改良夜間最小流量法評(píng)估工業(yè)企業(yè)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(qū)水務(wù)局；3.首鋼氣體公司；4.首鋼技術(shù)研究院，北京 101304）

引言

水資源嚴(yán)重短缺是我國基本水情，是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要瓶頸制約，供水管網(wǎng)的漏失是水資源利用效率的浪費(fèi)。《“十四五”節(jié)水型社會(huì)建設(shè)規(guī)劃》中明確提出到2025 年城市公共供水管網(wǎng)漏損率＜9%［1］，近年來各地區(qū)對(duì)城市供水管網(wǎng)檢漏做了大量的工作，取的了顯著的成績。工業(yè)企業(yè)的生活水供水管網(wǎng)同樣也存在漏損嚴(yán)重的問題，工業(yè)企業(yè)生活水管道具有：1）分散敷設(shè)在整個(gè)廠區(qū)，運(yùn)行環(huán)境差，管道容易受損；2）使用量相對(duì)較小，計(jì)量儀表很少做到三級(jí)計(jì)量，檢測能力有限；3）管道布置復(fù)雜，發(fā)生泄漏往往就近流入各種排水管網(wǎng)，具有很強(qiáng)的隱蔽性，背景噪聲大，干擾聲源多，查找漏水點(diǎn)困難的特征。進(jìn)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(duì)工業(yè)企業(yè)泄漏情況進(jìn)行評(píng)估，簡單、有效的找出漏水區(qū)域。

1 夜間最小流法

夜間最小流量（NMF）是評(píng)估獨(dú)立計(jì)量區(qū)域?qū)嶋H漏損情況的重要指標(biāo)［2］。夜間最小流量大部分時(shí)段出現(xiàn)在凌晨1：00-5：00［3］。此時(shí)大部分居民已經(jīng)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(shí)間段內(nèi)的最小用量最接近真實(shí)漏損量。

常用的夜間最小流量數(shù)據(jù)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(diǎn)，即認(rèn)為該區(qū)域管網(wǎng)可能出現(xiàn)異常。

2）經(jīng)驗(yàn)法，按照工作經(jīng)驗(yàn)選定參數(shù)，并據(jù)此繪制用水標(biāo)準(zhǔn)圖表，將實(shí)際供水量與其比較，即可得到管網(wǎng)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(píng)估管網(wǎng)泄漏，需安裝大量的探測器，數(shù)據(jù)處理復(fù)雜。生活用水量在工業(yè)企業(yè)中占比很小，一般工業(yè)企業(yè)很難配置完善的計(jì)量儀表，筆者采用生活水供水總流量計(jì)進(jìn)行測量，逐日分區(qū)停水，通過比較每日凌晨2：00～4：00生活水總流量計(jì)的最小流量，對(duì)各個(gè)供水管網(wǎng)進(jìn)行評(píng)估，快速的找到漏水嚴(yán)重的區(qū)域。

3 生活水管網(wǎng)泄漏評(píng)估

3.1 分區(qū)停水及數(shù)據(jù)收集

將首鋼冷軋生活供水范圍分為7 個(gè)區(qū)域，分區(qū)逐日停水，記錄每日凌晨2：00～4：00 點(diǎn)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(duì)各個(gè)區(qū)域滲水工況基本相近。

表1 評(píng)估期間夜間生活水總表最小流量統(tǒng)計(jì)表

3.2 數(shù)據(jù)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(xì)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(jì)為該停水區(qū)域的漏水量。我們可以看出公寓、張辛火車站、落料等區(qū)域生活水泄漏量較大，詳見表2、圖2。

表2 評(píng)估期間夜間生活水總表最小流量統(tǒng)計(jì)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(gè)區(qū)域的漏水量最嚴(yán)重，占總漏水量的78.8%。

圖2 漏水量柏拉圖

后期，我們重點(diǎn)對(duì)上述3 個(gè)區(qū)域生活供水管道進(jìn)行逐段排查，結(jié)合排水井檢漏法，快速找到漏水點(diǎn)并進(jìn)行堵漏處理，夜間最小流量大幅度下降，日節(jié)約生活用水約600t，年節(jié)約用水費(fèi)用140萬元。

4 結(jié)論

首鋼冷軋以生活水供水總流量計(jì)測量夜間最小流量，采取分區(qū)停水的方式能夠較經(jīng)濟(jì)的評(píng)估管網(wǎng)的漏水情況，特別是針對(duì)計(jì)量儀表配備不完備工業(yè)企業(yè)具有很強(qiáng)的適用性。對(duì)工業(yè)企業(yè)分散式管網(wǎng)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(jì)為該停水區(qū)域的漏水量，雖有一定的偏差，但減少了大量計(jì)量儀表的安裝且能夠滿足查找漏水點(diǎn)的需要。