供水管網安全經濟運行技術研究與應用

陳陽春

（萊鋼能源動力廠，山東萊蕪271104）

供水管網安全經濟運行技術研究與應用

陳陽春

（萊鋼能源動力廠，山東萊蕪271104）

通過對萊鋼供水管網系統研究和分析，找出了存在問題，實施了行之有效的技術改造及管理措施，實現了管網的安全、經濟運行的目標，取得了較好的經濟效益。

供水管網;問題；安全;經濟運行

1 背景

近幾年，萊鋼企業生產規模不斷擴大，作為萊鋼重要生產輔助崗位的動力供水系統也有了大規模的發展和進步，新建管網長度、供水設備數量、供水能力都達到了2000年的三倍左右。但隨著供水管網規模的擴大，管理難度也隨之加大，主要存在以下幾個問題：

1）供水點分散，點多、線長、面廣，管理難度大。目前萊鋼供水系統主要有4個水源地（包括40多個一級水井站所），3個較大的內部供水網絡，3個中心運行水廠，分布在萊鋼周邊二十多平方公里范圍內。

2）管網系統控制自動化水平低。整個管網系統沒有建立整體網絡控制平臺，大多數的運行參數控制主要依靠人工憑經驗進行調整。

3）管網控制不合理，運行不經濟。由于供水管網遍布萊鋼周邊二十多平方公里范圍內，各區域供水壓力、流量等參數要求不一致，造成系統壓力處于較大波動狀態，一是運行能耗偏高，二壓力波動容易造成設備損壞，造成直接經濟損失。

4）管道漏損嚴重，運行不安全。由于管網分布復雜，對管線的維護管理帶來很大的影響，再加上部分管道穿過農村村莊，非法私接水現象嚴重；部分管線建于上世紀七十年代，接近管道使用壽命，漏損比較嚴重。造成整個區域供水漏損率一直徘徊在15%左右，不僅影響經濟效益，且影響管網的安全穩定運行。

2 主要技術與措施

2.1 應用DMA理論實施管網分區管理

DMA是指供水管網中有永久性邊界的相對獨立的供水區域，一般通過關閉閥門使區域內管網獨立于其他供水管網，進、出區域的流量都有計量。根據萊鋼生產廠區及供水泵站的位置不同，按照DMA系統理論，將整個供水管網劃分為老區管網、型鋼區管網、銀前區管網和黃前區管網，具體管網關聯圖如圖1。

圖1 萊鋼供水管網關聯圖

通過對供水管網實施分區管理，根據不同區域供水要求，能合理調整管網運行參數，確保經濟高效供水，有利于降低供水成本；同時實施分區管理，運行人員和管網巡護人員能方便地對目標區域管網進行管網漏損控制、管網巡查、管網評估等運行維護工作，能在第一時間掌握管網運行資料，為管網的安全穩定運行提供保障。

2.2 發揮蓄水池調節作用，實現避峰填谷

萊鋼供水系統主要有清二級泵站、銀前泵站和型鋼水廠三個加壓泵站，共有清水池5座，其中清二級泵站兩座，銀前泵站1座，型鋼水廠2座，總容積為4.4萬m3；有型鋼萬m3水池、保安水池，銀前萬m3水池和鍛壓萬m3水池等4座高位調節水池，總容積為4萬m3。通過對各水池的標高、水位進行系統分析，掌握用戶用水變化情況，充分發揮各水池的調節作用，根據各萬m3水池的標高和管網壓力情況，結合“峰、谷、平”各時段用水特點，進行管網動態平衡調整。用水“谷”時，將各萬噸水池及清水池水位提到最高，停用部分機組，通過各水池進行水量平衡；用水“峰”時，加開部分機組，確保各水池水位處于相對穩定狀態，實現安全、經濟供水。各清水池及萬m3水池水位及標高情況見表1。

表1 蓄水池參數統計表

2.3 實施管網信息化建設，實現管網安全高效運行

管網信息化建設是現代化管網運行管理模式的基礎，地理信息系統是實現管網信息化管理的重要手段，也是目前應用最為普遍的管網信息管理平臺，可以實時監控管網壓力、流量情況，及時調整管網運行方式，確保管網安全、經濟、高效運行。2014年4月，分別在型鋼區東、西線供水管道、綜合污水處理廠出水管道等四處重要監控點安裝了無線遠傳流量、壓力監控系統，該系統利用移動網絡原理，采取內置的GSM卡將信號實時傳輸至型鋼水廠監控系統，實現了24 h不間斷監控，運行人員能實時監測管網壓力、流量等重要參數，掌握管網運行情況。為及時發現管網泄漏、壓力異常等情況提供重要的數據支持，對保證整個型鋼區供水穩定起到重要作用。

2.4 管網更新改造，優化管網結構

由于萊鋼供水主管網的建設時期不同，供水管網的適應性和安全性以及經濟性不斷變化，通過研究供水管網運行成本、維修成本與更換成本的規律，建立了管網優化更新模型（見圖2）。

圖2 管網優化更新模型

根據管網優化改造模型，綜合考慮供水成本和安全性，先后組織多條管道進行改造，包括為適應冷軋區域生產對黃羊山管道進行改造、為保障型鋼熱電用水安全對電廠大街復線進行敷設、為減少管道漏失改造潘西水進葫蘆山管道等，2012年和2013年分別組織對萊鋼老區軋鋼東環線管道和型鋼區型銀線管道實施優化改造，不僅徹底杜絕了私接水現象，且提高了供水系統的安全可靠性。通過對部分管線改造，優化了供水系統管網，解決了制約供水發展的瓶頸，提高了供水系統的安全性和經濟性。2010年以來，管網優化更新改造情況見表2。

2.5 管線測漏先進儀器的集成應用

為及時查找管道漏點、準確定位、快速處理，萊鋼能源動力廠購置了北京艾德爾公司的管道漏點分析相關儀、管線定位儀。其參數如表3。

表3 儀器參數表

Correlux P1型多功能相關儀是測量管道泄漏產生的聲音來判斷管道泄漏位置的儀器，主要通過測量泄漏點同一聲音產生的時間差來判斷泄漏位置距離彼此之間測量點之間的距離，并準確高效的測量出管道具體泄漏位置的儀器。

自2010年以來先后對銀前區、清鐵復線、型鋼區北環線、東環線、南環線、3#高爐區域及保安水管道漏點的查找和處理，共處理管網漏點30余起，其中漏水量在50 m3/h以上的漏點12處，累計減少管網水量損失2120 m3/h。

表2 管道優化更新改造情況

3 結語

供水管網的管理是供水企業管理的重點，實現管網的安全經濟運行更是供水企業必須解決的首要問題，管網的安全經濟運行不僅是一項降低企業生產成本，提高經濟效益的重要手段，同時是一項科學的、綜合性的管理方法，通過綜合性的技術方法應用，可以真正有效的實現管網的安全經濟運行。

萊鋼能源動力廠經過近四年的工作，基本實現了供水管網的安全、經濟運行的目標，供水管網漏損率由2010年的平均9.8%降低到2014年的4.46%，達到國內先進水平，取得了極好的管網泄漏治理效果和巨大的經濟效益。

[1]翟賀，李永錄.工業企業管線安全技術及應用[J].工業建筑.2005. (35).

Research and Application of the Safe and Econom ic Operation Technology of Water Supply Pipe Network

Chen Yangchun
(The Power Plant of Laiwu Iron and Steel Co.,Laiwu,Shandong 271104,China)

Through study and analysis of the water supply pipe network system of Laiwu Steel,existing problems were found out,effective measures for technical transformation and management were implemented to achieve safe and economic operation of the pipe network, which has brought significant economic benefit.

water supply pipe network,problem;safety;economic operation

TF085

B

1006-6764（2015）08-0064-03

2015-05-29

陳陽春（1981-），男，2006年6月畢業于安徽工業大學給水排水工程專業，工程師，現負責給排水技術管理工作。