供水企業(yè)產(chǎn)銷差分析和控制
吳浩
(昆明市自來水總公司,云南昆明650051)
摘 要:介紹了供水企業(yè)產(chǎn)銷差的統(tǒng)計方式,并對其產(chǎn)生原因進(jìn)行了分析。結(jié)合國內(nèi)外的具體經(jīng)驗,提出產(chǎn)銷差的控制應(yīng)從流量監(jiān)測、管網(wǎng)檢漏、合理選用管材和管網(wǎng)改造技術(shù)等方面著手。
關(guān)鍵詞:供水企業(yè);產(chǎn)銷差;控制
中圖分類號:TU991.6
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
文章編號:1000-4602(2001)12-0028-03
1 產(chǎn)銷差和產(chǎn)銷差率
對待供水企業(yè)的產(chǎn)銷差,一般的方式是控制生產(chǎn)供應(yīng)和銷售的水量不要相差太多,這是一個模糊、很難控制的管理問題,而產(chǎn)銷差和產(chǎn)銷差率又是衡量供水企業(yè)運行效益的重要指標(biāo)。
根據(jù)管網(wǎng)管理的實際情況,產(chǎn)銷差有三種不同的統(tǒng)計方式:總量法、最小夜間流量法和單位時間單位管長的水量損失。
1.1總量法
水廠向管網(wǎng)輸送的總供水量和總銷售水量的差額,即為產(chǎn)銷差。
產(chǎn)銷差=水廠總供水量-總銷售水量
其統(tǒng)計時間為1年或1個月,產(chǎn)銷差率為:
產(chǎn)銷差率=(水廠總供水量-總銷售水量)/水廠總供水量×100%
采用總量法統(tǒng)計產(chǎn)銷差和產(chǎn)銷差率,比較適合國內(nèi)供水管道長度短、用戶密度較大和管道資料不全的實際情況。
1.2最小夜間流量法
夜間零點至凌晨5:00的管網(wǎng)流量,一般稱為夜間流量。凌晨3:00~4:00的流量稱為最小夜間流量。夜間的居民合理用水是最少的,如果最小夜間流量超過居民合理用水較多,說明產(chǎn)銷差的數(shù)值較大。
產(chǎn)銷差=最小夜間流量-夜間合理用水量
最小夜間流量是根據(jù)區(qū)域總表或便攜式流量計在凌晨3:00~4:00抄讀而得。夜間合理用水量分為工商用水和居民用水。工商用水量穩(wěn)定、有規(guī)律,可根據(jù)營業(yè)抄收記錄和當(dāng)時用水情況準(zhǔn)確統(tǒng)計用水量。居民用水由用戶總數(shù)(或水表總數(shù))和每戶居民夜間合理用水量確定。
夜間合理用水量是根據(jù)當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展水平而定,如英國的標(biāo)準(zhǔn)為2 L/(戶·h)。
使用最小夜間流量法統(tǒng)計產(chǎn)銷差,首先要求供水管網(wǎng)劃分區(qū)域,分區(qū)域定期抄讀流量;其次用戶資料要準(zhǔn)確(或抄表到戶)。采用夜間用水計量和分析的方法,可使管網(wǎng)漏損成為產(chǎn)銷差產(chǎn)生的主要原因,有利于管網(wǎng)維護(hù)和檢漏。
1.3單位時間單位管長的水量損失
這種統(tǒng)計方式適用于給水干管較長而用戶接點較少的地區(qū)。圖1是1996年北歐6個城市單位時間單位管長的水量損失(只統(tǒng)計給水干管的總長,不包括用戶接點后的管道)。
產(chǎn)銷差=水廠總供水量-(銷售水量+管網(wǎng)維修用水量)
產(chǎn)銷差率=產(chǎn)銷差/(給水干管總長·供水時間)
產(chǎn)銷差率是直接衡量管網(wǎng)漏損的指標(biāo),常用于評價管網(wǎng)運行狀況。
2 產(chǎn)銷差分析
產(chǎn)銷差有兩大組成部分:未收費水和未計量水。
未收費水指管道施工、維修用水量和綠化、消防等公益用水量,這些水量有的根據(jù)施工定額統(tǒng)計核算后計入成本,絕大部分是沒有收費的(如管道改、移、裝等施工所耗水量,往往形成產(chǎn)銷差的一部分),大量的管網(wǎng)維修、修換閥門、定期排放管網(wǎng)泄水也有一定的水量損失。英國一供水企業(yè)根據(jù)施工維修記錄和公益用水標(biāo)準(zhǔn),估計其未收費水量占產(chǎn)銷差的比例近30%。未收費水量是可以估算的,這需要統(tǒng)計用水量或制定耗用標(biāo)準(zhǔn)。
在各供水環(huán)節(jié)和各管段中損失的難以計量的水量稱為未計量水。其組成為:
①計量誤差。這涉及供水的出廠計量和售水計量。出廠計量誤差主要來自計量儀表的配備不完善和運行不穩(wěn)定,如有的出廠管道由于條件限制沒有安裝流量計,僅用水泵開機臺數(shù)來估計供水量;出廠流量計在流量、水溫、水質(zhì)有某些變化時或隨著使用時間的增加,出現(xiàn)計量不穩(wěn)定或發(fā)生故障。
售水計量誤差:a.水表經(jīng)過一段時間的運行后,計量精度會變化。大口徑水表(DN80~DN200)隨著使用時間的增加轉(zhuǎn)速變慢,計量誤差趨負(fù);小口徑水表(DN15~DN80)隨著使用時間的增加轉(zhuǎn)速變快,計量誤差趨正。b.若沒有針對用戶的具體用水情況選擇匹配的水表,造成水表口徑偏大,則會發(fā)生低于水表最小流量的小流量用水,這些用水無法計量。c.在水表抄讀中的估計抄表也會造成售水計量的誤差。
②管網(wǎng)漏損。公共供水設(shè)施會發(fā)生管道破損、管件接口、閥門和消防栓的漏水,用戶內(nèi)部用水設(shè)施也有跑、冒、滴、漏的水量損失。
根據(jù)管網(wǎng)維修記錄的統(tǒng)計,大部分維修和漏點是發(fā)生在中、小口徑管道(DN300以下),其次是管道附屬設(shè)施(如閥門和消防栓)的漏損維修,DN300以上的主干管維修次數(shù)是最少的。但中、小口徑管道與主干管的漏損量差別不大,例如英國的實際監(jiān)測表明,如果暫不維修中、小口徑管道和附屬設(shè)施,先修復(fù)主干管漏損,最多能使控制區(qū)的最小夜間流量降低70%。
管件接口、閥門和消防栓常有滴漏,圖2表明了滴漏水量積累、滴漏時間和滴漏速度三者的相互關(guān)系。相應(yīng)滴漏水量見表1。
如圖2所示,左邊滴漏較慢,10 s內(nèi)有6~7滴,每滴為0.2 mL。隨著滴水速度的加快,右邊形成直徑3 mm的水流。
發(fā)生在用戶水表后的滴漏,如果滴漏積累水量低于水表的計量標(biāo)準(zhǔn)就沒有計量。國內(nèi)常用水表中,旋翼式水表(其流量參數(shù)見表2)的始動流量值小、靈敏度好,計量精度可達(dá)到ISO 4064 B級標(biāo)準(zhǔn)。
比較表1和表2,內(nèi)部用水設(shè)施的大部分滴漏積累水量不在水表的量程范圍內(nèi),雖然單個管件的滴漏很少,但整個管網(wǎng)和內(nèi)部用水設(shè)施會產(chǎn)生較大的滴漏積累。因此,提高管件質(zhì)量、定期維護(hù)以防止滴漏很有必要,北京市在2000年大力推廣節(jié)水龍頭(陶瓷密封片)就是為了減少滴漏積累。
③非法用水。非法用水也造成未計量水,例如從綠化水管和消防栓取水,在水表前私自安裝水管,為個人私利而故意損壞供水設(shè)施的偷水。
3 產(chǎn)銷差控制
3.1流量監(jiān)測
自來水的流量分布信息是產(chǎn)銷差控制的關(guān)鍵。在管網(wǎng)中劃分漏損控制區(qū),采用最小夜間流量法評估區(qū)域的管網(wǎng)漏損,是一種效率較高的流量監(jiān)測方法。香港于1940年建立第一個漏損控制區(qū),至1999年,全部飲用水管網(wǎng)已劃分為680多個控制區(qū)。劃分漏損控制區(qū)要與管網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計相配合,逐步推廣。國內(nèi)供水企業(yè)曾經(jīng)有試點,但很少使用。
新加坡的供、用水計量管理值得借鑒。新加坡各水廠都安裝電磁流量計,通過水廠清水池的落差(水量變化)每月校驗一次出廠流量計;居民戶主要采用DN15的容積式水表,它對小流量用水的計量精度高于旋翼式水表,達(dá)到ISO 4064 C級標(biāo)準(zhǔn);采取公開招標(biāo)的采購方式,以降低采購成本;為確定水表的更換周期,每年從在用水表中抽取50只,校驗水表計量精度。統(tǒng)計結(jié)果見圖3。
如圖3所示,使用年限達(dá)到7年時,絕大部分(85%以上)水表還能保證3%精度;7年后所占的比例下降很快。所以,DN15容積式水表的更換周期是7年,其他大口徑水表的更換周期是4年,類似石化企業(yè)的大用戶水表的更換周期不超過2年。
3.2管網(wǎng)檢漏
管網(wǎng)檢漏即尋找和確定管道漏點并及時修復(fù)。其原理為:自來水從壓力管道漏點噴出時,水流因壓力變化會產(chǎn)生機械振動并以噪聲的形式通過土壤、管道和管內(nèi)水流向外界傳播,若使用高效率的聽漏棒和電子聽音檢漏儀在地面監(jiān)聽聲音最大的地方即可能是漏點。若使用管道傳聲相關(guān)檢漏儀,則要在檢測管道的兩個外露點(閥門、消防栓)分別安放兩個機械振動的接收/轉(zhuǎn)換探頭,通過分析管道傳播的噪聲檢測管道是否有漏點,并顯示可能的漏點位置。管道傳聲相關(guān)檢漏儀是從管道振動中分辨漏點信號,因而不適合于機械振動衰減大的塑料管和大口徑水泥管,兩個探頭之間的管道長度≯100 m(距離太長,管道接頭增多,會增大機械振動的衰減)。現(xiàn)新開發(fā)出一種水傳聲相關(guān)檢漏儀,它的兩個探頭可從水表和消防栓直接進(jìn)入管內(nèi),接收管內(nèi)水流傳播的噪聲,對管材沒有限制,兩探頭間的管道長度也可增加。
另外,還有一種新的管道噪聲監(jiān)測技術(shù),在小供水區(qū)域的閥門、消防栓上安放10多個管道噪聲接收/儲存探頭,經(jīng)1~2 d的監(jiān)測后,收回這些探頭,用專業(yè)軟件分析、比較噪聲信號,然后重點檢測噪聲異常的管段。
上述各種檢漏方法都需要結(jié)合經(jīng)驗判斷,要求操作者具備專業(yè)理論知識和豐富的實踐經(jīng)驗,會將各種設(shè)備配合使用與相互驗證,才能迅速發(fā)現(xiàn)漏點。
3.3合理選用管材和管網(wǎng)改造技術(shù)
首先要選擇新型管材,淘汰容易銹蝕和損壞幾率高的管材;其次,管道施工要保證質(zhì)量,減少因工程質(zhì)量導(dǎo)致的管道破損。管網(wǎng)改造投資少,對改善供水、降低漏損有明顯的效益。昆明市自來水公司自1996年開始研究和應(yīng)用除垢噴涂技術(shù),以恢復(fù)中、小口徑管道的輸水能力,結(jié)果證實除能增加管道流量和流速外,控制漏損也效果明顯。
4 結(jié)語
在供水過程中,部分未收費水的消耗是合理的,未計量水的產(chǎn)生也不可避免,但要控制在一個合理的水平。絕大多數(shù)供水企業(yè)還需繼續(xù)加大產(chǎn)銷差控制的投入,運用先進(jìn)的監(jiān)測手段和科學(xué)的管理方法,以盡快達(dá)到這一目標(biāo)。
電 話:(0871)51297223153246
E-mail:wuhao2001@km169.net
收稿日期:2001-04-16
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