摘要：供(gong)水管網(wǎng)中大口(kou)徑流量(liàng)計 的測(cè)量應用(yong)一直是(shì)供水行(hang)業所面(mian)臨的一(yi)個難題(ti)✉️。目前雖(sui)然🌈用于(yú)大口徑(jing)管道上(shàng)的流量(liang)儀表很(hen)多,但是(shi)就其性(xing)能以及(jí)應用效(xiào)果來看(kàn)，仍然各(gè)有短缺(quē),另外,水(shuǐ)計量對(dui)保護珍(zhen)貴的水(shui)資源、提(ti)高供水(shuǐ)行業的(de)經濟效(xiào)益有着(zhe)十分重(zhong)要的意(yi)💋義。本文(wen)結合“克(kè)市南湖(hú)(東污溝(gou)水庫)改(gai)造工程(cheng)取水工(gōng)程”,就大(dà)口徑流(liu)量計在(zai)供水管(guǎn)網中計(jì)量方面(mian)的應用(yong)做出了(le)相關的(de)技術分(fen)析與探(tàn)讨。
0引言(yan)
　　大口徑(jìng)流量計(ji)的計量(liàng)問題倍(bèi)受人們(men)關注，是(shì)因爲水(shuǐ)計量的(de)數據對(dui)保護珍(zhēn)貴的水(shui)資源、提(ti)高供水(shuǐ)行業的(de)經濟效(xiao)益有着(zhe)十分重(zhòng)要的意(yi)義。
　　克市(shi)南湖(東(dōng)污溝水(shuǐ)庫)改造(zao)工程取(qu)水工程(cheng)"就是将(jiang)穿城河(he)㊙️水引至(zhì)南湖(東(dong)溝污水(shuǐ)庫),将南(nán)湖打造(zào)成景觀(guān)湖,并同(tóng)時擴大(da)克🤞拉瑪(ma)依市水(shui)資源系(xi)統備用(yòng)蓄💚水設(she)施能力(lì)。由此可(kě)見，做好(hǎo)南湖取(qǔ)水工程(cheng)水流量(liang)的交接(jie)計量具(jù)有十分(fèn)重要的(de)意義。
1工(gong)程概況(kuang)及特點(dian)分析
1.1引(yin)水工程(chéng)概況
1.1.1沿(yán)線條“克(kè)市南湖(hu)(東污溝(gou)水庫)改(gai)造工程(cheng)取水工(gong)程”沿線(xian)條件如(ru)㊙️表1所示(shi)。
 
1.1.2取水水(shui)源水質(zhi)
　　新建南(nan)湖水拟(nǐ)采用穿(chuan)城河水(shui)源補充(chong),水質參(cān)照阿依(yī)庫勒水(shui)庫水質(zhi)，可滿足(zú)備用水(shui)源水質(zhi)要求，見(jian)表2,數據(ju)來源于(yú)2025年12月16日(rì)市環㊙️保(bao)局監測(cè)數據。
 
1.2引(yin)水工程(cheng)大口徑(jing)管路液(ye)體流量(liàng)測量的(de)特點及(jí)儀表選(xuan)型注意(yì)事項
　　綜(zōng)合表1、表(biǎo)2,可得以(yi)下結論(lun):
1)由表1可(ke)知，取水(shuǐ)管道水(shui)流爲自(zi)流狀态(tài),且沿線(xiàn)高程⛹🏻‍♀️很(hen)小，管路(lu)口徑大(dà),要求壓(ya)損越小(xiǎo)越好，流(liu)量儀表(biǎo)選☀️型時(shí)😍就要使(shǐ)壓損盡(jin)👈可能小(xiao)。
2)由引水(shuǐ)規模可(ke)知,此大(da)口徑管(guan)路的平(píng)均流速(sù)爲v=1.2m/s。
3)不适(shi)用局部(bu)縮徑的(de)方法提(ti)高流速(su),以免造(zao)成壓力(lì)損✏️失過(guo)大。
4)由于(yú)流速較(jiào)低,流體(ti)中的污(wū)垢、懸浮(fu)物等極(jí)易在管(guǎn)道🈲内壁(bì)🌈沉👅積。設(she)計時應(yīng)考慮儀(yí)表與流(liú)體接觸(chù)部分的(de)清洗。
5)測(ce)量範圍(wéi)度要求(qiú)大。水管(guan)流量不(bú)能保證(zheng)恒定,相(xiang)差💰懸殊(shu)。
6)防護等(deng)級要求(qiú)高。取水(shuǐ)管道口(kou)徑大，且(qiě)途經:世(shì)紀公園(yuán)等🤟市政(zheng)規劃區(qu),大口徑(jing)管路實(shí)行埋地(dì)敷設,流(liu)量傳感(gǎn)器安裝(zhuāng)在儀表(biǎo)井内的(de)管段上(shang)。由于地(di)表綠化(hua)用水、井(jǐng)💛壁滲透(tou)和管路(lù)外漏等(děng)原因常(cháng)常引起(qi)井内💞水(shuǐ)位上升(shēng)而淹沒(mei)流量傳(chuán)感器📞。
7)取(qu)水管道(dào)水質呈(chéng)堿性,需(xu)考慮腐(fu)蝕問題(ti)。
8)取水管(guǎn)道流量(liàng)儀表用(yong)于貿易(yi)結算。
2供(gòng)水管網(wǎng)中大口(kou)徑流量(liàng)計應用(yòng)現狀及(jí)分析
2.1插(cha)入式流(liú)量計
2.1.1 插(chā) 入式渦(wō)輪流量(liàng)計
　　價格(gé)較低。但(dàn)流體中(zhong)含固體(ti)顆粒時(shi),極易導(dao)緻渦輪(lun)卡滞。且(qie)四氟生(sheng)料帶之(zhi)類的異(yì)物,極易(yì)繞在渦(wo)輪葉片(piàn)，上,導緻(zhì)流量系(xì)數改變(biàn)，而大口(kou)徑管路(lù)上加裝(zhuāng)網目數(shù)滿足要(yao)求的過(guo)濾器又(you)不🤩太現(xian)實。
2.1.2差壓(yā)式均速(su)管流量(liàng)計
結構(gòu)簡單,價(jia)格便宜(yi)。但是,水(shuǐ)中泥沙(sha)易将取(qǔ)樣孔堵(dǔ)死而引(yǐn)起💁故障(zhang),相對流(liú)量較小(xiǎo)時誤差(chà)增大。
2.1.3 插(chā) 入式渦(wō)街流量(liàng)計
　　受其(qí)測量原(yuán)理的制(zhi)約,可測(cè)流速下(xia)限隻能(néng)達到0.3m/s,在(zai)測❓量🧡對(dui)象的⛹🏻‍♀️流(liu)速下限(xiàn)要求更(gèng)低時,不(bú)能勝任(rèn)。
　　總的來(lái)說，插人(rén)式流量(liang)計具有(yǒu)一些優(yōu)點:1)購置(zhì)費。管徑(jing)愈大愈(yu)🙇🏻便宜。2)安(an)裝費。采(cǎi)用不斷(duan)流取出(chū)型可節(jie)省旁路(lu)管及其(qí)輔助設(she)備。3)運行(háng)費少，壓(yā)損小,能(neng)耗費低(di)。但測量(liang)精度很(hěn)低。
2.2電磁(cí)流量計(jì)
　　電磁流(liu)量計 在(zai)水流量(liàng)測量中(zhong)有重要(yao)地位,這(zhe)是因爲(wèi)該種儀(yi)表🚶具👈有(you)以💋下💛優(you)點:
1)測量(liàng)管内無(wu)可動部(bù)件,不會(huì)引起附(fu)加的壓(ya)力損失(shi);2)測💚量精(jīng)度高，且(qie)輸出本(ben)質上是(shi)線性的(de);3)範圍度(du)大,保證(zheng)精度的(de)範圍度(du)一般可(kě)達40:1,可測(cè)範圍可(ke)達200:1。但是(shi),本⭐工程(chéng)若采用(yong)電磁流(liu)量計,會(hui)存在以(yǐ)下♻️問題(ti):1)在線使(shǐ)用的大(da)口徑電(diàn)磁流量(liàng)計,由于(yú)不停水(shuǐ)檢測及(jí)不方便(bian)拆卸等(děng)原因,難(nán)以做到(dao)故障維(wéi)修或按(àn)期進行(hang)周☂️期檢(jian)定;2)大口(kou)徑産品(pin)價格高(gao);3)從正确(que)性、經濟(jì)性方面(miàn)考慮，推(tui)薦使用(yòng)的流速(sù)範圍爲(wei)1~5m/s。本工程(chéng)中,流速(sù)可能<1m/s,因(yin)此其精(jing)度不能(néng)保證;4)由(you)于流速(sù)低,易在(zai)🏒測量管(guan)内襯和(hé)電極上(shàng)形成沉(chén)積✊物,造(zào)成測量(liàng)不正确(que)。要及時(shi)清洗檢(jian)測件,就(jiù)必須增(zēng)加♌旁路(lu)管。大口(kou)徑管路(lù)因爲投(tóu)資和位(wèi)置空間(jiān)限制,這(zhe)一點不(bú)易辦到(dao)。
2.3超聲波(bō)流量計(jì)
2.3.1兩種超(chao)聲波流(liu)量計的(de)選擇
　　目(mu)前 超聲(shēng)波流量(liàng)計 有管(guan)道安裝(zhuang)式和外(wài)敷式兩(liang)種。管道(dào)安裝式(shì)由于其(qi)大口🙇🏻徑(jìng)産品價(jia)格高、不(bú)方便拆(chai)卸等原(yuán)因,所以(yi)本工🐅程(chéng)不考慮(lǜ)🐕采用。本(běn)工程最(zuì)終采用(yòng)超聲波(bō)流量計(ji)(外敷式(shi))。
2.3.2超聲波(bo)流量計(ji)(外敷式(shi))技術特(te)性與其(qi)它大口(kǒu)徑流量(liang)計比較(jiào)🏃‍♀️
　　超聲波(bō)流量計(jì)(外縛式(shi))是目前(qian)其它流(liu)量計所(suǒ)無法做(zuo)到的獨(du)有的測(cè)量方式(shì),是适于(yú)解決大(da)口徑流(liu)量測量(liàng)困難問(wèn)題的一(yī).類流❌量(liang)計,有較(jiao)突出的(de)優點:
1)超(chao)聲波流(liú)量計的(de)“外縛式(shi)”安裝,檢(jian)測件内(nei)無阻礙(ài)物,不幹(gan)擾流場(chang),不會堵(du)塞,無附(fu)加壓損(sǔn)。
2)安裝時(shí)無需破(pò)壞管道(dao)。無論是(shi)管段式(shì)或是插(chā)人式🚶都(dōu)需要在(zài)管道上(shang)開孔,或(huò)截管法(fǎ)蘭連接(jiē),或停運(yun)安裝,而(er)超聲波(bō)流量計(ji)💁外縛即(ji)可,安裝(zhuāng)成本大(da)大降低(di)。
3)由于“外(wài)縛式”測(cè)量爲非(fei)接觸式(shi),測量時(shí)探頭夾(jiá)縛在管(guǎn)道外側(ce)，沒有防(fáng)腐防污(wu)處理的(de)要求。其(qi)他儀表(biǎo)需考慮(lü)接觸材(cái)質的選(xuan)材,且選(xuǎn)材等級(jí)愈高,造(zao)價愈昂(ang)貴。
4)測量(liàng)管徑足(zú)夠大時(shi),其它流(liú)量計均(jun)會受到(dao)機械加(jia)工㊙️或❤️運(yun)輸的限(xiàn)制而無(wú)法滿足(zu)測量要(yao)求,超聲(shēng)波流♻️量(liang)計🥵外敷(fu)🙇🏻式可很(hen)好地解(jie)決,而且(qie)一台表(biǎo)可任意(yì)測量各(ge)種管徑(jìng),而管段(duàn)式儀表(biǎo)--台☂️表隻(zhi)能針對(duì)性地測(cè)量一種(zhong)管徑的(de)流量。
5)無(wu)定期調(diào)校和定(dìng)期拆洗(xǐ)等要求(qiú)。由于儀(yi)表不與(yu)被測介(jie)✏️質💃🏻接觸(chu),故無需(xu)進行定(dìng)期拆洗(xi)、定期排(pái)污等維(wei)護工🔞作(zuò),大大降(jiàng)低儀表(biao)的運行(háng)維護成(cheng)本。
6)超聲(sheng)波流量(liàng)計的測(cè)量精度(du)同管徑(jing)有關,管(guǎn)徑越大(da),精度越(yue)高。有的(de)供應商(shang)能提供(gòng)帶測量(liang)管的多(duō)聲道時(shi)差🥵式超(chāo)聲流量(liàng)計,正确(què)度最高(gao)可達0.15級(jí)。
7)量程比(bǐ)大,基本(běn)無上限(xian)。
8)對直管(guǎn)段的要(yao)求較寬(kuān)松。一般(bān)流量計(ji),通常會(hui)嚴格要(yào)求測點(diǎn)前10D後5D。而(er)超聲波(bo)流量計(jì)對此則(zé)較寬松(song),測點前(qian)7D後3D即可(kě),甚至更(gèng)小,測量(liang)點選擇(zé)範圍更(geng)寬。這樣(yang)測量時(shi)會更加(jia)方便,減(jian)💛少測量(liàng)時的安(an)裝難度(du)。
9)對于本(běn)工程，由(yóu)于地表(biao)綠化用(yòng)水、井壁(bi)滲透和(hé)管路外(wài)漏等原(yuán)因常常(chang)引起井(jǐng)内水位(wei)上升而(er)很可能(néng)淹沒流(liu)量傳感(gan)器，所以(yǐ)用超⛱️聲(sheng)波流量(liang)計的傳(chuan)感器和(hé)變送器(qì)🐕爲分體(tǐ)式安裝(zhuāng)🥰:傳感器(qi)安裝在(zai)管内,探(tan)頭的👉防(fáng)護等級(ji)㊙️爲潛水(shuǐ)型;超聲(shēng)波流量(liàng)計變送(sòng)☀️器目前(qián)做不到(dào)IP68,所以将(jiāng)變送器(qì)安裝在(zai)儀表井(jing),靠近上(shang)部。
　　超聲(sheng)波流量(liàng)計(外縛(fu)式)與幾(jǐ)種常用(yong)大口徑(jing)流量計(ji)的性能(neng)比較🐪如(rú)表3所示(shì)。
 
3供水管(guǎn)網中大(dà)口徑流(liú)量計應(yīng)用存在(zài)的問題(ti)及解決(jué)方案
　　由(you)于對大(dà)口徑水(shui)流量計(ji)不能停(tíng)水檢測(ce)及不方(fāng)便拆卸(xie)等原因(yin),進行校(xiào)準和檢(jian)定也是(shì)水工業(ye)發展和(he)計量學(xue)的一項(xiàng)技術難(nan)關。
3.1送檢(jian)困難
　　南(nán)湖取水(shui)流量計(ji)用于貿(mao)易結算(suàn),對其必(bi)須進行(háng)周期性(xing)♉強制檢(jiǎn)定。由于(yu)我國大(dà)于DN400以上(shàng)的大口(kou)徑流量(liàng)計檢定(dìng)站很少(shǎo),流量計(ji)送🌏檢不(bú)便且增(zeng)加了運(yùn)輸成本(běn)。
3.2在線實(shí)流檢定(dìng)困難
　　由(you)于大口(kǒu)徑流量(liàng)計的現(xiàn)場工作(zuo)條件與(yu)實驗室(shi)的工作(zuò)條件相(xiang)差很大(dà)，因此所(suǒ)有供水(shuǐ)企業根(gēn)據各自(zì)⭕實際條(tiao)件,都在(zai)✔️探索切(qie)實可行(háng)的實流(liu)檢定方(fāng)法。傳統(tong)主要采(cai)用标準(zhun)表法,有(you)如下🏃🏻缺(quē)點:
1)要求(qiú)正确知(zhī)道管道(dào)參數,而(ér)現場實(shi)際情況(kuang)又難以(yǐ)确定;2)作(zuo)⁉️爲标準(zhǔn)表要求(qiu)有較理(lǐ)想的管(guan)道安裝(zhuang)條件;3)人(rén)爲因素(su)對測量(liang)的影響(xiang)🈲較大;4)現(xian)場流量(liàng)不易調(diao)控,很難(nan)實現全(quán)量程測(cè)試。
解決(jué)方法:
　　将(jiang) 便攜式(shi)超聲波(bō)流量計(ji) 作爲标(biāo)準表。運(yùn)用便攜(xié)式超聲(sheng)波流量(liàng)計實現(xian)在線大(da)🏃‍♂️口徑流(liú)♌量♻️計檢(jiǎn)測的優(you)點:
1)可實(shi)現不斷(duàn)流測量(liang),設備便(bian)于攜帶(dài),安裝方(fāng)便;2)不幹(gan)擾流場(chang)👉,無壓力(li)損失,穩(wen)定性好(hao);3)外夾式(shi)探頭,可(ke)以根據(ju)管道現(xian)場情況(kuàng)移動安(ān)裝測量(liang);4)适用範(fàn)圍廣,可(ke)用于各(gè)種🔅類型(xíng)流量計(ji)的在線(xiàn)檢測;5)适(shì)應性強(qiáng)，可用于(yu)不同管(guǎn)徑.不同(tóng)介質的(de)檢測;6)标(biao)準表價(jià)格基本(běn)與所測(cè)管徑無(wu)關,性價(jia)比高。
　　運(yùn)用便攜(xié)式超聲(sheng)波流量(liang)計開展(zhǎn)在線大(dà)口徑流(liú)量🚶‍♀️計的(de)檢測💛,這(zhe)🎯種方法(fa)極大地(di)方便了(le)供水企(qi)業的計(ji)量工作(zuò).同時也(ye)有效🏃降(jiang)低了企(qǐ)業在計(jì)量方面(mian)的資金(jīn)消耗。
4結(jié)論與展(zhǎn)望
　　論文(wen)結合“克(kè)市南湖(hu)(東污溝(gōu)水庫)改(gǎi)造工程(chéng)取水工(gōng)程",對✨供(gong)🌏水管網(wǎng)中各類(lèi)大口徑(jing)流量計(jì)的主要(yao)技術特(te)點和影(yǐng)響因素(su)進行了(le)分析與(yǔ)研究，爲(wèi)大口徑(jing)流量計(jì)進一步(bu)的👣推廣(guang)應用提(ti)供了實(shí)踐經驗(yan)。同時，希(xi)望各種(zhong)大口徑(jìng)流量計(ji)的性能(néng)更趨于(yú)完善,更(geng)好地解(jiě)決大口(kou)徑流量(liàng)計的檢(jian)☔定難問(wen)題。

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