英國水務(wù)公司的漏損控制
李偉 左晨
成都市自來水總公司
目前在我國管道漏損隨著時間的推移,有逐步擴大的趨勢,同時長期困擾著供水行業(yè)的經(jīng)營者。對管網(wǎng)漏水缺乏系統(tǒng)的控制措施,管道漏水故障的檢測手段尚不完善,探測儀器還不盡如人意,往往造成損失水量,甚至威脅市政設(shè)施,阻礙交通,影響城市人民生活和工業(yè)生產(chǎn)。
今年五月,為全面學(xué)習(xí)和了解英國水務(wù)方面管網(wǎng)技術(shù)和管理情況,我公司由林建國總經(jīng)理帶隊組團對英國水務(wù)公司進行了為期20天的考察。現(xiàn)將管網(wǎng)漏損控制方面的情況整理成文,希望能對大家有所啟迪。
一、英國的漏損狀況水平
英國的給水系統(tǒng)在建設(shè)之初由許多小型機構(gòu)各自進行維護管理,由于在60—70年代政府投入資金較少,各系統(tǒng)運行維護狀況較差。1989年,政府認識到要適應(yīng)歐共體對飲用水水質(zhì)的要求和滿足用戶日益提高的服務(wù)需求,必須成立運行良好的管理機構(gòu),投入更多的資金以及高科技人才,英國政府認為對水公司進行私有化是對資產(chǎn)進行有效管理的最佳方式,因此在1989年底,英國成立了10個私有化水公司,開始了英國水務(wù)公司的私有化進程。
私有化帶來了技術(shù)的進步,包括漏損控制水平。在私有化之前,英國的漏損率非常高,甚至高達30%-40%。而在私有化之后,出于水務(wù)公司、用戶及政府多方面的需要,各水務(wù)公司加強了漏損方面的控制,取得了顯著的成果,表1為英國近六年來漏損統(tǒng)計表,從表中數(shù)據(jù)來看,其漏損率水平遠比我國好。
二、漏損控制技術(shù)
在英國水務(wù)公司,采用了兩大類漏損控制技術(shù),即區(qū)域測漏法和區(qū)域聲音檢測法。
表1 英國水務(wù)公司漏損統(tǒng)計表
項目 單位 1994-95 1995-96 1996-97 1997-1998 1998-99 1999-2000 配水系統(tǒng)損失 Ml/d 3866 3685 3295 2955 2618 2431 l/prop/d 173 163 145 129 114 105 m3/km/d 12.2 11.5 10.3 9 8 7.4 總供水管道損失 Ml/d 1246 1295 1233 1034 933 875 l/prop/d 56 57 54 45 41 38 總漏損 Ml/d 5112 4980 4528 3989 3551 3306 l/prop/d 228 199 199 174 154 143 v 16.1 15.6 14.1 12.3 10.9 10.1 1.區(qū)域測漏法
為了能夠長期對管網(wǎng)漏損進行檢測,發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)漏損的宏觀分布情況,以及均衡管網(wǎng)的服務(wù)壓力進而降低漏損率,英國水務(wù)公司均將管網(wǎng)劃分成多個能夠獨立計量的區(qū)域,也稱DMA(Demand Measure Area),如西北水務(wù)公司建立了3000個DMA管理區(qū)域。
區(qū)域測漏法就是指在小區(qū)內(nèi),關(guān)閉所有連通該區(qū)的閥門,測漏在深夜用水最少時該區(qū)的進水量,其最低流量(扣出用戶夜間的用水量)大致就是該區(qū)的漏損量。如漏損量未超過允許漏損值,則表示該區(qū)基本上無漏水或漏水很少:若差距大,則說明該區(qū)域有漏水。
用戶夜間用水量的確定采用兩個原則。對于大用戶單獨進行計量;對于居民用戶,則按照2升/戶.小時進行計算確定。
2.區(qū)域聲音檢測法
區(qū)域聲音檢測法是利用噪聲記錄儀對某一供水區(qū)域的管道的聲音信息進行監(jiān)聽并自動進行記錄,然后將聲音記錄成果輸入計算機,通過特定的軟件對該區(qū)域是否有漏水和漏水點位置進行判斷。噪聲記錄儀的應(yīng)用主要是在夜間3-4時,因此時相對全天而言、管網(wǎng)壓力較高、漏損大而背景噪聲較小。若通過對數(shù)據(jù)的分析,發(fā)現(xiàn)一個持續(xù)時間較長,較為穩(wěn)定的噪聲源,則很有可能是有一個漏點。漏點的判斷根據(jù)聲波在管道中的傳播速度進行計算確定。
目前,英國水務(wù)公司采用噪聲記錄儀己經(jīng)非常普遍,并適用于所有的管材。如果管網(wǎng)多數(shù)管材為中密度聚乙烯管(MDPE)或聚氯乙烯(PVC),則采用水傳聲的噪聲記錄儀,同時管網(wǎng)中噪聲記錄儀之間的間隔相應(yīng)減少。
另外,為降低勞動強度,減少安裝和取回噪聲記錄儀的廠作,英國的噪聲記錄儀生產(chǎn)廠家在噪聲記錄儀中添加了內(nèi)置軟件分析功能,能夠?qū)υ摱喂艿朗欠裼性肼曔M行初步判斷,其方法也簡單,只需操作人員采用于電筒對記錄儀進行照射,記錄儀就能給出相應(yīng)的提示。
三、漏點探測
1.聽漏棒
聲學(xué)聽漏適用于單計量小區(qū)內(nèi)所有可以利用的管道裝置。其不但可以用于整個小區(qū)的測漏,而且也可以作為其他探漏方法的有力補充。這種方法最基本的儀器是聽漏棒,這是一種既便宜義非常實用的工具。其他可以利用的儀器包括電子聽音棒(Ebctronic Listening)及地聽儀(Ground MicrophoneS),這兩種儀器都是利用與聽漏棒一樣的工作原理,但它們在電子放大功能方面有很大的進步。
2.相關(guān)議
相關(guān)儀是通過裝設(shè)在泄漏管線兩端的傳感器接受漏水所產(chǎn)生的連續(xù)的不規(guī)則振動音,根據(jù)兩傳感器間的距離、聲音到達兩傳感器間的時間差、聲奇在管道中的傳播速度等數(shù)據(jù)進行相關(guān)計算,以求得漏水點的位置。
相關(guān)儀是一種適用于距離較長管道探測的行之有效的方法,靈敏度比一般的聲音聽漏僅高,且對操作者的技術(shù)水平要求相對較低。
3.氫氣測漏法
氫氣測漏法,英國的一些公司(流量控制公司)于1997年開始從事這方面的研究。
這種方法一般使用在一些不適合使用常規(guī)聲學(xué)方法的地區(qū)。如:缺乏明顯的漏損噪聲的地區(qū);缺乏有效的噪聲記錄儀放置點的地區(qū)。
氫氣測漏法可適用于氣、水混合管道或純氣體管道探漏中。具體方法:將95%的氮氣與5%的氫氣混合氣體通過一個進口(如:消火栓、用水點)充入管道,氣、水混合體將沿管道推進并在破損處逸出,氣體在很短的時間內(nèi)就會上升至地面,同時利用一臺高敏感度的氫氣探測裝置沿管道探察,則很容易發(fā)現(xiàn)漏點。目前這種方法已經(jīng)被逐漸應(yīng)用于主干管或用戶支管的測漏,并且被證明是非常有效的。
四、漏損控制程序
英國水務(wù)公司為全面降低管網(wǎng)漏損率,廣泛采用了前述的各種漏損控制方法和檢漏設(shè)備,同時,為減少檢漏過程中的人力和人為因素的干擾,提高檢測的準確率,充分發(fā)揮各種方法的優(yōu)勢,英國水務(wù)公司又對上述方法的采用進行了規(guī)范,制定出一套完整的漏損控制程序,即未知用水的判定和漏損點的判定。
1.未知用水的判定
為對單獨計量小區(qū)(DMA) 內(nèi)的漏水情況進行全面評估,英國水務(wù)公司主要采用區(qū)域測漏法。該方法包括了以下兒個方面的關(guān)鍵步驟。
?。?)詳細了解該區(qū)域的管網(wǎng)情況,特別是檢查基礎(chǔ)(GIS)數(shù)據(jù),要求在在GIs系統(tǒng)中,單獨計量小區(qū)邊界標注正確,且管道設(shè)施已被完全、準確地標注。
(2)漏損水平測試:通過對系統(tǒng)的監(jiān)測得到以下信息,如當(dāng)前主要漏水類型,繪制出夜間用水曲線,預(yù)測夜間曲線能夠達到的最好效果,測算漏損平均水平。
(3)“零壓力”測試(PZT);其目的為判斷進入被測試區(qū)域閥門是否能夠完全關(guān)閉,方法是關(guān)斷所有進入該區(qū)域的水源來觀察壓力衰減情況。如果壓力保持不降或保持在一個正值,則說明整個小區(qū)管網(wǎng)有其他水源進入,需要更加細致地檢查小區(qū)邊界閥門的狀況。
未知用水的判定程序見圖1。
2.漏損點的判定
當(dāng)判定出某供水DMA區(qū)域有漏水后,接下來的工作就是漏損點的確定。雖然目前確定管網(wǎng)漏點的方法較多,但沒有一種方法是萬能的,而是將多種方法進行結(jié)合,發(fā)揮各自的優(yōu)勢,確定漏點。其中,設(shè)置噪聲記錄儀的方法是必須采用的。漏報點的判定程序見圖2。
五、體會及結(jié)語
就筆者在英國水務(wù)公司所了解到的漏損控制方面的情況來看,除了這些公司均非常重視漏損控制、并從公司的管理組織上加以保證外,在技術(shù)上也是相當(dāng)具有特點的。
筆者認為,其特點主要表現(xiàn)為以下四個方面。
1.采用區(qū)域測漏法來進行管網(wǎng)漏損的宏觀控制。將給水管網(wǎng)劃分成多個DMA區(qū)域,長期對每個區(qū)域的用水情況進行監(jiān)測,獲得第一手的資料,然后對區(qū)域進行專門的測漏,判斷是否需要進行漏點定位。這種方法不同于我國目前許多公司采用人工的方式結(jié)合聽漏促進行漏水普查以發(fā)現(xiàn)漏點,相比之卜,節(jié)約了人力和物力,避免了人的操作能力差別的影響,準確性大大得到提高。
2.采用了噪聲記錄儀。當(dāng)用區(qū)域測漏法發(fā)現(xiàn)某小區(qū)有漏損后,緊接的是設(shè)置噪聲記錄儀,進一步縮小漏點范圍,同樣比人工結(jié)合聽漏儀的方式節(jié)約了人力和物力,避免了人的操作能力差別的影響,準確性大大得到提高。
3.靈活采用多種漏點定位措施,如相關(guān)儀、氫氣測漏法、聽漏棒,其中聽漏棒又作為最終核實漏點是否正確的措施。
4.英國水務(wù)公司經(jīng)過近十年在漏損控制方面的充分實踐,已摸索出一套嚴格完整的漏損控制程序。
他山之石,可以攻玉。但愿我們能夠多借鑒發(fā)達國家的管網(wǎng)漏損控制經(jīng)驗,提高我國的漏損控制水平。
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