高精度污水管道流量計在提供監測數據有效性的判別技術(shù)介紹
點(diǎn)擊次數：1654 發(fā)布時(shí)間：2020-12-24 05:44:35
近十年來(lái)，我國對重點(diǎn)污染源采用自動(dòng)監測設備實(shí)時(shí)監測技術(shù)迅速普及，已明文規定在線(xiàn)數據作為排污收費的重要依據，自動(dòng)監測設備在環(huán)境管理上的作用日漸凸顯。為規范污染源自動(dòng)監控數據的使用、管理，環(huán)保部已經(jīng)出臺了多項加強污染源自動(dòng)監測設備管理的制度和技術(shù)標準、規范。但由于各方面原因，目前污染源廢水流量自動(dòng)監測數據有效性審核制度和程序還不完善，而廢水流量是核定廢水中污染物排放總量的主要參數，因此導致污染源廢水自動(dòng)監測數據無(wú)法準確反映重點(diǎn)污染源主要廢水污染物排放的真實(shí)狀況，難為總量減排提供科學(xué)依據。該文以電磁流量計為研究對象，研究高精度污水管道流量計監測數據有效性判別技術(shù)。
在系統研究了高精度污水管道流量計監測數據有效性判別技術(shù)的現狀，根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(xué)性和可操作性為原則，對技術(shù)檢查內容做出設計，從而填補高精度污水管道流量計監測數據有效性判別技術(shù)的空白。根據設計出的技術(shù)檢查內容對部分安裝了電磁流量計的監測數據開(kāi)展有效性判別試點(diǎn)工作，結果表明該技術(shù)檢查內容具有較強的使用性。
1、高精度污水管道流量計使用的現狀
2013年開(kāi)始，根據省環(huán)保廳刷卡排污總量控制制度的要求，截至2016年年底作為廢水刷卡排污系統配套設施，高精度污水管道流量計全省共安裝了1700余套。
我國的電磁流量計技術(shù)標準分為下面幾種，分別是流量計測量標準、流量計檢定規程、校準要求、產(chǎn)品技術(shù)要求、性能評定方法和使用方法。其中測量標準是由建設部門(mén)頒布的，涵蓋了流量計的結構、流量公式、制作、安裝、水頭測量、綜合誤差分析及維護等方面內容；計量檢定規程和校準要求分別是由計量部門(mén)頒布的，主要規定了對產(chǎn)品規格、性能、不確定度等進(jìn)行定期檢測和校準，確保流量測量的不確定度在標準范圍內；環(huán)保產(chǎn)品技術(shù)要求環(huán)保部門(mén)頒布的，規定了電磁流量計的技術(shù)要求、檢驗項目、試驗方法、檢驗規則、包裝、運輸和貯存的要求，是流量計進(jìn)入環(huán)境保護領(lǐng)域使用的門(mén)檻；性能評定方法和使用方法是由計量部門(mén)頒布的，規定了電磁流量計用于測量充滿(mǎn)封閉管道中導電液體流量的使用和性能檢測方法，涉及安裝、運行、特性及校準。這幾種技術(shù)中，測量技術(shù)標準是基礎，其他標準是保證測量準確的外部質(zhì)控要求。
我國目前電磁流量計的實(shí)際使用過(guò)程中真正在實(shí)施的外部指控手段只有計量部門(mén)開(kāi)展的計量檢定，周期一般為兩年或以上。由于兩次檢定期間間隔時(shí)間較長(cháng)，盡管管道、電磁流量計等設施一般不會(huì )產(chǎn)生大的問(wèn)題，但存在企業(yè)生產(chǎn)工況變化導致的排水量和水質(zhì)的變化、流量計的工作狀態(tài)的變化、流量計零點(diǎn)漂移等因素，對廢水流量監測的準確性均會(huì )產(chǎn)生較大的影響。而環(huán)保部門(mén)在兩次檢定期間缺少對電磁流量計必要的外部質(zhì)控手段及規范，導致環(huán)保部門(mén)在開(kāi)展自動(dòng)監測數據有效性審核時(shí)，流量監測結果的有效性審核至今仍然空缺。因此，在當前的環(huán)境管理要求條件下，亟需制定符合我省的電磁流量計自動(dòng)監測數據有效性判別技術(shù)規定。
2、高精度污水管道流量計監測數據有效性判別技術(shù)研究
2.1 電磁流量計監測數據有效性判別技術(shù)內容設計的基本思路
根據高精度污水管道流量計的測量原理，研究影響該方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范程度；
②測量精度的檢查（零點(diǎn)漂移、測試比對）；
③結構尺寸的不確定值。在充分考慮上述不確定度產(chǎn)生因素的基礎上，按照既抓住影響測量結果準確性的關(guān)鍵點(diǎn)，又須簡(jiǎn)便易行，保證流量測量數據的準確性的基本原則進(jìn)行簡(jiǎn)化，對檢查內容做出設計。根據設計出的檢查技術(shù)內容對部分安裝了電磁流量計的監測數據開(kāi)展有效性判別試點(diǎn)。
2.2 電磁流量計監測數據有效性判別技術(shù)的基本內容
高精度污水管道流量計自動(dòng)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(chǎng)計量檢定技術(shù)內容、管道結構、流量計狀態(tài)、日常運行維護情況、生產(chǎn)工況的變化等幾個(gè)方面進(jìn)行現場(chǎng)監督檢查。因此本規定將工作程序分為檢查流量計檢定**及設備清單、檢查一次裝置安裝位置及安裝管道、準確性試驗、流量計運行維護情況、數據處理情況檢查、流量的變化情況檢查。
2.2.1 檢查流量計檢定**及設備清單
檢查內容設計：電磁流量計是否通過(guò)計量檢定是保證流量測量數據準確的前提，因此開(kāi)展流量計運行情況的監督檢查*先要檢查流量計的現場(chǎng)計量檢定**。電磁流量計可以通過(guò)該項的檢查內容來(lái)判斷流量計是否符合相關(guān)性能的要求。
檢查內容：檢查流量計檢定**是否由具備流量檢定資質(zhì)的單位出具，同時(shí)檢查流量計的類(lèi)型、主要參數及流量計的檢定結果?，F場(chǎng)檢查時(shí)，由排污企業(yè)出具流量計設備清單和流量計檢定**，再進(jìn)行如下檢查：
①對照設備清單在現場(chǎng)逐一察看，檢查設備的完整性；
②流量計檢定**的檢查內容為：出具**的單位是否有檢定資質(zhì)；檢定**是否過(guò)期；不確定度檢定結果是否合格。
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定方法》GB/T18659-2002中要求一次裝置安裝位置的上游直管段長(cháng)度不小于10倍管道公稱(chēng)直徑及下游直管段長(cháng)度不小于5倍管道公稱(chēng)直徑，考慮到公稱(chēng)直徑在實(shí)際測量過(guò)程中較難測試，將此處公稱(chēng)直徑的要求改為外徑以便于更具可操作性，同時(shí)規定了管道外徑測量方法。
檢查內容：采用測量精度達5mm的卷尺測量上下游直管段長(cháng)度及管道外徑，管道外徑應至少測量3次，3次的測點(diǎn)平均分布在整個(gè)直管段中以測量的平均值作為*終值。
同時(shí)考慮有效性與可操作性，將《密閉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中安裝一次裝置的管路中來(lái)排除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容。
檢查安裝一次裝置的管路中有無(wú)充分的措施來(lái)排除聚集在管道中的氣體，以確保經(jīng)過(guò)流量計的廢水始終保持滿(mǎn)管流；檢查流量計上下游連接處的管道內徑是否一致，且管道內徑是否不小于流量計內徑但不大于±3%。
在系統研究了高精度污水管道流量計監測數據有效性判別技術(shù)的現狀，根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(xué)性和可操作性為原則，對技術(shù)檢查內容做出設計，從而填補高精度污水管道流量計監測數據有效性判別技術(shù)的空白。根據設計出的技術(shù)檢查內容對部分安裝了電磁流量計的監測數據開(kāi)展有效性判別試點(diǎn)工作，結果表明該技術(shù)檢查內容具有較強的使用性。
1、高精度污水管道流量計使用的現狀
2013年開(kāi)始，根據省環(huán)保廳刷卡排污總量控制制度的要求，截至2016年年底作為廢水刷卡排污系統配套設施，高精度污水管道流量計全省共安裝了1700余套。
我國的電磁流量計技術(shù)標準分為下面幾種，分別是流量計測量標準、流量計檢定規程、校準要求、產(chǎn)品技術(shù)要求、性能評定方法和使用方法。其中測量標準是由建設部門(mén)頒布的，涵蓋了流量計的結構、流量公式、制作、安裝、水頭測量、綜合誤差分析及維護等方面內容；計量檢定規程和校準要求分別是由計量部門(mén)頒布的，主要規定了對產(chǎn)品規格、性能、不確定度等進(jìn)行定期檢測和校準，確保流量測量的不確定度在標準范圍內；環(huán)保產(chǎn)品技術(shù)要求環(huán)保部門(mén)頒布的，規定了電磁流量計的技術(shù)要求、檢驗項目、試驗方法、檢驗規則、包裝、運輸和貯存的要求，是流量計進(jìn)入環(huán)境保護領(lǐng)域使用的門(mén)檻；性能評定方法和使用方法是由計量部門(mén)頒布的，規定了電磁流量計用于測量充滿(mǎn)封閉管道中導電液體流量的使用和性能檢測方法，涉及安裝、運行、特性及校準。這幾種技術(shù)中，測量技術(shù)標準是基礎，其他標準是保證測量準確的外部質(zhì)控要求。
我國目前電磁流量計的實(shí)際使用過(guò)程中真正在實(shí)施的外部指控手段只有計量部門(mén)開(kāi)展的計量檢定，周期一般為兩年或以上。由于兩次檢定期間間隔時(shí)間較長(cháng)，盡管管道、電磁流量計等設施一般不會(huì )產(chǎn)生大的問(wèn)題，但存在企業(yè)生產(chǎn)工況變化導致的排水量和水質(zhì)的變化、流量計的工作狀態(tài)的變化、流量計零點(diǎn)漂移等因素，對廢水流量監測的準確性均會(huì )產(chǎn)生較大的影響。而環(huán)保部門(mén)在兩次檢定期間缺少對電磁流量計必要的外部質(zhì)控手段及規范，導致環(huán)保部門(mén)在開(kāi)展自動(dòng)監測數據有效性審核時(shí)，流量監測結果的有效性審核至今仍然空缺。因此，在當前的環(huán)境管理要求條件下，亟需制定符合我省的電磁流量計自動(dòng)監測數據有效性判別技術(shù)規定。
2、高精度污水管道流量計監測數據有效性判別技術(shù)研究
2.1 電磁流量計監測數據有效性判別技術(shù)內容設計的基本思路
根據高精度污水管道流量計的測量原理，研究影響該方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范程度；
②測量精度的檢查（零點(diǎn)漂移、測試比對）；
③結構尺寸的不確定值。在充分考慮上述不確定度產(chǎn)生因素的基礎上，按照既抓住影響測量結果準確性的關(guān)鍵點(diǎn)，又須簡(jiǎn)便易行，保證流量測量數據的準確性的基本原則進(jìn)行簡(jiǎn)化，對檢查內容做出設計。根據設計出的檢查技術(shù)內容對部分安裝了電磁流量計的監測數據開(kāi)展有效性判別試點(diǎn)。
2.2 電磁流量計監測數據有效性判別技術(shù)的基本內容
高精度污水管道流量計自動(dòng)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(chǎng)計量檢定技術(shù)內容、管道結構、流量計狀態(tài)、日常運行維護情況、生產(chǎn)工況的變化等幾個(gè)方面進(jìn)行現場(chǎng)監督檢查。因此本規定將工作程序分為檢查流量計檢定**及設備清單、檢查一次裝置安裝位置及安裝管道、準確性試驗、流量計運行維護情況、數據處理情況檢查、流量的變化情況檢查。
2.2.1 檢查流量計檢定**及設備清單
檢查內容設計：電磁流量計是否通過(guò)計量檢定是保證流量測量數據準確的前提，因此開(kāi)展流量計運行情況的監督檢查*先要檢查流量計的現場(chǎng)計量檢定**。電磁流量計可以通過(guò)該項的檢查內容來(lái)判斷流量計是否符合相關(guān)性能的要求。
檢查內容：檢查流量計檢定**是否由具備流量檢定資質(zhì)的單位出具，同時(shí)檢查流量計的類(lèi)型、主要參數及流量計的檢定結果?，F場(chǎng)檢查時(shí)，由排污企業(yè)出具流量計設備清單和流量計檢定**，再進(jìn)行如下檢查：
①對照設備清單在現場(chǎng)逐一察看，檢查設備的完整性；
②流量計檢定**的檢查內容為：出具**的單位是否有檢定資質(zhì)；檢定**是否過(guò)期；不確定度檢定結果是否合格。
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定方法》GB/T18659-2002中要求一次裝置安裝位置的上游直管段長(cháng)度不小于10倍管道公稱(chēng)直徑及下游直管段長(cháng)度不小于5倍管道公稱(chēng)直徑，考慮到公稱(chēng)直徑在實(shí)際測量過(guò)程中較難測試，將此處公稱(chēng)直徑的要求改為外徑以便于更具可操作性，同時(shí)規定了管道外徑測量方法。
檢查內容：采用測量精度達5mm的卷尺測量上下游直管段長(cháng)度及管道外徑，管道外徑應至少測量3次，3次的測點(diǎn)平均分布在整個(gè)直管段中以測量的平均值作為*終值。
同時(shí)考慮有效性與可操作性，將《密閉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中安裝一次裝置的管路中來(lái)排除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容。
檢查安裝一次裝置的管路中有無(wú)充分的措施來(lái)排除聚集在管道中的氣體，以確保經(jīng)過(guò)流量計的廢水始終保持滿(mǎn)管流；檢查流量計上下游連接處的管道內徑是否一致，且管道內徑是否不小于流量計內徑但不大于±3%。