計(外(wai)敷式)技(ji)術特性(xing)與其它(ta)大口徑(jing)流量計(ji)比較
　　超(chao)聲波流(liu)量計(外(wai)縛式)是(shi)目前其(qi)它流量(liang)計所無(wu)法做到(dao)的獨有(you)💚的測量(liang)方式,是(shi)适于解(jie)決大口(kou)徑流量(liang)測量困(kun)難問題(ti)💘的一.類(lei)流量計(ji),有較突(tu)出的優(you)點:
1)超聲(sheng)波流量(liang)計的“外(wai)縛式”安(an)裝,檢測(ce)件内無(wu)阻礙物(wu),不👌幹擾(rao)流場,不(bu)會堵塞(sai),無附加(jia)壓損。
2)安(an)裝時無(wu)需破壞(huai)管道。無(wu)論是管(guan)段式或(huo)是插人(ren)式都需(xu)要🙇‍♀️在管(guan)道上開(kai)孔,或截(jie)管法蘭(lan)連接,或(huo)停運安(an)裝,而✂️超(chao)聲🏒波流(liu)量計外(wai)縛即可(ke),安裝成(cheng)本大大(da)降低。
3)由(you)于“外縛(fu)式”測量(liang)爲非接(jie)觸式,測(ce)量時探(tan)頭夾縛(fu)在🏃🏻‍♂️管道(dao)外♍側，沒(mei)有防腐(fu)防污處(chu)理的要(yao)求。其他(ta)儀表需(xu)考慮接(jie)觸材質(zhi)的選👅材(cai),且🔆選材(cai)等級愈(yu)高,造價(jia)愈昂貴(gui)。
4)測量管(guan)徑足夠(gou)大時,其(qi)它流量(liang)計均會(hui)受到機(ji)械加工(gong)或運輸(shu)的限制(zhi)而無法(fa)滿足測(ce)量要求(qiu),超聲波(bo)流量計(ji)📐外敷式(shi)可很好(hao)地解決(jue),而且一(yi)台表可(ke)任意測(ce)量各種(zhong)管徑,而(er)管段式(shi)🧡儀表--台(tai)表隻能(neng)針對性(xing)地測量(liang)一種管(guan)徑的流(liu)量。
5)無定(ding)期調校(xiao)和定期(qi)拆洗等(deng)要求。由(you)于儀表(biao)不與被(bei)測介質(zhi)接觸🐉,故(gu)無需進(jin)行定期(qi)拆洗、定(ding)期排污(wu)等維護(hu)工⛹🏻‍♀️作,大(da)大降低(di)儀表的(de)運行維(wei)護成本(ben)。
6)超聲波(bo)流量計(ji)的測量(liang)精度同(tong)管徑有(you)關,管徑(jing)越大,精(jing)度越高(gao)🈲。有✔️的供(gong)應商能(neng)提供帶(dai)測量管(guan)的多聲(sheng)道時差(cha)式超聲(sheng)流量計(ji)☁️,正确度(du)最高可(ke)達0.15級。
7)量(liang)程比大(da),基本無(wu)上限。
8)對(dui)直管段(duan)的要求(qiu)較寬松(song)。一般流(liu)量計,通(tong)常會嚴(yan)格要🈲求(qiu)測點🚶前(qian)10D後5D。而超(chao)聲波流(liu)量計對(dui)此則較(jiao)寬松,測(ce)點前7D後(hou)3D即♈可,甚(shen)至更小(xiao),測量點(dian)選擇範(fan)圍更寬(kuan)。這樣測(ce)量時會(hui)更加方(fang)便,減少(shao)測量時(shi)的安裝(zhuang)難度。
9)對(dui)于本工(gong)程，由于(yu)地表綠(lü)化用水(shui)、井壁滲(shen)透和管(guan)路外漏(lou)等♋原🌈因(yin)常常引(yin)起井内(nei)水位上(shang)升而很(hen)可能淹(yan)沒流量(liang)傳感器(qi)，所以🧑🏽‍🤝‍🧑🏻用(yong)超聲波(bo)流量計(ji)的傳感(gan)器和變(bian)送器爲(wei)分體式(shi)安裝:傳(chuan)感器安(an)裝在管(guan)内,探頭(tou)的防護(hu)等級爲(wei)潛水型(xing);超聲波(bo)流量計(ji)變送器(qi)目前做(zuo)不到IP68,所(suo)以将變(bian)送器安(an)裝在儀(yi)表井,靠(kao)近上部(bu)。
　　超聲波(bo)流量計(ji)(外縛式(shi))與幾種(zhong)常用大(da)口徑流(liu)量計的(de)性能比(bi)較如表(biao)3所示。
 
3供(gong)水管網(wang)中大口(kou)徑流量(liang)計應用(yong)存在的(de)問題及(ji)解決方(fang)案
　　由于(yu)對大口(kou)徑水流(liu)量計不(bu)能停水(shui)檢測及(ji)不方便(bian)拆卸等(deng)原因,進(jin)行校準(zhun)和檢定(ding)也是水(shui)工業發(fa)展和計(ji)量🙇🏻學的(de)一項❤️技(ji)術難關(guan)。
3.1送檢困(kun)難
　　南湖(hu)取水流(liu)量計用(yong)于貿易(yi)結算,對(dui)其必須(xu)進行周(zhou)期性♉強(qiang)制🔴檢定(ding)。由于我(wo)國大于(yu)DN400以上的(de)大口徑(jing)流量計(ji)檢定站(zhan)很少,流(liu)量計送(song)檢不便(bian)且增加(jia)了運輸(shu)成🏃‍♂️本。
3.2在(zai)線實流(liu)檢定困(kun)難
　　由于(yu)大口徑(jing)流量計(ji)的現場(chang)工作條(tiao)件與實(shi)驗室的(de)工作條(tiao)件🐇相差(cha)很大，因(yin)此所有(you)供水企(qi)業根據(ju)各自實(shi)際條件(jian),都在探(tan)索切實(shi)可行的(de)實流檢(jian)定方法(fa)。傳統主(zhu)要采用(yong)标準表(biao)法,有如(ru)下缺點(dian):
1)要求正(zheng)确知道(dao)管道參(can)數,而現(xian)場實際(ji)情況又(you)難以确(que)🍉定;2)作爲(wei)标準表(biao)要求有(you)較理想(xiang)的管道(dao)安裝條(tiao)件;3)人爲(wei)因素對(dui)測量的(de)影響較(jiao)大;4)現場(chang)流量不(bu)易調控(kong),很難實(shi)現全量(liang)程測試(shi)。
解決方(fang)法:
　　将 便(bian)攜式超(chao)聲波流(liu)量計 作(zuo)爲标準(zhun)表。運用(yong)便攜式(shi)超聲波(bo)流量計(ji)實現在(zai)線大口(kou)徑流量(liang)計檢測(ce)的優點(dian):
1)可實現(xian)不斷流(liu)測量,設(she)備便于(yu)攜帶,安(an)裝方便(bian);2)不幹擾(rao)流場,無(wu)壓力損(sun)失,穩定(ding)性好;3)外(wai)夾式探(tan)頭,可以(yi)根據管(guan)🈲道現場(chang)情🔴況移(yi)🐅動安裝(zhuang)測量;4)适(shi)用範圍(wei)廣,可用(yong)于各種(zhong)類型流(liu)量計的(de)在線檢(jian)測;5)适應(ying)性強，可(ke)用于不(bu)同管徑(jing).不同介(jie)質的檢(jian)測;6)标準(zhun)表價格(ge)基本與(yu)所‼️測管(guan)徑無關(guan),性價比(bi)高。
　　運用(yong)便攜式(shi)超聲波(bo)流量計(ji)開展在(zai)線大口(kou)徑流量(liang)計的檢(jian)測,這種(zhong)方法極(ji)大地方(fang)便了供(gong)水企業(ye)的計量(liang)工作.同(tong)時也有(you)效降低(di)了企業(ye)在計量(liang)方面的(de)資金消(xiao)耗。
4結論(lun)與展望(wang)
　　論文結(jie)合“克市(shi)南湖(東(dong)污溝水(shui)庫)改造(zao)工程取(qu)水工程(cheng)✔️",對供水(shui)管網中(zhong)各類大(da)口徑流(liu)量計的(de)主要技(ji)術特點(dian)和影響(xiang)因素進(jin)行了分(fen)析與研(yan)究，爲大(da)口徑流(liu)量計進(jin)一步的(de)推廣應(ying)用提供(gong)🙇‍♀️了實踐(jian)經驗。同(tong)時，希望(wang)各種大(da)口徑流(liu)量計的(de)性能更(geng)趨于完(wan)善,更好(hao)地✌️解決(jue)大口徑(jing)☁️流量計(ji)的檢定(ding)難問題(ti)。

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