電廠汙水流量（liàng）計在城市引水工程中的安（ān）裝與調試介紹（shào）

哈爾濱市磨盤山水庫引水工程，設計規模為900km3/d。輸水管線長176km，管道直（zhí）徑為DN2200，輸水的實時流量和累積流量數據，采用超大口徑電廠汙水流量計進行（háng）計量。
1、電廠汙水流量計原理及優點
1.1 電廠汙水流量計原理
傳感器由測量管、激磁線圈和測量電*等元件組成（chéng）。測量（liàng）原（yuán）理基於法拉*電磁感應（yīng）定律。激磁（cí）繞（rào）組供電產生磁場，導電的輸水介質通過測量管磁（cí）場時（shí），切割磁力線運動，在垂直於磁場及流速的方（fāng）向上（shàng）產生感應電勢（shì）U，其表達式如下：

式中：K為儀表結構常數；B為磁感應強度（dù）；V為平均流（liú）速；D為測量管內徑（jìng）。
電廠汙水流量計傳感器（qì）中，感應電勢原始電壓（yā）信號是平（píng）均流（liú）速的線性函數，它與流速分布及介質的其他特性無關。
感應電勢(毫伏電信號)經專用電纜傳送至（zhì）智能轉換器，進行（háng）數字化處理（lǐ），計算實時流量、累積流量（liàng）。並轉換為標準信號輸出。
1.2 電廠汙（wū）水流量計測量的優點
輸水計量（liàng）采用電廠汙水流量計測量具有以下幾個優點。
①輸（shū）水管線管內無縮徑或突出部件（jiàn），壓力損失幾乎（hū）為零；
②感應（yīng）電信號與管截麵的平均值相（xiàng）關，僅需較短（duǎn）的前後直管段，這對（duì）減小流量計井的尺寸、降低工程成本尤為重要；
③輸水介質含有一定泥沙（shā）的量，而電廠汙水流量計傳感器隻有（yǒu）襯裏和電*與水接觸，並防腐、耐磨，儀表（biǎo）壽命長（zhǎng）；
④超大口徑電廠汙水流量計通過接口與實（shí）時計算機監控係統連接，可對輸水流量信息進行數據通信。  
2、傳感器（qì）安裝的防（fáng）幹擾控製
2.1 傳感器（qì）安裝接地措施
傳感器安裝接地直接影（yǐng）響係統抗幹擾性能，所用接地線必須防止感應到任何（hé）其他幹擾電（diàn）壓。因此，不能把接地線與其他帶電電氣設備的接地連線在一起；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*，采用扁鋼引入流（liú）量計接地點（diǎn）。接地電阻值不大於10，傳感器接地如圖1所示。

2.2 接地環安裝措施（shī）
輸水管道采用內（nèi）有絕緣塗層的金（jīn）屬管道，必須（xū）安裝接地環，提高抗幹擾性能，否則會造成儀表工作（zuò）不穩（wěn）定。接地環安裝方式如圖（tú）2所示。

圖2中：V1、V2為專用接地線，由（yóu）製造廠（chǎng）提（tí）供；PE為功（gōng）能接（jiē）地（dì）線，施工現場采用（yòng）扁鋼製（zhì）作。D1、D2為密封墊片；E為接地環；F1為管道法蘭；F為傳（chuán）感（gǎn）器法（fǎ）蘭；Y為傳（chuán）感（gǎn）器信號輸出端。
2.3 電纜的（de）敷設與屏蔽（bì）措施
超大口徑電廠汙水流量計勵磁繞組（zǔ）功率較大，在流量計（jì）井的傳感器IFS4000F與智能轉（zhuǎn）換器IFC110F之間，必須加設放大器（qì）NB900F，才（cái）可滿足勵（lì）磁要求。
電廠汙水流量計接線及屏蔽連接要注意以下幾點。   
①電廠汙水流量（liàng）計傳感器與轉換器（qì）之間（jiān）的連接電纜采用廠商供應的專（zhuān）用（yòng）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（yuán）、信號電纜，為（wéi）防（fáng）止被機械壓傷（shāng）、門（mén）齒類動（dòng）物(老鼠)咬傷，要求電纜分別穿管敷設。
③接線盒中的電纜不允（yǔn）許（xǔ）交叉或盤繞。
④保護接地線PE必須接到接線盒中單獨的U型夾頭接線（xiàn）端子。
⑤施工（gōng）中切勿鬆開信號轉換器內黃綠（lǜ）線U型夾頭接線（xiàn）端子和端子10之間的保護連接導體。
3、關鍵工藝控製點
現場安裝過程中，為了不影（yǐng）響計量係統（tǒng）的檢測精度，必須嚴格滿足下述工藝要求。
①電*軸線（xiàn）保持（chí）水平。電廠汙水流量（liàng）計傳感器安裝時（shí），2個電*的（de）軸線必須在水（shuǐ）平方向上。
②被測（cè）介質充滿測量管。測量管內保證充滿水，不能有非（fēi）滿管或有氣泡聚集在（zài）測量管中（zhōng）的現象。
③滿足流動方向與直管段要求。傳感器上（shàng）箭頭所指的方向為（wéi）介質流動的正方向；超大（dà）口徑（jìng）電廠汙水（shuǐ）流量計(傳感器與轉換器分體（tǐ）安裝（zhuāng）)設計均安（ān）裝在管道的流量計井內。為了保證計量準確，必須保證流量（liàng）計前10D/後2D直管段要求(D為公稱直徑)。
4、超大口徑電廠汙水流（liú）量計的安裝
4.1 傳感器（qì）與伸縮節的組裝
按傳感器上的箭頭在流量計的下遊側安裝接地（dì）環及伸縮節，並將伸縮（suō）節預調節為*短狀態。
4.2 流量計井內斷口
流量計井內斷口步驟如下。   
①確（què）認安（ān）裝（zhuāng）傳感器斷口部位，精確測（cè）量斷管尺寸(按伸縮節伸展後尺寸（cùn）)。
②管道斷口區開天窗，進入管內做米字型鋼支撐，確保管道圓度，防止斷口（kǒu）後管端變形而影響法蘭安裝。
③斷口後，在兩側管端用機械方法處理坡口，達到焊接（jiē）法蘭要求。
4.3 吊（diào）裝
組裝後的傳感（gǎn）器加伸縮節，總重約6t，現場采用25t汽車起重機吊裝就（jiù）位。吊裝就位後，調節釋放（fàng）伸縮節，在上遊法蘭與傳感器之間加裝接地環、密封墊（diàn），穿入螺栓找正並緊固；同樣（yàng）在下遊法蘭與伸縮節之間加裝密封（fēng）墊、穿（chuān）入螺（luó）栓並緊固。
4.4 法蘭焊接
調整管道上下遊法蘭、接地環（huán）和密封墊的位置，緊（jǐn）固螺栓，並點焊固定。拆除上（shàng）下遊法蘭預緊固螺栓，調節收縮伸縮節，使上下遊法蘭脫離流量計及伸縮（suō）節，法蘭內側留出施焊空（kōng）間。法蘭內外采用角焊縫方式焊接上下遊2片法蘭。
4.5 焊（hàn）口無損檢測（cè）與防腐處理
①檢（jiǎn）測標準與合格等級
所有法蘭接口角焊縫需進行無損（sǔn）檢（jiǎn）測，采用電磁探傷方式，檢（jiǎn）查比例為100%。質量應符合標準JB4730-2005的（de）二（èr）級（jí）要求。若（ruò）檢查出管道法蘭的焊縫有超標缺陷，應及時處理，*終使複檢合格（gé）。任何焊（hàn）縫（féng）隻能修補一次。
②內側防腐法蘭焊縫外
法蘭（lán）的鋼製管件內外防腐與鋼管（guǎn）本體處理方式相同，法蘭焊縫外防腐（fǔ）塗刷改（gǎi）性氯磺化聚（jù）乙烯防腐塗料；法蘭內防腐塗料為飲用水級無毒環氧塗（tú）料。內多側均（jun1）采用二底二麵塗層。
4.6 傳（chuán）感器伸縮節整體緊固定位
上下遊法蘭焊縫經探傷合格後，進入傳感器伸縮節整體緊固定位工序。
①調節釋放伸縮節，在上遊法蘭與傳感器之間，加裝接地環、密封墊，穿入螺栓並緊固。
②在下遊法蘭與伸縮節之間加裝密封墊，穿入螺栓（shuān）並緊固（gù）。
③按對稱方式，緊固全部法（fǎ）蘭螺（luó）栓並安裝定位傳感器與伸縮節。
4.7 係統水壓試驗
傳感器與（yǔ）伸縮節整體安裝（zhuāng）結束後，應隨輸（shū）水管道一同進行水壓試驗。試驗壓力為1.5倍工作壓力。水壓試驗合格後，可以（yǐ）投入運行（háng）。
5、係統調試與投運
根據儀表參（cān）數、工藝參數、運行控製方式，對（duì）智能變送器進行主菜單、子程序的功能和數據組（zǔ）態設定；當管道充滿過程流體(水)後，針對傳感器電纜、電*進行（háng）阻抗及絕緣性能測試；利（lì）用GS8A模擬器對智能變送器模擬測試。
6、係統檢查與投入運行
6.1 檢查傳感器
①準備（bèi）工作
測量管道充滿過程流體(水)並（bìng）靜止。在打開殼體(箱)之前必須先停電。檢查所需的測量儀表和（hé）工具（jù）包括歐姆表或交流電壓（yā）/電阻電橋。檢查前必須拔出(信號和勵磁)插頭（tóu），注意不要移開信號轉（zhuǎn）換器端子（zǐ）箱內部（bù）的連接(在U形夾和端（duān）子10間的黃綠導線)。
②檢查內容
測量7和8兩線間(勵磁繞組)電阻，正常（cháng）應為20~170Ω。測量1對（duì）7回路間（jiān）(勵磁與信號（hào）回路)絕緣電（diàn）阻，正常值應（yīng）﹥20MΩ。電*回（huí）路的（de）測量（liàng），用（yòng）交流（liú）電壓/電阻電橋分別測1-2和1-3回路間電阻，兩個值正常（cháng）為1kΩ~1MΩ，並應大（dà）致相等，檢（jiǎn）測的阻抗主要（yào）決（jué）定於輸水的電導率。
③電*回路檢查結（jié）果分析
如果*大差異，表明電*接線斷（duàn）裂或電（diàn）*汙染；小（xiǎo）於（yú）此範圍，則排出管內流體再測量；如果仍然太低，電*線路（lù）短路。
6.2 用GS8A模擬器（qì）檢查智能轉換器
①檢查接線
從端子（zǐ）箱中斷開（kāi）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（jiē）線位置（zhì）。將毫安表連接到端子I+/I-，精度0.1級，內阻Ri=15~500Ω，量程範圍0~20mA，脈衝範圍0~10kHz；時（shí）間（jiān）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（suàn）、校核零點、mA輸出範圍、脈衝輸出值。
GS8A模擬器發出零點模擬信號（hào），校驗變送器零點值；GS8A模擬器電流（liú）輸（shū）出設定（dìng）點的mA值應在允差範圍內；GS8A模擬器脈衝輸出設定點（diǎn）的每小時脈衝值應在允許範圍內。
6.3 係統（tǒng）投運
校核（hé）結束，停（tíng）電後拆卸（xiè）校（xiào）驗接線（xiàn），恢複傳（chuán）感器電纜接線。係（xì）統（tǒng）檢查、校核（hé）無誤後，再次送電，係統即可正式（shì）投入運行（háng）。
7、結束語
城市（shì）引水工程輸水管線超大口（kǒu）徑電廠汙水流（liú）量計在安裝（zhuāng）過程中，必須嚴格控製傳感器的防幹擾措（cuò）施；嚴格控製（zhì）影響測量精度的幾個關鍵（jiàn）工藝（yì）點；控製現場安裝（zhuāng）流程中組裝（zhuāng）、吊裝、焊接、無（wú）損檢測、防腐等環節的（de）質量；根據儀表參數（shù）、工藝參數、控製參數，正確（què）地設定菜單程序的功能和數據，以保證係統預期指標。哈爾濱引水工程實踐表明，采用上述工程方法，儀表係統運行（háng）一年來，計量的準確性、運行的可靠性（xìng）均滿足設計要求。

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