地下管道中的測水流量計的選型方案分析

一、地下管道水流量計應用現狀
隨著現在能源和環保計量越來越重要，對于地下管道水的流量成為一個普遍的要求，我們知道，地下管道的水流量計通常是安裝在地下窨井中。地下水流量計一般測量的介量的流量都較大，相應的管道的管徑也較大，能夠用于大管徑測量的流量計產品并不太多，通常情況下有電磁流量計、超聲波流量計、均速管流量計等產品，如何正確選擇符合現場測量要求的儀表類型，是一個需要慎重的問題，因為選型方案不一樣，不僅會影響到實際的采購、施工成本，也對于日后的維護保養工作的成本與便利造成影響。

由于地下管道水流量計是安裝于地下窨井中，流量計的成本核算和選型要考慮到3 個方面：流量計本體設備的采購成本、窨井的設計施工成本、用戶未來的維護保養成本。后兩塊成本經常被企業選型人員忽視。有些缺乏經驗的技術人員，設備采購完之后，在安裝前才發現企業必須要額外再追加一筆不菲的安裝施工費用；企業經過計算和詢價后有時會發現僅挖個窨井的成本竟然要遠遠高于設備本身的采購成本；也有到了安裝時才發現窨井的安裝空間不夠， 設備沒法安裝，需要重新調整擴大窨井尺寸；維護保養成本是在流量計運營一段時間之后才會遇到的，企業可能會發現在更換儀表前，竟然要做很多瑣事：掀開窨井上面的大石板，抽出窨井中的積液，對于管徑尺寸稍微大一些的管道，可能還需要外部協調，調用一些機械設備，浪費不少時間、精力和經濟成本。
只有在選型之前，充分理解日后可能會遇到的麻煩和所需面對的問題，才能比較和選擇合適的技術方案，終降低企業的成本。

二、地下管道水流量計的選型
2.1 電磁流量計
電磁流量計常用于水流量的測量。電磁流量計的優點是精度較高，但是不同品牌和檔次的電磁流量計標稱的精度會有差別。電磁流量計的價格特點：在其它參數確定的情況下，管徑越大價格就越高。
選擇電磁流量計用于地下管道水流量測量，要考慮到雨水、地下滲水、冬季積雪融化等因素造成的積液影響，必須考慮是否需要IP68 的防護等級；還要考慮窨井和配對安裝法蘭的費用，管徑越大，電磁流量計越貴，配對法蘭的價格也越貴，需要開挖的窨井也會越大、越貴；開挖窨井時必須要周全考慮到窨井的尺寸，包括設備安裝前期施工作業和后期維護作業的活動空間，即管道前、后、左、右的作業騰挪空間，以及管道底部作業的騰挪空間， 確保管道底部的焊接、法蘭底部螺絲的拆裝便利。

2.2 超聲波流量計
超聲波流量計一般來說其安裝管道的管徑大小對價格的影響不大。超聲波流量計通常有兩種方案可選擇： 外夾式的不破管安裝和需要破管的插入式安裝。
外夾式超聲波流量計，由于不破管安裝，企業不需要停工， 所以通常是在不方便停工的應急場合使用。外夾式超聲波流量計隨著運行時間的增加，管道內壁水垢會漸漸影響超聲波探頭的信號強度，從而影響到超聲波流量計的精度，以至于終會選擇方案替換。外夾式超聲波流量計會有周期性的維護量，管道投用時間越久潛在的維護量就越大。另外，還要考慮到更換超聲波探頭耦合劑時的便利性。所以超聲波流量計廠家一般會推薦插入式安裝，企業在無法停工的情況下才會不得已選擇外夾式的應用方案。插入式超聲波流量計大大避免了管道內壁結垢對測量的影響，且日后的維護量非常低。
插入式超聲波流量計探頭是插在管道左右兩側，探頭之間的距離會影響到窨井尺寸大小，具體數據取決于廠家建議的安裝方案（選擇Z/V/W 中的一種）。窨井尺寸設計要考慮到探頭能正常插入管道所需要的作業空間長度，一定要在管道左右留夠探頭插入的空間距離。
超聲波流量計的特點是探頭本身不怕水浸、顯示控制單元在地面。其安裝采用開孔連接的方式，不需要兩片大的配對法蘭，所以在選擇插入式超聲波流量計方案時應主要考慮設備采購成本和窨井成本。

2.3 差壓式流量計
對于大管徑的水流量測量，不宜選用差壓流量計的典型節流件孔板。大管徑的孔板流量計成本較小管徑高許多，并且其兩片法蘭的價格更高，安裝成本也很不菲， 大管徑情形下孔板一定不是經濟的選擇。
另外，孔板的磨損很快，使用時間越久，精度就越差。
孔板標定的國家標準， 建議半年就要做一次標定，而在實際應用中企業往往無法做到及時標定，所以在地下管道水流量的測量選型中一般不考慮孔板。采用差
壓式原理的均速管流量計，在地下水管道測量中的應用比例并不高，人們更習慣選擇電磁和超聲波，甚至是孔板。實際上均速管流量計在地下水流量測量中的應用綜合成本應該是經濟的，只是由于其應用特點并不被用戶了解，所以通常會被忽視。
均速管流量計在地下水流量中的測量精度可以達到0.5 級，其探頭在長期使用后不會存在磨損（在小顆粒工況下通常會有6 年無磨損的保質承諾）， 均速管流量計的材質也不怕窨井中各種污液的浸泡，探頭經正確安裝后， 均速管本身在后期不存在任何維護量。
在地下管道流量測量中，均速管流量計是安裝在管道頂部（OHO 安裝方式），如圖1 所示。
均速管流量計的窨井成本是低廉的，和超聲波及電磁不同，均速管的窨井成本不可能會出現高于流量計本體成本的情況。由于均速管的安裝只需要在管道頂部開一個幾厘米的安裝孔，所以其所需要窨井的尺寸要遠遠小于超聲波流量計和電磁流量計，尤其適合在管道密布縱橫的工藝場合應用。
從設備的采購成本、工程施工成本，以及后期的維護保養便利性及維護成本綜合考慮，建議采用均速管方案。

三、使用均速管流量計的注意事項
水在管道流動過程中有氣泡不斷溢出，由于均速管流量計是頂部安裝，溢出的氣泡會積累在引壓管的高點，如果不予解決，會造成測量的波動和精度的損失。德國西斯特公司（Systec）提供了解決方案。對于具體型號， 建議用戶選用8mm 取壓孔的德國西斯特德爾塔巴均速管流量計（安裝示意圖如圖2 所示），可以忽略水垢和微小雜質對其影響。而小取壓孔探頭結構的流量計，其自清洗功能較差，建議不予考慮。
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