随着国家对环境污染问题日益重视,我国对建立环境监测管理体系、加大环境监测力度提出了更高要求。国家对水污染源在线监测系统仪器设备的技术指标、安装、调试及运行、数据有效性判别等提出了具体的技术要求,但如何保证污水流量计监测数据的准确、如何对流量计进行质控或数据有效性判别,未进行详细规定。目前废水监测点水质在线监测设备运行与维护程序规范完整,整体运行情况较为良好,能够按照国家要求开展工作。但企业对污水流量计的运行维护关注较少,运行维护中存在着流量计安装不规范、流量计未进行检定与校准等方面的问题,从而影响流量数据的可靠性、真实性与准确性。
本文介绍了国内超声波明渠污水流量监测质量的相关技术要求,通过产品技术、建设安装以及检定校准等流量计应用三个方面来保证流量计监测数据的可靠性、真实性与准确性。根据污水流量计在现场的应用过程,提出安装、校准等方面存在的具体问题:超声波明渠流量计安装不规范,渠道液面不稳定;一些企业未进行流量计的检定和校准;流量计送检时间较长,无备用流量计;流量计缺少系统性日常运维。提出了流量计日常运行管理的
相关建议:保证明渠流量计准确进行数据监测,要求企业开展流量计检定工作,优化流量计现场检定方法,制定污水流量计的维护制度。
1流量监测技术要求
目前国家保证污水流量监测质量的技术要求主要分为3类,分别是:
①环保部门颁布的产品技术要求,其中HJ/T366—2007《环境保护产品技术要求超声波管道流量计》、HJ/T15—2007《环境保护产品技术要求超声波明渠污水流量计》、HJ/T367—2007《环境保护产品技术要求电磁管道流量计》等规定了污水流量计的技术要求、检验项目、试验方法、检验规则等方面的要求,是流量计进入环境保护领域使用的门槛。
②建设部门颁布的流量计测量标准,其中CJ/T3008.2—1993《城市排水流量堰槽测量标准矩形薄壁堰》、CJ/T3008.3—1993《城市排水流量堰槽测量标准矩形巴歇尔槽》等建设标准涵盖了流量计的结构、流量公式、制作、安装等方面内容。
③计量部门颁布的流量计检定规程,JJG1030—2007《超声流量计》、JJG1033—2007《电磁流量计》、JJG1033—2007《明渠堰槽流量计检定规程》(试行)等计量检定规程规定了对产品规格、性能、不确定度等进行定期检测,确保流量测量的不确定度在标准范围内[4]。
三种流量计相关标准中,测量技术标准是流量测量准确的基础,环保产品技术要求及计量检定规程是保证测量准确的外部质控要求。
2存在问题
通过企业反馈的流量计调查表以及每年的现场核查中总结的工作经验,污水流量计在实际的应用过程中存在一些问题,影响着流量计监测数据的可靠性、真实性和准确性。
①超声波明渠流量计的安装不规范,渠道液面不稳定。部分监测点受现场环境条件的限制,无法建造足够长度的行进渠道进行整流,造成流量计处的流场条件恶劣,无法满足明渠流量计的正常使用要求。
②部分企业未进行流量计的检定和校准工作。部分企业受到流量计安装位置(安装位置为地下7m深暗渠)、区域内无有资质的计量单位检定等原因影响,未开展流量计的检定与校准工作;部分企业未开展流量计的检定工作,但为保证流量数据准确性自行开展企业内的流量计校准工作。
③流量计送检时间较长,无备用流量计。部分企业流量计需要拆卸后,送到计量检定部门进行实验室内检定,计量检定部门的检定过程大概需要1~2周,在这个期间企业没有备用的流量计,造成这一段时间内废水流量缺失,从而影响流量计监测数据的准确性。
④流量计缺少系统性日常运维。企业现场端安装的水质在线监测设备基本能够按照国家要求开展日常巡检工作,但未对污水流量计日常巡检内容进行规范与要求,部分企业未系统地开展流量计监测日常巡检工作。
3建议
①为保证明渠流量计监测数据的准确性,建造符合国家规定的堰槽,或增加静水井保证水面平稳。为了保证水面平稳,国家规范要求巴歇尔槽的安装条件为前端直行进渠道长度应不小于5倍的行进渠道宽度,而薄壁堰则要求为10倍;部分企业监测点实际情况不能够建造满足标准要求的堰槽,则需要在渠道旁边设置一静水井,由连通管与渠道水流相同,静水井底应低于渠道中低水位150mm,连通管管底距井底至少300mm,静水井顶面应大于预计高水位300mm,这样静水井内的水位与渠道中水位相同,把渠道中的漩涡和水流的脉动进行了隔离,同时也能大大减少水面的泡沫。
②对于未按照国家规定开展流量计的检定工作的企业要求开展流量计检定工作。《中华人民共和国强制检定的工作计量器具检定管理办法》规定流量计为强制检定器具,由县级以上人民政府计量行政部门所属或者授权的计量检定机构进行定期检定。因此未开展流量计检定和只开展流量计自校准的企业均需按照要求开展流量计检定工作。
此外,目前超声波明渠流量计的计量检定周期一般为1年或两年,由于两次检定期间间隔时间较长,而企业生产工况变化导致的排水量和水质变化,流量计运行维护、水位测量精度等因素对废水流量计监测的准确性均会产生较大的影响,建议在两次流量计检定间隔之间每个季度应该增加流量计的自校准工作。
③优先选择流量计现场检定方法,或购置备用流量计。污水流量计的计量检定分为实验室内检定与现场检定两种方式。优先选择流量计现场检定方法,如果计量单位不能进行现场检定,只能进行实验室内的检定,则需要企业购置安装备用流量计。当流量进行计量检定时,更换备用流量计以保证流量数据的稳定传输。
④制定污水流量计的日常运行维护制度。企业运行维护人员必须对流量计进行巡检,检查流量计的基本运行情况,定期对流量计安装的明渠底部和渠堰的污垢淤积进行清理,对管道进行阻尼检查等工作。
4结束语
超声波明渠污水流量计的产品质量和安装调试是保证流量计监测数据准确的基础,检定和校准是保证流量计监测数据准确的关键,流量计系统的运行与维护制度,是保证流量计监测数据准确的手段。集团公司各企业需要从超声波明渠污水流量计的购置、安装、运维以及检定等环节开展流量监测运维管理工作,才能保证流量计监测数据的可靠性、真实性以及准确性。
在对管道内的污水进行检测时我们常常用到一种仪器,这种仪器便是污水流量计。
它有着测量可靠、体积小重量轻、安装方便以及抗腐蚀性等特点,尤其是防腐蚀型污水流量计,其抗腐蚀性能极佳,被广泛运用于各个行业的污水测量。
污水流量计的维护
在使用过程中,一般性维护工作主要巡检:
1、按所在工作地区,查看工作电源电压是否正确;
2、传感器接地是否可靠或损坏;
3、介质是否充满传感器,介质中有否气泡;
4、读数正确否,测量值在测量范围内吗?
5、端子接线松动否?
6、流量传感器是否遭水浸泡?转换器箱内有无小动物爬进造成电缆短路故障?询查周期则视安装环境条件而定。
安装要求:
污水流量计的测量原理不依赖流量的特性,如果管路内有一定的湍流与漩涡产生在非测量区内(如:弯头、切向限流或上游有半开的截止阀)则与测量无关。
如果在测量区内有稳态的涡流则会影响测量的稳定性和测量的精度,这时则应采取一些措施以稳定流速分布:
a.增加前后直管段的长度
b.采用一个流量稳定器
c.减少测量点的截面。
超声波流量计的工作原理是,借助时差式测量原理,通过一对超声波探头发射信号穿过中间介质到达另一侧管壁,被另一个探头接收到,另一侧探头同样发射信号被首先个探头接收到。
在这个过程中,由于信号的输送时间受介质流速的影响,所以,存在一定的时间差。基于此,超声波流量计借助相关公式计算出了相应的流量值。
污水流量计测量操作步骤
1.了解现场情况,确定水流量测点位置。测量前应了解现场情况包括:管道材质、管壁厚度及管径;
流体类型、是否含有杂质、气泡以及是否满管;安装现场是否有干扰源(如变频、强磁场等)。
根据现场了解的情况,结合上述“测量点选择原则”确定水流量测点较佳位置。
2.用绳子和尺测量测点处管道外径,用超声波测厚仪测量管道壁厚。
3.确定传感器安装方式。
4.求安装距离,确定传感器位置。将管道参数输入USF,选择传感器安装方式,得出安装距离。
如V法安装:先确定一个点,按安装距离在水平位置量出另一个点;
Z法安装:先确定一个点,按安装距离在水平位置量出另一个点,然后测出此点在管道另一侧的对称点。
5.测量点处管道表面处理。
6.传感器与仪表接线。
7.微调传感器位置。观察流量计仪表的信号强度、信号质量度、信号传输时间差与传输时间比等参数值;
如发现不好,则细微调整探头位置,直到这些参数值达到仪器说明书规定的范围之内。
如无法调整,则需要改换合适安装方式。传感器位置调整好以后,用所配卡具将传感器固定好。
8.再次确认USF的信号强度、信号质量度、信号传输时间差与传输时间比等参数值符合规定要求,即可从USF读取实际流量值。