摘要:城市引水工程通(tōng)常采用地下開(kāi)挖隧洞(dòng)進行調(diào)配水(shuǐ)資(zī)源,而超(chāo)大口徑流量計(jì) 作爲(wèi)計量水資(zī)源調(diào)配(pèi)的(de)關鍵設備，是施工過程中的(de)一(yī)個關鍵節點,由于其(qí)屬于(yú)精密(mì)儀器(qì)、體積(jī)大(dà)、重量重(zhòng)且通(tōng)常(cháng)安(ān)裝在相對狹小(xiǎo)的空(kōng)間内(nèi),不能受到(dào)撞擊(jī)或者磕碰(pèng),因此(cǐ)流量(liàng)計在安裝方法(fǎ)和工(gōng)藝要求(qiú)上(shàng)比較高,工(gōng)期及成本(běn)也是一個需要(yào)考量的因(yīn)素(sù)。在(zài)實際施工(gōng)中，要(yào)結合(hé)現(xiàn)場實際(jì)去選擇更爲優(yōu)化的(de)施工方案(àn)，根據對采用(yòng)汽(qì)車吊和龍(lóng)門吊(diào)安裝方(fāng)法(fǎ)的比(bǐ)較,采用電動葫(hú)蘆(lú)結合龍(lóng)門架(jià)的安裝方式在(zài)工期、成本(běn)、安裝(zhuāng)質量(liàng)、操作方式(shì)上更具(jù)優勢,安裝完成後(hòu)流量(liàng)計運轉正常、計(jì)量正确,安(ān)裝方案适用(yòng)。
　　在現代城市不斷(duàn)擴容(róng)的(de)大背景下，城(chéng)市的水資源戰略儲(chǔ)備和(hé)調配(pèi)越來(lái)越重要，地下大型輸水管(guǎn)網作(zuò)爲(wèi)水資源(yuán)調配的重要手段也(yě)越來越多(duō)。對輸水的(de)實時(shí)流量(liàng)、累計流量(liàng)的(de)計量(liàng)關(guān)乎水(shuǐ)資源(yuán)調配的成(chéng)敗，而應用(yòng)超大口徑(jìng)輸水管線(xiàn)電磁流(liú)量(liàng)計進行(háng)輸水(shuǐ)流量計(jì)量檢測(cè)已經成(chéng)爲常(cháng)态化(huà)。 超大(dà)口徑(jìng)電磁(cí)流量計 的(de)安裝質量直接影響儀表的安全穩定運(yùn)行和檢測(cè)正确(què)性。爲确(què)保儀表(biǎo)運行(háng)穩定(dìng)可靠、系統計(jì)量正确(què)，對儀表安(ān)裝工(gōng)藝、方法、系統抗(kàng)幹擾措施(shī)、焊接質量檢驗以及(jí)關鍵工序(xù)的施(shī)工，要(yào)進行(háng)嚴(yán)格(gé)的過程控(kòng)制。
1工程概況
　　水庫引(yǐn)水工(gōng)程設(shè)計引水隧道長10km，隧道(dào)直徑爲dn3600mm，采(cǎi)用鋼(gāng)筋混凝土(tǔ)内襯結構,調(diào)配輸水的實(shí)時流量和(hé)累積流(liú)量數據(jù)的采集(jí)采用skld系(xì)列電磁(cí)流(liú)量計(jì)。
　　本工程(chéng)采用的(de)口徑(jìng)爲(wèi)dn3400mm的(de)電磁(cí)流(liú)量(liàng)計長3.4m、重9t、額(é)定壓強0.6mpa,最(zuì)大計(jì)量量程30000m3/h,安裝深(shēn)度26m,安(ān)裝部件包括流(liú)量計(jì)及伸(shēn)縮節(jiē)，均安(ān)裝在流量計井(jǐng)内(nèi);井(jǐng)口有洞内施工(gōng)用物料提(tí)升機及龍(lóng)門架(jià)一套，龍門架高7.8m,井口(kǒu)爲長(zhǎng)方(fāng)形，長7.2m,寬(kuān)6m;流量計井施工(gōng)場地(dì)地表(biǎo)以荒(huāng)地爲(wèi)主,地勢較(jiào)平整,場地(dì)寬闊(kuò)，四面爲丘(qiū)陵坡(pō)地環(huán)繞,呈凹字形，無其(qí)他(tā)建築(zhù)物或(huò)構築物,無(wú)外部(bù)幹擾因素(sù)。
　　與流(liú)量計相連(lián)接的(de)兩端隧道(dào)設置漸變段，隧(suì)道内徑由3600mm縮小(xiǎo)爲(wèi)3460mm,内襯鋼管，管(guǎn)材選(xuǎn)用原(yuán)設計(jì)dn3400mm壓力鋼管,管壁(bì)厚30mm,鋼管(guǎn)爲成品(pǐn)加工,兩端鋼管(guǎn)各焊接(jiē)寬300mmx厚30mm環(huán)向鋼(gāng)闆(pǎn)止水翼(yì)環兩道。
　　流(liú)量計(jì)井施工期間作(zuò)爲隧(suì)洞開挖及二次襯(chèn)砌工作(zuò)井,作爲物料設備進出口(kǒu)和人員進入口。工作(zuò)井開挖尺寸爲(wèi)8mx9.2m的豎(shù)井,深度30m,井(jǐng)底闆高程爲黃海高(gāo)程29.00m,井頂面(miàn)高程(chéng)爲黃(huáng)海高(gāo)程55.00m,壁厚(hòu)1m。底闆、井(jǐng)壁(bì)鋼筋防滲混(hùn)凝土标号爲c25p8。
2電(diàn)磁流量計的工(gōng)作原(yuán)理(lǐ)和結構(gòu)組成
　　電磁流量計 測量(liàng)原理爲(wèi)法拉第(dì)電(diàn)磁感應定(dìng)律(lǜ)。其傳感(gǎn)器部(bù)分(fèn)由(yóu)線圈、電極(jí)和絕緣内(nèi)襯組成，安裝在(zài)測量(liàng)管内部(bù)，測(cè)量管是一種非導磁(cí)合(hé)金短管。兩隻(zhī)電極沿管道橫(héng)向(xiàng)貼着管(guǎn)壁内部固定(dìng)在測量管(guǎn)上。在測量時傳感器中(zhōng)的勵(lì)磁線圈通(tōng)電産生磁場，将(jiāng)在與(yǔ)測量管軸(zhóu)線垂(chuí)直的(de)方向(xiàng)産生(shēng)一磁(cí)通量(liàng)密度爲b的工作(zuò)磁場，此時如果(guǒ)具有一定(dìng)導電率的流體(tǐ)經過測量管(guǎn),将切割(gē)磁力(lì)線感應出(chū)電勢e,由電(diàn)極将(jiāng)這些微小的感(gǎn)應電勢(shì)采集,并輸送至儀表的(de)轉換(huàn)器部(bù)分,對(duì)信号進行(háng)放大(dà)、修正等(děng)操(cāo)作(zuò),再(zài)通過(guò)公式(shì)将其(qí)換算成(chéng)相(xiàng)應的(de)流量(liàng)數據,最終(zhōng)顯示到儀表或(huò)輸出(chū)到(dào)上位機(jī)系統。
　　導電(diàn)流體(tǐ)在磁(cí)場(chǎng)中作垂(chuí)直方向流動而切割磁(cí)感應力(lì)線時，也會(huì)在管道兩(liǎng)邊的電極(jí)上産生感應電(diàn)勢。感應電勢的(de)方向由(yóu)右(yòu)手定(dìng)則判(pàn)定,感(gǎn)應電(diàn)勢的(de)大(dà)小(xiǎo)計算(suàn)公式[0爲
e=kbd?(1)
式中:e爲(wèi)電極(jí)間的(de)感應電勢(shì)，v;k爲與磁場(chǎng)分布及軸向長(zhǎng)度有(yǒu)關的系數(shù);b爲磁感(gǎn)應強度，t;d爲測(cè)量管内徑(jìng)，m;v爲平均(jun1)流速，m/s。
體(tǐ)積流量qv等于流(liú)體的流速(sù)v與管道截(jié)面積πd2/4的乘(chéng)積，将(jiāng)式(1)代入得:
qv=πde/(4kb)(2)
　　由式(2)可知，在流(liú)量計直徑d确定且保(bǎo)持磁(cí)感應強度b不變時，被(bèi)測體積(jī)流量與(yǔ)感應電勢呈正(zhèng)相關關系。爲了(le)更好得出最終(zhōng)測量結果,還需在流(liú)量計(jì)兩側各安(ān)裝一(yī)根電(diàn)極，引入感應電勢e,利用感應電勢測量原(yuán)理測(cè)量此(cǐ)感應(yīng)電勢(shì)的大小，就可計(jì)算出體積流量(liàng),得出(chū)測(cè)量(liàng)值。
3電(diàn)磁流(liú)量(liàng)計的安(ān)裝要(yào)求
(1)電磁流(liú)量計的安裝位(wèi)置要根據設計(jì)圖紙(zhǐ)來确(què)定，具(jù)體型号由(yóu)業主方确定。電(diàn)磁流(liú)量計的傳(chuán)感器也需(xū)嚴格(gé)按照(zhào)設計(jì)圖紙(zhǐ)及設備形式(shì)确(què)定其安裝(zhuāng)位置，其安(ān)裝(zhuāng)形式不可随(suí)意更改(gǎi)。安(ān)裝時,要特(tè)别注(zhù)意二個電(diàn)極的軸線必須大(dà)緻在水(shuǐ)平方向(xiàng)上(shàng)。
(2)電磁(cí)流量計的傳感(gǎn)器安(ān)裝要(yào)能保(bǎo)證測量(liàng)管中充滿被測介質,所以(yǐ)在設計(jì)時,選(xuǎn)擇較爲(wèi)平(píng)直的一.段(duàn)隧洞(dòng)，在流量計兩(liǎng)端各100m處(chù)将隧(suì)洞直徑由(yóu)3.6m變(biàn)爲3.4m,以(yǐ)保證隧(suì)洞内水流(liú)充滿測量(liàng)管，流(liú)量計(jì)傳感器(qì)最好安裝在(zài)測量(liàng)管的(de)中部，避免端部(bù)真空影響(xiǎng)計量(liàng)效果(guǒ)。
(3)安裝傳感(gǎn)器時要注(zhù)意傳(chuán)感器上箭頭的(de)方向是指水流的方向(xiàng)，在安裝(zhuāng)之前需調(diào)整好(hǎo)流量計的方向(xiàng)而後進行吊裝(zhuāng)。
(4)在安裝(zhuāng)電磁流(liú)量計的傳(chuán)感器(qì)時，要安裝(zhuāng)在相(xiàng)對固定(dìng)的位置,确保(bǎo)其不受周圍環境(jìng)的影響(xiǎng),特别是(shì)振(zhèn)動(dòng);如(rú)果必須(xū)安(ān)裝在(zài)有振(zhèn)動的地方(fāng)時，需要在安裝(zhuāng)傳感器的管道(dào)兩側進行(háng)加固，減少振動(dòng)對儀(yí)器的幹擾。
(5)在電磁流(liú)量計傳感(gǎn)器安裝要求上(shàng)，對直管段長度(dù)的要.求一.般在傳感器(qì)上(shàng)遊側(cè)不小(xiǎo)于10倍(bèi)管道(dào)直徑,在下遊側(cè)不小(xiǎo)于2倍管道直徑(jìng)。
(6)流量計安(ān)裝偏差(chà)要(yào)求:垂直度(dù)偏差(chà)≤326",平面(miàn)位置偏差≤10mm,高程(chéng)偏差≤15mm。
(7)轉換器一(yī)般安裝在(zài)室内，注意(yì)防水防塵(chén)，避免陽(yáng)光直射。
4電(diàn)磁流量計的(de)安裝.
4.1流量計(jì)安(ān)裝方案的确定(dìng)
　　由于(yú)流量計安裝在(zài)豎(shù)井内26m的位(wèi)置(zhì)，且豎(shù)井口(kǒu)尺寸(cùn)較小，所以(yǐ)流量計安裝的(de)重點(diǎn)在(zài)于(yú)流量(liàng)計的起吊(diào)和運輸(shū)。爲(wèi)了解決流(liú)量計在受限空間的(de)吊裝運輸問題，計(jì)劃(huà)采用(yòng)兩種(zhǒng)方案:方案(àn)一采用150t汽車起重機進行吊裝(zhuāng)，方案(àn)二采(cǎi)用龍(lóng)門吊(diào)加(jiā)電動葫蘆的(de)組(zǔ)合(hé)方式(shì)進行吊裝。汽車(chē)起重機(jī)吊裝(zhuāng)可(kě)以将(jiāng)流量計一(yī)次吊運(yùn)到位，省(shěng)去二(èr)次倒運,但(dàn)安(ān)裝(zhuāng)的穩(wěn)定性(xìng)和可操作性(xìng)不(bú)及龍門(mén)吊，且采用汽車起重機起吊必須(xū)将龍(lóng)門吊(diào)和物料提(tí)升機拆(chāi)除(chú)之後(hòu)方可吊裝,有可(kě)能超出施工工(gōng)期,經(jīng)過綜合各(gè)方面因素考慮,采用第二種方(fāng)案進行流量計(jì)吊裝。
4.2流量計吊(diào)裝
4.2.1準(zhǔn)備工作
(1)對隧(suì)洞兩端鋼管(guǎn)進行(háng)安(ān)裝(zhuāng)澆注(zhù),鋼管長度2m、直徑(jìng)3460mm、厚度30mm,采用(yòng)自密實c30w8鋼(gāng)筋混凝土(tǔ)澆築，完成(chéng)之後(hòu)進行隧洞回填(tián)灌漿,确(què)保(bǎo)隧洞(dòng)無滲水。
(2)委托具(jù)有相應資(zī)質的單位對(duì)龍門吊(diào)2台電動葫蘆的性能(néng)進行(háng)檢測，并出具(jù)檢(jiǎn)測報(bào)告,确(què)保電能葫(hú)蘆性(xìng)能(néng)正(zhèng)常。本(běn)工程電動葫蘆(lú)設計吊裝(zhuāng)重量(liàng)爲10t,根據計算,起吊重量符(fú)合使(shǐ)用要求(qiú)。
(3)對龍門(mén)架各構件(jiàn)進行(háng)檢查(chá),對有(yǒu)損傷(shāng)的部位進(jìn)行更(gèng)換，确保(bǎo)其承載(zǎi)力(lì)達到使(shǐ)用要(yào)求。
(4)試吊，将流量(liàng)計用2個電(diàn)動葫蘆吊(diào)起,離地約(yuē)500mm,靜止2h,流量(liàng)計高度無(wú)下降即爲(wèi)合格(gé)。
4.2.2吊裝流(liú)量計
　　本工程流量(liàng)計管徑(jìng)爲dn3400mm,長度(dù)爲3400mm,重(zhòng)9t,采(cǎi)用2台10t電(diàn)動葫蘆進行吊(diào)裝。兩根(gēn)電動(dòng)葫(hú)蘆鋼絲繩平行(háng),則每(měi)根鋼絲繩(shéng)承載重量4.5t。取動荷載系(xì)數爲1.1,不(bú)均衡系數爲1.2,則每根鋼絲繩承重爲4.5x1.1x1.2=5.94t,符(fú)合(hé)吊裝承載(zǎi)力要求。
鋼絲繩(shéng)、卸扣(kòu)的規格、型(xíng)号(hào)及選(xuǎn)型(xíng)計算。
(1)鋼絲(sī)繩。本(běn)工程流量(liàng)計整(zhěng)節重(zhòng)量9t,即重力(lì)爲88200n,用(yòng)繩扣捆系(xì)吊裝,所有(yǒu)鋼絲(sī)繩采用(yòng)同(tóng)一型(xíng)号,根據圖(tú)1所示(shì),鋼絲繩b受力最(zuì)大,分支(zhī)數爲2根(gēn),分支頂端夾角爲60°。

①每一股鋼絲(sī)繩受力計算公(gōng)式爲

式中(zhōng):s爲鋼絲繩(shéng)的(de)容許拉(lā)力,n;g爲吊(diào)物重量(liàng),n;n爲鋼(gāng)絲繩(shéng)分支(zhī)數;c爲角(jiǎo)度(dù)系數(shù),取1.2;h;爲動荷系數(shù),取1.1;k2爲(wèi)不均(jun1)衡系數,取(qǔ)1.2。
②鋼(gāng)絲繩極限屈服拉力計(jì)算公(gōng)式(shì)爲

式中(zhōng):d1爲鋼絲繩直徑(jìng)，mm;爲(wèi)抗(kàng)拉(lā)強度，按(àn)1770n/mm2計。
　　直徑采(cǎi)用标準規格，管(guǎn)道鋼(gāng)管吊裝鋼絲繩選用(yòng)直徑爲32mm、抗拉強(qiáng)度爲1770n/mm2的規格。其他構(gòu)件吊(diào)裝重(zhòng)量在(zài)3．0t以内，經計算(suàn)吊裝鋼絲繩(shéng)選用直徑(jìng)爲(wèi)16mm。
(2)卸扣。由式(3)可(kě)知，1個卸扣需承(chéng)受的(de)荷載p爲69854．4n。卸(xiè)扣銷軸直徑計(jì)算公(gōng)式爲

式中:d2爲卸(xiè)扣銷(xiāo)軸直(zhí)徑，mm;p爲(wèi)卸扣承受(shòu)的載荷，n。
　　直(zhí)徑采(cǎi)用标(biāo)準規格，管(guǎn)道鋼管吊(diào)裝選(xuǎn)用卸扣銷軸直(zhí)徑爲(wèi)45mm。其他構件(jiàn)吊裝(zhuāng)重量在3.0t以(yǐ)内，吊裝選(xuǎn)用卸扣銷(xiāo)軸直(zhí)徑不(bú)小于20mm。
4.3流量計和(hé)伸縮節對接
　　流(liú)量計法蘭(lán)預留(liú)螺栓孔(kǒng)126個(gè),孔徑(jìng)28mm,采用螺栓(shuān)連接(jiē),中(zhōng)間采用密封(fēng)膠墊片粘貼，伸(shēn)縮節可以(yǐ)自由(yóu)伸縮100mm,在(zài)對接過(guò)程中(zhōng),伸(shēn)縮(suō)節先(xiān)調整在(zài)伸縮狀(zhuàng)态士(shì)50mm位置,螺栓安裝時需對稱,确保(bǎo)全部螺栓均可(kě)安裝(zhuāng)到位。安裝後對流量(liàng)計進.行複測(cè)，誤(wù)差均在允許偏(piān)差範(fàn)圍之(zhī)内,符(fú)合施工(gōng)要求。
　　施(shī)工過程中(zhōng)必須(xū)注意以下(xià)幾點(diǎn):①吊裝(zhuāng)設備安裝高度(dù)及(jí)平行位(wèi)置必(bì)須經(jīng)過測(cè)量打點,确(què)保安(ān)裝位(wèi)置正确;②密(mì)封膠(jiāo)墊(niàn)片(piàn)須整(zhěng)圈粘貼牢(láo)固;③在安裝(zhuāng)過程中,測(cè)量必須(xū)嚴格把(bǎ)關,根據現場情(qíng)況,将(jiāng)垂(chuí)直(zhí)度、平面位(wèi)置(zhì)、高(gāo)程控制在(zài)誤差允許範圍(wéi)之内;④孔位(wèi)對準後,固(gù)定螺(luó)杆及螺(luó)帽(mào)在擰(nǐng)緊過(guò)程(chéng)中(zhōng)采用(yòng)人工(gōng)配合機械的方式對稱、均(jun1)勻緊固,以免受力不均勻(yún)對螺(luó)紋産生影響。
4.4系(xì)統水(shuǐ)壓試(shì)驗
　　引(yǐn)水隧洞爲(wèi)有壓(yā)隧洞(dòng)，流量(liàng)計、伸縮節及傳(chuán)感器(qì)等整(zhěng)體(tǐ)安裝結束後(hòu)，需(xū)進(jìn)行水(shuǐ)壓試驗，試(shì)驗壓(yā)力爲(wèi)1.5倍的工作(zuò)壓力(lì)，水壓(yā)試驗(yàn)合格(gé)後，方可投(tóu)入運(yùn)行。
4.5系(xì)統調試(shì)與投運
　　根據(jù)儀表參數(shù)、工藝參數、運行(háng)控制(zhì)方式、測(cè)量(liàng)介質(zhì)以及(jí)測量環境來對(duì)智能變送(sòng)器進(jìn)行主菜單(dān)、子程序的(de)功能(néng)和數據(jù)組态.設(shè)定。測試(shì)日期爲(wèi)2016年3月24日,當管道(dào)充滿水後，對傳感器電纜、電極(jí)進行阻(zǔ)抗(kàng)及絕緣性(xìng)能測試，利(lì)用模拟器對智(zhì)能變(biàn)送器模拟(nǐ)測試，在安(ān)裝完(wán)成之後，組織人(rén)員對流量計進(jìn)行試運行，确定(dìng)流量計運(yùn)行良好且(qiě)計量正确(què)，運行計(jì)量(liàng)部分(fèn)測試結果見表(biǎo)1。

5結(jié)語
　　采用(yòng)龍門吊吊(diào)裝流(liú)量計(jì)安裝施工(gōng)時間爲14d,包(bāo)括電動葫(hú)蘆的檢(jiǎn)測(cè)和維(wéi)修、試(shì)吊(diào)、吊裝、試(shì)運行(háng)等,相(xiàng)對150t汽(qì)車起重機吊裝(zhuāng)，節約(yuē)了時間和(hé)資金，達到了節(jiē)約時間(jiān)和成本(běn)的目(mù)标。
　　 超大口(kǒu)徑電磁流(liú)量計(jì)在城市(shì)引水工(gōng)程輸水管(guǎn)線中(zhōng)應用越來(lái)越廣(guǎng)泛,在安(ān)裝(zhuāng)過程(chéng)中，必須嚴格控(kòng)制其各個構件(jiàn)的安(ān)裝(zhuāng)工藝和(hé)方法，包(bāo)括(kuò)流量(liàng)計構件的安(ān)裝(zhuāng)、伸縮(suō)節的(de)對中(zhōng)及調(diào)平、傳感器(qì)的防(fáng)幹擾措施(shī)等，嚴格控制影(yǐng)響測(cè)量精度(dù)的(de)幾個(gè)關(guān)鍵工藝(yì)點,對現場安裝流程(chéng)中的(de)運輸(shū)、組裝、吊(diào)裝、對中(zhōng)、調平(píng)、焊(hàn)接、無損(sǔn)檢測、防腐等環(huán)節的質量必須(xū)控制到位，根據工(gōng)藝參數、控制(zhì)參數、儀(yí)器參數設定菜(cài)單(dān)程序(xù)的功能(néng)和(hé)數據(jù)，以保證(zhèng)測量數(shù)據正确有效。水(shuǐ)庫引水工程實(shí)踐表(biǎo)明，采用上(shàng)述施(shī)工(gōng)方法，可(kě)以減少對儀器(qì)的(de)損傷(shāng)，确保工(gōng)期可控、安(ān)裝(zhuāng)質量有保證，繼而保證計(jì)量的正确性(xìng)、運(yùn)行的可(kě)靠性(xìng)等。

以上内(nèi)容源(yuán)于(yú)網絡，如(rú)有侵權聯系即(jí)删除!