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自來水流量計監測數據有效性判別技術研究

點擊次數(shù):2103 發布時間:2021-09-01 09:19:58
進入二十一世(shì)紀以來,隨著工業生產(chǎn)技術和(hé)水平的進步,**對重點汙染源采(cǎi)用自動監測設備(bèi)實(shí)時監(jiān)測技術(shù)迅(xùn)速普及,業內明文規定以在線測(cè)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的(de)自動監測設備(bèi)在環境管理上的作用越來越受到重視。目(mù)前(qián),為了規範汙染源自動監控數據的使用、管(guǎn)理,**環保部對於加強汙染源自動監測設備管理已經出台了多項(xiàng)製度和技術標準、規範。但因為受限於各地(dì)的認(rèn)識水(shuǐ)平和經濟發展水(shuǐ)平,目前汙染源廢水(shuǐ)流量自動監測數據有效性審核製度和程序還不完善,而廢水流量(liàng)是核定廢水中汙染物排(pái)放總量的主要參數,因(yīn)此導致汙染源廢水(shuǐ)自動監測數據無法準確反映重點汙染(rǎn)源主要廢水(shuǐ)汙染物(wù)排放的真實狀(zhuàng)況,距離為(wéi)總量減排提供科學依據還有相當的距離。

目(mù)前國內的廢水流量的測量,基本都是采用的是電磁流量計,因為電磁流量計的本身的優良特性,對於(yú)測量水性介質,無論是在供水行業還是在廢水的流量測(cè)量領域都有(yǒu)著其他流(liú)量計無法比擬的優勢。
本文較係(xì)統地(dì)研(yán)究了自來水(shuǐ)流量計監測數據有效性判別技術的現狀,根(gēn)據電磁流量計的測量原理,在充分考慮其不確定度產(chǎn)生因素的基礎上,以科學性和可操作性為原則,對技術檢(jiǎn)查內容(róng)做出設計,從而填補自來水(shuǐ)流量計監測數據有效(xiào)性判別技術的空白(bái)。根據設計出(chū)的技術檢查內容對部分安裝了(le)電磁(cí)流量計的監測(cè)數據開展(zhǎn)有效性判別試點工作,結果表(biǎo)明(míng)該技術檢查內容(róng)具(jù)有較(jiào)強的使(shǐ)用性。該文以電磁流量計為研(yán)究對象,研究自來水流量計監測數據有(yǒu)效性判別技術。
一、 自來水(shuǐ)流量(liàng)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(qiú),截至2016年年底作為廢水(shuǐ)刷卡排汙係統配套設施,自來(lái)水流量計全省(shěng)共安裝了1700餘套。
我國(guó)的電(diàn)磁流量計(jì)技術標準分為下(xià)麵幾(jǐ)種,分別(bié)是流量計測量標準、流(liú)量計檢定(dìng)規程、校準要求、產品技(jì)術要求、性能評(píng)定方法和使用方法。其中測量標準是(shì)由建設部門頒布的,涵蓋了流量計的結構、流量公式(shì)、製作、安裝、水(shuǐ)頭測量、綜合誤差分析及維護等方麵(miàn)內容;計量檢(jiǎn)定規程和(hé)校準(zhǔn)要求(qiú)分(fèn)別是由計量部(bù)門頒布的,主要規定了對產品規格、性(xìng)能、不確定度等進行(háng)定期檢(jiǎn)測和校(xiào)準,確保流量測(cè)量的不確定度在標準範圍內;環(huán)保產品技術(shù)要求環保部門頒(bān)布的,規定了電磁流量計的技術要求、檢驗項目、試驗方法、檢驗規則、包裝、運(yùn)輸和貯(zhù)存的要求(qiú),是流量計進(jìn)入環境保護領域使用的門檻;性能評(píng)定方法和使用方法是由計量部門頒布的,規定了電磁(cí)流量(liàng)計用(yòng)於測量充滿(mǎn)封閉管道中導(dǎo)電液體流量的使用和(hé)性能檢測方法,涉及安裝、運行、特性及校準。這(zhè)幾種技術中,測量技術標準是基礎,其他標準是保證測量準確的外部(bù)質(zhì)控要求。
我國目前電(diàn)磁流量計的(de)實際使用(yòng)過程中(zhōng)真正在實施的外部指控手段隻有計量部門開展的計量檢定,周期一(yī)般(bān)為兩年或以上。由於(yú)兩次檢定期間間隔時間較長(zhǎng),盡管管道、電磁流量計等設施一般不會(huì)產生大的問題,但存在企業生產工況變化導(dǎo)致的排水量和水質的變化、流量計的工作狀態的變(biàn)化、流量計零點(diǎn)漂移(yí)等因素,對廢水流量監測的準確性均會產生較(jiào)大的影(yǐng)響。而環保部門在兩次檢定期(qī)間缺少對電磁流量計必要的外(wài)部(bù)質控手段及規範,導致環保部門在開展自動監測數據有效性審核時,流量監測結果的有效性審核(hé)至今仍然空缺。因此,在當前的環境(jìng)管理要求條件下,亟需製定符合我省的電磁流量計(jì)自動監測數據有效性判別(bié)技術(shù)規定。
二、 自來水流量計監測數據有效性判別技術研究
2.1 電磁流量計監測數據有效性判別技術內容設計(jì)的基本思路
根據自來水流量計的測量原理,研究影響該方(fāng)法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測量精度的(de)檢查(零點漂移(yí)、測試比對);③結構(gòu)尺寸的不確定值。在充分考慮上述不確定度產生因素的基礎(chǔ)上(shàng),按照既抓住影響測量結果準確性的關鍵點,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(jiǎn)化,對檢查(chá)內容做出設(shè)計。根據設計出的檢查技術內容對部分安裝了電磁流量計的監(jiān)測數據開展有效性判別試點。
2.2 電磁流量計監測數據有效(xiào)性判(pàn)別技術的基本內容
自來(lái)水流量計自(zì)動監測數(shù)據有效性判別可以看作為計量檢定的期間核(hé)查,從現場(chǎng)計量檢定技術內容、管道結構、流量計狀(zhuàng)態、日(rì)常運行維護情況、生產工況的變(biàn)化等幾個方麵進行現場監督檢查。因此本規定將工作程序分(fèn)為檢(jiǎn)查流量計檢定**及設備清單、檢查一次裝置安裝位(wèi)置及安裝管道、準確性試(shì)驗、流量計運行維護情況、數據處(chù)理情(qíng)況檢查、流量(liàng)的變化情況檢查。
2.2.1 檢查流量計(jì)檢定**及設備清單
檢查內容(róng)設計:電磁流量計是(shì)否(fǒu)通過計量檢(jiǎn)定(dìng)是保證流量測量數據準確的前提,因此(cǐ)開展流量計(jì)運行情況的(de)監督檢(jiǎn)查*先要檢查流量計的現場計(jì)量檢定**。電磁流量計可以通過該項的檢查(chá)內容來判(pàn)斷流(liú)量計是否符合相關性(xìng)能的要求。
檢(jiǎn)查內容:檢(jiǎn)查流量計檢定**是否由具備流量檢定資質的單位出具,同時(shí)檢查流量計(jì)的類型、主要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單和流量計檢定**,再進行如下檢查:①對照設備清單在現場逐一察看,檢查設備的完整性;②流量計檢定**的檢查內(nèi)容為:出具**的單位是(shì)否有檢定資質(zhì);檢定**是否過期;不確定度檢定結果是否合格。
2.2.2 檢查一(yī)次裝置安裝位置及安裝管(guǎn)道
檢查內容設計:根據《密閉管道中導電液體流量的測量電磁流量計的性能評(píng)定方法》GB/T18659-2002中要求一次裝置(zhì)安裝位置的上遊直(zhí)管段長度不小於10倍管道公稱直徑及下遊直管段長度不小於5倍管道公稱直(zhí)徑,考慮到公(gōng)稱直徑在實際測量過程中較難測試(shì),將此處公(gōng)稱直徑的要求改為外徑以便於更具可操作(zuò)性,同時規定了(le)管道(dào)外徑測量方法。
檢查內容:采用測量(liàng)精度達5mm的卷尺測量上下(xià)遊直管段長度及管道外徑(jìng),管道(dào)外徑應至少測量3次,3次的測點平均分(fèn)布在整個直管段中以測量的(de)平均值作為*終值。
同時考慮有效性與可操作性,將《密(mì)閉管道中(zhōng)導電液體流(liú)量的測量電磁流量(liàng)計的性能評定方法》GB/T18659-2002中安(ān)裝一次裝置的(de)管路中來排除聚集在管(guǎn)道中氣體的措施、管道內徑與流量計內徑尺(chǐ)寸要求作為檢查內容(róng)。
檢查安裝一(yī)次裝置的管路中有無充分的措施來排除聚(jù)集在管道中的氣體,以確保經過(guò)流量(liàng)計的廢水始終保持滿管流;檢查流(liú)量計上下遊連接處的管道內徑是否(fǒu)一致,且管道內徑是否不小於流量計內徑但不大於±3%。
2.2.3 準確性試驗
檢查內容設計(jì):考慮到自來(lái)水流量計均為長期(qī)運行,現場檢查時無法(fǎ)暫停。通(tōng)過在(zài)研究國內外相關資料,總結近些年浙江計量技術監督部門的現場檢定(dìng)經驗(yàn)的基(jī)礎上,根據《電磁流量計檢定(dìng)規程》JJG 1033、《管(guǎn)道式電磁流量計在線校準要(yào)求》CJ/T 364、《密(mì)閉管道中導電液體流量的測量電磁流(liú)量計的性能評定方法》GB/T18659-2002、《封閉管道中導電液體流量的(de)測量電磁流量計(jì)的使用方法》GB/T18660-2002中的相(xiàng)關內容確定了(le)這一檢查項目的主要工作程序(xù)及內(nèi)容。大量的實踐也證明了其可操作性、有效性。
檢查內容:現場試驗可采(cǎi)取以(yǐ)下任意一種方法。
2.3.3.1 標準表比對(duì)法
按標準表使用方法的要求(參考CJ/T 364或儀器使用說明),將其串聯安裝在電磁流量計上遊(yóu)或下遊的管道上進行流量測(cè)試,連續測試不少於5分鍾(zhōng),取測試平均值(zhí)與同時段電磁流量計測試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(fǎ)
斷開傳感器勵磁線圈和轉換器之間的電纜連接,保持(chí)電*信號線的電纜(lǎn)連接,檢查後(hòu)通電預熱15min以上。將轉換器中的參數設置恢複到正常工(gōng)作(zuò)狀態,持續觀測15min,每5min記錄轉換器的瞬時流量顯示值qoi。取絕對值(zhí)*大的值與電磁流量計量程相比較,得(dé)到零點漂移(yí)δq0,零點漂移絕對值不大於5%。
2.2.4 檢查流量計運行維護情況
檢查內容設計:電磁流量計測量精度(dù)與各個測量部件的日常運(yùn)行(háng)情(qíng)況密切相關,所以日常的儀器維護(hù)是確保(bǎo)測量精度的重要手段,而日常維(wéi)護的同(tóng)時要及時進行記錄,確保數據的可溯源性。
檢查內容:檢查流量計維護的檔案資(zī)料(liào),並進行現場查看(kàn),重點檢查:①流量計(jì)的日常維護是否責任到人;②流量計(jì)的日常維護檔案記錄,零點是否定期校準(zhǔn)。
2.2.5 檢查數據處理情(qíng)況
檢查內(nèi)容設計:根據汙染源自(zì)動數據有效性審核內容與方(fāng)法(fǎ)中關於設備運行率和數據傳輸(shū)率的(de)相關要求,確定了這一檢查項目的主(zhǔ)要工作(zuò)程序及內容。
檢查(chá)內容:調閱流量計曆史數據庫,檢查流量數據的異常(cháng)、缺失及(jí)處理情況,檢查流量小時數據及日報表,計算流量(liàng)數據的獲取率(正常的小時流量數據量/排汙小(xiǎo)時數(shù)),不應小於90%。
2.2.6 檢查流量的變化(huà)情況
檢查內容(róng)設計(jì):考慮到電磁流量計均有一個*小測量範圍,如實(shí)際流量低於該值則測量精度將無法(fǎ)保證。為確(què)保測量精度待測流量應不小於*小(xiǎo)測量範圍,同(tóng)時流量值也不宜(yí)超過量程(chéng)的100%。顯然(rán),如果(guǒ)流量測量結果(guǒ)平均大於(yú)流量計量程的100%時(shí),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圍內。
三、 試點結果及結論
隨機選取(qǔ)了10套電磁(cí)流量計進行有效性審核檢查試點,檢查結果見下表。
結(jié)果表明:①有3家通過計量檢定,6家檢定**過(guò)期,1家未進行檢定;②安裝位置均符合要(yào)求;③4家通過(guò)準確性試驗,6家未通(tōng)過準確性試驗,相對誤差分(fèn)別為(wéi):-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要求。
可見由於缺乏監管,電磁流量計均存在一定的問題。該文提(tí)出的幾(jǐ)個檢查內容簡單(dān)易懂、操作方便,對於完善電磁流量計有效性審核(hé)規(guī)範具有重要意義。另根據試(shì)點結果,同時考慮現場測試時標準表計不(bú)確定的漂移,將準確性試驗(yàn)要求的5%放寬為10%較為合理。

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