摘要:出廠流量計(jì)計(jì)量精度關(guān)系到供水企業(yè)的產(chǎn)銷(xiāo)差等各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)類(lèi)考核指標(biāo),對(duì)其計(jì)量精度和運(yùn)行可靠性定期評(píng)估非常必要。實(shí)踐證明，容積法校驗(yàn)出廠管道式電磁流量計(jì)的方法可行。容積法中吸水井和清水池的水量變化對(duì)最終結(jié)果影響最大,該方法的核心是液位的正確測(cè)量,建議在測(cè)量點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)讀數(shù)。測(cè)量中,水量調(diào)節(jié)應(yīng)緩慢進(jìn)行,避免構(gòu)筑物內(nèi)液面波動(dòng)過(guò)大造成液位讀數(shù)存在較大偏差。某一流速測(cè)量時(shí)間宜盡可能長(zhǎng),以收集較長(zhǎng)穩(wěn)定時(shí)間段數(shù)據(jù),使測(cè)量結(jié)果更正確更具說(shuō)服力。
1基本情況
目前,各水廠出廠計(jì)量普遍采用管道式電磁流量計(jì),但隨著時(shí)間推移和運(yùn)行工況改變,可能會(huì)造成流量計(jì)的穩(wěn)定性和精度下降，進(jìn)而關(guān)系到各項(xiàng)考核指標(biāo)如產(chǎn)銷(xiāo)差等的計(jì)算結(jié)果。由于在線使用的管道式電磁流量計(jì)拆裝困難,對(duì)流量計(jì)的在線校準(zhǔn)，以及計(jì)量管理水平有著十分重要的意義�！豆艿朗诫姶帕髁坑�(jì)在線校準(zhǔn)要求》(CJ/T364--2011)(下文簡(jiǎn)稱“標(biāo)準(zhǔn)")提供了標(biāo)準(zhǔn)表法和電參數(shù)法兩種在線校準(zhǔn)方法,要求復(fù)校時(shí)間間隔不宜超過(guò)2年,具體由被校單位根據(jù)實(shí)際使用情況確定。
2需解決的問(wèn)題
對(duì)所在城市的水廠出廠流量計(jì)進(jìn)行檢驗(yàn)工作,由于不具備超聲波流量計(jì)使用條件(缺少校驗(yàn)井或無(wú)滿足條件的裸露管段),且超聲波流量計(jì)的精度比電磁流量計(jì)低,嚴(yán)格說(shuō)來(lái)不符合計(jì)量量值傳遞的規(guī)則，因此,日常采用電參數(shù)法。當(dāng)電參數(shù)法傳感器各參數(shù)正常時(shí),轉(zhuǎn)換器的精度在+0.5%以內(nèi),但因其僅為性能測(cè)試,校驗(yàn)結(jié)果不夠直觀,流量計(jì)的數(shù)據(jù)精度無(wú)法獲知。
對(duì)于安裝在出廠管段處的流量計(jì),可以利用水廠構(gòu)筑物(主要是清水池和吸水井)作為測(cè)量容器,即容積法進(jìn)行測(cè)定,該方法在下屬水廠也曾嘗試"。根據(jù)這一原理,結(jié)合水廠現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，制定了詳細(xì)的方案并進(jìn)行實(shí)施。
3方案制定與實(shí)施
3.1總體思路
利用水廠的構(gòu)筑物作為測(cè)量容器,測(cè)量構(gòu)筑物內(nèi)水位在--定時(shí)間范圍內(nèi)的變化高度，以此來(lái)計(jì)算構(gòu)筑物內(nèi)水量的變化體積,將此結(jié)果與相同時(shí)間段內(nèi)電磁流量計(jì)的累計(jì)流量相比較,從而確定電磁流量計(jì)的計(jì)量性能。本次實(shí)施過(guò)程中,兼顧了不同的流速區(qū)間。
從原理上，這是一種基本直觀可靠的檢測(cè)方法,實(shí)施期間需依托生產(chǎn)系統(tǒng),其檢測(cè)時(shí)間盡量避開(kāi)供水早、晚高峰,確保不影響安全供水。
該方法供水范圍相對(duì)較小，對(duì)全市供水影響不大,出廠流量計(jì)只有1個(gè),由測(cè)量條件相對(duì)較簡(jiǎn)單的A水廠進(jìn)行,積累實(shí)際經(jīng)驗(yàn)后,在適當(dāng)?shù)臈l件下進(jìn)行其他水廠的出廠流量計(jì)校驗(yàn)工作。影響該方法精度的因素很多,測(cè)量過(guò)程中人員的配合、竣工圖尺寸與實(shí)際存有的誤差、水廠可能存在少量的漏水現(xiàn)象,特別是排空閥的泄露等，為此,測(cè)量前需周密計(jì)劃,精心實(shí)施，避免不必要的誤差。
3.2計(jì)算方案
A水廠凈水工藝為“混凝一沉淀--過(guò)濾一臭氧活性炭-消毒",構(gòu)筑物有平流沉淀池、普通砂濾池(包括反沖洗集水井).提升泵房、臭氧接觸池、活性炭濾池、吸水井和清水池。為使正常生產(chǎn)與校驗(yàn)狀態(tài)間的切換安全快速,測(cè)量過(guò)程前后閥廣]的啟閉動(dòng)作應(yīng)盡可能少,尤其是手動(dòng)閥門(mén)。
為此,在測(cè)量過(guò)程中,清水池前閥門(mén)不動(dòng)作，確保原水不進(jìn)人常規(guī)處理后,關(guān)停提升泵。參照這--思路,涉及水位有變化的構(gòu)筑物(甚至包括管道內(nèi)有無(wú)流量體積的變化)都需進(jìn)行分析計(jì)算,計(jì)算工作量較多。另外,在測(cè)量過(guò)程中,隨著水位的下降,每一構(gòu)筑物的平面尺寸會(huì)有不同程度的變化,為減少誤差,這些因素都需納人計(jì)算方案中。
例如,本次對(duì)砂濾池的計(jì)算,就考慮到洗砂排水槽的影響,根據(jù)其構(gòu)造,分成了4個(gè)高差范圍進(jìn)行計(jì)算;提升泵吸水室體積變化的計(jì)算中扣除了泵筒所占體積部分;對(duì)清水池和吸水井的面積,對(duì)照竣工圖紙減去了導(dǎo)流墻、梁柱等所占的面積,另外也考慮了人孔、溢流井等。
3.3準(zhǔn)備工作
測(cè)量前完成以下準(zhǔn)備工作,以減少測(cè)量過(guò)程來(lái)的誤差。
檢查廠內(nèi)閥門(mén)特別是砂濾池和炭濾池出水閥[]的關(guān)閉嚴(yán)密度,對(duì)有漏失閥門(mén)的濾池提前停用濾空或在測(cè)量過(guò)程中重點(diǎn)監(jiān)控;根據(jù)計(jì)算方案,準(zhǔn)備好相應(yīng)套數(shù)液位簡(jiǎn)易測(cè)量裝置,供校核液位儀使用，分別安裝于清水池、吸水井、炭濾池出水渠沉淀池出水集水渠等處;準(zhǔn)備各點(diǎn)上的測(cè)量記錄表格;根據(jù)工作量大小安排各個(gè)測(cè)量點(diǎn)上的工作人員,配備足夠數(shù)量對(duì)講機(jī),統(tǒng)一校對(duì)時(shí)間;復(fù)核閥門(mén)(尤其是超越管)狀態(tài)，抽空窨井存水便于操作;供水調(diào)度中心及其他水廠做好水量調(diào)整準(zhǔn)備。
3.4校驗(yàn)實(shí)施
根據(jù)整體方案的部署,A水廠”對(duì)其出廠管上的1個(gè)管道式電磁流量計(jì)進(jìn)行容積法校驗(yàn),具體實(shí)施步驟如下。
首先,將水廠清水池調(diào)至高水位,所在城市的其他水廠也相應(yīng)放高清水池水位以防意外;測(cè)量前1h降低水廠出水負(fù)荷;關(guān)閉水廠沉淀池進(jìn)水閥,將沉淀池液位降至出水槽以下;關(guān)閉自用水,關(guān)閉加礬泵,關(guān)閉加氯水射器增壓泵,關(guān)閉臭氧發(fā)生器，停尾水生產(chǎn);停提升泵,關(guān)閉砂濾池和炭濾池相應(yīng)的進(jìn)出水閥門(mén);上述工作及人員到位后,待各測(cè)量點(diǎn)的液位波動(dòng)緩慢穩(wěn)定時(shí),現(xiàn)場(chǎng)指揮宣布開(kāi)始測(cè)量,各個(gè)測(cè)量點(diǎn)工作人員記錄初始水位H,,電磁流量計(jì)初始值Q,和起始時(shí)刻1;每隔3min進(jìn)行一次測(cè)量數(shù)據(jù)的記錄;測(cè)量期間逐步增大流量,再逐步回調(diào)流量;現(xiàn)場(chǎng)指揮宣布測(cè)量結(jié)束,最后一次記錄各點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù);A水廠恢復(fù)生產(chǎn),恢復(fù)正常調(diào)度。
此后,搜集、匯總各類(lèi)記錄數(shù)據(jù),進(jìn)行后續(xù)的統(tǒng)計(jì)分析工作。
4結(jié)果分析探討
A水廠出廠電磁流量計(jì)的校驗(yàn)測(cè)量從2017年4月11日13:35開(kāi)始至15:08結(jié)束，統(tǒng)計(jì)總體偏差為-3.13%,因構(gòu)筑物容積的計(jì)算依據(jù)圖紙,其與實(shí)際尺可能存在差異,此外,計(jì)算過(guò)程中沒(méi)有考慮粉刷層厚度、蒸發(fā)量的影響等,該偏差值在可接受范圍內(nèi)。
此次統(tǒng)計(jì)中的偏差=(電磁流量計(jì)讀數(shù)-總體積變化)/總體積變化x100,結(jié)果若為負(fù)則表示出廠流量計(jì)計(jì)量小于實(shí)際出水量,為正，則反之。測(cè)量中的幾點(diǎn)體會(huì)探討如下。
4.1各構(gòu)筑物水量變化對(duì)結(jié)果的影響
據(jù)統(tǒng)計(jì),各構(gòu)筑物的水量占比如表1所示。
表1的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,在測(cè)量過(guò)程中,沉淀池、砂濾池等部分水量流人提升泵房,因此，在測(cè)量過(guò)程中對(duì)于水位有可能上升的測(cè)量點(diǎn),要注意觀察其水位上升不能超過(guò)堰口,造成水量統(tǒng)計(jì)失誤。由于清水池前閥門(mén)沒(méi)有關(guān)閉,吸水井、清水池有少量水通過(guò)管道流人前工藝構(gòu)筑物。此外,本次的測(cè)量結(jié)果也表明,容積法校驗(yàn)電磁流量計(jì)中需要重點(diǎn)關(guān)注并正確測(cè)量的是吸水井和清水池的水量變化。
4.2液位儀與人工標(biāo)尺間的差異
液位的測(cè)量是整個(gè)容積法校驗(yàn)的重點(diǎn),其精度直接關(guān)乎計(jì)量結(jié)果。由于液位儀信號(hào)非數(shù)字傳輸,在測(cè)量過(guò)程中安裝了人工標(biāo)尺這--液位簡(jiǎn)易測(cè)量裝置，供校核液位儀使用。將測(cè)量的累計(jì)液位差同液位儀(中控、現(xiàn)場(chǎng))測(cè)得數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,如圖1所示。.
由圖1可知,人工標(biāo)尺測(cè)得的液位差值與現(xiàn)場(chǎng)液位儀基本吻合,其變化-致,但中控液位儀顯示的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)一定的滯后性,這同信號(hào)的傳輸距離與解析方式相關(guān)。在日后的測(cè)量過(guò)程中,對(duì)于吸水井和清水池這些對(duì)測(cè)量結(jié)果影響較大的地方,需進(jìn)行人工標(biāo)尺讀數(shù),或?qū)x表校驗(yàn)后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)讀數(shù)記錄。
4.3清水池測(cè)量點(diǎn)的選擇
由于清水池面積較大.在測(cè)量過(guò)程中,在清水池的初段、中段、末端與溢流井共4處安裝了相應(yīng)的液位測(cè)量裝置。對(duì)這4處數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),雖然其絕對(duì)值存在差異,但累計(jì)液位差完全吻合,這表明某一點(diǎn)基本.能反應(yīng)清水池的液位變化.后續(xù)測(cè)量工作可只選取-一個(gè)點(diǎn)位。
4.4不同流速區(qū)間偏差
本次測(cè)量兼顧了不同的流速區(qū)間,在不同流速(0.30、0.42、0.58、0.84.0.98、1.40m/s)區(qū)間的偏差分別是-3.65%、-5.35%、-4.24%、-3.95%.-3.35%、-1.62%,如圖2所示。
圖2的結(jié)果顯示,容積法校驗(yàn)電磁流量計(jì)累計(jì)偏差開(kāi)始階段不穩(wěn)定，后期趨于穩(wěn)定,在-3.0%附近。這是測(cè)量中不可避免存在某幾個(gè)時(shí)刻(特別出廠“水流量改變時(shí))某些測(cè)量點(diǎn)液位波動(dòng)較大,導(dǎo)致記錄數(shù)值與真實(shí)情況存有較大差異,-開(kāi)始累計(jì)出水總量較少,偏差會(huì)相對(duì)放大,在后期累計(jì)水量大,這一原因?qū)е碌钠顪p少,偏差值也趨于穩(wěn)定。
另外,不同流速下,容積法計(jì)算值與電磁流量計(jì)測(cè)量值間偏差不同,同-流速不同間隔區(qū)間統(tǒng)計(jì)的偏差不完全接近,這可能是某一流速區(qū)間測(cè)量時(shí)段只有20~30min,沒(méi)有足夠長(zhǎng)的穩(wěn)定時(shí)間導(dǎo)致的。在這一期間,構(gòu)筑物內(nèi)液位變化不大，如果讀數(shù)存在微小偏差,計(jì)算的相對(duì)偏大就會(huì)較大。在今后工作中,可以只選取2-3個(gè)流速區(qū)間,每個(gè)流速區(qū)間時(shí)間盡可能長(zhǎng),以收集較長(zhǎng)的穩(wěn)定時(shí)間段數(shù)據(jù),使統(tǒng)計(jì)的偏差數(shù)據(jù)更具說(shuō)服力。
4.5同清水池容積法的比較
一般采用容積法校驗(yàn)出廠流量計(jì)計(jì)算的都是清水池和吸水井容積，即清水池容積法。需要關(guān)閉清水池前閥門(mén),為檢驗(yàn)閥廣門(mén)的閉合度,還需等待一段時(shí)間(至少10min),觀察清水池液位變化情況,如出現(xiàn)升高或降低,還需重新檢查直至穩(wěn)定。在這一.過(guò)程中,對(duì)于只有--根出廠管道的水廠，還會(huì)涉及到清水泵房水泵的關(guān)停動(dòng)作。
本文所采用的容積法,同清水池容積法比較,準(zhǔn)備工作和測(cè)量過(guò)程--樣都需要?jiǎng)佑幂^多的人力物力,雖然較后者計(jì)算工作量增加很多,但校驗(yàn)過(guò)程中動(dòng)作較少,尤其是閥門(mén)的啟閉操作;另外,如水廠工藝不變化,構(gòu)筑物無(wú)新建、改擴(kuò)建等情況,后續(xù)的校驗(yàn)中可以一直沿用該計(jì)算方案。
5結(jié)語(yǔ)
實(shí)踐證明,容積法校驗(yàn)出廠管道式電磁流量計(jì)的方法可行。
在該方法中，吸水井和清水池的水量變化對(duì)最終結(jié)果影響最大,務(wù)必力求正確，為盡可能減少絕對(duì)誤差,最好在竣工時(shí),用高精度鋼尺實(shí)測(cè)其數(shù)據(jù),留作日后測(cè)試用;液位測(cè)量是容積法的核心,其精度直接關(guān)乎最后的計(jì)量結(jié)果,建議在測(cè)量點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)讀數(shù),如果有液位儀,測(cè)量前需校正;測(cè)量過(guò)程中避免水量突變?cè)斐蓸?gòu)筑物內(nèi)液面波動(dòng)較大,影響測(cè)量讀數(shù);--般水量緩慢調(diào)節(jié)時(shí),清水池內(nèi)初段、中段、末端的液位變化基本-致,其測(cè)量點(diǎn)的選取可根據(jù)實(shí)際安裝條件選取一點(diǎn)即可;某--流速測(cè)量時(shí)間宜盡可能長(zhǎng),這樣在同一流速下,可搜集到較長(zhǎng)的穩(wěn)定時(shí)間段數(shù)據(jù),統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果更正確更有說(shuō)服力。此外,在容積法實(shí)施過(guò)程中，對(duì)于水位有可能上升的地方,要注意觀察其水位上升不能超過(guò)堰口,造成水量統(tǒng)計(jì)失誤;需密切關(guān)注清水池水位變化情況,確保其在測(cè)量結(jié)束后不因水位過(guò)低而影響正產(chǎn)生產(chǎn)。
用容積法校驗(yàn)出廠電磁流量計(jì),初次進(jìn)行時(shí)方案制定與計(jì)算工作量較大,測(cè)量過(guò)程需動(dòng)用較多的人力物力,但經(jīng)實(shí)踐積累--定經(jīng)驗(yàn)后,在日后的復(fù)校工作中將會(huì)較好開(kāi)展,且其歷次校驗(yàn)結(jié)果具有相當(dāng)直觀可靠的對(duì)比意義。
以上內(nèi)容源于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)聯(lián)系即刪除!
