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        溫泉井計量設備安裝研究

        2015-07-21 23:17:12朱永峰
        中國高新技術企業(yè) 2015年28期
        關鍵詞:設備安裝

        摘要:目前溫泉井普遍有釋出氣體的現(xiàn)象,以至井頭所安裝的計量設備產(chǎn)生誤差,又因釋出之氣體可能有害,兩者均有待改善。文章以溫泉井頭的排氣及計量設施,分別測試及討論其對計量設備產(chǎn)生的誤差大小與排氣效果,并提出改善建議。

        關鍵詞:溫泉井;計量設備;設備安裝;排氣設施;水表安裝 文獻標識碼:A

        中圖分類號:TB93 文章編號:1009-2374(2015)28-0073-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.28.035

        1 計量設備錯誤及正確的安裝方法

        1.1 錯誤的安裝方法

        常見水表安裝錯誤造成計量不正確的原因如下:(1)常見流量過低造成不感計量或計量異常;(2)水量計常見流量過高造成故障異常;(3)防漏墊圈部分蓋住流通管路而破壞流場分布;(4)水量計法蘭與管道法蘭間的接合處出現(xiàn)泄漏;(5)水量計方向裝反或傾斜;(6)水量計安裝管路未固定妥當;(7)水量計安裝現(xiàn)場前后直管段長度不足,以致造成計量誤差;(8)水量計受氣體干擾造成不感測;(9)通常抽水井馬達在抽不到水時,水中含太多空氣而產(chǎn)生氣泡,氣泡環(huán)繞包覆了傳感器或電極,會造成流量不感測或計量不精確。

        1.2 正確的安裝方法

        計量要正確,首先須將設備安裝于正確位置。如圖1所示,水表須與管路彎曲段有一定管徑倍數(shù)的距離,且需滿管方能達成。

        2 計量實驗與結果

        2.1 水中氣體影響計量的確認試驗

        試驗結果如圖2,經(jīng)由排氣閥可排除氣體約9NL/min,將排氣閥封閉使無法排氣,由水表求得未排氣的水流顯示增量為+6.6%,相當于39.7L/min,兩者差距達30.7L/min,流量計因而產(chǎn)生的水量增量達氣體釋出量的4倍,可見電子式水表確實受到管中氣體的影響引致誤差,故未安裝排氣閥水表的誤差將頗為可觀。

        2.2 不同組合的排氣試驗結果

        考慮深部地層之地下水溶存氣體將受到地溫、靜水壓的影響,假設地面溫度20℃,地溫梯度為1.8℃/100m換算不同深度下的地溫(并即視為水溫),并以理想氣體方程式計算氣體于不同深度靜水壓(含地面大氣壓1.0kg/cm2)下的體積壓縮比,甲烷氣體溶解度3.3%(v/v),換算成各深度下氣水比的理論上限,再與各井的總釋氣量比較,即可得知釋氣能力及該地層中地下水含氣量的飽和度。

        經(jīng)計算溶氣飽和度,組合2約為46.66%,組合3約為14.16%,組合4約為61.34%。

        各井排氣比經(jīng)整理可知,組合1系直接于彎管處安裝排氣閥,并無法獲得排氣的效果,而組合5a、2及3,搭配三通管安裝1組排氣閥的效果亦在5%以下,組合4安裝二套三通管及排氣閥則效果明顯改善。

        3 計量影響

        3.1 排氣閥及管內壓力的影響

        計算得水表內呈現(xiàn)負壓狀態(tài),且低于可量測范圍,實際亦未量出,可能系因氣體釋出,管內呈平衡狀態(tài),亦可能因壓力太小,已低于可量度的下限,因此并不影響本試驗結果。

        但溶存溫泉水之氣體至常壓下大量釋出,管內為負壓,更增加溫泉水溶存氣體釋出的趨勢,因此不論就安全上或計量正確上的理由,更應重視排氣的需求。

        3.2 排氣閥數(shù)量對排氣量的影響

        釋氣效果之組合5a(1.01%)、組合2(0.92%)、組合3(2.69%),得知僅安裝一組排氣閥可得到排除達總氣體量0.92~2.69%的效果,而組合4為兩組排氣閥,則可得到排除達總氣體量58.00%的效果,因此排氣閥的數(shù)量增加一倍,排氣呈現(xiàn)明顯的提升效果,但仍然無法達到接近完全排除的目標。

        3.3 安裝位置對排氣量的影響

        采安裝于井頭彎管-直管處,結果組合1(0%)、組合5a(1.01%),而組合2及組合3均采安裝于井頭三通處,結果組合2(0.92%)、組合3(2.69%),得知變更安裝位置,有改善釋氣效果跡象,仍不明顯。

        3.4 安裝位置對計量設備的影響

        由各項試驗之計量設備的安裝位置可區(qū)分為兩類:一類為安裝于井口至儲水槽間,其中組合3產(chǎn)生誤差達25%(v/v),組合5a誤差則高達140%(v/v);另一類為儲水槽之后,組合5b釋氣已幾乎可達99.9%以上,對于計量設備的誤差影響,實質已低于本試驗所采用的設備精度。

        由兩者的差異比較可推論,對于含氣量大的溫泉水,由于儲水槽具有充分的釋氣空間、水力停留時間及排氣通道,溫泉水進入儲槽后可以充分釋出,因此計量設備的精度就得以避免受到水中氣體產(chǎn)生的影響。

        4 結語

        溫泉井有釋氣現(xiàn)象,普遍造成計量設備失準情形,經(jīng)不同實證所得到的經(jīng)驗,可摘要結論及如下:(1)由釋氣效果之試驗組合1及組合5a均采安裝于井頭彎管-直管處,結果組合1(0%)、組合5a(1.01%),而試驗組合2及組合3均采安裝于井頭三通處,結果組合2(0.92%)、組合3(2.69%),排氣效果皆不明顯;(2)試驗組合4安裝兩組排氣閥,排除達總氣體量58.00%,有明顯改善釋氣的效果;(3)計量設備安裝于儲水槽之后,經(jīng)足夠的水力停留時間,組合5b釋氣已幾乎可達99.9%以上,且水表誤差極低;(4)利用儲水槽開口釋氣可解決因釋氣不全造成的水表失準

        問題。

        參考文獻

        [1] 陳鵬霄,譚德寶,胡明.長江流域大型取水動態(tài)計量監(jiān)控系統(tǒng)試點研究[J].人民長江,2006,(7).

        [2] 金玲,謝艷芳,李建國,吳劍.淺析歐標委有關河流水文形態(tài)標準化方法的經(jīng)驗[A].中國水利學會2010學術年會論文集(下冊)[C].2010.

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        [4] 王濤,邱海波.缺水性地區(qū)供水河道水源污染風險分析[A].中國水利學會2010學術年會論文集(下冊)[C].2010.

        [5] 王兵,王學明,董麗,趙紅學.艾依河水環(huán)境保護初步探討[A].中國水利學會2010學術年會論文集(下冊)[C].2010.

        [6] 馬廣岳,張桂艷,李霞.東平湖風景區(qū)生物——生態(tài)修復途徑探討[A].中國水利學會2010學術年會論文集(下冊)[C].2010.

        作者簡介:朱永峰(1980-),男,長沙市望城區(qū)質量技術監(jiān)督局工程師,在職研究生。

        (責任編輯:黃銀芳)

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