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插入式超聲波流量計對污水管網流量監測方法

發布時間：2021-09-02

?污水管網監測系統通過在各匯水分區設置液位計、流量計、水質儀等傳感器，利用實時監測獲取的數據，可實現對整個管網系統的入流和污水的精確調度，確保實現感知管網運行、預警污水冒溢、定位淤積管段、分析雨污混接、輔助泵站調度等功能。其中流量與液位的精確實時測量則是實現上述功能的基礎與前提。

根據需求來說，污水管網系統的流量與液位測量有這些特點：

① 流速相對較低，需要滿足低至0.1m/s以下的低流速運行狀態與超過1m/s的中等流速運行狀態的測量；

② 滿管運行，污水管中垃圾多、污染大，對傳感器的抗腐蝕與抗干擾提出更高的要求；

③ 現場無供電條件，儀表需自帶可充電電池，單次供電可達半年以上；

④ 設備均置于井下放置，防爆、耐腐蝕，防護等級達到IP68，盡可能免維護；

⑤ 流量測量精度在±5%以內。

由于超聲波原理是一種接觸式的測量方式，因此超聲波流量計的安裝方式通常有如下幾種：

①漲圈法安裝：適用于DN150至DN2000的管道內安裝；

②L桿安裝：無管徑限制要求，安裝無需下井，但較容易掛垃圾；

③浮板、浮船安裝：安裝方便，適用于非滿管的明渠或箱涵安裝；

④渠道側壁安裝：能夠適用于各種渠道尺寸，但安裝施工較為繁瑣；

⑤插入式安裝：對于滿管、非滿管均可適用，但需進行管壁打孔，并需要一定的操作空間。

由于某市污水管網系統均為滿管運行，管徑大部分在DN300-DN1200之間，考慮到經濟、時間成本以及施工安全問題，故采取漲圈法與L桿法這兩種固定方式：

對于混凝土管、鑄鐵管、銅管等內壁摩擦系數較大的管道，推薦采用漲圈法安裝；

對于PE管、雙壁波紋管這類內壁較為光滑的管道，推薦采用L桿法安裝。

具體操作步驟：

一、清理井下漂浮垃圾。在低水位的時段（不如說夜間或者清晨）之前，下游泵站提前抽水，盡可能降低井內水位，使得安裝時水位盡可能低，否則會極大增加下井施工人員安裝難度，一直抽到封堵氣囊時為止；

二、在安裝點位的上游，在施工隊車輛方便施工的井下封堵氣囊，確保施工人員下井安裝時安全，流速盡可能低；

三、視管底污泥高度確定傳感器安裝位置，如將傳感器安裝在距中心垂線45°貼壁位置（即4：30或7：30方向），根據管徑大小在路面拼接好漲圈（如DN1000的管徑，拼成周長略小于3.14米的漲圈）；

四、待水位降至傳感器安裝角度以下時，施工人員下井將漲圈固定在沉井內上游方向的管口內一臂距離，手工即可固定，無需額外工具；

五、完成設備調試，把變送器用專用固定裝置固定在井蓋下方防墜網上即可。

需要注意事項：

? DN1000對應的不銹鋼漲圈較重，需要水位盡可能低，否則施工人員很難拿著這么大的漲圈在水中作業；

? 如果管壁為PE管或者雙壁波紋管這類粗糙系數較小的材質，則不建議使用漲圈安裝，否則漲圈容易被水流沖出；

? 如果水位無法降至至少露出管口，則不建議使用漲圈安裝，因為需要確定傳感器的安裝角度，如在水下操作誤差會很大。