改良夜間最小流量法評估工業企業生活供水管道泄漏工況

姚治國，李倩茜，高 健，賈利濤

（1.北京首鋼冷軋薄板有限公司；2.北京市順義區水務局；3.首鋼氣體公司；4.首鋼技術研究院，北京 101304）

引言

水資源嚴重短缺是我國基本水情，是經濟社會發展的重要瓶頸制約，供水管網的漏失是水資源利用效率的浪費。《“十四五”節水型社會建設規劃》中明確提出到2025 年城市公共供水管網漏損率＜9%［1］，近年來各地區對城市供水管網檢漏做了大量的工作，取的了顯著的成績。工業企業的生活水供水管網同樣也存在漏損嚴重的問題，工業企業生活水管道具有：1）分散敷設在整個廠區，運行環境差，管道容易受損；2）使用量相對較小，計量儀表很少做到三級計量，檢測能力有限；3）管道布置復雜，發生泄漏往往就近流入各種排水管網，具有很強的隱蔽性，背景噪聲大，干擾聲源多，查找漏水點困難的特征。進一步加劇了供水管道的漏損。

筆者采用改良夜間最小流量法對工業企業泄漏情況進行評估，簡單、有效的找出漏水區域。

1 夜間最小流法

夜間最小流量（NMF）是評估獨立計量區域實際漏損情況的重要指標［2］。夜間最小流量大部分時段出現在凌晨1：00-5：00［3］。此時大部分居民已經休息，除了部分晚歸者以及夜間沖馬桶等用水外無其他用水，因此在此時間段內的最小用量最接近真實漏損量。

常用的夜間最小流量數據處理方法有2 種［3］。

1）比較法，將夜間測得的最小供水量與日均供水量比較，如果最小夜間供水量與日均供水量的比值超過某一百分點，即認為該區域管網可能出現異常。

2）經驗法，按照工作經驗選定參數，并據此繪制用水標準圖表，將實際供水量與其比較，即可得到管網是否存在異常。［4］

2 改良夜間最小流法

由上可知，夜間最小流量法評估管網泄漏，需安裝大量的探測器，數據處理復雜。生活用水量在工業企業中占比很小，一般工業企業很難配置完善的計量儀表，筆者采用生活水供水總流量計進行測量，逐日分區停水，通過比較每日凌晨2：00～4：00生活水總流量計的最小流量，對各個供水管網進行評估，快速的找到漏水嚴重的區域。

3 生活水管網泄漏評估

3.1 分區停水及數據收集

將首鋼冷軋生活供水范圍分為7 個區域，分區逐日停水，記錄每日凌晨2：00～4：00 點供水泵組最小流量，詳見表1。停水期間壓力保持在0.41 MPa，對各個區域滲水工況基本相近。

表1 評估期間夜間生活水總表最小流量統計表

3.2 數據分析

為了更直觀地觀察最小流量的變化，制作最小流量按照停水范圍的控制圖，詳細見圖1。

圖1 按停水范圍的最小流量控制圖

將測試前夜間最小流量平均值與停水期間最小流量平均值差值計為該停水區域的漏水量。我們可以看出公寓、張辛火車站、落料等區域生活水泄漏量較大，詳見表2、圖2。

表2 評估期間夜間生活水總表最小流量統計表 單位m3/h

從圖2可知，檢測出的總漏水量為31.4 t/h，占夜間最小流量33.42 t/h的89%。其中，公寓、張辛火車站、落料3 個區域的漏水量最嚴重，占總漏水量的78.8%。

圖2 漏水量柏拉圖

后期，我們重點對上述3 個區域生活供水管道進行逐段排查，結合排水井檢漏法，快速找到漏水點并進行堵漏處理，夜間最小流量大幅度下降，日節約生活用水約600t，年節約用水費用140萬元。

4 結論

首鋼冷軋以生活水供水總流量計測量夜間最小流量，采取分區停水的方式能夠較經濟的評估管網的漏水情況，特別是針對計量儀表配備不完備工業企業具有很強的適用性。對工業企業分散式管網撿漏具有很好的示范作用。以測試前夜間最小流量平均值與停水期間最小流量平均值的差值計為該停水區域的漏水量，雖有一定的偏差，但減少了大量計量儀表的安裝且能夠滿足查找漏水點的需要。