为降低漏损率要发挥计量仪表的作用
发布时间:2024-10-12 10:18:03 来源: 熵澜水务研究 作者:本站编辑 浏览次数:

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      本文探讨了如何通过发挥计量仪表的作用来降低城镇供水漏损率。文章首先分析了漏损率对供水企业经济效益的影响,并指出降低漏损率是一个系统工程,需要领导重视、措施落实和科学管理。并介绍了区域计量的基本原理和常用流量仪表的类型,包括机械水表和电子水表,并详细阐述了各种水表的特点和适用范围。最后,文章强调了合理选择流量仪表的重要性,并针对不同用水场景提出了具体的选型建议,以实现精确计量和降低漏损率的目标。

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一、引言  

 


     漏损率是供水管网漏水量与供水总量之比。供水总量一般是各水厂出厂水的总和,而售水量除了水表抄见量之外,还有水表计量不准确与正常误差,二次供水的自然损耗,水管改造后的无计量冲洗、水管爆裂的漏水、消防用水、不合法用水(偷水)等不经过仪表计量的水量。中国600多个城市的供水管网平均漏损率超过15%,最高可达70%以上。另一项针对408个城市的统计表明,城市公共供水系统的管网漏损率平均为21.5%。然而,大部分城镇地区的供水管网漏损率仍旧在30%左右。例如,某城市每天供水量以350万立方米计算,漏损率20%,若出厂水计量准确,即每天未计量水量70万 立方米,相当一个大型水厂的供水量。若售水平均单 价每立方米为1.5元,该供水企业每天有105万元的损失。假如降低1%漏损率,即每年就可以减少损失近 2000万元。因此,漏损率直接影响着供水企业的经济 效益和社会效益,是反映自来水行业管理水平的重要 标志之一。 
      降低漏损率的工作,是一个复杂的系统工程,大家知道,要降低漏耗,领导重视最主要,其二是措施的落实。其三是科学管理与应用。本文浅析关于如何发挥计量仪表的作用,努力提高计量的管理水平,降低漏损率的一些做法分析。



二、区域计量的各种流量仪表的基本原理与性能  

 


     要降低漏损率,其中一个主要环节是如何合理选择流量仪表,为此,我们有必要了解各种水表的性能。通常我们把售水单位大体划分为居民用水、工矿 企业用水、行政事业用水等。由于我国逐渐推行抄表到户,居民用水一般采用15-50mm的多流束旋翼式机械水表和智能水表;而事业单位以及工矿企业大多数采用50- 1000mm的机械水表或电子水表(即大口径流量仪表)。
     流量仪表包括大口径流量计和机械水表。水表的类型有水平螺翼式、垂直螺翼式、旋翼式、电磁水 表、超声波水表等。
     水平螺翼式水表—水流以轴向流方式冲击叶轮,叶轮形式:螺板形,一般以DN50-400mm大表为主;水平螺翼式流通能力大,灵敏度相对低些,压力损失小,价格相对垂直螺翼式低。
    垂直螺翼式水表—水流以轴向流方式冲击叶轮,叶轮形式:斜板形,以DN50以上至200mm的大表为主;垂直螺翼式灵敏度高,流通能力相对小,压力损失相对大,重量比水平螺翼式重,价格相对高;
    复式水表—多数是两种型式的组合,即大表是螺翼式,以100mm以上,400mm以下为主,小表一般是 15-25mm的旋翼式。复式水表流通能力大、灵敏度最高,但体积大、要抄两个表、由于自动阀门结构相对复杂,因此故障率相对高。
    旋翼式水表—水流以切向流方式冲击叶轮、叶轮形式:直板型。以DN15-40mm为主,但个别厂家也生产DN50mm以上的大口径表。
    小口径旋翼式水表的种类有干式、湿式、指针式、液封(半液封)、液晶显示的机电一体化水表, 随着计量技术的发展,水表厂商还研究生产了一种防滴漏水表专利新产品,保证一滴水也要经过水表计量,杜绝合理偷水现象。水表表壳有黄铜、不锈钢、灰铸铁、铝合 金、陶瓷合金、塑料等。
     预付费智能水表它多数采用旋翼式水表作为基表,加自动阀门和控制电路,作为一种预付费式计量计费装置,口径一般为DN15-20mm。最适用于不考虑漏损率考核的供水企业以及用于农村用水、学生宿舍用水以及施工用水等。
     以上几种属于叶轮式水表,其流量与转速的关系 为:Qv=An/C 式中,Qv—流量(m³ /s);n—叶轮 转速(r/s);A—流通面积(㎡);C—比例系数。容积式水表-利用具有一定容积的小容器反复不 断地计量流体体积,也称旋转活塞式水表。容积式水 表灵敏度、准确度高,水质要求也高。

1.电磁流量计,该流量计应用法拉第电磁感应定律测量,并带标准管段,内衬采用非金属材料,几乎没积垢,它是目前应用于水计量的流量计中精度最高(0.2- 0.5%),使用最稳定,直管段要求最低(8D),测 量口径最齐全(10mm~3m)的一种流量仪表。其缺 点是安装相对比较困难,价格相对也比较高。随着社会经济的发展,电磁流量计技术含量不断提高,人们逐渐接受了电磁流量计应用技术,尤其是自来水水厂、(包括进出水,制水药物投加,)市区主管道计量、和用于作为收费的大用户售水计量等。


2.超声波流量计,有时差式和多普勒式两种,在自来水计量中时差式要比多普勒式准确。传感器安装形式有标准管式和现场外卡式或插入式。测量精度一般 也在1-2%,多声道的超声波可以达到0.5%。其中标 准管式测量较准确、稳定。非标准管式超声波流量计由于它安装比较简单,价格适中,国内很多自来水采用。该类流量计要注意受环境影响时使其测量准确度偏差,尤其在水管中含有气泡、直管段不够(小于 15D),以及温度变化时会产生不稳定现象,另外, 对于外卡式超声波,运行一段时间后,探头与管壁密封不好时将无法测量,而且由于管内壁积垢产生测量 非流速变化而变化的时差。同时管道截面积变化也会造成测量精度降低 (一般为正误差),因此选用时应慎重。

3.电子水表(电磁水表和超声波水表)随着科技进步,目前已有市电供电和锂电供电两种,我们可以根据不同的工作环境和经济条件进行合理选择。      



二、区域计量中如何合理选择流量仪表  

 


      区域计量是目前国内外城市进行区域责任考核、 监视漏失率比较好的一种方法。而区域计量必须做到管网分布清晰、计量区域范围小、仪表计量准确、数据读取尽量做到统一时间。要做到以上几点难度很大,首先是必须成立一个专门机构,把区域计量范围的管网搞清楚,否则前功尽弃。有很多城市已实行 GIS系统,这对区域计量的基础工作发挥了很大的帮助。区域计量范围最好从大到小。形成一个计量的网络,目前有些单位急于求成,在不十分了解管网的情况下进行分区计量,到头来数据不准确而归罪于仪表计量的不准。数据统一指的是分表与总表抄收时间尽量同一时间,当然最好是采用所有水表进行远传自动抄表。下面就水表的选用,文章侧重分析。
     随着科技进步,大批的流量仪表新产品不断问世。小口径户表光电直读远传水表产品经过近十年使用和改进,其技术性能指标不断提高,价格不断降 低,越来越受自来水行业接受,是国内户表远传系统首选的产品。国内大口径水表(包括电子水表)这几年通过技术改造、更新换代,合资生产,其性能和可 适用性已大大提高了,价格也有所降低。可以说,大口径水表的选用已不难了。至于采用4G、NB-IOT等的大口径水表远传装置,国内很多厂家生产的产品其技术性能及可靠性已经大大提高,产品已趋于成熟阶段。价格也逐渐下降。
     文章认为,对于15-25mm户表第一应考虑灵敏度高等各种性能优越的旋翼式水表,水质较好的也可以安装容积式水表。有条件应加装远传系统。由于现在国内生产水表远传的厂家不少,建议使用单位通过招投标,先少量试用,然后再批量推广;第二,每栋楼保留或安装以水平螺翼式、垂直螺翼式、复式水表的大口径水表作为总表进行监视。第三,必须按国家 《强制检定的工作计量器具实施检定的有关规定》的要求执行定期拆换,尤其是用于贸易结算的水表。
    街道管网安装大口径水表作为区域流量仪表由于管道口径往往大于DN200mm,其选型应考虑到测量精度高、性能稳定可靠,管网的压力损失小、数据通讯的准确可靠等因素,建议资金允许时采用电磁流量 计(而且最好是带锂电的),或超声波流量计(超声波水表标准管段式最大可做到DN500mm)。利用仪表的物联网通信采集技术,实时传输到抄表系统,这样就实现精确、可靠自动抄表了。值得注意的是,在选择电子水表时,对于管网流向有变化的场合,应考虑选择具有双向计量的流量计。
     关于消防用水,可考虑电子水表、水平螺翼式水表(免滤网)或小叶轮插入式水表;绿化用水、施工用水等安装水表可根据实际情况考虑选用复式水表、 预付费智能水表、旋翼式水表、水平螺翼式水表、垂直螺翼式水表以及电子水表。
    随着技术的进步电子水表运行不可靠、怕干扰、难维护等等于解决,但实际在区域计量的大口径计量远传过程中, 电子表的优越性要比机械表好得多,机械表是单向计量仪表,压力损失大,况且一般做到DN200mm,最大也只能DN300mm,对于区域计量的管道,往往大于此口径。电子水表的维修、周期要比机械表长, 维修也方便,往往不用停水操作。至于电子水表容易受电磁波干扰,其实大家无需担忧,对于大口径流量计,只要采取了相应措施是可以避免的,比如接地和屏蔽,我们做过试验,一般情况下不受干扰,除非在特定情况下,把流体(水)变成磁性的,这种情况下对电磁流量计会有一定的影响。然而,机械表是干式水表或者传感器是磁性材料的,它更容易受人为电磁干扰。由于电子水表电子设备可靠,技术先进, 一般3-5年不用维修,而且计量准确度在0.5-2%以内。而机械表由于机械磨损,运行3-5年计量性能的稳定性不如电子水表。当然电子水表的维修专业性比较强,维修难度要比机械表大,必须具备有机械、 电子的知识。而且要进行专业的培训才能做到。实际上,对于一位熟练的维修人员来说,只要你有备件, 其现场维修后,恢复水表正常计量的速度要比机械表快。
    完善区域计量可方便供水企业对自来水漏损率进行分解,对一些漏损率高的区域进行科学分析,找出原因,例如漏水、偷水、或计量不准确等等,并及 时采取相应措施,及时降低漏损率,降低企业生产成本;完善区域计量是为控制水厂水泵机组的流量和市区供水管道流向、流量,更加合理调整管网输配能 力,满足用户水量需求;也是为供水企业内部供销进行责任、经济考核提供了依据;使供水企业的运营管 理改变过去粗放式而逐步实现现代化,提高供水企业 社会效益和经济效益的有效途径。    



三、结语  

 


     降低供水管网漏损率是提升供水企业效益的关键。区域计量是有效手段,需合理选择流量仪表。电子水表在区域计量中具有计量准确、稳定性好、压力损失小等优势,推荐使用。完善区域计量可分析漏损原因、调整管网输配能力、进行内部经济考核,从而提升供水企业管理水平和效益。   


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