關於引水工程（chéng）中大口徑注水流量計的安裝與運行

1 注水流量計原理及優（yōu）點（diǎn）
1.1 注（zhù）水流（liú）量計原理
傳感器由測量管、激磁線圈和測量電*等元件組成。測量原理基於法拉*電磁感應定律。激磁繞組供電產生磁（cí）場（chǎng），導電（diàn）的（de）輸水介質通過測量（liàng）管磁場時，切割磁力線運動，在垂直於磁場及流速的方向上產生感應電勢U，其（qí）表達式如下：

式（shì）中（zhōng）：K為儀表結構常數；B為磁感應強（qiáng）度；V為平均流速；D為測（cè）量管內徑。
注水流量計傳感器（qì）中，感應（yīng）電勢原始電壓信號是平均流速的線性函數（shù），它與流速（sù）分布及介質的其他（tā）特性無關。
感應電勢(毫伏電信（xìn）號)經專用電纜傳（chuán）送至智能轉換器，進行數字（zì）化處理，計算實時流量、累積（jī）流量。並轉換為標準信號輸出。
1.2 注水流量計（jì）測量（liàng）的優點
輸水計量采用注水流量計測量（liàng）具有以下幾個優點。
①輸（shū）水管線管內無縮徑或突出部件，壓力損失幾乎為零；
②感應電信號與管截麵的平均值相關，僅需較短的前後直管段，這對減（jiǎn）小流量（liàng）計井的尺寸、降低（dī）工程成本尤為重要；
③輸水介質含有一定泥沙的量，而注水流量計傳感器隻有襯裏和電*與水（shuǐ）接觸，並防腐、耐磨，儀表壽命長；
④超大口（kǒu）徑（jìng）注水流量計通過接口（kǒu）與實時計算機監（jiān）控係統連接，可對輸水流量信息進行（háng）數據通信（xìn）。
2 傳感器安裝的（de）防幹擾控製
2.1 傳感器安裝接地措施
傳感器安裝接地直接影響係統抗幹擾性能，所用接地線必須防止感應到任何其他幹擾電壓（yā）。因此，不能把接地線與其他帶電電氣設備的接地連（lián）線在（zài）一起；接地施工采用就地打接地*方式接地。在流量計井外側安裝接地*，采（cǎi）用扁鋼引入流量（liàng）計接地點。接地（dì）電阻值不大於10，傳感器（qì）接地如圖1所示。

圖1 傳感器接（jiē）地
2.2 接地環安裝措施
輸水管道采用內有絕緣塗層的金屬管道，必須安（ān）裝接地環，提高抗幹（gàn）擾性能，否則會造成儀表工作不穩定。接地環安裝方（fāng）式如圖2所示。

圖2 接地環安裝
圖2中：V1、V2為專用接地線，由製造廠提供；PE為（wéi）功（gōng）能接地線，施工現場采用扁鋼製作。D1、D2為密封墊片；E為接地環；F1為管道法蘭；F為傳感器法蘭；Y為傳感器信號輸出端。
2.3 電纜的敷設（shè）與屏蔽措施
超大口（kǒu）徑注水流量計勵磁（cí）繞組功率較大，在流量計井的（de）傳感器IFS4000F與智（zhì）能轉換器IFC110F之間，必須加設放大器NB900F，才可滿足勵磁要（yào）求。
注水流量計接線及屏蔽連接要注意以下幾點。
①注水流量計傳（chuán）感器與轉換器之間的連接（jiē）電纜采用廠商供應的專（zhuān）用電纜。不可引入外界幹擾。專用電纜的敷設采用鋼管保護。
②勵磁電源、信（xìn）號電纜（lǎn），為防止被機械（xiè）壓傷、門齒類動物(老鼠)咬傷，要求電纜分別（bié）穿管敷（fū）設。
③接線盒中的電纜（lǎn）不允許交叉或盤繞。
④保護接地線PE必須接到接線盒中單獨的U型（xíng）夾頭接線端子。
⑤施工中切勿鬆開信號轉換器內黃綠線U型夾頭接線端子和端子10之間的保護連接導體（tǐ）。
3 關鍵工（gōng）藝控製（zhì）點
現（xiàn）場安裝過程中，為了不影響計量（liàng）係統的檢測精度，必須嚴格滿足下述工藝要求。
①電*軸線保持水平。注水流量計傳感器安裝時，2個電*的軸線必須在水平方向上。
②被測（cè）介質充滿測量管。測量（liàng）管內保證充（chōng）滿水，不能有非滿管或（huò）有氣泡聚集在（zài）測量管中的（de）現象。
③滿足流動方向與直管段要求。傳感器上箭頭所（suǒ）指的方向（xiàng）為介質流動的正方向；超大口徑注水流量計(傳感器（qì）與轉換器分體安裝)設計均安（ān）裝在管道的流量（liàng）計井內。為了保證計（jì）量準確，必（bì）須保證流量（liàng）計前（qián）10D/後2D直管段要求(D為公（gōng）稱直徑)。
4 超大口徑（jìng）注水流量計的安裝
4.1 傳感器與（yǔ）伸縮節的（de）組裝
按傳感器上的箭頭在（zài）流量計的下遊（yóu）側安裝接地（dì）環及伸縮節，並（bìng）將伸（shēn）縮節預調節為*短（duǎn）狀（zhuàng）態。
4.2 流量計井內斷口
流量計（jì）井內斷口步驟如（rú）下。
①確認安裝傳感器斷（duàn）口部位，精確測量斷管（guǎn）尺寸(按伸縮（suō）節（jiē）伸展（zhǎn）後尺寸)。
②管道斷口區開天（tiān）窗，進入管內做米字型鋼支撐，確保管道圓度，防止斷口後管（guǎn）端變形而影響法蘭安裝。
③斷口後（hòu），在兩側（cè）管（guǎn）端用機械方法處理坡（pō）口，達到焊接法蘭要（yào）求。
4.3 吊裝
組裝後的傳感器加伸縮節，總重約6t，現場采用25t汽車起重機吊裝就位。吊裝就（jiù）位後，調節釋放伸縮節，在上遊法蘭與傳感器之間加裝接（jiē）地環（huán）、密封墊，穿入螺栓找正並緊固；同樣在下遊法蘭（lán）與伸縮節之間加裝密封墊（diàn）、穿入螺栓並緊固。
4.4 法蘭焊接
調整管道上下遊法（fǎ）蘭、接地環和密封墊的位置，緊固螺栓，並點焊固定。拆除上（shàng）下遊法（fǎ）蘭預緊固螺栓，調節收縮伸縮節，使上下（xià）遊法蘭脫離（lí）流量計及伸縮節，法蘭內側留出（chū）施焊空間。法（fǎ）蘭內（nèi）外（wài）采用角焊縫方式焊接上（shàng）下遊2片法蘭。
4.5 焊口無損檢測與防腐處（chù）理
①檢測標準與合格等級
所有法蘭（lán）接（jiē）口角焊縫需進行無損檢測，采用（yòng）電磁探傷方式，檢查（chá）比例為（wéi）100%。質（zhì）量應符合標準JB4730-2005的二級（jí）要求。若檢查出管道法蘭的焊縫有超標缺陷，應（yīng）及時處（chù）理，*終使複檢合格。任何焊縫隻能修補一次。
②內側（cè）防腐法蘭焊縫外（wài）
法蘭的鋼製管件內外防腐與鋼管本（běn）體（tǐ）處理方式（shì）相同，法蘭焊縫外防腐（fǔ）塗刷改性氯磺化聚乙烯防腐（fǔ）塗料；法蘭內防腐塗料為飲用水級無毒環氧（yǎng）塗料。內多側均采用二底二（èr）麵塗層。
4.6 傳感器伸縮節（jiē）整體緊固定（dìng）位
上下遊法蘭焊（hàn）縫經探傷合格（gé）後（hòu），進（jìn）入（rù）傳感器伸縮節整體緊固定（dìng）位工序。
①調（diào）節釋放伸縮節，在上遊法蘭與傳感器之間，加裝接地環、密封墊，穿入螺栓並緊（jǐn）固。
②在下遊法蘭與伸（shēn）縮節之（zhī）間加裝（zhuāng）密封墊，穿入螺（luó）栓並（bìng）緊固。
③按對稱（chēng）方式，緊固全部法蘭螺栓並安裝定位傳感器（qì）與（yǔ）伸縮（suō）節。
4.7 係統水壓試驗
傳（chuán）感器與伸縮節（jiē）整體安裝結束後，應隨輸水管道一同進行水壓試驗。試驗壓力為1.5倍工作壓力。水（shuǐ）壓試驗合格後，可（kě）以投入運行。
5 係（xì）統調試與投（tóu）運
根據儀表參數、工藝參數、運行控製方式，對智能變送器進行（háng）主菜單、子程序的功能和數（shù）據組態設定；當管道充滿（mǎn）過程流體(水)後（hòu），針對傳感器電纜、電*進行阻抗及絕緣性能測試（shì）；利用GS8A模擬器對智能變送器模擬測試。
6 係（xì）統檢查與（yǔ）投入運（yùn）行
6.1 檢查傳感器
①準備（bèi）工作
測量管道充滿過程（chéng）流體(水)並靜止。在打開（kāi）殼體(箱（xiāng）)之前必須先停電。檢查所需的測量儀表和工具包括歐姆表或交流電壓/電（diàn）阻電（diàn）橋。檢查前（qián）必須拔出(信號和（hé）勵磁)插頭，注意不要移（yí）開信號轉換器端子箱內部的連接（jiē）(在U形（xíng）夾和端子10間的黃綠導線)。
②檢查內容
測量7和8兩線（xiàn）間(勵磁繞組)電阻，正常應為20~170Ω。測量（liàng）1對7回路間(勵磁與信號回路)絕緣電阻，正常值應﹥20MΩ。電*回路的測量（liàng），用交（jiāo）流電壓（yā）/電阻電橋分別測1-2和1-3回路間電阻，兩個值正常為1kΩ~1MΩ，並應大（dà）致（zhì）相等，檢測的阻抗主要決定於輸水的電導率。
③電*回路檢查結果分析
如果*大差異，表明電*接線斷裂或電*汙（wū）染；小於此範圍，則排出管內流（liú）體再測（cè）量；如果（guǒ）仍然太低，電*線路短路。
6.2 用GS8A模擬器檢查智能轉換（huàn）器
①檢查接線
從端（duān）子（zǐ）箱中斷開所有與傳感器的接線1、2、3、7、8，並記錄每顆電纜端子的接線位置。將毫安表連接到端子I+/I-，精度0.1級，內阻（zǔ）Ri=15~500Ω，量程範圍0~20mA，脈衝範圍（wéi）0~10kHz；時間基準至少為1s。
②檢查步驟及方法
根據Ftc1.011.051.063.02程序數據設定，計算、校核零點、mA輸出範圍（wéi）、脈衝輸出值。
GS8A模擬（nǐ）器（qì）發出零點模擬信號，校驗變送器零點值；GS8A模擬器電流輸出設定點（diǎn）的mA值應在（zài）允差範圍內；GS8A模擬器脈（mò）衝輸出設定點的每小時脈衝（chōng）值應在允許範圍內。
6.3 係統投運
校核結束，停電後拆卸校驗（yàn）接線，恢複傳感器電纜接（jiē）線。係統檢查、校核無誤後，再次送電，係統（tǒng）即可正式投入運行。
7 結束語
城市（shì）引水工程輸水管線超（chāo）大口徑（jìng）注水流（liú）量計在安（ān）裝過程中，必須嚴格控製傳感器的防幹擾措施；嚴格控製（zhì）影響測量精度的幾個（gè）關鍵（jiàn）工藝點；控製現場安裝流（liú）程中組裝、吊裝、焊接、無損檢測、防腐等（děng）環（huán）節的質量；根（gēn）據（jù）儀表參數（shù）、工藝參數、控製參數，正確地設定菜單程序的功能和數據，以保證係（xì）統預期指標。哈爾濱引水工程（chéng）實踐表（biǎo）明，采用上述工程（chéng）方法，儀（yí）表係統運行一年（nián）來，計量的準確（què）性、運行的可靠性均滿足設（shè）計要（yào）求。

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