供水企業產銷差分析和控制
吳浩
(昆明市自來水總公司,云南昆明650051)
摘 要:介紹了供水企業產銷差的統計方式,并對其產生原因進行了分析。結合國內外的具體經驗,提出產銷差的控制應從流量監測、管網檢漏、合理選用管材和管網改造技術等方面著手。
關鍵詞:供水企業;產銷差;控制
中圖分類號:TU991.6
文獻標識碼:B
文章編號:1000-4602(2001)12-0028-03
1 產銷差和產銷差率
對待供水企業的產銷差,一般的方式是控制生產供應和銷售的水量不要相差太多,這是一個模糊、很難控制的管理問題,而產銷差和產銷差率又是衡量供水企業運行效益的重要指標。
根據管網管理的實際情況,產銷差有三種不同的統計方式:總量法、最小夜間流量法和單位時間單位管長的水量損失。
1.1總量法
水廠向管網輸送的總供水量和總銷售水量的差額,即為產銷差。
產銷差=水廠總供水量-總銷售水量
其統計時間為1年或1個月,產銷差率為:
產銷差率=(水廠總供水量-總銷售水量)/水廠總供水量×100%
采用總量法統計產銷差和產銷差率,比較適合國內供水管道長度短、用戶密度較大和管道資料不全的實際情況。
1.2最小夜間流量法
夜間零點至凌晨5:00的管網流量,一般稱為夜間流量。凌晨3:00~4:00的流量稱為最小夜間流量。夜間的居民合理用水是最少的,如果最小夜間流量超過居民合理用水較多,說明產銷差的數值較大。
產銷差=最小夜間流量-夜間合理用水量
最小夜間流量是根據區域總表或便攜式流量計在凌晨3:00~4:00抄讀而得。夜間合理用水量分為工商用水和居民用水。工商用水量穩定、有規律,可根據營業抄收記錄和當時用水情況準確統計用水量。居民用水由用戶總數(或水表總數)和每戶居民夜間合理用水量確定。
夜間合理用水量是根據當地社會經濟發展水平而定,如英國的標準為2 L/(戶·h)。
使用最小夜間流量法統計產銷差,首先要求供水管網劃分區域,分區域定期抄讀流量;其次用戶資料要準確(或抄表到戶)。采用夜間用水計量和分析的方法,可使管網漏損成為產銷差產生的主要原因,有利于管網維護和檢漏。
1.3單位時間單位管長的水量損失
這種統計方式適用于給水干管較長而用戶接點較少的地區。圖1是1996年北歐6個城市單位時間單位管長的水量損失(只統計給水干管的總長,不包括用戶接點后的管道)。
產銷差=水廠總供水量-(銷售水量+管網維修用水量)
產銷差率=產銷差/(給水干管總長·供水時間)
產銷差率是直接衡量管網漏損的指標,常用于評價管網運行狀況。
2 產銷差分析
產銷差有兩大組成部分:未收費水和未計量水。
未收費水指管道施工、維修用水量和綠化、消防等公益用水量,這些水量有的根據施工定額統計核算后計入成本,絕大部分是沒有收費的(如管道改、移、裝等施工所耗水量,往往形成產銷差的一部分),大量的管網維修、修換閥門、定期排放管網泄水也有一定的水量損失。英國一供水企業根據施工維修記錄和公益用水標準,估計其未收費水量占產銷差的比例近30%。未收費水量是可以估算的,這需要統計用水量或制定耗用標準。
在各供水環節和各管段中損失的難以計量的水量稱為未計量水。其組成為:
①計量誤差。這涉及供水的出廠計量和售水計量。出廠計量誤差主要來自計量儀表的配備不完善和運行不穩定,如有的出廠管道由于條件限制沒有安裝流量計,僅用水泵開機臺數來估計供水量;出廠流量計在流量、水溫、水質有某些變化時或隨著使用時間的增加,出現計量不穩定或發生故障。
售水計量誤差:a.水表經過一段時間的運行后,計量精度會變化。大口徑水表(DN80~DN200)隨著使用時間的增加轉速變慢,計量誤差趨負;小口徑水表(DN15~DN80)隨著使用時間的增加轉速變快,計量誤差趨正。b.若沒有針對用戶的具體用水情況選擇匹配的水表,造成水表口徑偏大,則會發生低于水表最小流量的小流量用水,這些用水無法計量。c.在水表抄讀中的估計抄表也會造成售水計量的誤差。
②管網漏損。公共供水設施會發生管道破損、管件接口、閥門和消防栓的漏水,用戶內部用水設施也有跑、冒、滴、漏的水量損失。
根據管網維修記錄的統計,大部分維修和漏點是發生在中、小口徑管道(DN300以下),其次是管道附屬設施(如閥門和消防栓)的漏損維修,DN300以上的主干管維修次數是最少的。但中、小口徑管道與主干管的漏損量差別不大,例如英國的實際監測表明,如果暫不維修中、小口徑管道和附屬設施,先修復主干管漏損,最多能使控制區的最小夜間流量降低70%。
管件接口、閥門和消防栓常有滴漏,圖2表明了滴漏水量積累、滴漏時間和滴漏速度三者的相互關系。相應滴漏水量見表1。
如圖2所示,左邊滴漏較慢,10 s內有6~7滴,每滴為0.2 mL。隨著滴水速度的加快,右邊形成直徑3 mm的水流。
發生在用戶水表后的滴漏,如果滴漏積累水量低于水表的計量標準就沒有計量。國內常用水表中,旋翼式水表(其流量參數見表2)的始動流量值小、靈敏度好,計量精度可達到ISO 4064 B級標準。
比較表1和表2,內部用水設施的大部分滴漏積累水量不在水表的量程范圍內,雖然單個管件的滴漏很少,但整個管網和內部用水設施會產生較大的滴漏積累。因此,提高管件質量、定期維護以防止滴漏很有必要,北京市在2000年大力推廣節水龍頭(陶瓷密封片)就是為了減少滴漏積累。
③非法用水。非法用水也造成未計量水,例如從綠化水管和消防栓取水,在水表前私自安裝水管,為個人私利而故意損壞供水設施的偷水。
3 產銷差控制
3.1流量監測
自來水的流量分布信息是產銷差控制的關鍵。在管網中劃分漏損控制區,采用最小夜間流量法評估區域的管網漏損,是一種效率較高的流量監測方法。香港于1940年建立第一個漏損控制區,至1999年,全部飲用水管網已劃分為680多個控制區。劃分漏損控制區要與管網規劃和設計相配合,逐步推廣。國內供水企業曾經有試點,但很少使用。
新加坡的供、用水計量管理值得借鑒。新加坡各水廠都安裝電磁流量計,通過水廠清水池的落差(水量變化)每月校驗一次出廠流量計;居民戶主要采用DN15的容積式水表,它對小流量用水的計量精度高于旋翼式水表,達到ISO 4064 C級標準;采取公開招標的采購方式,以降低采購成本;為確定水表的更換周期,每年從在用水表中抽取50只,校驗水表計量精度。統計結果見圖3。
如圖3所示,使用年限達到7年時,絕大部分(85%以上)水表還能保證3%精度;7年后所占的比例下降很快。所以,DN15容積式水表的更換周期是7年,其他大口徑水表的更換周期是4年,類似石化企業的大用戶水表的更換周期不超過2年。
3.2管網檢漏
管網檢漏即尋找和確定管道漏點并及時修復。其原理為:自來水從壓力管道漏點噴出時,水流因壓力變化會產生機械振動并以噪聲的形式通過土壤、管道和管內水流向外界傳播,若使用高效率的聽漏棒和電子聽音檢漏儀在地面監聽聲音最大的地方即可能是漏點。若使用管道傳聲相關檢漏儀,則要在檢測管道的兩個外露點(閥門、消防栓)分別安放兩個機械振動的接收/轉換探頭,通過分析管道傳播的噪聲檢測管道是否有漏點,并顯示可能的漏點位置。管道傳聲相關檢漏儀是從管道振動中分辨漏點信號,因而不適合于機械振動衰減大的塑料管和大口徑水泥管,兩個探頭之間的管道長度≯100 m(距離太長,管道接頭增多,會增大機械振動的衰減)。現新開發出一種水傳聲相關檢漏儀,它的兩個探頭可從水表和消防栓直接進入管內,接收管內水流傳播的噪聲,對管材沒有限制,兩探頭間的管道長度也可增加。
另外,還有一種新的管道噪聲監測技術,在小供水區域的閥門、消防栓上安放10多個管道噪聲接收/儲存探頭,經1~2 d的監測后,收回這些探頭,用專業軟件分析、比較噪聲信號,然后重點檢測噪聲異常的管段。
上述各種檢漏方法都需要結合經驗判斷,要求操作者具備專業理論知識和豐富的實踐經驗,會將各種設備配合使用與相互驗證,才能迅速發現漏點。
3.3合理選用管材和管網改造技術
首先要選擇新型管材,淘汰容易銹蝕和損壞幾率高的管材;其次,管道施工要保證質量,減少因工程質量導致的管道破損。管網改造投資少,對改善供水、降低漏損有明顯的效益。昆明市自來水公司自1996年開始研究和應用除垢噴涂技術,以恢復中、小口徑管道的輸水能力,結果證實除能增加管道流量和流速外,控制漏損也效果明顯。
4 結語
在供水過程中,部分未收費水的消耗是合理的,未計量水的產生也不可避免,但要控制在一個合理的水平。絕大多數供水企業還需繼續加大產銷差控制的投入,運用先進的監測手段和科學的管理方法,以盡快達到這一目標。
電 話:(0871)51297223153246
E-mail:wuhao2001@km169.net
收稿日期:2001-04-16
論文搜索
發表時間 至
月熱點論文
論文投稿
很多時候您的文章總是無緣變成鉛字。研究做到關鍵時,試驗有了起色時,是不是想和同行探討一下,工作中有了心得,您是不是很想與人分享,那么不要只是默默工作了,寫下來吧!投稿時,請以附件形式發至 paper@h2o-china.com ,請注明論文投稿。一旦采用,我們會為您增加100枚金幣。