摘要:城市(shi)引水工程(cheng)通常采用(yòng)地下開挖(wā)隧洞進行(háng)調配水資(zi)源,而超大(dà)口徑流量(liàng)計 作爲計(ji)量水資源(yuán)調配的關(guan)鍵設備，是(shi)施工過程(cheng)中的一個(gè)關鍵💰節點(diǎn),由于其屬(shǔ)于精密儀(yí)器、體積大(da)、重量重且(qiě)通常安裝(zhuang)在相對狹(xiá)小的空間(jiān)内,不能受(shou)到☔撞擊或(huò)者磕碰,因(yīn)此流量計(jì)在安裝方(fāng)法和工藝(yi)要求上比(bi)較高,工期(qī)及成本也(ye)是一個需(xū)要㊙️考量的(de)因素。在實(shí)際施工中(zhong)，要結合現(xiàn)場實際去(qù)選擇更爲(wei)優化的施(shī)工方🌍案，根(gen)據對采用(yòng)汽車吊和(he)龍門吊安(an)裝方法的(de)比較,采用(yong)電動葫蘆(lú)結合龍門(mén)架的安裝(zhuang)方式🧑🏽‍🤝‍🧑🏻在工(gōng)期、成本、安(ān)裝質量、操(cāo)作方式上(shang)更具優勢(shì),安裝完成(cheng)後流量計(jì)運轉正常(chang)、計💚量正确(què),安裝方案(an)适♋用。
　　在現(xian)代城市不(bu)斷擴容的(de)大背景下(xia)，城市的水(shui)資源戰略(lue)儲備和⁉️調(diào)配越來越(yue)重要，地下(xià)大型輸水(shuǐ)管網☁️作爲(wei)水資源調(diào)配的重要(yào)📐手段也越(yue)來越多。對(dui)輸水的實(shí)時😍流量、累(lei)計流量的(de)計量👌關乎(hū)水資源調(diao)配的成敗(bai)，而應用超(chāo)大口徑輸(shū)水管線電(diàn)磁流量計(jì)進行📞輸水(shui)流量計量(liang)檢測已經(jīng)🌈成爲常态(tài)化。 超大口(kǒu)徑電磁流(liú)量計 的安(an)裝質量直(zhí)接影響儀(yi)表的安全(quán)穩定運行(háng)和檢測正(zhèng)确性❓。爲确(què)保儀表運(yun)行穩定可(kě)靠、系統計(ji)量正确，對(dui)儀表✂️安裝(zhuāng)工藝、方法(fǎ)⭐、系統抗幹(gàn)擾措施、焊(hàn)接質量檢(jiǎn)驗🙇🏻以及關(guān)鍵工序的(de)施工，要進(jin)行嚴格的(de)過程控制(zhì)。
1工程概況(kuàng)
　　水庫引水(shui)工程設計(ji)引水隧道(dào)長10km，隧道直(zhi)徑爲DN3600mm，采用(yong)鋼筋混凝(níng)土内襯結(jie)構,調配輸(shū)水的實時(shí)流量和累(lèi)積流量數(shu)據的采集(ji)🔴采用SKLD系列(liè)電磁流量(liang)計。
　　本工程(chéng)采用的口(kǒu)徑爲DN3400mm的電(dian)磁流量計(ji)長3.4m、重9t、額定(ding)壓強0.6MPa,最大(dà)計量量程(chéng)30000m3/h,安裝深度(du)26m,安裝部件(jiàn)包括流量(liàng)計♌及伸縮(suo)節，均安裝(zhuang)在流量✉️計(jì)井内;井口(kou)有洞内施(shī)工用物料(liao)提升機及(ji)龍門架一(yi)套，龍門架(jia)🆚高7.8m,井口爲(wèi)長方形，長(zhang)7.2m,寬6m;流量計(jì)井施工場(chǎng)地地表以(yǐ)荒💔地爲主(zhǔ),地勢較平(ping)整,場👈地寬(kuan)闊，四面♈爲(wèi)丘陵坡地(di)環繞,呈凹(ao)字形，無其(qi)他建築🈲物(wu)或構築物(wù),無外部幹(gàn)擾因素。
　　與(yǔ)流量計相(xiàng)連接的兩(liǎng)端隧道設(shè)置漸變段(duàn)，隧道内徑(jing)✌️由✉️3600mm縮小爲(wei)👣3460mm,内襯鋼管(guǎn)，管材選用(yòng)原設計DN3400mm壓(yā)力鋼管,管(guǎn)壁🈚厚30mm,鋼管(guan)爲成品加(jiā)工🌏,兩端鋼(gang)管各焊接(jie)寬300mmx厚30mm環向(xiàng)鋼闆止水(shuǐ)翼環兩道(dao)。
　　流量計井(jing)施工期間(jian)作爲隧洞(dong)開挖及二(èr)次襯砌工(gong)🌏作井,作爲(wèi)物料設備(bei)進出口和(he)人員進入(rù)口。工作井(jing)開挖尺寸(cun)爲8mx9.2m的豎井(jing),深度30m,井底(di)闆高程爲(wei)黃海高程(chéng)29.00m,井頂面高(gāo)程爲黃海(hai)高程55.00m,壁厚(hou)🌈1m。底闆、井壁(bi)鋼筋防滲(shen)混凝土标(biāo)号爲C25P8。
2電磁(ci)流量計的(de)工作原理(li)和結構組(zǔ)成
　　電磁流(liú)量計 測量(liàng)原理爲法(fa)拉第電磁(cí)感應定律(lǜ)。其傳感器(qi)部分由📧線(xian)圈🌂、電🏃‍♂️極和(he)絕緣内襯(chèn)組成，安裝(zhuāng)在測量管(guan)内部，測量(liang)✉️管是🤞一種(zhong)非導❌磁合(he)金短管。兩(liang)隻電極沿(yan)管道橫向(xiang)貼着管壁(bi)内部固🌈定(ding)在測量管(guǎn)上。在測量(liàng)時傳感器(qi)中的⭕勵磁(cí)線圈💞通電(dian)産生磁場(chǎng)，将在與測(cè)量管🛀🏻軸線(xian)垂直的方(fang)向産生一(yi)磁通量密(mi)度爲B的工(gong)作磁🙇🏻場，此(cǐ)時如果具(jù)有一定導(dao)電率🧡的流(liú)體經過測(ce)量管,将切(qie)割磁力線(xiàn)感🧡應出電(dian)勢E,由電極(ji)将這些微(wei)小的🔞感💰應(yīng)電勢采集(jí),并輸❌送至(zhì)儀表的轉(zhuǎn)換器部分(fen),對信号進(jin)行放大、修(xiu)正等操作(zuò),再通過公(gōng)式将其換(huan)算成相應(ying)的流量數(shu)據🌏,最終顯(xian)示到儀表(biao)或輸出到(dào)上位🐆機系(xi)統。
　　導電流(liu)體在磁場(chǎng)中作垂直(zhi)方向流動(dòng)而切割磁(ci)感👉應🚩力線(xian)時，也會在(zai)管道兩邊(bian)的電極上(shang)産生感應(ying)電🚶勢。感應(ying)電勢的🌈方(fāng)向由右手(shou)定則判定(dìng),感應電勢(shì)的✍️大小計(ji)算公式[0爲(wèi)
E=KBD?(1)
式中:E爲電(dian)極間的感(gǎn)應電勢，V;K爲(wei)與磁場分(fen)布及軸向(xiang)長度有關(guān)的系數;B爲(wei)磁感應強(qiang)度，T;D爲測量(liàng)管内徑，m;v爲(wèi)平均流速(su)，m/s。
體積流量(liàng)Qv等于流體(ti)的流速v與(yu)管道截面(miàn)積πD2/4的乘積(ji)，将式(1)代入(rù)得:
Qv=πDE/(4KB)(2)
　　由式(2)可(ke)知，在流量(liàng)計直徑D确(què)定且保持(chi)磁感應強(qiáng)度🧑🏽‍🤝‍🧑🏻B不變時(shi)，被測體積(jī)流量與感(gan)應電勢呈(cheng)正相關關(guān)系。爲了更(geng)好🍓得出最(zui)終測量結(jié)果,還需在(zai)流量計兩(liang)側各安裝(zhuang)一根電極(ji)，引入感應(ying)電✔️勢E,利用(yong)🈲感應電勢(shi)測量原理(lǐ)測量此感(gǎn)應🐕電勢的(de)大小，就可(ke)計算出體(ti)積✉️流量,得(de)出測量值(zhi)。
3電磁流量(liàng)計的安裝(zhuāng)要求
(1)電磁(cí)流量計的(de)安裝位置(zhì)要根據設(shè)計圖紙來(lái)确定，具體(tǐ)型号由業(ye)主方确定(ding)。電磁流量(liang)計的傳感(gǎn)器也需嚴(yán)🥵格按照設(shè)計圖紙及(jí)設備形式(shi)确定其安(an)裝位置，其(qi)安裝形式(shi)不可随意(yì)更改。安裝(zhuāng)時,要特别(bie)注意二個(gè)電極的軸(zhóu)線必🙇🏻須大(dà)緻在🈲水平(píng)方向上。
(2)電(diàn)磁流量計(jì)的傳感器(qì)安裝要能(neng)保證測量(liang)管中充🧡滿(man)❓被測介質(zhi),所以在設(shè)計時,選擇(zé)較爲平直(zhí)的一.段隧(sui)洞💰，在流量(liang)計兩端各(gè)100m處☀️将隧洞(dòng)直徑由3.6m變(biàn)爲3.4m,以保證(zhèng)隧洞内水(shui)流充滿測(ce)量管，流量(liang)計傳感器(qi)最好安裝(zhuāng)在測量管(guǎn)的中部🙇‍♀️，避(bi)免端部真(zhen)空影響計(ji)量效果💯。
(3)安(ān)裝傳感器(qi)時要注意(yi)傳感器上(shang)箭頭的方(fāng)向是指水(shuǐ)流的🥵方向(xiang)，在安裝之(zhī)前需調整(zhěng)好流量計(ji)的方向而(ér)後進行吊(diào)裝。
(4)在安裝(zhuang)電磁流量(liang)計的傳感(gan)器時，要安(ān)裝在相對(duì)固定的位(wèi)置,确保其(qi)不受周圍(wei)環境的影(ying)響,特别是(shì)振動;如果(guǒ)必須安裝(zhuāng)在有振動(dòng)的地方時(shi)，需要在安(an)裝傳感器(qì)的管道兩(liǎng)側進行加(jiā)固，減少振(zhen)動對儀器(qì)的幹擾。
(5)在(zài)電磁流量(liang)計傳感器(qi)安裝要求(qiu)上，對直管(guǎn)段長度的(de)要.求一.般(bān)在傳感器(qi)上遊側不(bu)小于10倍管(guan)道直徑,在(zai)下遊側不(bu)小于2倍💋管(guan)道直徑。
(6)流(liu)量計安裝(zhuāng)偏差要求(qiu):垂直度偏(pian)差≤326",平面位(wei)置偏差≤10mm,高(gāo)🔴程偏💋差≤15mm。
(7)轉(zhuan)換器一般(bān)安裝在室(shì)内，注意防(fang)水防塵，避(bi)免陽光直(zhi)射。
4電磁流(liu)量計的安(ān)裝.
4.1流量計(jì)安裝方案(àn)的确定
　　由(yóu)于流量計(jì)安裝在豎(shu)井内26m的位(wèi)置，且豎井(jing)口尺寸較(jiào)小♈，所以流(liu)量計安裝(zhuang)的重點在(zai)于流量計(ji)的起吊和(he)運✍️輸。爲了(le)解☎️決流量(liàng)計㊙️在受限(xiàn)空間的吊(diao)裝運輸問(wen)題，計劃采(cǎi)用兩種方(fang)案:方案一(yi)采用150t汽車(chē)起重機🔞進(jìn)行吊裝，方(fāng)案二采用(yong)龍門吊加(jiā)電動葫蘆(lú)的組合⭐方(fang)式進行吊(diao)📱裝。汽車起(qi)重機吊裝(zhuang)可以🔱将流(liú)量計一💯次(cì)吊運到位(wèi)，省去二次(cì)倒運,但安(an)裝的穩定(dìng)性和可操(cao)作性不及(ji)龍門吊，且(qiě)采用汽車(che)起☀️重機起(qǐ)吊必須将(jiang)龍門吊和(hé)物料提升(sheng)機拆除之(zhī)後方💞可吊(diào)裝,有可💞能(neng)超出施工(gong)工期,經過(guo)綜合各方(fang)面因素考(kǎo)慮,采用第(dì)二種方案(àn)進行流量(liang)計吊裝。
4.2流(liú)量計吊裝(zhuāng)
4.2.1準備工作(zuò)
(1)對隧洞兩(liǎng)端鋼管進(jìn)行安裝澆(jiao)注,鋼管長(zhang)度2m、直徑3460mm、厚(hòu)度🌈30mm,采用👣自(zi)密實C30W8鋼筋(jīn)混凝土澆(jiāo)築，完成之(zhī)後進行隧(sui)洞回填灌(guàn)🔅漿,确❓保隧(suì)洞無滲水(shui)。
(2)委托具有(yǒu)相應資質(zhi)的單位對(duì)龍門吊2台(tái)電動葫蘆(lu)📐的性能進(jìn)💃🏻行檢測，并(bing)出具檢測(ce)報告,确保(bao)電能葫蘆(lu)性能⛹🏻‍♀️正常(cháng)⭐。本工程電(diàn)動葫蘆設(shè)計吊裝重(zhong)量爲10t,根據(jù)計算,起吊(diào)重量符合(he)使用要求(qiú)。
(3)對龍門架(jià)各構件進(jin)行檢查,對(dui)有損傷的(de)部位進行(hang)更換，确保(bao)📧其承載力(lì)達到使用(yong)要求。
(4)試吊(diào)，将流量計(ji)用2個電動(dòng)葫蘆吊起(qǐ),離地約500mm,靜(jìng)止2h,流量計(ji)高度無下(xia)降即爲合(he)格。
4.2.2吊裝流(liú)量計
　　本工(gong)程流量計(jì)管徑爲DN3400mm,長(zhang)度爲3400mm,重9t,采(cai)用2台10t電動(dòng)葫蘆進行(hang)❄️吊裝。兩根(gen)電動葫蘆(lu)鋼絲繩平(ping)行,則每根(gēn)鋼絲繩承(chéng)載重⭐量4.5t。取(qu)動荷載系(xì)數爲1.1,不均(jun1)衡系數爲(wèi)1.2,則每🌈根鋼(gang)絲繩承重(zhòng)爲4.5x1.1x1.2=5.94t,符合吊(diào)裝承載力(lì)要求。
鋼絲(sī)繩、卸扣的(de)規格、型号(hao)及選型計(ji)算。
(1)鋼絲繩(sheng)。本工程流(liú)量計整節(jiē)重量9t,即重(zhòng)力爲88200N,用繩(sheng)扣捆系吊(diao)裝,所💘有鋼(gāng)絲繩采用(yòng)同一型号(hao),根據圖1所(suo)示,鋼絲⭐繩(shéng)b受力最大(da),分支數爲(wèi)2根,分支頂(ding)端夾角爲(wei)60°。

①每一股鋼(gang)絲繩受力(li)計算公式(shì)爲

式中:S爲(wei)鋼絲繩的(de)容許拉力(lì),N;G爲吊物重(zhòng)量,N;n爲鋼絲(sī)繩分支🔴數(shù);C爲角⭐度系(xi)數,取1.2;h;爲動(dòng)荷系數,取(qu)1.1;k2爲不均衡(héng)系數,取1.2。
②鋼(gang)絲繩極限(xian)屈服拉力(li)計算公式(shi)爲

式中:d1爲(wei)鋼絲繩直(zhí)徑，mm;爲抗拉(la)強度，按1770N/mm2計(ji)。
　　直徑采用(yòng)标準規格(ge)，管道鋼管(guan)吊裝鋼絲(sī)繩選用直(zhi)徑🏃🏻爲🐇32mm、抗拉(lā)強度爲1770N/mm2的(de)規格。其他(tā)構件吊裝(zhuang)重量在3．0t以(yǐ)内，經計算(suan)吊裝💋鋼絲(si)繩選用直(zhí)徑爲16mm。
(2)卸扣(kou)。由式(3)可知(zhī)，1個卸扣需(xu)承受的荷(he)載P爲69854．4N。卸扣(kou)銷軸直徑(jìng)計算公式(shì)爲

式中:d2爲(wèi)卸扣銷軸(zhóu)直徑，mm;P爲卸(xiè)扣承受的(de)載荷，N。
　　直徑(jìng)采用标準(zhun)規格，管道(dao)鋼管吊裝(zhuang)選用卸扣(kou)銷軸直徑(jing)🚩爲45mm。其他構(gou)件吊裝重(zhong)量在3.0t以内(nèi)，吊裝選用(yòng)卸扣銷軸(zhóu)直徑不小(xiǎo)于20mm。
4.3流量計(ji)和伸縮節(jie)對接
　　流量(liang)計法蘭預(yù)留螺栓孔(kong)126個,孔徑28mm,采(cai)用螺栓連(lián)接,中間采(cǎi)用密封膠(jiao)墊片粘貼(tie)，伸縮節可(kě)以自由伸(shēn)縮100mm,在對接(jie)過程中,伸(shēn)縮節先調(diao)整在伸縮(suo)狀态士50mm位(wèi)置,螺㊙️栓安(ān)裝時需對(duì)🛀🏻稱,确保全(quan)部螺栓均(jun1)可🎯安裝到(dào)位。安裝後(hou)對流量計(ji)進.行複測(ce)，誤差均在(zài)允許偏差(chà)範圍之内(nèi),符合施工(gong)要求。
　　施工(gōng)過程中必(bi)須注意以(yi)下幾點:①吊(diao)裝設備安(ān)裝高度及(ji)平行位置(zhì)必須經過(guo)測量打點(diǎn),确保安裝(zhuāng)位置正确(que);②密封膠墊(nian)片須整圈(quan)粘貼牢固(gù);③在安裝過(guo)程中🏃‍♀️,測量(liàng)必須嚴格(ge)把關,根據(ju)現場情況(kuang),将垂直度(dù)、平面位置(zhi)、高程🤟控制(zhì)在誤差允(yǔn)許範圍之(zhi)内;④孔位對(duì)準後🔴,固定(dìng)螺杆及螺(luo)帽在擰緊(jin)過程中采(cǎi)用人工配(pei)合機✨械的(de)方式對稱(cheng)、均勻緊固(gu),以免受力(li)不均勻對(dui)螺紋🤞産生(sheng)影響。
4.4系統(tǒng)水壓試驗(yàn)
　　引水隧洞(dong)爲有壓隧(suì)洞，流量計(jì)、伸縮節及(ji)傳感器等(děng)整體安裝(zhuang)結束後，需(xū)進行水壓(ya)試驗，試驗(yàn)壓力爲1.5倍(bèi)的工作壓(ya)力，水🌐壓試(shì)驗合格後(hòu)，方可投入(ru)運行。
4.5系統(tǒng)調試與投(tóu)運
　　根據儀(yí)表參數、工(gong)藝參數、運(yùn)行控制方(fāng)式、測量介(jie)質以及測(ce)量環境來(lai)對智能變(biàn)送器進行(háng)主菜單、子(zǐ)程序的功(gōng)能和數據(ju)組态.設定(ding)。測試日期(qī)爲2025年12月15日(ri),當管道充(chōng)滿水後，對(dui)傳感器電(diàn)纜、電極進(jin)行阻抗及(ji)絕緣性能(néng)測試，利用(yòng)模拟器對(duì)智能變送(song)器模拟測(ce)試，在安裝(zhuāng)完成之後(hou)，組織人員(yuán)對流量計(jì)進行試運(yùn)行，确定流(liú)量計運行(háng)良好且計(ji)量正确，運(yùn)行計量部(bu)分測試結(jie)果見表1。

5結(jié)語
　　采用龍(long)門吊吊裝(zhuāng)流量計安(an)裝施工時(shí)間爲14d,包括(kuò)電動葫蘆(lú)🈲的檢測和(hé)維修、試吊(diào)、吊裝、試運(yun)行等,相對(dui)150t汽車起重(zhong)機吊裝，節(jiē)約了時間(jian)和資金，達(dá)到了節約(yue)時🈚間和成(cheng)❤️本的目标(biāo)。
　　 超大口徑(jìng)電磁流量(liàng)計在城市(shi)引水工程(chéng)輸水管線(xiàn)中應用越(yue)來越廣泛(fàn),在安裝過(guo)程中，必須(xu)嚴格控制(zhì)其各個構(gou)件的安裝(zhuang)工藝和方(fang)法，包括流(liu)量計構件(jiàn)的安裝、伸(shēn)縮節的對(duì)中及調平(ping)、傳感器的(de)防幹擾措(cuò)施等，嚴格(ge)控制影響(xiǎng)測量精度(dù)的幾個關(guān)鍵工藝點(diǎn),對現場安(an)裝流程中(zhōng)的運輸、組(zǔ)裝、吊裝、對(dui)中、調平、焊(han)接、無損檢(jian)測、防腐等(děng)環節的質(zhì)量必須控(kong)制到位，根(gēn)據工藝參(cān)數、控制參(cān)數、儀器參(cān)數設定菜(cai)單程序的(de)功能和數(shù)據，以保證(zhèng)測量數據(ju)正确有效(xiào)。水庫引水(shui)工程實踐(jian)表明，采用(yong)上述施工(gōng)方法，可以(yi)減少對儀(yi)器的損傷(shāng)，确保工期(qī)可控、安裝(zhuāng)質量有保(bǎo)證，繼而保(bao)證計量的(de)正确性、運(yun)行的可靠(kao)性等。

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