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(yīng)用現(xiàn)狀
隨著現(xiàn)在能源和環(huán)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(yīng)的管道的管徑也較大，能夠用于大管徑測量的流量計產(chǎn)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(chǎn)品，如何正確選擇符合現(xiàn)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(yǎng)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(shè)備的采購成本、窨井的設(shè)計施工成本、用戶未來的維護保養(yǎng)成本。后兩塊成本經(jīng)常被企業(yè)選型人員忽視。有些缺乏經(jīng)驗的技術(shù)人員，設(shè)備采購?fù)曛螅诎惭b前才發(fā)現(xiàn)企業(yè)必須要額外再追加一筆不菲的安裝施工費用；企業(yè)經(jīng)過計算和詢價后有時會發(fā)現(xiàn)僅挖個窨井的成本竟然要遠遠高于設(shè)備本身的采購成本；也有到了安裝時才發(fā)現(xiàn)窨井的安裝空間不夠， 設(shè)備沒法安裝，需要重新調(diào)整擴大窨井尺寸；維護保養(yǎng)成本是在流量計運營一段時間之后才會遇到的，企業(yè)可能會發(fā)現(xiàn)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(xié)調(diào)，調(diào)用一些機械設(shè)備，浪費不少時間、精力和經(jīng)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(shù)方案，終降低企業(yè)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(yōu)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(shù)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(shè)備安裝前期施工作業(yè)和后期維護作業(yè)的活動空間，即管道前、后、左、右的作業(yè)騰挪空間，以及管道底部作業(yè)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(yè)不需要停工， 所以通常是在不方便停工的應(yīng)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(nèi)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(yè)在無法停工的情況下才會不得已選擇外夾式的應(yīng)用方案。插入式超聲波流量計大大避免了管道內(nèi)壁結(jié)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(cè)，探頭之間的距離會影響到窨井尺寸大小，具體數(shù)據(jù)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(shè)計要考慮到探頭能正常插入管道所需要的作業(yè)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(yīng)主要考慮設(shè)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(jié)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(jīng)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(yīng)用中企業(yè)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(yīng)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(yīng)用綜合成本應(yīng)該是經(jīng)濟的，只是由于其應(yīng)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(zhì)承諾）， 均速管流量計的材質(zhì)也不怕窨井中各種污液的浸泡，探頭經(jīng)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(xiàn)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(yīng)用。
從設(shè)備的采購成本、工程施工成本，以及后期的維護保養(yǎng)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(zhì)對其影響。而小取壓孔探頭結(jié)構(gòu)的流量計，其自清洗功能較差，建議不予考慮。
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