流量测量的精度有70%是由设备决定的,剩下的30%则是由安装决定的。选择合适的点位、设备与安装方式并进行正确地安装,是提高测量数据质量的必要途径。
一、确认安装点位
1、根据需求选择合适的流量测量点位,如选择汇水分区的节点和/或主管的关键节点作为流量测量点位、
2、测量点位需要满足的要求
①平直段需满足“前10后5”:从不同长度平直段对流场断面的测量影响来看,当上游平直段达到至少10×DN时流场才趋于稳定,并且当下游有转角、跌水等易形成回水的区域时也需要确保后方平直段至少有5×DN。
②有安装条件:由于NIVUS流量计安装通常需要下井,需要选择有检查井、井下操作空间足够、有降水条件的点位,确保井下有必要的安装条件。
③工具配备与安全性:需要配备相应的下井工具确保施工过程安全,详见第三章中不同安装方式对应的工具等准备工作需求。
3、确认安装点位的具体情况(尽可能详细)
①井室结构(最好有图纸);
②井深,管口位置,特别是用于安装传感器的来水方向管口位置;
③管道形状、管道材质、管口是否凸出井壁;
④管径,常水位以及最低水位,污泥高度;
⑤上游平直段长度、该点位降水条件等。
二、选择合适的设备与安装方式
1、根据管道性质选择传感器类型,需根据具体情况来确定,如:
①重力管选择楔形传感器,压力管选择插入式传感器;
②满管与非满管均可以使用流量计测量,但如果存在超低液位的情况,需要加装一个空气超声波传感器测量超低液位时的流速;
③如测量点位会遇到液位超过5米的情况,则需要加装另外的静压式液位计或雷达液位计等。
2、根据管径等信息选择传感器型号、数量及安装位置
①DN600及以下的管道/箱涵,选择传感器;②DN600-DN2000的管道/箱涵;③DN2000以上的管道/箱涵,或由于平直段不够、存在回水等问题造成流场有扰动的情况,选择多组传感器叠加的方式;④特殊管道与异形管道,需根据实际情况确认;⑤传感器安装位置及角度,由常水位、最低水位、污泥高度等因素综合决定,原则为安装在污泥界面以上、最低液位以下,并需要考虑到不同传感器的测量盲区。
3、根据实际情况选择合适的安装方案
常见的传感器固定方式有:涨圈法、L杆法、浮船法、渠道侧壁安装以及插入式安装。
①涨圈法:适用于大部分DN150-DN2000的圆管,可灵活收缩放大并方便进行角度调整,但对于PE管、双壁波纹管这类内壁较为光滑的管道不适用;
②L杆法:对管径、材质、管道形状等要求较低,安装简单方便,但遇到管口处于井室 内、管口凸出井壁、需要精确控制安装角度、管道嵌入墙体等非常规情况时安装难度较大,需精确测量实际尺寸后定制L杆;
③浮船法:适用于无法停水或没有降水条件的明渠或非满管的流量测量,安装较为方便;
④渠道侧壁安装:适用于各种渠道尺寸,需要在渠道侧壁开孔固定,如无法开孔,则需要根据渠道形状定制固定件;
⑤插入式安装:适用于压力管或者没有检查井的管道的安装,满管/非满管均可,但需要在管道上打孔焊接。
三、具体安装步骤及注意事项
(以最常见的涨圈法与L杆安装法为例)
1、涨圈安装方案:
①人员及工具:施工队(3-4人,包括具有井下工作资质的下井人员及安全监督人员),开井盖相关工具(撬棒等),下井相关工具(安全绳、气体检测仪、呼吸器等),封堵工具(气囊、发电机、水泵等),不锈钢涨圈。
②主要步骤:降水位(数个小时)→上游堵气囊(半小时)→拼接涨圈(10分钟)→下井固定(20分钟)→调试设备(半小时)
③具体操作步骤:
a、清理井下漂浮垃圾。在低水位的时段(如夜间或清晨)之前,下游泵站提前抽水,尽可能降低井内水位,使得安装时水位尽可能低,否则会极大增加下井施工人员安装难度,一直抽到封堵气囊时为止;
b、在安装点位的上游,在施工队车辆方便施工的井下封堵气囊,确保施工人员下井安装时安全,流速尽可能低;
c、视管底污泥高度确定传感器安装位置,如将传感器安装在距中心垂线45°贴壁位置(即4:30或7:30方向),根据管径大小在路面拼接好涨圈(如DN1000的管径,拼成周长略小于3.14米的涨圈);
d、待水位降至传感器安装角度以下时,施工人员下井将涨圈固定在沉井内上游方向的管口内一臂距离,手工即可固定,无需额外工具;
e、完成设备调试,将变送器用专用固定装置固定在井盖下方防坠网上即可。
2、 L杆安装方案
①人员及工具:施工队(3-4人,包括具有井下工作资质的下井人员及安全监督人员),开井盖相关工具(撬棒等),下井相关工具(安全绳、气体检测仪、呼吸器等),封堵工具(气囊、发电机、水泵等),墙体膨胀螺丝打孔相关工具(电锤等),定制L杆
②主要步骤:降水位(数个小时)→上游堵气囊(半小时)→下井固定(1个小时)→调试设备(半小时)
③具体操作步骤:
a、清理井下漂浮垃圾。在低水位的时段(如夜间或清晨)之前,下游泵站提前抽水,尽可能降低沉井内水位,至少露出管口位置;
b、在安装点位的上游,在施工队车辆方便施工的井下封堵气囊,确保施工人员下井安装时安全,流速尽可能低;
c、完成设备调试,将变送器用专用固定装置固定在井盖下方防坠网上即可。
3、变送器及线缆的安装固定
便携式流量计需要通过内置于变送器RTU内的SIM卡进行信号传输;传感器的线缆收紧后也用铁丝挂在防坠网或者四周铁钩上,如果线缆在管道中位置较深,则需对管道内的线缆用线槽固定,避免线缆悬在管道中挂垃圾影响测量数据甚至造成设备损坏的问题。
4、天线的固定
通讯天线通常固定于RTU上即可。