供水管网物理漏损控制及物理漏损点检测研究

(整期优先)网络出版时间:2020-05-13
/ 2

供水管网物理漏损控制及物理漏损点检测研究

周金明

上海城投水务(集团)有限公司供水分公司 上海 200002

摘要:当前随着城市经济的快速发展,城市人口在不断增多,城市供水工程建设也逐渐增多,城市水源的质量是保障城市居民饮水安全的重要内容,但是在城市供水系统中还存在很多问题,供水管网漏损比较严重。管网漏损又主要分为物理漏损和表观漏损。本文将从供水管网物理漏损控制和漏损点定位方面进行分析,提出相应的措施。

关键词:供水管网;漏损控制;物理漏损;漏损点定位;措施

在城市化建设的过程中,城市供水设施的建设是一项重要的基础设施,对促进城市经济发展起到十分重要的作用。但是城市供水管网的建设,很容易出现供水漏损的问题,为了确保城市供水的顺利,需要将物理漏损控制在较低的水平,通过及时查找漏损点,提高供水的效率。

1供水管网物理漏损的主要表现

1.1暗漏

在以前的供水管网,管网采用的是铸铁管,外壁的防腐层比较薄,长期的使用,管道很容易被腐蚀,也就造成管道的漏水现象。当前应用到很多优质的供水管网,例如,目前道路上多数使用球墨管材,每年发现球墨管材漏水次数明显小于铸铁管漏水次数。而且施工比较简单。出现暗漏的问题,也是施工方法不恰当引起的,比如,管材口的胶圈安装不恰当发生漏水现象,还有管材的质量不合格导致的沙眼,也会存在暗漏的现象。

1.2明漏

供水管网发生的明漏,主要是管网破损,管网很容易受到外力作用发生爆管和漏水现象,另外,还有管道的质量较差,所能够承受的压力不达标造成的。阀门漏水也是管材漏水的一个方面,主要是阀门出现质量问题或者是维护不及时造成的,阀门的铸件疏松和质量不达标造成漏水现象,还有结合部位的垫片不合适很容易造成外漏现象。

1.3背景漏失水量

背景渗漏,又称为不可检测的漏失。一般而言,当单个的漏点的漏水量低于400-500升/小时,一般的检漏设备则难以检测到了。这些不可检测到的微小流量的漏水统称为背景渗漏,多发生在管道的接头,密封性差的管件,以及金属管道中的微小腐蚀的漏孔。虽然对于每一个漏点而言,漏水量非常微小,但由于它们难以被检测到,并且大量的存在,所以其总量非常可观,占物理漏失量的很大一部分。

1.4水箱、水池的渗漏和溢流水量

水箱、水池的浮球阀一旦出现故障,就可能会在升压开泵时造成水箱以及水池的溢流。这种漏失水量短时间内是巨大的,而且通过DMA监测夜间最小流量也无法判断该小区的水箱或水池存在溢流。

2有关管网物理漏损的定位点检测

2.1直接观察法

针对管网漏损定位点的检测,采用的最基本方法是直接观察法,沿着其中一条线路寻找出现在地面上的漏水,直接观察技术适用在经常维护管道的部门,对于管材较大部位的断裂和爆管定位是迅速的。

2.2听漏法

听漏法是对供水管网漏损探测的重要方法,也是使用比较广泛的一种方法。操作者可以使用不同的仪器进行检测,可以通过管道配件听漏水的地方,确定漏水点的准确位置。另外,对消防栓、阀门和水表进行检测,可以使用机械听漏棒检测漏水声音的频率,从而确定漏水点的位置。还可以使用地面扩音器听漏水频率,确定漏水点的位置。

2.3相关仪法

把两个传感器分别放置在同一管道的两个暴露点上,在测试时传感器间距一般可控制在200米左右(间距和管径、材质有关),当管道有漏水时,漏口处会产生漏水声波,并沿管道向远处传播,当漏水声波传到不同传感器时,会产生时间差△T,只要给定两个传感器之间管道的实际长度D和声波在该管道的传播速度V,漏水点距较近传感器的距离X就可按以下计算公式计算出来。

2.4新技术

气体检漏,利用示踪气体注入水中,再在地表打洞,监测地表的示踪气体查找漏点的位置,该方法打破了传统的听音检漏的原理,是项比较有突破性的技术,但在真实使用中仍存在较大的问题,比如在地表打洞的数量要求,极易破环地下管线。还有就是对于气体的使用。目前,该技术用于某些地方的检漏工作,但并未大规模推行。管道内窥技术(SAHARA以及智能球技术)主要原理都是将传感器注入运行的管网中,虽然利用的也是听音原理,但是在管道内声音更加明显,对于埋深较深,且漏点较小的管网检测有明显的优势。

3供水管网漏损控制措施

当前随着城市化进程的不断发展,城市供水管网的安装规模越来越大,很多的供水管道都是安装在水泥路面下,后期的巡检工作相对比较困难,导致管网漏损控制比较被动。在供水管理方面,成立了专业的检漏部门或聘请专业的检漏队伍,配备相应的检漏设备,在相关的区域范围内,进行对供水网管的检测,及时查找暗漏,做好相应的控制。

3.1做好对供水管网的巡检工作

为了能够及时发现供水管网的漏损情况,需要及时做好对管网的巡检维护工作,及时处理漏水问题,同时需要做好宣传工作,注重调动群众的积极性,如果发生漏水问题,需要第一时间上报,能够在一定程度上降低管网的漏损率。

3.2做好供水管网的冲洗

在针对供水管网安装施工的过程中,需要严格按照国家的相关规范标准施工,对管道施工进行验收管理,要禁止使用对人体有害的或对橡胶圈有腐蚀作用的润滑剂。对于新安装的管道需要制定相关的消毒方案,及时做好对管道的消毒工作,冲洗管道和排出水管的检验需要符合国家水质卫生标准的相关规定。在雨季需要做好对管道的封堵,防止有浮管产生,同时针对枝状管网的泄水阀或消火栓做好定期的吐水排放,制定相应的排放水计划,及时落实相关的检查工作。例如,如果管道内的水流速度发生变化时,说明有颗粒物悬浮,需要及时对管道进行清洗,能够降低一些颗粒物质在管道内的沉积,控制管网内水的浑浊度。在对管网进行冲洗过程中,需要通过使用消毒剂,杀死其中悬浮的微生物,在冲洗之后可以在管道内加腐蚀抑制剂,在管道的内壁可以形成一层保护膜。如果将管道内沉积的杂物清除之后,能够提高管道的通水能力,也相应降低了供水成本。

3.3推广应用新型管材

城市供水管网应用到的管材类型多种多样,在实际的维修过程中很容易造成管理上的不便,当前各种新型的管材被应用到其中,可以安装新型材料。比如,在地下埋设的管道可以选用球墨管材和HDPE管材两种材料,室内给排水管的材料选用钢塑复合管等。管网阀门和配件也需要选用相适应的材料,在阀体的内壁涂PE等材料进行防腐,做好建筑内部给水管道的质检和管理,要确保管材能够符合国家的水质标准要求,供水管网内的配件要符合标准,对供水管网内的腐蚀铸铁管和镀锌管进行及时更换,为了改善管网的水质,可以采用衬管的技术。

3.4进行分区计量

通过安装流量仪或电磁流量计将大管网分割成小块管网进行管理,从而提高管理效率。上海浦西通过几年的时间将供水管网进行3级分区,形成了11个管线所,36个管理站以及6244个DMA小区。通过对分区进行考核,提高管理的积极性。而针对DMA小区,则监控其夜间最小流量,可以高效及时地发现漏水点。

3.5建立专业的漏损控制机构

针对供水管网漏损的控制,需要成立专门的机构进行漏损控制,同时需要结合供水行业的发展特点采取相应的措施。(1)国内供水行业的经营体制会影响到供水管网漏损问题的控制,在传统的计划经济体制下,企业的管理机制与责任不够明确,相关的漏损控制行为缺乏主动性。当前的供水行业日益市场化,在企业的经营发展过程中,供水管网漏损问题成为企业经营的主要矛盾,需要企业能够建立完善的管理机构,同时建立相对应的管理制度,明确漏损控制人员的责任,加强对供水管网漏损的控制工作。(2)培养专门从事漏损控制的专业技术人员,对于供水管网的漏损控制,需要有一批专业的技术人员从事该项工作,建立专业的漏损控制系统,由管网部门做好此项工作。(3)制定漏损控制目标,供水管网的漏损控制是一个循序渐进的过程,漏损会受到管网材质和管网结构等因素的影响,控制效果不是很明显,需要在对管网进行改造的过程中,注重对新材料、新技术的应用,促进漏损控制目标的进一步实现。

结语

综上所述,供水管网的物理漏损是考核企业发展的重要指标,通过降低供水管网的漏失率,能够有效改善城市水资源的供应,提高企业的经济效益。供水企业需要树立长远的漏损控制目标,引进先进的技术和设备,推动漏损控制事业的发展。

参考文献:

[1]徐锡荣,顾卫东,王洁.基于分区计量的城市供水管网漏损识别数据分析系统设计[J].中国市政工程,2019(06):53-57+105.

[2]刘满苍. 农村供水管网漏损分析与定位模型构建[D].河北工程大学,2019.

[3]陈宏.供水管网漏损的影响因素与控制措施[J].数字通信世界,2019(11):234.

[4]高榕.供水管网系统中真实漏损的控制措施研究[J].内蒙古煤炭经济,2019(18):139-140.

[5]周超. 城市供水管网漏损控制及漏损点分析定位研究[D].安徽建筑大学,2016.