摘(zhai)要:城市引(yin)水工程通(tong)常采用地(di)下開挖隧(sui)洞進行調(diao)🔞配水資源(yuan)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻,而超大口(kou)徑流量計(ji) 作爲計量(liang)水資源調(diao)配的關鍵(jian)設備，是施(shi)工過程中(zhong)的一個關(guan)鍵節點,由(you)于其屬于(yu)精密儀器(qi)、體積大、重(zhong)✔️量重且通(tong)常安裝在(zai)⛷️相對狹小(xiao)的空間内(nei),不能受到(dao)撞擊或♌者(zhe)磕碰,因此(ci)流💋量計在(zai)安裝方法(fa)和工藝要(yao)求上比較(jiao)🥰高,工期及(ji)成本也是(shi)一個需要(yao)考量的因(yin)素。在實際(ji)施工中，要(yao)結合🚶‍♀️現場(chang)實際去選(xuan)擇更爲優(you)📐化的施工(gong)方案，根據(ju)對采用汽(qi)車吊和龍(long)門吊安裝(zhuang)方法的比(bi)較,采用電(dian)動葫蘆結(jie)合龍門架(jia)的安裝方(fang)㊙️式在工期(qi)、成本、安裝(zhuang)🌏質量、操作(zuo)方式上🔴更(geng)具優勢,安(an)裝完成後(hou)🏃🏻‍♂️流量計運(yun)轉正常、計(ji)量正确,安(an)裝方案适(shi)用。
　　在現代(dai)城市不斷(duan)擴容的大(da)背景下，城(cheng)市的水資(zi)源戰略儲(chu)💯備⭐和調配(pei)越來越重(zhong)要，地下大(da)型輸水管(guan)網作爲水(shui)資源調配(pei)的重要手(shou)段也越來(lai)越多。對輸(shu)水的實時(shi)流量、累計(ji)流量的計(ji)量關乎水(shui)🔞資源調配(pei)的成敗，而(er)應用超大(da)口徑輸水(shui)管線電磁(ci)流量計進(jin)行輸水流(liu)量計量檢(jian)測已經成(cheng)爲常态化(hua)。 超大口徑(jing)電磁流量(liang)計 的安裝(zhuang)質量直接(jie)影響儀表(biao)的安全穩(wen)定運行和(he)檢‼️測正确(que)性。爲🌈确保(bao)儀表運行(hang)穩定可靠(kao)、系統計量(liang)正确，對儀(yi)表安裝工(gong)藝、方法、系(xi)統抗幹擾(rao)措施、焊接(jie)質量檢驗(yan)以及關⁉️鍵(jian)工序的施(shi)工，要進行(hang)嚴格的過(guo)程控制。
1工(gong)程概況
　　水(shui)庫引水工(gong)程設計引(yin)水隧道長(zhang)10km，隧道直徑(jing)爲DN3600mm，采用鋼(gang)筋混凝🛀🏻土(tu)内襯結構(gou),調配輸水(shui)的實時流(liu)量和累積(ji)流量數據(ju)的采集🔴采(cai)用SKLD系列電(dian)磁流量計(ji)。
　　本工程采(cai)用的口徑(jing)爲DN3400mm的電磁(ci)流量計長(zhang)3.4m、重9t、額定壓(ya)強0.6MPa,最大計(ji)量🧑🏽‍🤝‍🧑🏻量程30000m3/h,安(an)裝深度26m,安(an)裝部件包(bao)括流量計(ji)及伸縮節(jie)，均安❓裝在(zai)流量計井(jing)内;井口有(you)洞内施工(gong)用物料提(ti)升機及龍(long)門架一套(tao)，龍門架🔞高(gao)7.8m,井口爲長(zhang)💃🏻方形，長7.2m,寬(kuan)6m;流量計井(jing)施工場地(di)☁️地表以荒(huang)🧡地爲主,地(di)勢較平整(zheng),場地寬闊(kuo)，四面爲丘(qiu)陵坡地環(huan)繞,呈凹字(zi)形，無其他(ta)建築物或(huo)構築物,無(wu)外部幹擾(rao)因素。
　　與流(liu)量計相連(lian)接的兩端(duan)隧道設置(zhi)漸變段，隧(sui)道内徑⁉️由(you)3600mm縮小爲3460mm,内(nei)襯鋼管，管(guan)材選用原(yuan)設計DN3400mm壓力(li)鋼管,管壁(bi)🌈厚30mm,鋼管爲(wei)成品加工(gong),兩端鋼管(guan)各焊接寬(kuan)300mmx厚30mm環向鋼(gang)闆🌏止水翼(yi)環兩道✊。
　　流(liu)量計井施(shi)工期間作(zuo)爲隧洞開(kai)挖及二次(ci)襯砌工作(zuo)井,作爲物(wu)料設備進(jin)出口和人(ren)員進入口(kou)。工作井開(kai)挖☔尺寸爲(wei)8mx9.2m的豎井,深(shen)度30m,井底闆(pan)高程爲黃(huang)海高程29.00m,井(jing)頂面高程(cheng)爲黃海高(gao)程55.00m,壁厚1m。底(di)闆、井壁鋼(gang)筋防滲混(hun)凝土标☎️号(hao)爲C25P8。
2電磁流(liu)量計的工(gong)作原理和(he)結構組成(cheng)
　　電磁流量(liang)計 測量原(yuan)理爲法拉(la)第電磁感(gan)應定律。其(qi)傳感器部(bu)分由🏃🏻線圈(quan)🤞、電極🤟和絕(jue)緣内襯組(zu)成，安裝在(zai)測量管内(nei)部，測量管(guan)是一種非(fei)導磁合金(jin)短管。兩隻(zhi)電極沿管(guan)道橫向貼(tie)着管壁内(nei)部固定在(zai)測🔞量管上(shang)。在測量時(shi)傳感器中(zhong)的勵磁線(xian)圈通電産(chan)生磁場，将(jiang)在🆚與測量(liang)管軸線垂(chui)直的方向(xiang)産生一磁(ci)通量密度(du)🔅爲B的工作(zuo)磁場，此時(shi)如果📐具有(you)一定導電(dian)率的流體(ti)經過測量(liang)管,将切割(ge)磁力線感(gan)應出電💛勢(shi)E,由電極将(jiang)這些微小(xiao)的感應電(dian)勢采集,并(bing)輸✨送至儀(yi)表的轉換(huan)器部分,對(dui)信号進行(hang)放♻️大、修正(zheng)等操作,再(zai)通❗過公式(shi)将其換算(suan)成👨‍❤️‍👨相應的(de)流量數據(ju),最終顯👣示(shi)到儀表或(huo)輸出到上(shang)位✨機系統(tong)。
　　導電流體(ti)在磁場中(zhong)作垂直方(fang)向流動而(er)切割磁感(gan)💔應力線‼️時(shi)，也會在管(guan)道兩邊的(de)電極上産(chan)生感應電(dian)勢。感應電(dian)勢的方向(xiang)由右手定(ding)則判定,感(gan)應電勢的(de)大小計算(suan)公式[0爲
E=KBD?(1)
式(shi)中:E爲電極(ji)間的感應(ying)電勢，V;K爲與(yu)磁場分布(bu)及軸向長(zhang)度有關的(de)系數;B爲磁(ci)感應強度(du)，T;D爲測量管(guan)内徑，m;v爲✍️平(ping)均流速，m/s。
體(ti)積流量Qv等(deng)于流體的(de)流速v與管(guan)道截面積(ji)πD2/4的乘積，将(jiang)式(1)代入得(de):
Qv=πDE/(4KB)(2)
　　由式(2)可知(zhi)，在流量計(ji)直徑D确定(ding)且保持磁(ci)感應強度(du)B不變時👨‍❤️‍👨，被(bei)⛱️測體積流(liu)量與感應(ying)電勢呈正(zheng)相關關系(xi)。爲了📐更好(hao)得出最終(zhong)測量結果(guo),還需在流(liu)量計兩側(ce)各安裝一(yi)根電極，引(yin)入感應電(dian)勢E,利用感(gan)應電勢測(ce)量原理測(ce)量此感應(ying)電勢的大(da)小，就可計(ji)❄️算出體積(ji)🔞流量,得出(chu)測量值。
3電(dian)磁流量計(ji)的安裝要(yao)求
(1)電磁流(liu)量計的安(an)裝位置要(yao)根據設計(ji)圖紙來确(que)定，具體❤️型(xing)号由業主(zhu)方确定。電(dian)磁流量計(ji)的傳感器(qi)也需嚴格(ge)按🏃照設計(ji)圖紙及設(she)備形式确(que)定其安裝(zhuang)位置，其安(an)裝形式不(bu)可随意更(geng)改👨‍❤️‍👨。安裝時(shi)🌈,要特别注(zhu)意二個電(dian)極🈲的軸線(xian)必須大緻(zhi)在水平方(fang)向上。
(2)電磁(ci)流量計的(de)傳感器安(an)裝要能保(bao)證測量管(guan)中充滿被(bei)測介質🈲,所(suo)以在設計(ji)時,選擇較(jiao)爲平直的(de)一.段隧洞(dong)，在流量計(ji)⛹🏻‍♀️兩端各100m處(chu)将隧洞直(zhi)徑由3.6m變爲(wei)3.4m,以保證隧(sui)洞内水流(liu)充滿測量(liang)管，流量計(ji)傳感器最(zui)好安裝在(zai)測量管的(de)中部，避免(mian)端部真空(kong)影響計量(liang)效果。
(3)安裝(zhuang)傳感器時(shi)要注意傳(chuan)感器上箭(jian)頭的方向(xiang)是指水流(liu)的方向，在(zai)安裝之前(qian)需調整好(hao)流量計的(de)方向而後(hou)進行吊裝(zhuang)。
(4)在安裝電(dian)磁流量計(ji)的傳感器(qi)時，要安裝(zhuang)在相對固(gu)💰定的♋位置(zhi),确保其不(bu)受周圍環(huan)境的影響(xiang),特别是振(zhen)⭐動;如果必(bi)須安🧡裝在(zai)有振🧡動的(de)地方時，需(xu)要在安裝(zhuang)傳感器的(de)管道兩側(ce)進行加固(gu)，減少振動(dong)對儀器的(de)😄幹擾。
(5)在電(dian)磁流量計(ji)傳感器安(an)裝要求上(shang)，對直管段(duan)長度🔞的要(yao).求⭐一.般在(zai)傳感器上(shang)遊側不小(xiao)于10倍管道(dao)直徑,在下(xia)遊側不小(xiao)于2倍管道(dao)🔆直徑。
(6)流量(liang)計安裝偏(pian)差要求:垂(chui)直度偏差(cha)≤326",平面位置(zhi)偏差≤10mm,高程(cheng)⛷️偏差≤15mm。
(7)轉換(huan)器一般安(an)裝在室内(nei)，注意防水(shui)防塵，避免(mian)陽光直射(she)。
4電磁流量(liang)計的安裝(zhuang).
4.1流量計安(an)裝方案的(de)确定
　　由于(yu)流量計安(an)裝在豎井(jing)内26m的位置(zhi)，且豎井口(kou)尺寸較小(xiao)，所以流量(liang)計安裝的(de)重點在于(yu)流量計的(de)起吊🌈和運(yun)輸。爲了解(jie)決流量計(ji)🈲在受限空(kong)間的吊裝(zhuang)運輸問題(ti)，計劃采用(yong)兩種方案(an):方案一采(cai)用150t汽車起(qi)重機進行(hang)吊裝，方案(an)二采用龍(long)門吊加電(dian)動葫🤩蘆的(de)組合🚩方式(shi)進行吊裝(zhuang)。汽車起重(zhong)機吊裝可(ke)以将流量(liang)計一次吊(diao)運到位，省(sheng)⛷️去二次倒(dao)運,但安裝(zhuang)的穩定性(xing)和可操作(zuo)性不及龍(long)門吊，且采(cai)用汽車起(qi)重機起吊(diao)必須将龍(long)門吊和物(wu)料提升機(ji)拆除之後(hou)方可吊裝(zhuang),有可能超(chao)出施工工(gong)期,經過綜(zong)合各方面(mian)因素考慮(lü),采用🐪第二(er)種方案進(jin)行流量計(ji)吊裝。
4.2流量(liang)計吊裝
4.2.1準(zhun)備工作
(1)對(dui)隧洞兩端(duan)鋼管進行(hang)安裝澆注(zhu),鋼管長度(du)2m、直徑3460mm、厚度(du)30mm,采用自🔆密(mi)㊙️實C30W8鋼筋混(hun)凝土澆築(zhu)，完成之後(hou)進行隧洞(dong)回♉填灌漿(jiang),确保隧洞(dong)無滲水。
(2)委(wei)托具有相(xiang)應資質的(de)單位對龍(long)門吊2台電(dian)動葫蘆✏️的(de)性能進🏃‍♂️行(hang)檢測，并出(chu)具檢測報(bao)告,确保電(dian)能葫蘆性(xing)能☎️正常。本(ben)工程電動(dong)葫蘆設計(ji)吊裝重量(liang)爲10t,根據計(ji)算,起吊重(zhong)量符合使(shi)用要求。
(3)對(dui)龍門架各(ge)構件進行(hang)檢查,對有(you)損傷的部(bu)位進行更(geng)換📞，确保🌏其(qi)承載力達(da)到使用要(yao)求。
(4)試吊，将(jiang)流量計用(yong)2個電動葫(hu)蘆吊起,離(li)地約500mm,靜止(zhi)2h,流量計高(gao)度無下降(jiang)即爲合格(ge)。
4.2.2吊裝流量(liang)計
　　本工程(cheng)流量計管(guan)徑爲DN3400mm,長度(du)爲3400mm,重9t,采用(yong)2台10t電動葫(hu)蘆進行吊(diao)裝。兩根電(dian)動葫蘆鋼(gang)絲繩平行(hang),則每根鋼(gang)絲繩承載(zai)重㊙️量4.5t。取動(dong)荷載系🌈數(shu)爲1.1,不均衡(heng)系數爲1.2,則(ze)每根鋼絲(si)繩承重爲(wei)4.5x1.1x1.2=5.94t,符合❓吊裝(zhuang)承載力要(yao)求。
鋼絲繩(sheng)、卸扣的規(gui)格、型号及(ji)選型計算(suan)。
(1)鋼絲繩。本(ben)工程流量(liang)計整節重(zhong)量9t,即重力(li)爲88200N,用繩扣(kou)捆系吊裝(zhuang),所有鋼絲(si)繩采用同(tong)一型号,根(gen)據圖1所示(shi),鋼絲繩b受(shou)力最大,分(fen)支數爲2根(gen),分支頂端(duan)夾角爲60°。

①每(mei)一股鋼絲(si)繩受力計(ji)算公式爲(wei)

式中:S爲鋼(gang)絲繩的容(rong)許拉力,N;G爲(wei)吊物重量(liang),N;n爲鋼絲繩(sheng)👅分支數;C爲(wei)角度系數(shu),取1.2;h;爲動荷(he)系數,取1.1;k2爲(wei)不均衡系(xi)數,取1.2。
②鋼絲(si)繩極限屈(qu)服拉力計(ji)算公式爲(wei)

式中:d1爲鋼(gang)絲繩直徑(jing)，mm;爲抗拉強(qiang)度，按1770N/mm2計。
　　直(zhi)徑采用标(biao)準規格，管(guan)道鋼管吊(diao)裝鋼絲繩(sheng)選用直徑(jing)爲32mm、抗拉💋強(qiang)度爲1770N/mm2的規(gui)格。其他構(gou)件吊裝重(zhong)量在3．0t以内(nei)，經計算吊(diao)裝鋼絲繩(sheng)選用直徑(jing)爲16mm。
(2)卸扣。由(you)式(3)可知，1個(ge)卸扣需承(cheng)受的荷載(zai)P爲69854．4N。卸扣銷(xiao)軸直徑計(ji)算公式爲(wei)

式中:d2爲卸(xie)扣銷軸直(zhi)徑，mm;P爲卸扣(kou)承受的載(zai)荷，N。
　　直徑采(cai)用标準規(gui)格，管道鋼(gang)管吊裝選(xuan)用卸扣銷(xiao)軸直徑🧑🏾‍🤝‍🧑🏼爲(wei)45mm。其他構件(jian)吊裝重量(liang)在3.0t以内，吊(diao)裝選用卸(xie)扣⭕銷軸直(zhi)徑🏃‍♀️不小🆚于(yu)20mm。
4.3流量計和(he)伸縮節對(dui)接
　　流量計(ji)法蘭預留(liu)螺栓孔126個(ge),孔徑28mm,采用(yong)螺栓連接(jie),中間采✊用(yong)密封膠墊(nian)片粘貼，伸(shen)縮節可以(yi)自由伸縮(suo)100mm,在對接過(guo)程中,伸縮(suo)節❓先調整(zheng)在伸縮狀(zhuang)态士50mm位置(zhi),螺栓安裝(zhuang)時需對稱(cheng),确保全部(bu)螺🆚栓均可(ke)安裝到位(wei)。安裝後對(dui)流🔴量計進(jin).行複測，誤(wu)差均在允(yun)許偏差範(fan)圍⛱️之内,符(fu)合施🥵工要(yao)求。
　　施工過(guo)程中必須(xu)注意以下(xia)幾點:①吊裝(zhuang)設備安裝(zhuang)高度及平(ping)行💋位置必(bi)須經過測(ce)量打點,确(que)保安裝位(wei)置正确;②密(mi)封膠墊片(pian)須整圈粘(zhan)貼牢固;③在(zai)安裝過程(cheng)中,測量必(bi)👅須嚴格🏃‍♀️把(ba)關,根據現(xian)場⭐情況,将(jiang)垂直度、平(ping)面位置、高(gao)程控制在(zai)誤差允許(xu)範圍之内(nei);④孔位對準(zhun)後☀️,固定螺(luo)杆及螺帽(mao)在擰緊過(guo)程中采用(yong)㊙️人工配合(he)機械的方(fang)式對稱🌐、均(jun)勻緊固,以(yi)免受力不(bu)均勻對螺(luo)紋産生影(ying)響。
4.4系統水(shui)壓試驗
　　引(yin)水隧洞爲(wei)有壓隧洞(dong)，流量計、伸(shen)縮節及傳(chuan)感器等整(zheng)體安裝結(jie)🈲束後，需進(jin)行水壓試(shi)驗，試驗壓(ya)力爲1.5倍的(de)工作壓力(li)，水壓試驗(yan)合格後，方(fang)可投入運(yun)行。
4.5系統調(diao)試與投運(yun)
　　根據儀表(biao)參數、工藝(yi)參數、運行(hang)控制方式(shi)、測量介質(zhi)以及測量(liang)環境來對(dui)智能變送(song)器進行主(zhu)菜單、子程(cheng)序的功能(neng)和數據組(zu)态.設定。測(ce)試日期爲(wei)2025年11月26日,當(dang)管道充滿(man)水後，對傳(chuan)感器電纜(lan)、電極進行(hang)阻抗及絕(jue)緣性能測(ce)試，利用模(mo)拟器對智(zhi)能變送器(qi)模拟測試(shi)，在安裝完(wan)成之後，組(zu)織人員對(dui)流量計進(jin)行試運行(hang)，确定流量(liang)計運行良(liang)好且計量(liang)正确，運行(hang)計量部分(fen)測試結果(guo)見表1。

5結語(yu)
　　采用龍門(men)吊吊裝流(liu)量計安裝(zhuang)施工時間(jian)爲14d,包括電(dian)動葫⛱️蘆的(de)檢測和維(wei)修、試吊、吊(diao)裝、試運行(hang)等,相對150t汽(qi)車起🏃‍♀️重機(ji)吊裝，節約(yue)了時間和(he)資金，達到(dao)了節約時(shi)間和成🔞本(ben)的目标。
　　 超(chao)大口徑電(dian)磁流量計(ji)在城市引(yin)水工程輸(shu)水管線中(zhong)應用越來(lai)越廣泛,在(zai)安裝過程(cheng)中，必須嚴(yan)格控制其(qi)各個構件(jian)的安裝工(gong)藝和方法(fa)，包括流量(liang)計構件的(de)安裝、伸縮(suo)節的對中(zhong)及調平、傳(chuan)感器的防(fang)幹擾措施(shi)等，嚴格控(kong)制影響測(ce)量精度的(de)幾個關鍵(jian)工藝點,對(dui)現場安裝(zhuang)流程中的(de)運輸、組裝(zhuang)、吊裝、對中(zhong)、調平、焊接(jie)、無損檢測(ce)、防腐等環(huan)節的質量(liang)必須控制(zhi)到位，根據(ju)工藝參數(shu)、控制參數(shu)、儀器參數(shu)設定菜單(dan)程序的功(gong)能和數據(ju)，以保證測(ce)量數據正(zheng)确有效。水(shui)庫引水工(gong)程實踐表(biao)明，采用上(shang)述施工方(fang)法，可以減(jian)少對儀器(qi)的損傷，确(que)保工期可(ke)控、安裝質(zhi)量有保證(zheng)，繼而保證(zheng)計量的正(zheng)确性、運行(hang)的可靠性(xing)等。

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