流量计在自来水行业的应用

　　摘要：简述了各种流量计在自来水行业中的应用情况，提供了流量计选型中应该注意的几个问题。
　　关键词流量计，超声波，电磁
　　流量计作为流体体积流量计量的装置，被广泛地应用于冶金、石化、给排水、水利等行业。在自来水企业常用的流量计有电磁流量计、超声波流量计等多种类型。由于受流体介质性质、输送管道的直径、长度等现场条件以及对测量精度、稳定性等性能要求的影响，用户在选用流量计时就会有不同的选择。下面就东西湖自来水公司在流量计应用方面的情况做一简单的介绍。
　　东西湖自来水公司目前拥有给水厂3座，加压泵站3座，供水总能力为27万立方米／日。从九十年代开始陆续使用流量计进行计量。主要为电磁流量计和超声波流量计，总数约为30台。
　　由于电磁流量计具有测量精度高、稳定性好、不受外界干扰等优点，一直是我公司首先选用的流量计，尤其是在新建管道和水厂，基本都用的是电磁流量计。
　　流量计在我司的应用可以大致分为二个阶段，第一阶段主要是超声波流量计为主，因为许多需要计量的管道都是已建成的，断管施工很不方便，为了安装方便，另外基于价格便宜的考虑，就选择了超声波流量计。九十年代，我们选择的超声波流量计是国产。由于安装条件比较好，维护比较到位，一直以来使用情况较好。但是保证精度不够高，一般在1%左右，每年需要用标准表进行校核，费用较高，也比较麻烦。超声波流量计的使用寿命最高10年，在3~5年后测量值的精度就有所变化，必须进行校核。为了解决精度和维护量的问题，我们开始尝试使用电磁流量计。这也是我们使用流量计的第二阶段。最开始使用的电磁流量计的品牌主要是国产品牌，比如开封仪表厂B系列电磁流量计，九十年代初、中期，基本都是用这类流量计，这类流量计是开封仪表厂引进ABB-KENT的技术生产的，与原装进口的ABB-KENT的电磁流量计相比，技术性能差不了多少，但价格却低了很多，所以得到了广泛的应用。另外九十年代中后期，随着上海光华-爱而美特与德国科隆合资生产的M900系列电磁流量计和开封仪表厂引进ABB-KENT的最新技术的E-mag电磁流量计的推出，成为主要应用产品。近期许多电磁流量计厂家又推出了电池供电的电磁流量计，这为管网水计量带来了很好的消息，一直以来偏远管网因无法接交流电源，进而不能安装流量计，阻碍了管网水的精确计量进程。这种电池供电的电磁流量计，精度较高、电池使用寿命可以在5年以上（有厂家宣称10年），可以更换电池。
　　在流量计的应用上我们十分注意以下几个方面：
　　1、 十分注意流量计的选型、安装条件和安装调试过程。
　　流量计的选型是十分重要的，选型不当，会给今后的使用带来不便，甚至不能正常计量。例如水厂泵房出水流量计的选择选用了时差式超声波流量计，在设计时没有考虑到泵房出水含有气泡的特点，造成流量计装上后一直不能正常工作，不得已，又用电磁流量计取而代之。再比如在原水的计量中就不能选择普通的流量计，我们选用了带刮刀的电磁流量计，从目前应用效果看还比较好，但如果是污水厂污泥含量大的场合，由于污泥含有大量固体颗粒，对传感器的电极和衬里磨损很严重，刮刀根本起不到作用，流量计工作很不理想，计量误差会较大。因此，用于污水计量的流量计除具备一般流量计的性能外，还应该考虑其耐磨性和固体颗粒的影响。
　　安装条件对流量计的使用也有很大影响，这方面，流量计厂家也都很重视，对现场安装条件都有明确的要求，但在实际应用中，因为现场安装条件达不到要求造成流量计不能正常工作的情况总是出现。经常出现的问题有：阀门或弯头靠流量计太近、要求的直管段不够、流量计管段水不能满管等，这些情况在我公司都出现过，并花了很多资金进行改造。实际上这些问题是可以通过提高设计人员对流量计的了解和加强设计审查避免的。加强安装调试过程的管理和监督，选择专业的安装队伍，对流量计的正常使用有着重要作用。我们遇到过这样的情况，有一个水厂的一台出厂水电磁流量计一到下雨天就工作不稳定，开始我们怀疑是传感器进水造成的，但是总检查不出什么问题，后来才发现问题出在电缆上面，我们把一百多米的电缆挖出来一看，到处都是接头，接头接得倒是很认真，挺不错的，但是安装人员他不知道，就是这些没有按规范对接的接头造成了流量计不能正常运行。后来更换了电缆，并找专业人员进行了接头处理，流量计再也没有出现问题。另外，初始数据设定不对、接线错误、接地不可靠等问题，在安装调试过程中也经常出现，造成流量计不能正常工作。需要我们加强监督管理。
　　2、注意解决流量计应用过程中的干扰问题。在实际应用中，我们发现有几个干扰问题必须解决。一个是雷电干扰问题，这是电磁流量计用户必须解决的问题，否则数据会受雷电干扰失真，严重的会把流量计打坏。因此我们基本上对电磁流量计的信号电缆和电源电缆上都加装了防雷装置。再一个是停电对流量计的影响，特别是与贸易结算有关的流量计，解决此类问题，主要是通过增设UPS来解决。另外一个是浸水对流量计的影响，在选择时尽量选择IP68防护等级的流量计。对于较早期的B系列流量计，由于在传感器上有一块电路板，需要用胶将其灌满密封，但实际上，有很多这种类型的流量计没有密封，有的密封了但效果不好，一旦传感器浸水，就会造成较大的误差。解决办法无非是三条，一是加强流量计井管理，防止流量计井积水：二是全部封胶；三是逐步更换此类流量计。
　　3、流量计的检定问题。对于超声波流量计检定比较简单，只需要选用精度高一个等级的便携式超声波流量计进行检定就可以了，但检定过程中一定要注意零点漂移的问题，检定的周期也建议要24个小时，通过输水管道低谷和高峰值的数据差别来判断被检定流量计的线性和重复性。电磁流量计的检定，特别是大口径流量计的检定，是电磁流量计用户和厂家头痛的问题，由于电磁流量计拆装和运输都很麻烦，而且费用很高，一般不轻易送检。现在常用的办法是检查和对比方法。检查方法是根据流量计出厂时提供的校验单，用流量计厂家提供的校验仪表对转换器进行校验，有时也对传感器本身进行校验，看是否与原始校验单有出入，如有误差则进行调校。对比的方法是用便携式流量计(如：超声波流量计)对固定式的流量计进行对比，对比的方法要求现场要有较好测试条件，如直管段要满足要求、足够的操作空间、管道最好没有衬罩、管道要圆等等。最好的办法是在设计流量计安装位置时就要将流量计井做的足够大，留有对比用便携式流量计的安装和操作空间；而且要专门设计一条不锈钢短管，不加任何衬里，用于比对测量，这样可以大大提高测量精度。对比的方法一般只能做定性的说明电磁流量计有无故障，不能用于对电磁流量计进行调校，因为一般便携式流量计的精度要低于电磁流量计的精度。在有些场合是必须要送检的，比如，产生贸易纠纷了，供需双方又不能通过协商解决的，就必须送检了，送检是要注意保护流量计处于原工作状态，最好贴上封条，并派技术人员到检定现场，监督整个过程，以避免不必要的误解和疏忽。
　　总之，流量计作为自来水公司贸易结算和成本分析、降低产销差的计量工具，应该大量使用。现阶段流量计技术也在不断发展，越来越多的高质量流量计走进各行各业，为用户提供更多更好的服务。