摘要:城市引水(shui)工程通常采用地(di)下開挖隧洞進行(hang)調配水資源,而超(chao)大口徑流量計 作(zuo)爲計量水資源調(diao)配的關鍵設備，是(shì)施工過程中的一(yī)個關鍵節點,由于(yú)其屬于精密儀器(qi)、體積大、重🏃‍♂️量重且(qie)通常安裝在相對(dui)狹小的空間内,不(bú)能受到撞擊或者(zhe)磕碰,因此流量計(ji)在安裝方法和工(gōng)藝要求上比較高(gāo),工期及成本也是(shi)一個需要考量的(de)因素。在實際施工(gong)中，要結合現場實(shi)際去選擇更爲優(you)♉化的施工方案🌈，根(gēn)據對采用汽車吊(diao)和龍門吊☎️安裝方(fang)法的比較,采用電(dian)動葫蘆結合龍門(men)架的安裝方式在(zài)工期、成本、安裝✉️質(zhì)量、操作方式上更(gèng)具優勢,安裝完成(chéng)後流量計運轉🏃‍♂️正(zhèng)常、計量正确,安裝(zhuang)方案适㊙️用。
　　在現代(dài)城市不斷擴容的(de)大背景下，城市的(de)水資源戰略🐇儲備(bèi)和調配越來越重(zhong)要，地下大型輸水(shui)管網作爲水資源(yuán)調配的重要手段(duàn)也越來越多。對輸(shū)水的實時流量、累(lei)計流量的計量關(guān)乎水🌈資源調配的(de)成敗，而應用超大(dà)口徑輸水管線電(dian)磁流量計進行♋輸(shu)水流量計量檢測(ce)已經成爲常态化(huà)。 超大口徑電磁流(liú)量計 的安裝質量(liang)直接影響儀表的(de)安全穩定運行和(hé)檢測正确性。爲确(que)保儀表運行穩定(dìng)可靠、系統計量正(zheng)确，對儀表安裝工(gōng)藝、方法、系統抗幹(gan)擾措施、焊接質量(liang)檢驗以及關鍵工(gong)序的施工，要進行(hang)🌈嚴格的過程控制(zhi)。
1工程概況
　　水庫引(yǐn)水工程設計引水(shui)隧道長10km，隧道直徑(jing)爲DN3600mm，采用鋼筋混㊙️凝(níng)❗土内襯結構,調配(pèi)輸水的實時流量(liàng)和累積流量數🍉據(jù)的采集采用SKLD系列(liè)電磁流量計。
　　本工(gōng)程采用的口徑爲(wèi)DN3400mm的電磁流量計長(zhang)3.4m、重9t、額定壓強0.6MPa,最大(dà)計📞量量程30000m3/h,安裝深(shēn)度26m,安裝部件包括(kuò)流量計及伸縮節(jiē)❓，均安🔞裝在流量計(jì)井内;井口有洞内(nèi)施工用物料⚽提升(sheng)機及龍門架一套(tao)，龍門架高7.8m,井口爲(wei)長方形，長7.2m,寬6m;流量(liàng)計井施工場地地(dì)表以荒🏒地爲主,地(dì)勢較平整,場地寬(kuan)闊，四面😘爲丘陵坡(pō)地環繞,呈凹字形(xing)，無其他建築物或(huo)構築物,無外部幹(gàn)擾因素。
　　與流量計(jì)相連接的兩端隧(sui)道設置漸變段，隧(suì)道内徑由3600mm縮小爲(wei)3460mm,内襯鋼管，管材選(xuan)用原設計DN3400mm壓力鋼(gāng)管😍,管壁厚30mm,鋼管爲(wei)📐成品加工,兩端鋼(gāng)管各焊接寬300mmx厚30mm環(huan)向鋼闆止水翼環(huan)兩道。
　　流量計井施(shi)工期間作爲隧洞(dòng)開挖及二次襯砌(qì)工作井,作爲物料(liào)設備進出口和人(ren)員進入口。工作井(jǐng)開挖尺寸爲8mx9.2m的豎(shù)井,深度30m,井底闆高(gāo)程爲黃海高程29.00m,井(jǐng)頂面高程爲黃海(hai)高程55.00m,壁厚1m。底闆、井(jǐng)壁鋼筋防滲混凝(ning)土标🔅号爲C25P8。
2電磁流(liú)量計的工作原理(lǐ)和結構組成
　　電磁(cí)流量計 測量原理(lǐ)爲法拉第電磁感(gǎn)應定律。其傳感器(qì)部分由線圈🔆、電極(ji)和絕緣内襯組成(cheng)，安裝在測量管内(nei)部，測量管是一種(zhong)非導磁合金短管(guǎn)。兩隻電極沿管道(dao)🈲橫向貼着管壁内(nei)部固定在測量管(guǎn)上。在測量時傳感(gan)器中的勵磁線圈(quān)🤞通電産生✌️磁場，将(jiāng)在與測量管軸線(xiàn)垂直的方向産生(shēng)一磁通量密度爲(wèi)B的工作磁✏️場，此時(shi)如果具有一定導(dao)電率的流體經過(guo)測量管,将切割磁(cí)🥰力線感應出電❓勢(shi)E,由電極将這些微(wei)小的感應電勢采(cai)集,并輸🔱送至儀表(biao)的轉換器部分,對(dui)信号進行放大、修(xiu)正等操作,再通過(guo)公式将其換算成(chéng)相應的流量數據(jù),最終顯🌍示到儀表(biǎo)或輸出到上位機(jī)系統。
　　導電流體在(zai)磁場中作垂直方(fāng)向流動而切割磁(cí)感應♊力線時，也會(huì)在管道兩邊的電(diàn)極上産生感應電(dian)勢。感🚶應電勢的方(fāng)向🈲由右手定則判(pan)定,感應電勢的大(da)小計算公式[0爲
E=KBD?(1)
式(shi)中:E爲電極間的感(gǎn)應電勢，V;K爲與磁場(chang)分布及軸向長度(dù)有關的🤞系數;B爲磁(ci)感應強度，T;D爲測量(liàng)管内徑，m;v爲平均流(liú)速，m/s。
體積流量Qv等于(yu)流體的流速v與管(guan)道截面積πD2/4的乘積(jī)，将式(1)代🚩入😄得:
Qv=πDE/(4KB)(2)
　　由式(shi)(2)可知，在流量計直(zhí)徑D确定且保持磁(ci)感應強度B不變時(shí)，被測⭐體積流量與(yu)感應電勢呈正相(xiàng)關關系。爲了更好(hao)得出最終📧測量結(jié)果,還需在流量計(jì)兩側各安裝一根(gēn)電極，引入感應電(dian)勢E,利用感應電勢(shi)測🎯量原理測量此(ci)感應💰電勢的大小(xiao)，就可計算出體積(jī)🌈流量,得出測量值(zhí)。
3電磁流量計的安(an)裝要求
(1)電磁流量(liàng)計的安裝位置要(yao)根據設計圖紙來(lai)确定❓，具體型号由(yóu)業主方确定。電磁(ci)流量計的傳感器(qì)也需嚴格按照設(shè)計圖紙及設備形(xíng)式确定其安裝位(wei)置，其安裝形式不(bú)可随意更改。安裝(zhuang)時,要特别注意二(èr)個電極的軸線必(bì)須大緻在水平方(fāng)向上。
(2)電磁流量計(ji)的傳感器安裝要(yao)能保證測量管中(zhong)充💞滿被測介質🌈,所(suǒ)以在設計時,選擇(ze)較爲平直的一.段(duàn)💘隧洞，在流量計兩(liǎng)端各100m處将隧洞直(zhi)徑由3.6m變爲3.4m,以保證(zheng)隧洞内水流充滿(mǎn)測量管，流量計傳(chuán)感器最好安👨‍❤️‍👨裝在(zai)測量管的中部，避(bì)免端部真空影響(xiǎng)計量效果。
(3)安裝傳(chuán)感器時要注意傳(chuan)感器上箭頭的方(fāng)向是指水流的方(fang)向，在安裝之前需(xu)調整好流量計的(de)方向🔞而後進行吊(diào)裝。
(4)在安裝電磁流(liu)量計的傳感器時(shí)，要安裝在相對固(gu)定💛的位置,确保其(qí)不受周圍環境的(de)影響,特别是振㊙️動(dong);如💰果必⭐須安裝在(zai)有振動的地方時(shi)，需要在安裝傳感(gan)器的管道兩側進(jin)行加固😘，減少振動(dòng)對儀器的幹擾。
(5)在(zai)電磁流量計傳感(gan)器安裝要求上，對(duì)直管段長度的🈚要(yào).求一.般在傳感器(qi)上遊側不小于10倍(bèi)管道直徑,在下遊(yóu)側不小于2倍管道(dao)直徑。
(6)流量計安裝(zhuāng)偏差要求:垂直度(du)偏差≤326",平面位置偏(pian)差≤10mm,高程🐕偏📐差≤15mm。
(7)轉換(huàn)器一般安裝在室(shi)内，注意防水防塵(chén)，避免陽光直射。
4電(dian)磁流量計的安裝(zhuāng).
4.1流量計安裝方案(an)的确定
　　由于流量(liàng)計安裝在豎井内(nei)26m的位置，且豎井口(kǒu)尺寸較小，所以流(liu)量計安裝的重點(dian)在于流量計的起(qǐ)吊👌和運輸。爲了解(jie)決流量計在受限(xiàn)空間的吊裝運輸(shū)🏃問題，計劃采用兩(liang)種方案:方案一采(cǎi)用150t汽車起重機進(jin)行吊裝，方案二采(cai)用龍門吊加電動(dòng)葫蘆的組合方式(shi)進行吊裝。汽車起(qi)重機吊裝可以将(jiang)流量計一次吊運(yùn)到位，省去二次倒(dao)運,但安裝的穩定(ding)性和可操作性不(bú)及龍門吊，且采用(yòng)汽車起重機起吊(diào)必須将龍門吊和(he)物料提升機拆除(chú)之後方可吊裝,有(you)可能超出施工工(gong)期,經過綜合各方(fāng)面因素考慮,采用(yong)㊙️第二種方案進行(háng)流量計吊裝。
4.2流量(liang)計吊裝
4.2.1準備工作(zuò)
(1)對隧洞兩端鋼管(guǎn)進行安裝澆注,鋼(gang)管長度2m、直徑3460mm、厚度(dù)30mm,采用自密實C30W8鋼筋(jīn)混凝土澆築，完成(cheng)之後進行隧洞回(hui)填灌👅漿,确保隧🔅洞(dòng)無滲水。
(2)委托具有(you)相應資質的單位(wei)對龍門吊2台電動(dòng)葫蘆的🏃🏻‍♂️性能進行(háng)檢測，并出具檢測(ce)報告,确保電能葫(hú)蘆性能正常。本工(gōng)程電♈動葫💚蘆設計(ji)吊裝重量爲10t,根據(ju)🔞計算,起吊重量🏃🏻符(fu)合使用要求。
(3)對龍(long)門架各構件進行(háng)檢查,對有損傷的(de)部位進行💯更🧡換，确(que)保其承載力達到(dào)使用要求。
(4)試吊，将(jiang)流量計用2個電動(dong)葫蘆吊起,離地約(yuē)500mm,靜止2h,流量計高度(du)無下降即爲合格(ge)。
4.2.2吊裝流量計
　　本工(gong)程流量計管徑爲(wèi)DN3400mm,長度爲3400mm,重9t,采用2台(tai)10t電動葫蘆♊進行吊(diao)🔆裝。兩根電動葫蘆(lú)鋼絲繩平行,則每(mei)根鋼絲繩承載重(zhòng)量4.5t。取動荷載系數(shù)爲1.1,不均衡系數爲(wèi)1.2,則每根鋼絲繩承(cheng)重🈲爲4.5x1.1x1.2=5.94t,符合吊裝承(cheng)載力要求。
鋼絲繩(sheng)、卸扣的規格、型号(hào)及選型計算。
(1)鋼絲(sī)繩。本工程流量計(jì)整節重量9t,即重力(lì)爲88200N,用繩扣捆✉️系吊(diào)裝,所有鋼絲繩采(cǎi)用同一型号,根據(ju)圖1所示🧑🏾‍🤝‍🧑🏼,鋼絲繩b受(shou)力最大,分支數爲(wei)2根,分支頂端夾角(jiǎo)爲60°。

①每一股鋼絲繩(sheng)受力計算公式爲(wèi)

式中:S爲鋼絲繩的(de)容許拉力,N;G爲吊物(wù)重量,N;n爲鋼絲繩分(fen)支數;C爲角度系數(shu),取1.2;h;爲動荷系數,取(qǔ)1.1;k2爲不均衡系數,取(qǔ)1.2。
②鋼絲繩極限屈服(fu)拉力計算公式爲(wei)

式中:d1爲鋼絲繩直(zhi)徑，mm;爲抗拉強度，按(àn)1770N/mm2計。
　　直徑采用标準(zhǔn)規格，管道鋼管吊(diào)裝鋼絲繩選用直(zhi)徑爲32mm、抗🍓拉強👅度爲(wei)1770N/mm2的規格。其他構件(jiàn)吊裝重量在3．0t以内(nei)，經計算吊裝鋼絲(si)㊙️繩選用直徑爲16mm。
(2)卸(xie)扣。由式(3)可知，1個卸(xiè)扣需承受的荷載(zǎi)P爲69854．4N。卸扣銷軸直徑(jing)計⁉️算公式爲

式中(zhong):d2爲卸扣銷軸直徑(jìng)，mm;P爲卸扣承受的載(zai)荷，N。
　　直徑采用标準(zhun)規格，管道鋼管吊(diao)裝選用卸扣銷軸(zhou)直徑爲45mm。其他構件(jiàn)吊裝重量在3.0t以内(nei)，吊裝選用卸扣銷(xiāo)軸直徑不小🧡于20mm。
4.3流(liu)量計和伸縮節對(duì)接
　　流量計法蘭預(yu)留螺栓孔126個,孔徑(jing)28mm,采用螺栓連接,中(zhong)間🌈采🈲用密封膠墊(niàn)片粘貼，伸縮節可(ke)以自由伸縮100mm,在對(duì)接🔆過程中,伸縮節(jiē)先調🐉整在伸縮狀(zhuàng)态士50mm位置,螺栓安(ān)裝時需對稱,确保(bǎo)全部螺栓均可安(an)裝到位。安裝後對(duì)流量計進.行複測(cè)，誤差均在允許⭐偏(pian)差範圍之内,符合(he)施工要求。
　　施工過(guò)程中必須注意以(yǐ)下幾點:①吊裝設備(bèi)安裝高度及平行(háng)位置必須經過測(cè)量打點,确保安裝(zhuang)位置正确;②密封🈚膠(jiao)墊👣片須整圈粘貼(tie)牢固;③在安裝過程(chéng)中㊙️,測量必須嚴格(ge)把關,根據現場情(qing)況,将垂直度、平面(mian)位置、高程控制在(zai)誤差允許範圍之(zhi)内;④孔位對準後🔞,固(gù)定螺杆及螺帽在(zai)擰緊過程中采用(yòng)人工配合機械的(de)方式對稱、均勻緊(jǐn)固,以免☀️受力不均(jun)勻對螺紋産生影(yǐng)響。
4.4系統水壓試驗(yàn)
　　引水隧洞爲有壓(ya)隧洞，流量計、伸縮(suo)節及傳感器等整(zheng)體安裝結束後，需(xū)進行水壓試驗，試(shi)驗壓力爲1.5倍⛹🏻‍♀️的工(gōng)作壓力，水⛷️壓試🔴驗(yan)合格後，方可投入(ru)運行。
4.5系統調試與(yǔ)投運
　　根據儀表參(can)數、工藝參數、運行(háng)控制方式、測量介(jie)質以及測量環境(jìng)來對智能變送器(qì)進行主菜單、子程(cheng)序的功能和數據(jù)組态.設定。測試日(rì)期爲2025年12月16日,當管(guǎn)道充滿水後，對傳(chuan)感器電纜、電極進(jìn)行阻抗及絕緣性(xing)能測試，利用模拟(nǐ)器對智能變送器(qi)模拟測試，在安裝(zhuang)完成之後，組織人(ren)員對流量計進行(háng)試運行，确定流量(liang)計運行良好且計(jì)量正确，運行計量(liàng)部分測試結果見(jiàn)表1。

5結語
　　采用龍門(men)吊吊裝流量計安(ān)裝施工時間爲14d,包(bāo)括電動葫㊙️蘆的檢(jian)測和維修、試吊、吊(diao)裝、試運行等,相對(dui)150t汽車起重機吊裝(zhuang)，節約✨了時間和資(zī)金，達到了節約時(shí)間和成🧡本的目标(biāo)。
　　 超大口徑電磁流(liú)量計在城市引水(shui)工程輸水管線中(zhōng)應用越來越廣泛(fan),在安裝過程中，必(bi)須嚴格控制其各(ge)個構件的安裝工(gōng)藝和方法，包括流(liu)量計構件的安裝(zhuang)、伸縮節的對中及(ji)調平、傳感器的防(fáng)幹擾措施等，嚴格(ge)控制影響測量精(jing)度的幾個關鍵工(gōng)藝點,對現場安裝(zhuāng)流程中的運輸、組(zǔ)裝、吊裝、對中、調平(ping)、焊接、無損檢測、防(fáng)腐等環節的質量(liàng)必須控制到位，根(gen)據工藝參數、控制(zhi)參數、儀器參數設(shè)定菜單程序的功(gōng)能和數據，以保證(zhèng)測量數據正确有(yǒu)效。水庫引水工程(chéng)實踐表明，采用上(shàng)述施工方法，可以(yi)減少對儀器的損(sǔn)傷，确保工期可控(kong)、安裝質量有保證(zheng)，繼而保證計量的(de)正确性、運行的可(kě)靠性等。

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