供水管網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行技術(shù)研究與應(yīng)用

陳陽春

（萊鋼能源動(dòng)力廠，山東萊蕪271104）

供水管網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行技術(shù)研究與應(yīng)用

陳陽春

（萊鋼能源動(dòng)力廠，山東萊蕪271104）

通過對(duì)萊鋼供水管網(wǎng)系統(tǒng)研究和分析，找出了存在問題，實(shí)施了行之有效的技術(shù)改造及管理措施，實(shí)現(xiàn)了管網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目標(biāo)，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

供水管網(wǎng);問題；安全;經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

1 背景

近幾年，萊鋼企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，作為萊鋼重要生產(chǎn)輔助崗位的動(dòng)力供水系統(tǒng)也有了大規(guī)模的發(fā)展和進(jìn)步，新建管網(wǎng)長(zhǎng)度、供水設(shè)備數(shù)量、供水能力都達(dá)到了2000年的三倍左右。但隨著供水管網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，管理難度也隨之加大，主要存在以下幾個(gè)問題：

1）供水點(diǎn)分散，點(diǎn)多、線長(zhǎng)、面廣，管理難度大。目前萊鋼供水系統(tǒng)主要有4個(gè)水源地（包括40多個(gè)一級(jí)水井站所），3個(gè)較大的內(nèi)部供水網(wǎng)絡(luò)，3個(gè)中心運(yùn)行水廠，分布在萊鋼周邊二十多平方公里范圍內(nèi)。

2）管網(wǎng)系統(tǒng)控制自動(dòng)化水平低。整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)沒有建立整體網(wǎng)絡(luò)控制平臺(tái)，大多數(shù)的運(yùn)行參數(shù)控制主要依靠人工憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整。

3）管網(wǎng)控制不合理，運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)。由于供水管網(wǎng)遍布萊鋼周邊二十多平方公里范圍內(nèi)，各區(qū)域供水壓力、流量等參數(shù)要求不一致，造成系統(tǒng)壓力處于較大波動(dòng)狀態(tài)，一是運(yùn)行能耗偏高，二壓力波動(dòng)容易造成設(shè)備損壞，造成直接經(jīng)濟(jì)損失。

4）管道漏損嚴(yán)重，運(yùn)行不安全。由于管網(wǎng)分布復(fù)雜，對(duì)管線的維護(hù)管理帶來很大的影響，再加上部分管道穿過農(nóng)村村莊，非法私接水現(xiàn)象嚴(yán)重；部分管線建于上世紀(jì)七十年代，接近管道使用壽命，漏損比較嚴(yán)重。造成整個(gè)區(qū)域供水漏損率一直徘徊在15%左右，不僅影響經(jīng)濟(jì)效益，且影響管網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2 主要技術(shù)與措施

2.1 應(yīng)用DMA理論實(shí)施管網(wǎng)分區(qū)管理

DMA是指供水管網(wǎng)中有永久性邊界的相對(duì)獨(dú)立的供水區(qū)域，一般通過關(guān)閉閥門使區(qū)域內(nèi)管網(wǎng)獨(dú)立于其他供水管網(wǎng)，進(jìn)、出區(qū)域的流量都有計(jì)量。根據(jù)萊鋼生產(chǎn)廠區(qū)及供水泵站的位置不同，按照DMA系統(tǒng)理論，將整個(gè)供水管網(wǎng)劃分為老區(qū)管網(wǎng)、型鋼區(qū)管網(wǎng)、銀前區(qū)管網(wǎng)和黃前區(qū)管網(wǎng)，具體管網(wǎng)關(guān)聯(lián)圖如圖1。

圖1 萊鋼供水管網(wǎng)關(guān)聯(lián)圖

通過對(duì)供水管網(wǎng)實(shí)施分區(qū)管理，根據(jù)不同區(qū)域供水要求，能合理調(diào)整管網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)，確保經(jīng)濟(jì)高效供水，有利于降低供水成本；同時(shí)實(shí)施分區(qū)管理，運(yùn)行人員和管網(wǎng)巡護(hù)人員能方便地對(duì)目標(biāo)區(qū)域管網(wǎng)進(jìn)行管網(wǎng)漏損控制、管網(wǎng)巡查、管網(wǎng)評(píng)估等運(yùn)行維護(hù)工作，能在第一時(shí)間掌握管網(wǎng)運(yùn)行資料，為管網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

2.2 發(fā)揮蓄水池調(diào)節(jié)作用，實(shí)現(xiàn)避峰填谷

萊鋼供水系統(tǒng)主要有清二級(jí)泵站、銀前泵站和型鋼水廠三個(gè)加壓泵站，共有清水池5座，其中清二級(jí)泵站兩座，銀前泵站1座，型鋼水廠2座，總?cè)莘e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(diào)節(jié)水池，總?cè)莘e為4萬m3。通過對(duì)各水池的標(biāo)高、水位進(jìn)行系統(tǒng)分析，掌握用戶用水變化情況，充分發(fā)揮各水池的調(diào)節(jié)作用，根據(jù)各萬m3水池的標(biāo)高和管網(wǎng)壓力情況，結(jié)合“峰、谷、平”各時(shí)段用水特點(diǎn)，進(jìn)行管網(wǎng)動(dòng)態(tài)平衡調(diào)整。用水“谷”時(shí)，將各萬噸水池及清水池水位提到最高，停用部分機(jī)組，通過各水池進(jìn)行水量平衡；用水“峰”時(shí)，加開部分機(jī)組，確保各水池水位處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)安全、經(jīng)濟(jì)供水。各清水池及萬m3水池水位及標(biāo)高情況見表1。

表1 蓄水池參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

2.3 實(shí)施管網(wǎng)信息化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)安全高效運(yùn)行

管網(wǎng)信息化建設(shè)是現(xiàn)代化管網(wǎng)運(yùn)行管理模式的基礎(chǔ)，地理信息系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)信息化管理的重要手段，也是目前應(yīng)用最為普遍的管網(wǎng)信息管理平臺(tái)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控管網(wǎng)壓力、流量情況，及時(shí)調(diào)整管網(wǎng)運(yùn)行方式，確保管網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行。2014年4月，分別在型鋼區(qū)東、西線供水管道、綜合污水處理廠出水管道等四處重要監(jiān)控點(diǎn)安裝了無線遠(yuǎn)傳流量、壓力監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)原理，采取內(nèi)置的GSM卡將信號(hào)實(shí)時(shí)傳輸至型鋼水廠監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了24 h不間斷監(jiān)控，運(yùn)行人員能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管網(wǎng)壓力、流量等重要參數(shù)，掌握管網(wǎng)運(yùn)行情況。為及時(shí)發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)泄漏、壓力異常等情況提供重要的數(shù)據(jù)支持，對(duì)保證整個(gè)型鋼區(qū)供水穩(wěn)定起到重要作用。

2.4 管網(wǎng)更新改造，優(yōu)化管網(wǎng)結(jié)構(gòu)

由于萊鋼供水主管網(wǎng)的建設(shè)時(shí)期不同，供水管網(wǎng)的適應(yīng)性和安全性以及經(jīng)濟(jì)性不斷變化，通過研究供水管網(wǎng)運(yùn)行成本、維修成本與更換成本的規(guī)律，建立了管網(wǎng)優(yōu)化更新模型（見圖2）。

圖2 管網(wǎng)優(yōu)化更新模型

根據(jù)管網(wǎng)優(yōu)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(jìn)行改造，包括為適應(yīng)冷軋區(qū)域生產(chǎn)對(duì)黃羊山管道進(jìn)行改造、為保障型鋼熱電用水安全對(duì)電廠大街復(fù)線進(jìn)行敷設(shè)、為減少管道漏失改造潘西水進(jìn)葫蘆山管道等，2012年和2013年分別組織對(duì)萊鋼老區(qū)軋鋼東環(huán)線管道和型鋼區(qū)型銀線管道實(shí)施優(yōu)化改造，不僅徹底杜絕了私接水現(xiàn)象，且提高了供水系統(tǒng)的安全可靠性。通過對(duì)部分管線改造，優(yōu)化了供水系統(tǒng)管網(wǎng)，解決了制約供水發(fā)展的瓶頸，提高了供水系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。2010年以來，管網(wǎng)優(yōu)化更新改造情況見表2。

2.5 管線測(cè)漏先進(jìn)儀器的集成應(yīng)用

為及時(shí)查找管道漏點(diǎn)、準(zhǔn)確定位、快速處理，萊鋼能源動(dòng)力廠購(gòu)置了北京艾德爾公司的管道漏點(diǎn)分析相關(guān)儀、管線定位儀。其參數(shù)如表3。

表3 儀器參數(shù)表

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

自2010年以來先后對(duì)銀前區(qū)、清鐵復(fù)線、型鋼區(qū)北環(huán)線、東環(huán)線、南環(huán)線、3#高爐區(qū)域及保安水管道漏點(diǎn)的查找和處理，共處理管網(wǎng)漏點(diǎn)30余起，其中漏水量在50 m3/h以上的漏點(diǎn)12處，累計(jì)減少管網(wǎng)水量損失2120 m3/h。

表2 管道優(yōu)化更新改造情況

3 結(jié)語

供水管網(wǎng)的管理是供水企業(yè)管理的重點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行更是供水企業(yè)必須解決的首要問題，管網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行不僅是一項(xiàng)降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段，同時(shí)是一項(xiàng)科學(xué)的、綜合性的管理方法，通過綜合性的技術(shù)方法應(yīng)用，可以真正有效的實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

萊鋼能源動(dòng)力廠經(jīng)過近四年的工作，基本實(shí)現(xiàn)了供水管網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目標(biāo)，供水管網(wǎng)漏損率由2010年的平均9.8%降低到2014年的4.46%，達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，取得了極好的管網(wǎng)泄漏治理效果和巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]翟賀，李永錄.工業(yè)企業(yè)管線安全技術(shù)及應(yīng)用[J].工業(yè)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(yè)于安徽工業(yè)大學(xué)給水排水工程專業(yè)，工程師，現(xiàn)負(fù)責(zé)給排水技術(shù)管理工作。