電磁流量計灌漿工程如何選用-技術文章

    隨著中國一帶一路經濟戰(zhàn)略的實施，內地與沿海，國內與國外的聯(lián)系將會越來越緊密，各種各樣的物資貿易將推動國家陸路交通線的發(fā)展，鐵路、高速公路都將有一個發(fā)展高潮。中國的地形趨勢是西高東低，西部絕大部分都是山區(qū)，東部的平原相對于中國的整個版圖來說只是一小部分，因此向西的交通線路沿途將需要開鑿許多隧道和壩口。在隧道的灌漿施工中，動態(tài)準確的計量水泥灌漿量至關重要，電磁流量計以其獨特的優(yōu)點在隧洞固結灌漿施工中大大提高了漿液體積的測量準確度，對保證資料的真實性和確保工程質量起到了很大作用。

    灌漿施工工藝中的漿液和水的流量測量非常重要，特別是所使用的液體流量檢測儀表，有其特殊要求，例如要便于頻繁清洗和承受高速漿液中顆粒的摩擦和惡劣環(huán)境等，在眾多液體流量儀器產品中，電磁流量計具有測量不受流體溫度、壓力、密度、黏度的影響、內部直通光滑、直接進行電測量、計量精度高、響應速度快等優(yōu)點；且其檢測部無運動部件、不會發(fā)生滴漏現(xiàn)象，內襯可采用聚四氟乙烯塑料和氧化鋁陶瓷，具有很強的抗腐蝕性，近年來已成為灌漿工程流量測量的優(yōu)選儀器。

在灌漿工程中的使用

(1)隧洞固結灌漿施工工藝
　　鉆孔、洗孔→壓水試驗→制漿→灌漿→封孔

(2 )施工方法
　　2.1 鉆孔、洗孔
　　采用手風鉆鉆孔，單孔鉆孔結束后采用導管通入大流量水流，從孔底向孔外沖洗的方法進行沖洗，至回水變清。

　　2.2 壓水試驗
　　簡易壓水試驗是以設計要求的壓力向孔內送水，測定其相應的流量值，并據此計算巖體的透水率，計算結果關系到巖體滲透特性的評價以及灌漿成果資料整理。這一測量點是十分重要和敏感的，準確是首要指標，水有一定的電導率，滿足EMF的測量要求，需要重點考慮的是EMF的口徑，因為壓水試驗和灌漿用的是相同的EMF。

　　2.3 制漿
　　制漿材料采用磅秤稱量，高速攪拌機拌制水泥漿液，漿液在使用前應過篩，從開始制備至用完的時間宜小于4h。

　　2.4 灌漿
　　固結灌漿采用孔口封閉循環(huán)灌漿法，用BW-250型灌漿機全孔一次灌漿，灌漿壓力0.3～0.5MPa，灌漿過程中派專人查看壓力表，壓力值宜讀取壓力表指針擺動的中值。
　　灌漿漿液應由稀至濃級逐級變換，固結灌漿水灰比采用2：1、1：1、0.8：1、0.6：1四個比級。
　　灌漿泵將一定水灰比的水泥漿液壓送到孔中，一部分進入裂隙而擴散，余下的漿液經回漿管返出孔外，流回到漿液攪拌機中；固結灌漿孔在規(guī)定壓力下，當注入率不大于0.4L/min，繼續(xù)灌注30min，灌漿即可結束。
　　每臺鉆孔設備都需要兩臺EMF分別記錄進、返漿流量，灌漿量就等于進漿量減去返漿量，現(xiàn)場管線與EMF安裝布置見：
　　由于現(xiàn)場灌漿泵泵量為100L/min，故EMF的量程選為100L/min，由于水泥漿液中帶有水泥固體顆粒，考慮到對EMF襯里和電極的磨損，選用流速≤5m/s，另一方面水泥漿液又具有易粘附、沉淀、結垢的特性，故EMF測量管內的流速應不低于0.15m/s，以起到對電磁流量計的電極和內襯的自清掃作用，為了保證電磁流量計的檢測精度，使用流速控制在0.15～5m/s之間。
　　灌漿施工時吸漿量大小一般在0～100L/min，進、返漿上EMF相應的流量范圍為30～100L/min，EMF口徑選擇DN25比較合適，同時EMF的時間常數也應該設置小一些，一般在1～3s，以提高測量的靈敏度。
　　在灌漿過程中使用灌漿自動記錄儀完成數據采集與處理，在屏幕上顯示流量、水灰比及注入水泥總量，按設定時間間隔定時打印出時間、流量和水灰比，當灌漿結束時，自動計算并打印注入水泥總量、漿液總量和單耗水泥量。

　　2.5 灌漿孔封孔
　　全孔灌漿完畢后，先采用導管注漿法將孔內余漿置換成水灰比為0.5的濃漿，而后將灌漿塞塞在孔口，繼續(xù)使用這種漿液進行純壓式灌漿封孔，封孔灌漿的壓力一般不宜小于1MPa。

應用注意事項

1. 介質中氣泡的影響與處理
   　　因工藝或介質本身的原因，所測液體常含一些氣泡，氣泡經過電極表面存在一個摩擦過程，產生尖峰脈沖干擾電勢，其值遠大于正常的流量信號，通常電磁流量轉換器無法有效地處理如此的干擾，導致測量值不穩(wěn)定，因此電磁流量計的安裝位置要考慮防止氣泡的產生，一般要安裝在泵的排出端，較好垂直安裝，漿液自下而上流動，水平安裝時要使電極軸線平行于地平線，不要垂直于地平線，因為處于底部的電極易被沉積物覆蓋，頂部電極易被液體中偶存氣泡擦過遮住電極表面。

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2. 測量管道內附漿量的影響與處理
　　每次灌漿結束后，要及時清除電磁流量計測量管內的殘余漿液，否則水泥漿液易在測量管道內產生不同程度的膠結，甚至堵塞電磁流量計測量管和相接的灌漿管道，電磁流量計測量管內的附著層會引起附加相對誤差，附著水泥層電導率極低，附著物有一定厚度越大，誤差越大。

3. 惡劣施工現(xiàn)場環(huán)境的影響與處理
　　灌漿施工現(xiàn)場的環(huán)境大部分時間比較惡劣，如高溫、潮濕、高灰塵等，時間長了冷凝水和灰塵容易積聚在EMF的接線盒中，或透過密封不良的結合面滲入EMF殼體中，將導致EMF轉換器輸入回路阻抗下降，衰減欲輸往放大器的流量信號；或者是破壞勵磁回路和信號回路的絕緣，造成EMF的嚴重故障。為了避免此類故障的發(fā)生，可在接線盒中灌注絕緣材料，在維修和調試EMF的時候一定要避免進水，保持接線盒內的干燥與干凈，使用中一定要避免浸泡在水或漿液中。