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北京日报:CT微创都上阵!北京对南水北调输水管线带水精细校准
2020-08-24 09:58  

       大口径输水管线的流量每天数万立方米,在不停水的情况下为管壁打孔并进行流量校准,这看似是不可能完成的任务,却在郭公庄分水口的管线上真实发生。记者8月23日从北京市南水北调南干渠管理处获悉,北京市首个在大口径输水管线采用斜开孔工艺带水校准实验正在进行,输水管线计量将更加精准,未来有望将该技术向其他大口径管线推广。
       记者走进位于南五环外的郭公庄分水口,检修间内,水声隆隆,两根直径1.6米的大口径输水管线正在不间断工作,厚厚管壁中的水来自南干渠,从这里进入郭公庄水厂,再流向千家万户。
       “每根管线都有自己的流量计,用来计量管线内水体的流量。”南干渠管理处副主任杨卓告诉记者,自2014年南水进京郭公庄水厂启动运行之后,郭公庄分水口输水管线的计量就一直由四台电磁流量计完成。
       杨卓带着记者走到一截蓝色的管线旁边,“这个蓝色的大圈就是电磁流量计,为了保证计量准确,按照要求要定期校准。”杨卓说,为流量计校准时,需要停水拆除这个大装置,运送到外地专门的检测机构进行校准,不仅周期长,还会影响供水。“更麻烦的是,完成校准安装回原处之后,还有可能因为现场工作场景和实验室环境的不同达不到校准的目的。”输水管线的计量是否精准,决定着一个城市用水管理的精细化程度。
       为此,杨卓带领团队开展研发,设计出一套安装在管线上的流量校准装置,可以在确保不停水的情况下,对电磁流量计进行实时校准。杨卓介绍,整个装置基于超声波时差原理。首先,他们选取了电磁流量计旁的一段管线,用专用工具在管壁分别打出16个孔,相当于用微创手术的方式给管线打了16个洞。“每个孔会塞上一个钛合金塞子,因为在之后的超声波测量时,钛合金塞子既能保证管道中的水不会泄漏,同时钛合金材质几乎不会阻碍信号的传输。”
       杨卓说,每一个孔的位置和角度都是经过设计和计算的,打好孔、装上专用传感探头之后,超声波会射入水流之间,相当于16条超声波组成一个闭环,为管线内部做了一个“CT”检查。数据建立三维模型,用于测量水流速度等信息,以便综合各方面的数据,最终计算出流量,辅助工作人员对电磁流量计进行校准。
       “过去单纯使用电磁流量计相当于给管线’号脉’,但是现在用上了CT、微创等西医的治疗方法,就更加精准了。”杨卓说,最重要的是,这样的带水实测校准的方法对居民用水的影响几乎为零。
       杨卓告诉记者,目前郭公庄分水口的带水校准实验仍在进行当中,预计下周可以启动超声波探测阶段。这种技术适用于大口径金属材质的输水管线,未来有望在本市其他大口径金属输水管线进行推广。



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