降低漏水損失有效途徑的探討
北京市自來水集團聞達通檢測技術公司 張少杰
水,作為一種物質,是一切生命的起源,地球上的所有物質中,水是最寶貴的,它決定了生命能否存在。在高科技飛速發展的今天,探索其他星球是否有生命存在的重要標準首先一點是看這個星球是否有水的存在。具有水才能有生命存在的可能。因此對于我們生存在地球上的人類來說水比以往任何時候都更加清楚的認識到了水的重要性。地球上的水就總量來說是不少的,但可供飲用的淡水的數量并不多,大部分是海水,而淡水總量還有相當一部分以冰山的形式存在,因此如何有效的對水進行利用愈加顯得重要。在現代社會中,隨著人們生活水平的不斷提高,城市的不斷發展,人們的生活方式的不斷改變,對水的依賴性也不斷加強,城市供水工作更加重要。從一個靠人工打井取水而生活的社會轉到現代城市中,人們可能一天都不能離開水的供應,供水工作中斷一天都會導致生產、生活的混亂,并會引起社會一連串的不安定反應。因此,如何保證正常持久有效的提供供水服務是供水企業職工的責任。但是,就目前來說,擺在供水工作面前的重要問題是水源不足,缺水現象嚴重,據有關資料報道:全國360多座縣級以上城市存在嚴重缺水現象,而在正常的供水過程中,各方面原因存在的浪費水現象也導致了供水困難的進一步加劇。因此,探討如何更好有效的進行供水,減少供水環節中的各種浪費現象及各種不必要的損失是完全必要的。“供水管網中的各種損失是多方面的,據北京供水部門的初步統計,2001年上半年供水產出與銷售的差額達15%以上,就是說有大約15%以上的水未能收到費用,而從銷售部門的統計顯示有約10%的水費收取不上來,所欠費用達上億元。一些企業和居民以各種理由拒交水費。這些各種各樣的原因造成的損失無形之中給供水企業加重了負擔,資金不能正常回收,直接影響到供水生產的合理運營。
在供水管網中出現人為私自啟用消火栓竊水的 現象時有發生,有些用水者或者為圖方便,或者為謀取私利,不辦理任何手續使用消火栓或其他手段私接管線用水。這些現象都屬于違法行為,有關部門應加強立法監督,執法部門應對竊水者進行必要的處罰。對于企業或個人拒交水費的現象也必須從法律的角度進行解決,對于惡意竊水、故意欠費的現象不應該任其發展泛濫。
在管網維護管理工作中,我們也常發現有些管網破損的情況非常嚴重,導致管網產生漏損。有些地段的管線使用了近50年甚至有些時間更長,老化現象嚴重,有些管線呈蜂窩狀的破損,維修起來十分困難,類似這樣的情況應根據管線的使用年限及實際情況制定有關規定在老化嚴重的管網部分定期更換管線,這樣可以減少漏損及維修工作的反復出現。在管網中使用的各種閘門、截門等部件由于多種原因產生漏水的現象也十分普遍,作為一個單獨部件來講所產生的漏水量并不大,但這種漏水點數量十分可觀,在表井、閘井中常常見到半井水的現象,這種漏水是個不可小視的問題,因此,有關部門應該研究一下如何能使閘門減少漏水現象,及時維修是必要的,但其技術性能也有待提高。
降低漏水損失的另一個途徑是合理控制管網壓力。管網服務壓力是供水服務的指標之一。壓力太低則不能滿足用戶要求,嚴重時會產生無水、水微的現象;而壓力太高則會使供水成本增加,并且管網在較高壓力下運行出現損壞的機會增加,并且如果管網上存在破損有漏水產生時,壓力越高,則產生的漏水量越大。我們在北京清河附近的寶盛里居住小區做了一個試驗,檢測了不同壓力下的漏水情況,我們的市中心服務壓力定為25米,而該地區由于離水廠較近壓力達到50米,我們在該小區管線入口加裝了一個調節閥,在小區的一個消火栓上接出一段管線打開一個出水口作為假設漏水點,測量不同壓力下漏水的流量,測量結果顯示如下:
壓力 流量
5㎏/㎝2 0.474m3/h
4㎏/㎝2 0.393 m3/h
3 ㎏/㎝2 0.334 m3/h
很明顯壓力下降1㎏,漏水流量下降了大約15%,在實際運行的管網中,漏損的情況是很普遍的。我們現在僅僅測量了一個假設漏點的漏水量,而實際管網中的漏點有多少呢?沒有人能夠回答出一個準確的數字。每天都會檢測出新的漏點,每月大約有上百處各種各樣的漏點被修復。從目前檢測與維修的情況來看,漏水點出現的數量仍然沒有呈下降的趨勢。可想而知漏水量是驚人的。如果能夠控制降低管網壓力、合理分配壓力,則漏水量的損失可以極大的降低。但是在管網的什么部位安裝調壓閥應根據管網的運行情況、管網的狀態進行研究。拿出合理的運行方案才會收到事半功倍的效果。調整管網壓力應充分考慮中國的國情,我們的許多地區管網是環狀的,一個區域有多個入口與主干管連接。設有多個入口的目的就是使區域內用戶既保證有足夠的壓力,又能滿足水量的要求。國外有些地方除采用調壓閥外,在降低水廠出廠壓力的同時在管網的適當部位還增加泵站加壓,使源頭的壓力適當降低,又能滿足末端要求。這樣使整個管網的壓力更加趨于合理。
降低管網漏水損失最直觀的途徑就是加強漏水檢測工作,及時準確的檢測出管網的漏水部位并盡快修復,可以有效的減少供水中的無謂損失,而且在收到經濟效益的同時又防止了不少次生災害。但是,如何才能及時準確的檢測出漏水部位,首要一點是要加強檢測隊伍的建設。有關領導要充分重視這一項工作,這是比不可少的,而不是可有可無的。有些人認為沒有檢測人員也可以使供水系統正常運轉,把檢測工作看成是可有可無的一部分。實踐證明檢測工作的好壞對供水的效益有很大的影響。而如何搞好檢測工作,要有一支技術素質、思想素質較高的隊伍。檢測工作本身是一項技術與經驗并顧的工作,要求工作人員有很強的敬業精神與高度的責任心。
漏水檢測工作一般分為被動檢測和主動檢測。被動檢測方式不需要安排太多的人力物力。在接到漏水報告后再出動檢測人員前往檢測,確定出漏水部位并盡快修復。被動檢測方式中的漏水信息大部分是由社會群眾見到水流出地面后才報告的。而目前的城市中,市政管線及地下建筑設施很多,有時管線損壞后水直接流入下水道,有的流入電纜井或人防工事中。因此有許多時候水不能冒上地面,很久都不會被人們發現。這就可能造成水的大量流失。例如:在北京西城區粉子胡同有一處漏水,人為主動檢測時長時間一直未被發現,但在2000年底,該地區出現水壓過低現象。這時檢測人員查找該地區管線情況,經檢查發現是一處樓房家屬院內的一段管線斷裂。由于漏水不斷沖擊著泥土中的沙礫將管線斷裂處打磨的已經像紙一樣薄并且呈亮晶晶的狀態。可想而知這個漏點需要多少時間漏掉多少水才能將75mm粗的鑄鐵管磨薄,如果能早一些發現這個漏點,又能節約下多少珍貴的水資源呀!
而主動檢測方式與被動方式明顯不同之處是派出檢測人員按計劃按區域積極主動的去尋找管線的漏點,使漏點能夠及早發現,減少漏水的損失。此種方式的不足之處是需要投入較多的人力物力,并且需要檢測人員具有豐富的經驗并且具有認真負責的態度。一絲不茍的去追尋探索可能產生漏水的位置。由于每個人的業務水平差異等原因,常會出現由于判斷失誤使某些漏點不能被及時發現的現象。
在主動檢測方式中使用漏點巡視儀尋找漏點可以使主動檢測工作的效率得到較大的提高,避免花費較多人力去尋找漏音線索。采用多個漏音巡視儀探頭設定夜間自動監測尋找并判斷所測范圍內是否有漏水,可以極大的避免了白天聽測時受到的各種干擾,漏點巡視儀的工作方式是根據漏水聲音的特點收集漏水聲信號,并且具有較高的靈敏度,能采集到一定范圍內的漏水信息,對于出現的突發性干擾噪音能夠自動辨別并排除。漏點巡視儀的最大特點是忠于職守可靠性高,避免或減少了由于人員業務水平之間的差異或責任心不強所造成的漏查錯查現象。檢測人員可以根據漏點巡視儀檢測出的漏水疑點范圍重點查找漏水點,避免盲目的檢查能夠節省下許多人力,但是使用漏點巡視儀在檢測成本上可能比用一般人工要高,各地區可以根據自己的經濟實力選用不同類型的儀器。我們在用漏點巡視儀對一個居住小區的檢測實驗后認為這種類型的儀器其效果還是令人滿意的,儀器的探測結果能夠真實反映被測地區的實際情況,很少出現造假現象,但由于儀器的靈敏度高可能會將特別小的漏水音報出,對于這種情況仍需要人再去作出合理的判斷,看其是否是真正的漏水,或者對于太小的漏水有無必要維修,比如有時能將廁所水箱的小水流泄漏也檢測認定為漏水,因為這種漏水音是長期不間斷的,特別是夜間檢測時可以明顯的測出來,但這并不是我們所需要的,對于這種情況需要人去作出正確的鑒別。
在檢漏工作中廣泛采用著聽音方式的檢查方式,雖然看起來這種方式似乎有些原始,技術含量不高,但卻是一種十分有效的手段,對于漏點的有無、距離的遠近能起到比較準確的判斷作用。在使用漏點巡視儀判定出有漏的情況下,仍應該采用人工聽音的方式作出進一步判定,以及用其他聽漏儀或相關儀作出進一步測量才可確定出漏點位置。
在檢漏方式中區域檢漏的方法在國外采用較多。所謂區域檢漏是針對管網的一小部分用水區域采用水量差法或最小流量法進行檢測。水量差法是在區域入口管道上裝設一塊總計量水表。在一段時間內既查總表的讀數又查各用戶表的讀數,并計算出這段時間內總表與各用戶表之間的水量差,進而分析出該區域是否有漏水的可能。而最小流量法一般是選擇夜間用水量最小的時間段進行測量該區域入口管道的水流量,此時近似認為該區域內基本上不用水或用水量最小,此時刻的總流量值超出某一允許范圍則認為有漏水,如流量在允許范圍之內則認為基本無漏水。但是對最小流量值的界定會由于不同區域的劃分以及區域用戶分布情況產生差別,要根據實際情況決定。在采用最小流量法時如初步認定有漏水,還應該通過不斷調整關閉區域內的閘門尋找漏水范圍,看看是在關斷哪一些閘門時漏水流量發生大的變化進而分析漏水范圍,為進一步確定漏水部位提供有效依據。
我們在2001年4月在百萬莊小區作了一個區域檢漏的試驗,將水量差法、最小流量法、主動聽音法以及漏點巡視儀檢測法分別實施取得了一定的收獲。
百萬莊小區面積約有0.25km2,呈0.5km的一個方形區域,小區為50年代建設的多層樓房,管線長度約6km,水表戶數為391個,區域進水管口有4個。我們將水量差法與最小流量法檢測安排在同一天的夜間進行。試驗方法是:關閉三路進水口留取一路進水口裝一個測流井并安裝一路總水量表。實驗時,先關閉所有區域進水口閥門讀取總水量表及各用戶水表讀數。然后開啟裝有總水表的入口管線閥門,其他三路入水口依然關閉,4小時后再次關閉總水表入口管線閥門并再次讀取總水表及各用戶表的讀數,此時總水表測得的總流量與各用戶表測得的水量之和而得出的差額可以近似認為是漏水量。試驗時間進行4小時,總水表計量為220M3,各用戶表計量和為82.3M3,差額為137.7 M3,此值近似認為是漏損值。平均每小時漏損34.43M3,同時測出的最小流量值范圍在52M3/h至60M3/h之間,取平均值為55M3/h,此數值實際是漏水量與用水量之和。從最小流量法及水量差法分析該區域可能存在較多的漏水。此后我們安排10名檢漏工人采取聽漏儀檢測出了3處漏水,其中一處為較大漏水,此外采用漏點巡視儀檢測查出5處漏水范圍,經進一步檢測,5個漏水范圍確實存在漏水,其中一處與檢漏工檢測的地點吻合,一處為較大的戶內漏水。
對此次區域檢測結果分析,我們認為水量差法可以快速有效的分析出區域內是否存在漏水的可能,但是根據實際情況看,一般區域都需要加裝總表及測流井,這是一筆不小的費用,并且由于查表方式仍處于人工查表方式,多次查表需要較大人力,此次實驗由于要求夜間完成一下就動用了20多名查表工參與查表,此種檢測方式由于需要較多的人力、物力及大量費用,實行當中會存在一定困難并且許多區域呈環狀結構,有多個進水口,實施檢測時需多次開關閘門,如遇閘門不嚴時則測試結果將受到影響。因此,區域檢測方式雖有其優點,但實際操作當中應根據實際情況酌情采用,不可照搬國外經驗。采用人工聽音方式或漏點巡視儀的檢測方式是較好的檢測方式,雖然采用漏點巡視儀要增加一筆較大費用,但對提高工作效率還是很有幫助的。
在檢測工作中,不論是采用什么方法,不論是主動檢測方式還是被動檢測方式,采用先進的技術設備是必不可少的。在目前的工作中廣泛采用了電子聽漏儀檢測,這種儀器體積小巧,攜帶方便,是檢漏的首選儀器,該類儀器是通過對漏水聲音進行采樣放大提供給操作者一個被放大了的聲音信號由操作者進行判斷實現漏點定位的。但是在實際工作中,由于地理環境、管線狀態的千差萬別,在某些情況下單獨依靠電子聽漏儀并不能達到預期效果。我們曾多次遇到這種情況,有時漏點下方正好是防空洞或下水道,漏水直接沖入下方,而漏水部位呈空洞狀態,漏音很難直接傳導到地面上;有時漏水管線處于下水道下面,這時在地面上也不能正確采集到漏水信號音。有時由于地面土質松軟或管線太深,使用電子聽漏儀都會遇到困難,這時要想快速準確的檢測出漏點部位,應采用相關儀對漏點進行檢測定位。相關儀的檢測原理雖然也是依靠檢測漏水聲音,但它不是從地面上采集聲音信號,而是從與管線相接的閘門等暴露點上采集漏水聲音信號,利用聲音在管線中傳播產生的時間差定位出漏水點與相關點的距離,從而判斷出漏點部位。因此,使用相關儀不受管線地面土質及埋深或地下空間等影響,完全是依靠聲音在管線中進行傳播進而采集漏音信號,克服了電子聽漏儀檢測中由于土質或埋深或地下空間復雜所產生的檢測障礙,從而可以使檢測漏點變得快速簡便。但是,使用相關儀也必須滿足使用儀器的要求。首先,對管線的位置走向、管線結構、長度、管線材質要清楚。才能得出正確的檢測結果,在新近推出的相關儀中,技術性能有許多提高,對管線材質及口徑都不再提出要求即可判斷出漏點部位。在實際測量中要對相關儀顯示的結果進行必要的分析,看漏水部位是否在所測范圍之內還是在與其相接的其他管線上,必要時要反復測量幾個數據,如結果一致則應認為檢測結果正確,如果檢測出的結果差別太大并且缺少重復性則測試結果可信度低,應改變條件重新檢測。總之,在檢測工作中由于所處環境的千差萬別城市基礎設施的構造逐步復雜化,檢漏工作也變得愈發困難。檢測人員要通過不斷總結經驗在采用先進技術的同時不斷提高自己的技術水平,使檢測工作取得新的進展。
漏水檢測工作開展的如何對于降低漏水損失起著至關重要的作用,從技術角度看,采用不同的檢測方法及先進的技術可以達到滿意的檢測效果,使漏水損失減少,但從目前管理體制看許多企業吃大鍋飯的現象仍然存在,在供水企業中也不例外。在檢漏工作中也有諸多不盡如人意之處。在我們原有的考核管理方式中以漏點數的百分比進行考核,以每個人檢測到的暗漏數與所負責區域出現明漏數之比,達到應有指標視為完成任務,而漏點數量的計算只考慮漏水處的數量,不計管線口徑也不考慮漏水量。因此常常只檢出一些用戶附近的小口徑管線的漏水,而對大口徑管線由于暴露點少,檢測定位困難很少有人愿意去主動檢測,而實際漏水損失有相當一部分是由于50㎜至200㎜之間的管線漏損產生的,而25㎜以下的管線產生的漏水數量比前者要少的多。因此,我們在體制上進行變革,從考核檢測到的漏水數量變為考核檢測到的漏水量,檢測出漏點后以漏水量的大小作為考核標準,鼓勵檢測人員盡量去檢測那些重要管線,使大口徑漏水被及早發現,從而最大限度的減少漏水損失。
總之,要降低漏水損失是需要多方面的共同努力才能完成的,從建表立戶、法規監督到管網的維護管理,以及采用先進的技術手段檢測漏水,各個環節都有著不可替代的作用。只要這些工作作好了,在降低漏水損失方面定能取得滿意的收獲。
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