摘要 本文通過介紹珠海水司根據近年來水表的使用狀況,不斷探索符合使用的水表最佳型號,并根據用戶用水特性,不斷優化水表使用口徑,最終實現降低表觀漏損的目的。實踐證明,選擇合適型號的水表和口徑可有效降低表觀漏損,也為供水企業創造了較好的經濟效益。
關鍵詞 水表 計量 表觀漏損 經濟效益
0 前言
自2013年始,珠海水司為了有效實現減少表觀漏損,緊緊圍繞以水表計量為重點,不斷著力提高水表計量精度,3年實現對5600多塊大口徑水表以及95000多塊居民用戶水表進行技術改造換表。時至2015年末,表觀漏損降控換表已取得明顯成效,也取得了較好的經濟效益。在2015年實現綜合產銷差為14.89%,同比2012年(技術改造換表前)的16.49%降低1.6%。
1 DN40及以上口徑水表的合理選型
在供水企業,大口徑水表的計量水量一般占總計量水量的50%以上。因此,是否合理使用大口徑水表,將直接影響表觀漏損的大小。
為了全面了解大口徑水表的計量特性,確保選好、用好大口徑水表,珠海水司對國內現時較為常用和先進的大口徑水表的主要參數進行了比較。其主要參數如下表1:
表1 水表主要參數一覽表
m3/h
水表 |
公稱 口徑 |
Q3/Q1 |
Q2/Q1 |
始動流量 |
最小流量Q1 |
分界流量Q2 |
常用流量Q3 |
過載流量Q4 |
水平螺翼冷式B級WPD水表 |
DN80 |
200 |
1.6 |
0.25 |
0.5 |
0.8 |
100 |
125 |
DN100 |
200 |
1.6 |
0.25 |
0.8 |
1.28 |
160 |
200 |
|
DN150 |
200 |
1.6 |
1.0 |
2 |
3.2 |
400 |
500 |
|
DN200 |
160 |
1.6 |
1.5 |
3.9 |
6.3 |
630 |
800 |
|
水平螺翼式可拆卸C級MSP水表 |
DN50 |
315 |
1.6 |
0.03 |
0.08 |
0.13 |
25 |
31.25 |
DN80 |
400 |
1.6 |
0.04 |
0.16 |
0.25 |
63 |
78.75 |
|
DN100 |
400 |
1.6 |
0.07 |
0.25 |
0.4 |
100 |
125 |
|
DN150 |
630 |
1.6 |
0.12 |
0.4 |
0.63 |
250 |
312.5 |
|
垂直螺翼式B級WS水表 |
WS-50 |
200 |
1.6 |
0.05 |
0.2 |
0.32 |
40 |
50 |
WS-80 |
200 |
1.6 |
0.1 |
0.32 |
0.5 |
63 |
78.75 |
|
WS-100 |
200 |
1.6 |
0.11 |
0.5 |
0.8 |
100 |
125 |
|
WS-150 |
250 |
1.6 |
0.25 |
1 |
1.6 |
250 |
312.5 |
經過上表中不同流量點的數據對比發現,C級MSP水表要表現的計量性能明顯優于B級水表,但因其售價昂貴,而該水司每年的換表資金與水表定量有限,暫不考慮使用。
2012年,珠海水司根據部分大口徑水表用戶的用水特點、各類水表的計量特性,合理地將原可拆卸螺翼式水表(LXLC水表)更換成新WS或WPD水表。新水表在換用的一年里一直保持良好的計量狀態,通過換表前后抄收數據的對比、分析(表2),我們發現換用的49塊WPD水表,在換表后計量水量同比換表前增加22%,換用的17塊WS水表,其計量水量增加12%。由于換表前后水量的增減變化取決于多種因素,如用戶的用水規律、用水需求等,都實時影響水表計量精度及水量的變化。通過2011~2012年對各行業近百塊大口徑機械式水表的遠程數據發現,大部分用戶的用水基本保持一定的規律,其瞬間最大流量值未能達到新WPD、WS水表的過載流量值。對比WS水表和WPD水表的參數特性, 2013年度的換表計劃以選定WS水表為主,部分則采用WPD水表。
表2 2012年水表試用情況統計
水表 |
換表口徑 |
水表數量(塊) |
增長 |
減少 |
||
水表數量(塊) |
比例 |
水表數量(塊) |
比例 |
|||
水平螺翼式冷式WPD水表 |
DN80 |
23 |
15 |
65% |
8 |
35% |
DN100 |
23 |
11 |
48% |
12 |
52% |
|
DN150 |
2 |
1 |
50% |
1 |
50% |
|
DN200 |
1 |
1 |
100% |
0 |
0% |
|
垂直螺翼式WS水表 |
DN80 |
3 |
2 |
67% |
1 |
33% |
DN100 |
7 |
7 |
100% |
0 |
0% |
|
DN150 |
7 |
4 |
57% |
3 |
43% |
2 水表選型與更換
根據近年來用戶的用水情況、水表選用型號、使用口徑等,確定水表是否變動口徑換表(即縮徑或同徑換表),操作如下:
(1)對當前大量在線水表的月用水量進行跟蹤分析(明確該水表不屬于二路供水水表、消防水表、二路供水與消防供水共用水表),出現長期達不到額定流量的用戶水表,合理更換成較小口徑水表,而對于經常性過載,導致水表頻繁損壞而誤認為“大馬拉小車”的水表用戶,以及“小馬拉大車”的水表用戶,調換寬量程的WS水表。
(2)對于月均用水量達2000m³以上且用于貿易結算的LXLC系列水表及大用戶非消防LXLC系列水表,則換用成WPD水表、WS水表或自帶鋰電池電磁水表。
(3)針對小區居民用戶的DN20口徑水表,縮徑成DN15口徑水表。
大口徑水表在更換時,水表型號的選擇須符合以下幾點要求:
1WPD水表:用于有特大流量的場合、采用管道泵抽水的用戶(如自建水池的酒店、工廠用戶等)、水泵的后方、消防進水池和小區監控總表。
2WS水表:用于小流量要求高、水中雜物多水質復雜、用水量適中、無瞬時過大流量的場合。
3自帶鋰電池電磁水表:用于長時間具有特大流量和最小流量、水中雜物多水質復雜、供水量超大或者瞬時流量大的場合。
小口徑水表的縮徑更換需符合以下幾點要求:
1安裝于小區水表房等狹窄區域的水表在縮徑后,直管段是否仍滿足安裝規范。
2縮徑后,管道進水是否仍能滿足用戶的用水需求。
3水表與水廠的距離較近且管網末梢具有較高的水壓,避免水表縮徑后未能滿足用戶用水需求。
5縮徑時水管轉接頭不能含塑料內襯,避免因內襯的作用進一步縮小口徑。
3 換表數量與產銷差變化
下表3為各年度換表數量對應的全年產銷差率變化情況:
表3 換表數量與產銷差變化情況
口徑 |
2011年 |
2012年 |
2013年 |
2014年 |
2015年 |
<DN40 (單位:個) |
28439 |
19159 |
7335 |
40564 |
47773 |
≥DN40 (單位:個) |
1155 |
754 |
1211 |
3430 |
1042 |
產銷差率 |
16.71% |
16.49% |
16.42% |
16.34% |
14.89% |
水表更換方式 |
同口徑到期輪換 |
同口徑到期輪換 |
大小口徑水表縮徑更換 |
大部分大小口徑水表縮徑更換 |
大部分小口徑水表縮徑更換,大口徑水表同徑更換 |
由于換表效果存在一個滯后變現,其最大的效果顯現在1~2年期間。
4 換表數量與“真實”售水量的增長
根據上表換表數據,結合換表效果具有滯后性特點,我們對各分類用水數據、換表數量、水表選型及更換的方式在售水量變化上進行列表比較。如下表4:
表4 換表數量與售水量增長情況
類別 |
居民 (以DN40口徑以下水表為主) |
非居民 (以DN40口徑以上水表為主) |
||||
售水量 |
用水量同比上一年增量 |
上一年<DN40水表換表數量(個) |
售水量 |
用水量同比上一年增量 |
上一年≥DN40水表換表數量(個) |
|
2012年 |
67485364 |
4.31% |
28439 (全部同徑更換) |
83713585 |
3.01% |
1155 (全部同徑更換) |
2013年 |
68359628 |
1.30% |
19159 (全部同徑更換) |
82851708 |
-1.03% |
754 (全部同徑更換) |
2014年 |
71332767 |
4.35% |
7335 (大部分縮徑1級更換) |
90310792 |
9.00% |
1211 (大部分縮徑并采用新式高精度水表) |
2015年 |
75590525 |
5.97% |
40564 (大部分縮徑1級更換) |
92793053 |
2.75% |
3430 (少部分縮徑但都采用新式高精度水表) |
從上表可見,2014年的非居民用水量增長幅度較大,而且對應的上一年換表數量、水表選型及換表力度也較2011年、2012年大,因此,有效的換表方式能有效提高水表水表計量精度,有效增加計量水量。
5 不同口徑水表換表效果
根據2013年的大口徑水表換表情況,將不同口徑水表變換口徑時產生的水量變換進行了統計,如下表5、圖1:
表5 不同口徑水表更換前后水量對比增減情況
變徑方式 |
換表數量(塊) |
水量負增長水表數量(塊) |
水量正增長水表數量(塊) |
水量正增長水表占比(%) |
每塊水表日均增長水量(m³/d) |
DN80換成DN40 |
21 |
11 |
10 |
47.6% |
-0.4 |
DN50換成DN50 |
140 |
45 |
95 |
67.9% |
4.3 |
DN80換成DN50 |
81 |
25 |
56 |
69.1% |
3.3 |
DN100換成DN50 |
45 |
12 |
33 |
73.3% |
6.9 |
DN150換成DN50 |
2 |
0 |
2 |
100.0% |
5 |
DN80換成DN80 |
230 |
65 |
165 |
71.7% |
7.5 |
DN100換成DN80 |
118 |
32 |
86 |
72.9% |
5.3 |
DN150換成DN80 |
14 |
3 |
11 |
78.6% |
24.1 |
DN100換成DN100 |
222 |
61 |
161 |
72.5% |
6.7 |
DN150換成DN100 |
13 |
5 |
8 |
61.5% |
31.3 |
DN200換成DN100 |
1 |
0 |
1 |
100.0% |
9.9 |
DN150換成DN150 |
97 |
23 |
74 |
76.3% |
30.2 |
DN200換成DN150 |
4 |
1 |
3 |
75.0% |
-7 |
DN200換成DN200 |
4 |
0 |
4 |
100.0% |
84.7 |
圖1 水表在不同變徑方式下的日均增長水量曲線
細觀表5,雖然換表的樣本數不同,用戶的用水特性等也不一致,但從數據中仍可發現一些情況。例如:DN80換成DN40與DN80換成DN50進行換表后效果對比發現,在水表截面積上DN40水表雖然只是DN50的2/3,但DN80換成DN50的效果明顯好于DN80換成DN40。另外,從圖1中的波形的曲線以及表5的日均增長流量數據發現,同口徑水表更換成同口徑水表時(樣本數較大),隨著口徑的越大其每塊水表每天的平均增長流量值越來越大,結合換表前LXLC水表與換表后WS水表的性能參數進行對比發現,不同流量的增長數據符合對應不同的口徑水表性能參數變化。從同徑換表正增長的水表占有百分比仍可發現,隨著口徑的越來越大其比率越來越高,這也反應了水表口徑的越大,出現“大馬拉小車”的現象越嚴重。
6 水表消除“大馬拉小車”特性時效果比較
對照水表對應口徑水量快速核查參照表(下表6)可以迅速找到LXLC系列水表及WS水表“大馬拉小車”流量,WS水表在任何口徑下其所對應的“大馬拉小車”劃定流量區域要明顯少于LXLC系列水表,因此,若將原LXLC系列水表換成同口徑的WS水表,我們即可消除部分水表出現的“大馬拉小車”現象。對照表7的數據,我們將2013年已由LXLC系列水表換成WS的953個水表(不含零水量表)進行換表前后水量的對比,并進行適當的分類(如表7)。
表6 水表對應口徑“大馬拉小車”水量快速核查參照表
單位:m³/月
口徑 (mm) |
DN50 |
DN80 |
DN100 |
DN150 |
LXLC系列水表 |
<1000 |
<3000 |
<5000 |
<25000 |
WS水表 |
<400 |
<1200 |
<2000 |
<8000 |
表7 “大馬拉小車”換表成功與否效果比較
口徑 |
換表數量 |
“大馬拉小車”數量(塊) |
換表前后水量增減情況(m³/d) |
|||||
換表前 |
換表后 |
減少數量 |
非大馬拉小車換表 |
原大馬拉小車成功換表 |
原大馬拉小車未成功換表 |
合計 |
||
DN50 |
253 |
174 |
71 |
103 |
247 |
800 |
118.1 |
1165.1 |
DN80 |
361 |
287 |
183 |
104 |
953.3 |
1256.7 |
437.2 |
2647.2 |
DN100 |
238 |
181 |
96 |
85 |
-47.4 |
2002 |
-16.7 |
1937.5 |
DN150 |
101 |
89 |
52 |
37 |
1595.7 |
1267.7 |
38.9 |
2902.3 |
合計 |
953 |
731 |
402 |
329 |
2748.6 |
5326.4 |
577.5 |
8652.1 |
從上表7可直觀地發現換表所帶來的“大馬拉小車”總數量的變化以及水量的增長,并從中得到如下結論:
(1)原731塊的“大馬拉小車”水表,在換表后縮減至402塊,減少“大馬拉小車”水表329塊(其中因縮徑換表減少108塊,同徑換用WS水表減少221塊)。在水量增加方面:減少“大馬拉小車”水表帶來增加的水量約為5326.7m³/d,其中因縮徑減少“大馬拉小車”而增加的水量為1255.4m³/d,每塊水表約增加11.62m³/d,同徑換用WS水表減少“大馬拉小車”增加水量為4071.3m³/d,每塊水表約增加18.42m³/d。而出現11.62m³/d < 18.42m³/d現象的原因在于:被縮徑的水表是基于水表月計量水量遠遠未達到最大的“大馬拉小車”流量點而進行縮徑,這類水表需對它進行合理性的縮徑處理,但因部分用戶擔心水壓等問題,出現部分水表縮徑級數由3級變2級、2級變1級等,換表效果被大打折扣。結合表格數據與上述分析,我們可得出結論,用戶的用水量越多,其瞬間流量值點就越多分布于分界流量值區間,水表計量的精確度就越高,因此,在進行“大馬拉小車”換表時,水表最佳的換用口徑最終應由用戶的用水量決定,在超越表7的理論值時換表效果就會越佳。
(2)非“大馬拉小車”水表在換用新式WS水表后,水量也出現增加,每塊水表約增加水量為12.38m³/d。其原因:換表前水表計量的大部分水量在“大馬拉小車”水量區域內,在換用新式水表后這一部分的區間水量被減少,誤差也隨之減少。因此,在無“大馬拉小車”現象的水表若換用新式WS水表后,仍可得到明顯的換表效果。
(3)原“大馬拉小車”水表在換表后仍屬于“大馬拉小車”水表增加的水量為557.5m³/d,每塊水表約增加水量1.39m³/d。根據全年大口徑水表換用投入資金計算,其投入換用資金約60萬元,若用2.083元/m³的水費單價進行計算,其成本回收周期約為16個月,對應的其它水表約為2個月,出現了較大差距的回收周期。因此,“大馬拉小車”水表仍然值得花費更多的精力與資金進行合理的縮徑換表(影響用戶用水流量等特殊情況除外),使得計量更加精確。
7 結語
經過3年在表觀漏損降控下盡苦功,成效已明顯顯現,2013年的換表效果已在2015年實現了最大化,全年售水量實現同比2014年增加5.92%,也首次在近幾年中超過供水量增速,對比增量達163萬立方(如下圖2)。
圖2 近幾年供、售水量增量比較
縱觀2014年、2015年在換表工作上所做的努力,其降控成效也將得到明顯的顯現。連續3年實施的表觀漏損降控換表,雖然看似只是簡單的換用水表,但仍存在著巨大的技術難題需要進行有效的解決,如在縮徑換表時水流量能否仍滿足用戶需求、用戶何時需增加用水帶來的二次換表等一系列衍生的各類問題,因此,只有隨著時間的推移,才能使換表技術更加成熟,為進一步做好表觀漏損提供更有力的幫助。
參考文獻
1.Malcolm .無收益水量管理手冊.上海:同濟大學出版社,2011
作者簡介:
姓名:肖云
職務:珠海水務集團南灣供水所副所長
職稱:助理電氣工程師
畢業院校:中國民航大學
專業:電氣工程及其自動化專業
工作時間:5年。
聯系電話: 13543032563
E-mail:chianarmy@126.com
通訊地址:珠海市拱北粵海中路2083號
郵編:519000