英國水務公司的漏損控制
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的經營者。對管網漏水缺乏系統的控制措施,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,甚至威脅市政設施,阻礙交通,影響城市人民生活和工業生產。
今年五月,為全面學習和了解英國水務方面管網技術和管理情況,我公司由林建國總經理帶隊組團對英國水務公司進行了為期20天的考察。現將管網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
英國的給水系統在建設之初由許多小型機構各自進行維護管理,由于在60—70年代政府投入資金較少,各系統運行維護狀況較差。1989年,政府認識到要適應歐共體對飲用水水質的要求和滿足用戶日益提高的服務需求,必須成立運行良好的管理機構,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,開始了英國水務公司的私有化進程。
私有化帶來了技術的進步,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,出于水務公司、用戶及政府多方面的需要,各水務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計表,從表中數據來看,其漏損率水平遠比我國好。
二、漏損控制技術
在英國水務公司,采用了兩大類漏損控制技術,即區域測漏法和區域聲音檢測法。
表1 英國水務公司漏損統計表
項目 單位 1994-95 1995-96 1996-97 1997-1998 1998-99 1999-2000 配水系統損失 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.區域測漏法
為了能夠長期對管網漏損進行檢測,發現管網漏損的宏觀分布情況,以及均衡管網的服務壓力進而降低漏損率,英國水務公司均將管網劃分成多個能夠獨立計量的區域,也稱DMA(Demand Measure Area),如西北水務公司建立了3000個DMA管理區域。
區域測漏法就是指在小區內,關閉所有連通該區的閥門,測漏在深夜用水最少時該區的進水量,其最低流量(扣出用戶夜間的用水量)大致就是該區的漏損量。如漏損量未超過允許漏損值,則表示該區基本上無漏水或漏水很少:若差距大,則說明該區域有漏水。
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.區域聲音檢測法
區域聲音檢測法是利用噪聲記錄儀對某一供水區域的管道的聲音信息進行監聽并自動進行記錄,然后將聲音記錄成果輸入計算機,通過特定的軟件對該區域是否有漏水和漏水點位置進行判斷。噪聲記錄儀的應用主要是在夜間3-4時,因此時相對全天而言、管網壓力較高、漏損大而背景噪聲較小。若通過對數據的分析,發現一個持續時間較長,較為穩定的噪聲源,則很有可能是有一個漏點。漏點的判斷根據聲波在管道中的傳播速度進行計算確定。
目前,英國水務公司采用噪聲記錄儀己經非常普遍,并適用于所有的管材。如果管網多數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,同時管網中噪聲記錄儀之間的間隔相應減少。
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廠家在噪聲記錄儀中添加了內置軟件分析功能,能夠對該段管道是否有噪聲進行初步判斷,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的提示。
三、漏點探測
1.聽漏棒
聲學聽漏適用于單計量小區內所有可以利用的管道裝置。其不但可以用于整個小區的測漏,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.相關議
相關儀是通過裝設在泄漏管線兩端的傳感器接受漏水所產生的連續的不規則振動音,根據兩傳感器間的距離、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據進行相關計算,以求得漏水點的位置。
相關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聲學方法的地區。如:缺乏明顯的漏損噪聲的地區;缺乏有效的噪聲記錄儀放置點的地區。
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,則很容易發現漏點。目前這種方法已經被逐漸應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
英國水務公司為全面降低管網漏損率,廣泛采用了前述的各種漏損控制方法和檢漏設備,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,充分發揮各種方法的優勢,英國水務公司又對上述方法的采用進行了規范,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(DMA) 內的漏水情況進行全面評估,英國水務公司主要采用區域測漏法。該方法包括了以下兒個方面的關鍵步驟。
(1)詳細了解該區域的管網情況,特別是檢查基礎(GIS)數據,要求在在GIs系統中,單獨計量小區邊界標注正確,且管道設施已被完全、準確地標注。
(2)漏損水平測試:通過對系統的監測得到以下信息,如當前主要漏水類型,繪制出夜間用水曲線,預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域閥門是否能夠完全關閉,方法是關斷所有進入該區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,則說明整個小區管網有其他水源進入,需要更加細致地檢查小區邊界閥門的狀況。
未知用水的判定程序見圖1。
2.漏損點的判定
當判定出某供水DMA區域有漏水后,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合,發揮各自的優勢,確定漏點。其中,設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、體會及結語
就筆者在英國水務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,在技術上也是相當具有特點的。
筆者認為,其特點主要表現為以下四個方面。
1.采用區域測漏法來進行管網漏損的宏觀控制。將給水管網劃分成多個DMA區域,長期對每個區域的用水情況進行監測,獲得第一手的資料,然后對區域進行專門的測漏,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合聽漏促進行漏水普查以發現漏點,相比之卜,節約了人力和物力,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。當用區域測漏法發現某小區有漏損后,緊接的是設置噪聲記錄儀,進一步縮小漏點范圍,同樣比人工結合聽漏儀的方式節約了人力和物力,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.英國水務公司經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達國家的管網漏損控制經驗,提高我國的漏損控制水平。
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