汙水池流量計監測數據有效性判別技術研究

進入二十一世紀以來，隨著工業生產技術和（hé）水平的進步，**對重點汙染（rǎn）源采用自動監測（cè）設備實時監（jiān）測技（jì）術迅（xùn）速普（pǔ）及，業內明文規（guī）定以在線（xiàn）測量的數據作為排汙收費的重要依據，因此關於廢水廢氣處理（lǐ）的自動監測設備（bèi）在環境管（guǎn）理上的作用越來越受到重視。目前，為了規範汙染源自動監控數據的使用、管理，**環保部對於加強汙染源自動監測設備管（guǎn）理已（yǐ）經（jīng）出台了多項製度和技術標準、規範。但（dàn）因為受限於各地的（de）認識水平（píng）和經濟發展水平，目前（qián）汙染源廢水流量自動監測數據有效性審核製度和程序還不完（wán）善，而廢水流量是核定廢水中汙染物排放（fàng）總量的主要參數，因此導致汙（wū）染源廢水自動監測數據無法準確反映重點汙染源主要（yào）廢水汙染物排放的真實狀況（kuàng），距離（lí）為總量減排提供科學依據還有相當的距離。

目前國內的廢水流量的測量，基本都（dōu）是采用的是電磁流量計，因為電磁流量計的本身的優良（liáng）特性，對於測量水性介質，無論是在供水行業還是在廢水的流量測量領域都有著其他流量計（jì）無法比擬的優勢。
本文較係統地研（yán）究了汙水流量計監測數據有效性判別技術的現狀，根據電磁流量計的測量原（yuán）理，在充分考慮其不（bú）確定度產（chǎn）生因素的基礎上，以科學性和可操作性為原則，對技術檢查內容做出設計，從而填補汙（wū）水池（chí）流量計監測數據有效性判別技術的空白。根據設（shè）計出的技術檢查內容對部分安裝了電磁流量計的（de）監測數據（jù）開展有效性判別試點工作，結果表明該技術檢查內容具有較強的使用性。該文以電磁流量計為研究對象，研究汙水池流量計監測數（shù）據有效性判別技術。
一、 汙水池流量計使用的現狀
2013年開始，根據浙江省環保廳刷卡排汙總量控製製度的要求，截至2016年年底作為廢水刷卡排汙係統配（pèi）套設施，汙水池流量（liàng）計全省共安裝了1700餘套。
我國的電磁流量計技（jì）術標準（zhǔn）分為下麵幾種，分別是（shì）流量計測量標準、流量計檢定規程、校（xiào）準要（yào）求、產品技術要求、性能評定方法和使用方法。其中測量（liàng）標準是由建設部門頒布的，涵（hán）蓋了流量計的結構、流量公式、製作、安裝、水頭（tóu）測量、綜合誤（wù）差分析（xī）及維護（hù）等方麵內容（róng）；計量檢定規程和（hé）校準（zhǔn）要求分別（bié）是（shì）由計量部門頒布的，主要規定（dìng）了對（duì）產品規格（gé）、性能、不確定度等進行定期檢測和校準，確保流量測量的不確定度在標準範圍內（nèi）；環保產品技術要求環保部門頒布的，規定了電磁流量計（jì）的技（jì）術要求、檢驗項目、試驗方法（fǎ）、檢驗規則、包裝、運（yùn）輸和貯存的要求，是流量計進入環境保護領域使（shǐ）用的門檻；性能評定方法和使用方法是由計量部門頒布的，規定了電磁流量計用於測量充滿封閉管道中導電液體流量（liàng）的使用和性（xìng）能檢測方法，涉及安裝、運行、特性及校準。這幾種技術中（zhōng），測（cè）量技（jì）術標準是基礎，其他標準是保證測量準確的（de）外部質控（kòng）要（yào）求（qiú）。
我國目前電磁流量計（jì）的實際使用過程中真正（zhèng）在實施（shī）的外部指控手（shǒu）段隻有計量部門開展的（de）計量檢定，周期一般為兩年或以上。由於（yú）兩次檢定期間間隔時間較長，盡管管道、電磁流量（liàng）計等設施一般不會產（chǎn）生大的問題，但存在企業生產工況變化導致的排水量和水質的變化（huà）、流量計的工作狀態的變化、流量計零點漂移等因素，對廢水流量監測的準確性均會（huì）產生較大的影響。而（ér）環保部門在（zài）兩次檢定期間缺（quē）少對電磁流量計必要的（de）外部質控手段及規範（fàn），導致環保部門在開展自動監測數據有效性審核時，流量監測（cè）結（jié）果的有效性審核至今仍然空缺。因此，在（zài）當前的環境管理要求條件下，亟需製定符合我省的電磁流量計自動監測數據有效性判別技術規（guī）定。
二、 汙水池（chí）流量計監測數據（jù）有效性判別技術（shù）研究
2.1 電磁流量計監（jiān）測數據有效性判別技術內容設計的基本思路
根（gēn）據汙（wū）水池流量計的測量原理，研究（jiū）影響該方法（fǎ）測量不確定度的各種因素，包括：①一次裝置安裝位置及安裝管道的規範程度；②測量精度（dù）的檢查（零點漂移、測試比對）；③結構尺寸的不確定值。在充分（fèn）考慮上述不確（què）定度產生因素的基礎上，按照既抓住影響測量結果準確性（xìng）的關鍵點，又須簡便易行，保證流量測量數據的準確性的基本原則進行簡化，對檢查內容做出設計。根據設計（jì）出的檢查技術內容對部分安裝了（le）電磁流（liú）量計的監測數（shù）據開展有效性判（pàn）別試點。
2.2 電磁流（liú）量計監測數據有效性判別技術的基（jī）本內（nèi）容
汙水池（chí）流量計自動監測數據有效性判別可以看作為計量檢定的期間核查，從現場計量檢定技術（shù）內容、管道結構、流量計狀態、日常運行維（wéi）護（hù）情況、生（shēng）產工況的變化等幾個方麵進行（háng）現場監督檢（jiǎn）查。因此本規（guī）定將工（gōng）作程序分為檢查流量計檢定**及設（shè）備清單、檢查一次裝置安裝位置及安裝管道、準確性試驗（yàn）、流量（liàng）計運（yùn）行維護情況、數據處理情況（kuàng）檢查、流量（liàng）的（de）變化情況檢查。
2.2.1 檢查流量計檢定**及設備清單
檢查內（nèi）容設計：電磁流量（liàng）計是否通過計量檢定是保證流量測量數據準確的前提，因此開展流量計運行情況的監（jiān）督檢查*先要檢查流量計的現場計量檢定**。電（diàn）磁流（liú）量計可以通過該項的檢查內容（róng）來判斷流量（liàng）計是否符（fú）合相關性能的要求。
檢查內（nèi）容：檢查流量計（jì）檢定**是否由具備流量檢（jiǎn）定資質（zhì）的單位出具，同時檢查流量計的（de）類型、主要（yào）參數及流量計的檢定結果。現場檢查時，由排汙企業出具流量計設備清（qīng）單和流量計檢定**，再進行如下檢查（chá）：①對照設備清單在（zài）現場逐（zhú）一察看，檢查設備的完整性；②流量計檢定**的檢（jiǎn）查內容（róng）為：出具**的單位是否有檢定資質；檢定**是否（fǒu）過期；不確定度檢定（dìng）結果是否合格。
2.2.2 檢查一次裝置安裝位置及安裝管道
檢查內容設（shè）計（jì）：根據《密閉管道中（zhōng）導電液體流量的測（cè）量電（diàn）磁流量計的性能評定方法》GB/T18659-2002中要（yào）求一次裝置安裝位置的上遊（yóu）直管段長度不小（xiǎo）於10倍管道公稱直徑及下遊直管段長（zhǎng）度不小於（yú）5倍管道公稱直徑，考慮到公稱直徑在（zài）實際測量過程中較難測試，將此處公稱直徑的（de）要求改為外徑（jìng）以（yǐ）便於更具可操作性，同時規定了管道外（wài）徑測量方法。
檢查內容：采用測量精度達5mm的（de）卷尺測量上（shàng）下遊直管段長度及管道外徑，管道（dào）外徑應（yīng）至少測量3次，3次的測點平均分布在整個直管段中（zhōng）以測量的平均值作（zuò）為（wéi）*終值。
同（tóng）時考慮有效性與可操作性，將《密閉管道中導電液體流量的（de）測量電磁流量計的性能評定方法》GB/T18659-2002中安裝一次裝置的管路中來排除（chú）聚集在管道中氣體的措施、管道內徑與流量計內徑尺寸要求作為檢查內（nèi）容。
檢查（chá）安裝一次裝置的管路中有無充分的措施來（lái）排（pái）除聚集在管道中的氣體，以確保經過流量計的廢水始終保持滿管流；檢查流（liú）量計上下遊連（lián）接（jiē）處的（de）管道內徑是否一致，且管道（dào）內徑是否（fǒu）不小於流量計內徑但（dàn）不大於±3%。
2.2.3 準確性試（shì）驗
檢查內容設計（jì）：考（kǎo）慮到（dào）汙水池流量計均為長期（qī）運行，現場檢查時無法暫停。通過在研究國內（nèi）外（wài）相關資料，總結近些年浙江計量技術監督部門的現場檢定經驗的基礎上，根據（jù）《電磁流量計檢定（dìng）規程》JJG 1033、《管道式電磁流量計在線校準要（yào）求》CJ/T 364、《密閉（bì）管道中導電液體流量的測量電磁流量計的性能評定方法》GB/T18659-2002、《封閉管道中導電液（yè）體流量的測量電磁（cí）流量計的使用方法》GB/T18660-2002中的相關內容確定了這一檢查項目的主要工作程序及內容。大量的（de）實踐也證明了其可操作性、有效性。
檢查內容：現（xiàn）場試驗可采取以下任意一（yī）種方法。
2.3.3.1 標準表比對法
按標準表使用方法的要求（參考CJ/T 364或儀器使（shǐ）用說明），將其串聯安裝在電磁流量計上遊或下遊的管道上進行流量測試，連續測（cè）試不少於5分鍾，取測（cè）試平（píng）均值與（yǔ）同時段電磁流量計測試（shì）的平均值進行準確度計算，其相對誤差應不大於±5%。
2.3.3.2 零點漂移校準法
斷（duàn）開傳感器勵磁線圈和轉換器之間的電纜連接，保持電*信號線的電纜連接（jiē），檢查後通（tōng）電預熱15min以上。將轉換器中的（de）參數設置恢複到正常工作狀態，持續（xù）觀測15min，每5min記錄轉換器的瞬時流量顯示值qoi。取絕對值*大（dà）的值與電磁流量計量程相比較，得到零點漂移δq0，零點漂移絕對（duì）值不大（dà）於5%。
2.2.4 檢查（chá）流量計運行維護（hù）情況
檢查內（nèi）容設計：電磁流量計測量精（jīng）度與各個測量部件的日常運行情況密切相關，所以日常的儀器維護是（shì）確保測（cè）量精度的重要手段，而日常維護的同時要及時進（jìn）行記錄，確保數據的可溯源性（xìng）。
檢查內容：檢查流量計維護的檔（dàng）案資料，並進行現場查看，重點檢查：①流量計的日（rì）常維護是否責任到人；②流量計的日常維護檔案記錄，零點是否定期校準。
2.2.5 檢查數據處（chù）理情（qíng）況
檢查內容設計：根據汙染源自動數（shù）據有效性審核內容與方法中關於設備運行率和數據傳輸率的相關要求，確定（dìng）了這一檢查項目的主要工作程序及內容。
檢查內（nèi）容：調閱流（liú）量（liàng）計曆史數據庫，檢查流量數據的異（yì）常、缺失及處理情況，檢查流量小時（shí）數據及日報表，計算流量數據的獲取（qǔ）率（正常（cháng）的小時流（liú）量數據量/排汙小時數），不（bú）應小於90%。
2.2.6 檢查流量的變化（huà）情況
檢查（chá）內容設計：考慮到電磁（cí）流量計均有一個*小測量範圍，如實際流量低於該（gāi）值則（zé）測量精度將（jiāng）無法保證。為確保測量精度待測流量應不小於*小（xiǎo）測量範圍，同時流量值也不宜超過量程的（de）100%。顯然，如果（guǒ）流量測量結果平均大於流量計量程的100%時，也是不合適的。
檢查內容：隨即調取一天的曆史水量平均值，判斷該平均值是否在儀器測量量程的範（fàn）圍內。
三、 試點結果及結論（lùn）
隨機選（xuǎn）取了10套電磁流量計進行有效性（xìng）審核檢查試（shì）點，檢查結果（guǒ）見下表。
結果表明：①有3家（jiā）通過計量檢定，6家檢（jiǎn）定**過期，1家未進行檢定（dìng）；②安裝位置均符合要求；③4家通過準確性試驗，6家未（wèi）通過準確性試驗，相對（duì）誤差分（fèn）別為：-5.3%、-9.3%、-7.4%、-7.7%、-10.1%、-11%；④流量計運行維護、數據處理情況、流量的變化情況均符合（hé）要求。
可見由於缺乏監管，電磁（cí）流（liú）量計均存在一定的（de）問題（tí）。該文提出的幾個檢查（chá）內容簡單易懂、操作方便，對於完善電磁流量計（jì）有效性審核規範具有（yǒu）重（chóng）要意義。另根據試點結果（guǒ），同時（shí）考慮現場測試時標準表計（jì）不（bú）確定的漂移，將準確性試（shì）驗要求的5%放寬為10%較（jiào）為合理。

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