天津美国ACCUSONIC型超声流量计技术部分.docx
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天津美国ACCUSONIC型超声流量计技术部分
1.概述
1）申瑞公司所提供的美国ACCUSONIC公司的四台超声波流量计设备满足海拔4100m高度的运行要求。
2）超声波流量计及其附属设备安装、现场调试、现场试验、试运行、现场验收和最终验收等工作由卖方完成。
卖方为超声波流量计及其附属设备的安装和运行提供包括安装程序、技术要求和建议的安装进度等内容详细的安装文件、运行、维护说明书和图纸，并派员现场服务。
卖方应提供全部安装、调试过程中的特殊工具和易损件，并自带专用仪器仪表。
3）卖方必须为买方培训设备的运行、维修人员，并在投标书中提出详细的培训计划。
4）本技术规范并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，卖方应提供符合有关标准和本技术规范要求的高质量产品及相应服务。
5）如果卖方没有以书面形式对本规范的条文提出异议，则意味着卖方提供的设备完全符合本规范的要求。
如有异议，不管多么微小，都应在报价书中以“对规范书的意见和同规范的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。
6）本技术文件所使用的标准如与卖方所执行的标准不一致时，按技术要求较高的标准执行。
7）卖方提供的所有技术文件、图纸、资料，文字说明均应采用中文文字。
8）本技术规范经买、卖双方确认后作为订货合同的附件，与合同具有同等的法律效力。
9）本设备技术规范中未尽事宜，由买、卖双方协商确定。
针对本电厂当前情况，采用交叉多声路超声波时差测流法进行机组流量在线监测。
2.标准和规程
申瑞股份提供的美国ACCUSONIC公司的7510PIUS型超声波流量测量装置的设计、制造、试验和包装符合以下技术标准。
JJG1030
《超声流量计》
GB3368
《工业自动化仪表用电源电压》
GB4028
《外壳防护等级的分类》
GB12706
《电力电缆》
GB-/T3091
《镀锌焊接钢管》
CISPR22
《信息技术设备无线电干扰特性的限值和测量》
EN50082
《通用抗干扰标准》
IEC60068
《环境测试》
GB75353
《工业自动化仪表盘基本尺寸及型式》
IEC60127
《小型熔断器》
IEC60255
《电气继电器》
IEC60381
《用于过程控制系统的模拟信号》
IEC60605
《设备可靠性测试》
IEC60625
《可编程测量仪表》
IEC60793
《光导纤维》
IEC61000
《电磁兼容（EMC）》
IEC61158
《用于工业控制系统的现场总线标准》
IEC61312
《防止雷击电磁脉冲》
IEC61643
《低压浪涌保护装置》
IEEE
《电气电子工程研究所》
GBJ93
《工业自动化仪表工程施工及验收规范》
GBJ131
《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》
《水轮发电机组安装技术规范》GB8564
《大中型水电机组自动化元件及其系统基本技术条件》GB11805
《水力发电厂机电设计技术规范》SDJ173
《水力机械辅助设备安装工程》（试行）SDJ249.4
《水电站压力钢管设计规范》DL/T5141
《水力发电厂水力机械辅助设备系统设计技术规定》DL/T5066
《电子设备雷击保护导则》GB7450
《电力系统二次回路控制、保护屏及柜基本尺寸系列》GB7261
《速度式流量计》JJG198
《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》GB50171
国际标准
《IECPUBLICATION41》
美国国家标准
《ASMEPTC-18-2002》水轮机和水泵性能测试规程
电磁兼容和安全标准
低压规则
EN61010-1电气设备的安全要求
IEC255-5绝缘：
2KV共模，1KV标准模式，>100MΩ
EMC规则，抗扰度：
EN50082-2（1995）第二部分工业
IEC77A电源谐波
EN61000-4-11电源中断（100ms）,电压下降和电压波动
（＋12至-15％）
EN61000-4-4快速瞬变/突发脉冲,2KV共模，1KV标准模式
EN61000-4-5高能脉冲/瞬变,2KV共模，1KV标准模式
EN61000-4-12阻尼振荡波,1KV共模，0.5KV标准模式
EN61000-4-6射频场传导干扰，150KHZ至80MHZ（10V）
EN61000-4-2静电放电,8KV空气中，6KV接触
EN61000-4-8电源频率磁场，1000Aeff/m
EN61000-4-10阻尼振荡磁场,0.1MHz和1.0MHz30Ap/m
IEC1000-4-3辐射电磁场80-1000MHZ,10V/m
EMC规则，辐射：
IEC1000-3-2进入电源的谐波电流辐射
EN50081-2（1994）第2部分工业电磁场辐射，0．15至30MHz和30至1000MHZ波段
3.超声波测流方案
3.1现场条件
3.1.1工作环境
a）气温
最高气温27.4℃
最低气温-29.3℃
月平均最高气温12.2℃
月平均最低气温-6.2℃
b）河水温度
最高水温16.5℃
最低水温0℃
c）相对湿度
年平均相对湿度47%
最大月平均相对湿度74%
d）泥沙特性
多年平均含沙量0.135kg/m3
实测最大含沙量2.14kg/m3
e）电站所在地区地震基本烈度为Ⅷ。
f）引水系统
电站引水系统采用一洞四机布置方式,引水发电系统详见招标图纸。
g）海拔高度4100m,重力加速度9.781m/s2。
h）电站工作电源
交流电源：
220V10％
直流电源：
220V+10％15%
直流电源：
24V10％
3.1.2电站参数
1）电站净水头
最大水头66.2m
最小水头34.2m
额定水头52.0m
2）单机额定流量：
88.07m3/s
3）装机容量：
4×40MW
3.2可靠性指标
满足以下可靠性指标
平均无故障工作时间
≥10000h
正常工作使用寿命：
≥10年
大修间隔时间
≥3年
可利用率：
≥99％
3.3方案概述
测量原理：
时差法，采用对速度分布和对面积分布两次积分得到高精度流量数值。
测量流道与流量控制器采用一对一方式工作；
设置中心声道，测量对称和非对称流态分布，能明确的显示流态分布图，各声道流速。
功能：
测量、显示、存储和传送流经压力钢管内的流量。
形式：
内贴式安装。
组成：
每套超声流量计由一台流量控制器，每套采用8声道换能器、穿缆器、电缆护管、防水电缆、全部安装附件组成。
换能器和控制器部分采用原装进口产品（ACCUSONIC的原装进口品牌，原装产品附有原产地出厂证明）。
声道数：
8声道
超声波流量测量装置传感器（换能器）布置在压力钢管的平段传感器采用内装式八声路安装。
传感器底座通过焊接方式固定在压力钢管内壁上，电缆通过穿缆器引出。
3.4技术方案的详细描述
3.4.1ACCUSONIC8声路超声波流量测量装置的介绍
ACCUSONIC8声路超声波流量测量装置由7500PLUS主机和7658型内贴式换能器构成8声路的测量能力。
Ø7510Plus主机
ACCUSONIC7510Plus为8声路系统的主机，NEMA4壁挂机箱，带LCD显示，有各种I/O输出。
防护等级IP65（见7510Plus介绍）。
Ø7658内贴式换能器（图1）
ACCUSONIC7658换能器为内贴式换能器,发射频率500KHz,耐水压力为1.7MPa。
图17658500KHz超声波换能器
3.4.2ACCUSONIC7510Plus型8声路超声波流量测量装置的功能和主要技术指标
3.4.2.1功能描述
Ø申瑞股份提供的美国ACCUSONIC公司的7500Plus超声波流量测量装，为ACCUSONIC公司的成熟产品，能长期在线监测水轮发电机组的流量、流速以及发电累计用水量；
Ø美国ACCUSONIC公司的7500Plus超声波流量测量装置，除在本机有显示外，还有多种接口，可与计算机监控系统通讯。
这些接口包括：
RS232/RS485串口
4-20mA（12Bit）电流输出
继电器/脉冲量接点输出
Ø美国ACCUSONIC公司的7500Plus超声波流量测量装置，除能测出机组正常工况下的流量外，还能测出压力钢管内流速的分布。
以及机组停机时的导叶漏水量。
Ø美国ACCUSONIC公司的7500Plus超声波流量测量装置，在水力条件较差的条件下，精度能达0.5%，
3.4.2.2主要技术指标
Ø外接电源
90－250VAC47-63Hz
Ø被测水流条件
水温0～40℃
水中不溶物含量≤2%（体积比）
工作水压≤1.7MPa
流速≥0.03米/秒
Ø被测流道条件
管道直径：
最大15米
Ø声路数
8声路
Ø测量精度
有压规则圆管±0.5%（绝对精度）
Ø显示方式
LCD液晶显示，有多组显示屏幕可选，显示内容：
累计流量、正累计流量、负累计流量、瞬时流量、流速、流速分布、声速、时间、日期、量程比
Ø输出方式
RS-232/RS485RTUModbus串行通讯口
4路4～20mA模拟量输出口
继电器/脉冲量输出（可选）
Ø输出量
瞬时流量、累计水量、机组漏水量、机组漏水量、各声道流速、流量测量装置工作状态等。
Ø控制器
流量控制器：
32位微处理器、LCD数字指示、可现场操作、设置、流量可编程、可累计、自诊断、故障报警、冗度技术
Ø数据存储
数据储存：
可存储数据、存储时间间隔可设定（包括时间、日期、累计流量、正累计流量、负累计流量、瞬时流量、流速）断电记录、故障记录
Ø工作环境要求（电子机箱）
环境温度：
-10～60℃（工作）
-18～65℃（存储）
空气相对湿度：
≤95%（不凝露）
Ø主机功率
160VA
Ø尺寸
7500Plus主机NEMA4，609×508×254mm
Ø重量
7500Plus主机38Kg
Ø机箱（外壳）防护等级
NEMA4机箱，IP65
Ø内贴式换能器
型号:
ACCUSONIC7658
尺寸:
35mm×91mm
发射频率:
500KHz
耐压压力:
1.7MPa
温度:
0-40℃（工作）
-10-40℃（存储）
Ø电缆
电缆：
每台机根据安装需要提供足够数量的配套防水射频信号和通讯电缆。
3.4.3主要参数
序号
参数名称
单位
技术数据
1
超声波流量计
ACCUSONIC8声路
测量精度
≤0.5％
流量范围
m3/s
0～120（暂定）
设计寿命
年
至少10
超声波流量计安装方式
内装式，交叉8声路
2
换能器
ACCUSONIC7658
换能器设计寿命
年
至少20
设计压力
MPa
1.6MPa
3
主机
供电电源
AC220V,50Hz±10%
环境温度
－20～60℃
防护等级
IP65
通讯接口
RS485
4-20mA模拟量输出口
4
换能器至主机电缆
电缆规格
加强型水下射频电缆
设计压力
MPa
3.0MPa
5
穿缆器
设计压力
MPa
3.0MPa
3.4.4超声波流量测量装置的声道配置
采用8声路配置，8声路布置在交叉的2个剖面上。
两个剖面对称布置。
3.4.5超声波流量测量装置的安装位置及安装方式
换能器安装在蜗壳进口前段压力钢管部分，换能器电缆由护管经穿缆器密封后引出至测流系统主机箱。
换能器安装在压力钢管内壁，为内贴式安装。
3.4.6内贴式传感器（换能器）的安装固定方式
内贴式传感器（换能器）应安装在专门制作的不锈钢基础板上，基础板焊接在压力钢管内壁上，传感器（换能器）和不锈钢基础板间应用不锈钢螺栓连接。
见图2。
图2换能器的固定
3.4.7缆护管的安装固定方式
为了防止传感器（换能器）信号电缆被水流冲击损坏，在管内的信号电缆均应套不锈钢管保护，不锈钢护管应由专门制作的不锈钢管卡焊接固定在压力钢管内壁上。
电缆护管仅起机械保护作用，不须密封。
水平敷设的电缆护管采用不锈钢管，用专用的不锈钢管卡固定在钢管的内壁上。
不锈钢管卡直接焊接在管壁。
环管采用不锈钢管，也用专用的不锈钢管卡来固定。
在水平管与环管过渡处，安装专用的不锈钢三通护盖，以方便穿电缆。
三通护盖是用螺栓固定在压力钢管内壁上的，可以拆卸。
对于换能器横向护管的敷设细节，详见图4和图5。
图3上游换能器的安装、电缆管的敷设
图4下游换能器的安装、电缆管的敷设
环管的管卡间距按每隔50cm一个考虑。
图5水平管与环管过渡处三通护盖安装示意图
3.4.8穿缆器、穿缆器护盖的安装固定
换能器信号电缆在伸缩节处引出至伸缩节室，需要在压力钢管上开孔，焊接穿缆器。
信号电缆由护管到穿缆器的过渡处，设有不锈钢电缆护盖保护。
电缆护盖由焊接在压力钢管内壁的基础板和导流护盖构成，为了穿缆方便，导流护盖和基础板间采用螺栓连接。
穿缆器尺寸见图7。
图7穿缆器尺寸示意图
信号电缆由护管到穿缆器的过渡处，设有不锈钢穿缆器护盖,见图8，导流护盖用不锈钢螺栓固定再壁上，可拆卸。
图8穿缆器护盖示意图
3.4.9其他方面的考虑
Ø开孔与焊接
⏹穿缆器的开孔方法
在压力钢管上开孔采用机械钻孔方法。
如用磁座钻。
⏹穿缆器的焊接
焊接前进行工艺试验，按照被批准的焊接工艺焊接。
⏹压力钢管内其他的焊接（如管卡、基础板等）
选择与材料匹配的焊条，按照被批准的焊接工艺进行焊接。
凡在钢管上进行焊接处，100%渗透探伤检查
⏹防腐处理
凡在钢管上进行焊接处，对在压力钢管内外壁焊接时损坏的油漆进行修补。
Ø防泥沙措施
⏹ACCUSONIC超声波流量测量装置的换能器以及安装附件如电缆护管等，采用抗磨材料制造，能耐泥沙磨损。
⏹ACCUSONIC超声波流量测量装置的换能器采用低频率500KHz频率，有效增强超声波信号穿透泥沙的能力。
传输距离可达25m。
⏹ACCUSONIC超声波流量测量装置的主机具有自动增益功能，能自动放大信号到有效幅度。
Ø防气蚀措施
ACCUSONIC超声波流量测量装置的换能器和以及穿缆器护盖、电缆套管等部件，外形均为流线形，能有效减小水阻，防止设备被气蚀破坏。
4．施工组织设计
4.1施工总体部署
安康水电站超声波流量计项目组由项目经理、技术总监、工地总代表和工程技术人员组成。
在项目经理领导下具体负责项目的实施.
项目经理在公司授权范围内，代表公司对外处理与本项目有关的一切重大事项，负责与业主、有关部门的工作联系；对内全面负责项目的进度、技术、质量和成本控制；并通过该项目领导小组接受公司经营、财务、质量等职能部门的指导、检查、考核和监督。
项目经理负责项目计划的制定、执行和根据用户要求作必要调整，以确保总体目标的实现；严格按照公司有关规定，制定各种配套措施，确保项目质量目标的实现；严格控制项目成本；在现场安装施工时,工地总代表在项目经理的领导下，全面负责现场施工安装和协调工作。
4.2施工总体方案及方法
详见GER9000型超声流量计内装式换能安装手册（附件2）
5．施工进度计划
详见安康水电站超声测流装置施工进度计划表（附件3）
6．质量保证措施
我公司已通过ISO9001：
2000质量保证体系的认证。
公司的质量方针：
各尽其职，确保每一件产品的质量；合力进取，满足每一位客户的需求。
公司的质量目标：
产品一次交付合格率100%；售后服务用户满意率100%；全面拓展市场，创立申瑞品牌。
目前我们无论在市场、生产组织、采购、科研开发、工程调试、现场服务、质量监督等各个环节都按此质量保证体系规范运行，对我公司全面加强质量管理，保证产品质量起了很大的推进作用。
我公司已颁布执行1套质量保证手册、全面覆盖ISO9001标准，为保证产品在设计、开发、生产、安装和服务的所有过程中都严格按符合ISO9001标准的质量体系运行，公司专门成立了为保持该体系有效运行的日常管理机构—质量管理部，并规定这方面的工作由总经理亲自主管。
7．施工安全措施
我公司的合同服务人员遵守中国安全生产的法律、法规和购买方的安全规定，服从电厂的安全管理。
我公司的技术服务人员佩带适当的个人防护用品，包括安全帽、工作服、安全鞋、安全手套、手电筒等物品。
我公司的技术服务人员完全自觉遵守购电厂现场的安全规则。
我公司的技术服务人员至少遵守以下基本安全规定：
1.服从电厂人员的安排和协调，禁止违章指挥和强令冒险作业。
2.在作业前应识别作业的危险，确定安全防护措施，落实安全措施。
3.发现危险时或对工作风险有疑问时，应立即停止作业，直到询问清楚或采取纠正行动，必要时并通知甲方技术对口部门或安全部门，澄清情况或寻求支持。
4.在施工现场必须穿戴个人劳动保护用品，禁止穿短裤、拖鞋、赤膊。
5.特殊工种作业时必须使用特殊防护用品。
6.作业现场必须保持整洁，禁止乱扔垃圾、随地吐痰；不得随意遮盖、堵塞排水管道；工作时不得喧哗、吵闹；禁止在工作现场吃零食；工作结束后必须清理现场，恢复原状。
7.作业现场应设立警告标志，禁止无关人员入内。
8.夜间作业的现场，必须设立安全警示灯。
9.在有临边、孔洞的作业现场和登高作业现场，必须设置安全围栏和安全标志，谨防坠落事故。
10.禁止在高处、临边处、坑洞旁、无安全网的脚手架等有落物风险的地方或部位摆放物料和工具，谨防落物打击事故。
11.禁止私接电源，建立临时施工电源必须得到甲方批准，必须由有资格的电工操作，谨防触电事故。
8．维保措施及维修承诺
8.1售后服务
●设备消缺处理保证技术人员在接到通知6小时内给予答复，如需至现场服务我方将按照甲方要求派技术人员及时到达现场，如故障严重，一时无法修复，我方提供代用品，避免影响贵方使用；
●在保修期内负责免费保修，包括更换故障的硬件和软件的维护，如因甲方人为因素造成的损坏，酌收成本费；
●在保修期后，将继续对用户提供备品支持和长期、友善的技术服务；
●在监控系统投入运行后，如买方提出再一次培训要求，卖方将以优惠条件为用户提供培训服务；
●定期由质量管理部征求用户对系统运行的意见。
●实行“三包”，免费送货上门。
同时向贵方提供所有设备的完整的技术资料，包括技术说明书。
操作使用说明书和维护说明书等。
8.2保修期的承诺
提供二年硬件保修。
保修期内，硬件损坏免费更换维修。
软件或系统缺陷免费维护修理，并提供终身服务和技术支持。
8.3服务期的承诺
保修期外，提供系统硬件、软件终身服务，只收取成本费。
8.4系统升级承诺
应用系统升级后，可按成本费提供升级软件及使用手册。
8.5硬件设备承诺
在购买设备时，在合同价格范围内如有更高性能的新型号设备，将为用户采购新型号设备。
（1）安装指导人员的服务
Ø设备的现场安装与现场试验由安装承包人负责实施。
在安装、试验期间，承包单位派有能力的技术人员按技术规范的要求和有关规程规范的规定，到现场提供安装指导和监督服务。
Ø在安装、试验期间，如发现属设计制造质量的问题，安装承包人能作处理的，安装承包人有义务协助处理，由此引起的一切费用由承包单位负责。
Ø安装指导人员对设备的安装质量、设备试验、试运行负有指导责任，如承包单位安装指导人员指导错误，使合同设备损坏，承包单位自费修复或更换，并按招标文件规定付给发包单位延误工期罚金。
Ø安装指导与监督服务还包括协助发包单位或其它承包人对货物在工地交货后的保管和运输到安装地点的再运输等工作。
Ø供方对发包单位技术人员提供免费的现场技术培训服务。
Ø安装指导与监督人员应接受发包单位的审查和认可。
如果指导与监督人员不能胜任，发包单位有权要求更换，更换费用由承包单位负担。
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