摘要 本文通过介绍珠海水司根据近年来水表的使用状况,不断探索符合使用的水表最佳型号,并根据用户用水特性,不断优化水表使用口径,最终实现降低表观漏损的目的。实践证明,选择合适型号的水表和口径可有效降低表观漏损,也为供水企业创造了较好的经济效益。
关键词 水表 计量 表观漏损 经济效益
0 前言
自2013年始,珠海水司为了有效实现减少表观漏损,紧紧围绕以水表计量为重点,不断着力提高水表计量精度,3年实现对5600多块大口径水表以及95000多块居民用户水表进行技术改造换表。时至2015年末,表观漏损降控换表已取得明显成效,也取得了较好的经济效益。在2015年实现综合产销差为14.89%,同比2012年(技术改造换表前)的16.49%降低1.6%。
1 DN40及以上口径水表的合理选型
在供水企业,大口径水表的计量水量一般占总计量水量的50%以上。因此,是否合理使用大口径水表,将直接影响表观漏损的大小。
为了全面了解大口径水表的计量特性,确保选好、用好大口径水表,珠海水司对国内现时较为常用和先进的大口径水表的主要参数进行了比较。其主要参数如下表1:
表1 水表主要参数一览表
m3/h
水表 |
公称 口径 |
Q3/Q1 |
Q2/Q1 |
始动流量 |
最小流量Q1 |
分界流量Q2 |
常用流量Q3 |
过载流量Q4 |
水平螺翼冷式B级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级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级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 |
经过上表中不同流量点的数据对比发现,C级MSP水表要表现的计量性能明显优于B级水表,但因其售价昂贵,而该水司每年的换表资金与水表定量有限,暂不考虑使用。
2012年,珠海水司根据部分大口径水表用户的用水特点、各类水表的计量特性,合理地将原可拆卸螺翼式水表(LXLC水表)更换成新WS或WPD水表。新水表在换用的一年里一直保持良好的计量状态,通过换表前后抄收数据的对比、分析(表2),我们发现换用的49块WPD水表,在换表后计量水量同比换表前增加22%,换用的17块WS水表,其计量水量增加12%。由于换表前后水量的增减变化取决于多种因素,如用户的用水规律、用水需求等,都实时影响水表计量精度及水量的变化。通过2011~2012年对各行业近百块大口径机械式水表的远程数据发现,大部分用户的用水基本保持一定的规律,其瞬间最大流量值未能达到新WPD、WS水表的过载流量值。对比WS水表和WPD水表的参数特性, 2013年度的换表计划以选定WS水表为主,部分则采用WPD水表。
表2 2012年水表试用情况统计
水表 |
换表口径 |
水表数量(块) |
增长 |
减少 |
||
水表数量(块) |
比例 |
水表数量(块) |
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 水表选型与更换
根据近年来用户的用水情况、水表选用型号、使用口径等,确定水表是否变动口径换表(即缩径或同径换表),操作如下:
(1)对当前大量在线水表的月用水量进行跟踪分析(明确该水表不属于二路供水水表、消防水表、二路供水与消防供水共用水表),出现长期达不到额定流量的用户水表,合理更换成较小口径水表,而对于经常性过载,导致水表频繁损坏而误认为“大马拉小车”的水表用户,以及“小马拉大车”的水表用户,调换宽量程的WS水表。
(2)对于月均用水量达2000m³以上且用于贸易结算的LXLC系列水表及大用户非消防LXLC系列水表,则换用成WPD水表、WS水表或自带锂电池电磁水表。
(3)针对小区居民用户的DN20口径水表,缩径成DN15口径水表。
大口径水表在更换时,水表型号的选择须符合以下几点要求:
1WPD水表:用于有特大流量的场合、采用管道泵抽水的用户(如自建水池的酒店、工厂用户等)、水泵的后方、消防进水池和小区监控总表。
2WS水表:用于小流量要求高、水中杂物多水质复杂、用水量适中、无瞬时过大流量的场合。
3自带锂电池电磁水表:用于长时间具有特大流量和最小流量、水中杂物多水质复杂、供水量超大或者瞬时流量大的场合。
小口径水表的缩径更换需符合以下几点要求:
1安装于小区水表房等狭窄区域的水表在缩径后,直管段是否仍满足安装规范。
2缩径后,管道进水是否仍能满足用户的用水需求。
3水表与水厂的距离较近且管网末梢具有较高的水压,避免水表缩径后未能满足用户用水需求。
5缩径时水管转接头不能含塑料内衬,避免因内衬的作用进一步缩小口径。
3 换表数量与产销差变化
下表3为各年度换表数量对应的全年产销差率变化情况:
表3 换表数量与产销差变化情况
口径 |
2011年 |
2012年 |
2013年 |
2014年 |
2015年 |
<DN40 (单位:个) |
28439 |
19159 |
7335 |
40564 |
47773 |
≥DN40 (单位:个) |
1155 |
754 |
1211 |
3430 |
1042 |
产销差率 |
16.71% |
16.49% |
16.42% |
16.34% |
14.89% |
水表更换方式 |
同口径到期轮换 |
同口径到期轮换 |
大小口径水表缩径更换 |
大部分大小口径水表缩径更换 |
大部分小口径水表缩径更换,大口径水表同径更换 |
由于换表效果存在一个滞后变现,其最大的效果显现在1~2年期间。
4 换表数量与“真实”售水量的增长
根据上表换表数据,结合换表效果具有滞后性特点,我们对各分类用水数据、换表数量、水表选型及更换的方式在售水量变化上进行列表比较。如下表4:
表4 换表数量与售水量增长情况
类别 |
居民 (以DN40口径以下水表为主) |
非居民 (以DN40口径以上水表为主) |
||||
售水量 |
用水量同比上一年增量 |
上一年<DN40水表换表数量(个) |
售水量 |
用水量同比上一年增量 |
上一年≥DN40水表换表数量(个) |
|
2012年 |
67485364 |
4.31% |
28439 (全部同径更换) |
83713585 |
3.01% |
1155 (全部同径更换) |
2013年 |
68359628 |
1.30% |
19159 (全部同径更换) |
82851708 |
-1.03% |
754 (全部同径更换) |
2014年 |
71332767 |
4.35% |
7335 (大部分缩径1级更换) |
90310792 |
9.00% |
1211 (大部分缩径并采用新式高精度水表) |
2015年 |
75590525 |
5.97% |
40564 (大部分缩径1级更换) |
92793053 |
2.75% |
3430 (少部分缩径但都采用新式高精度水表) |
从上表可见,2014年的非居民用水量增长幅度较大,而且对应的上一年换表数量、水表选型及换表力度也较2011年、2012年大,因此,有效的换表方式能有效提高水表水表计量精度,有效增加计量水量。
5 不同口径水表换表效果
根据2013年的大口径水表换表情况,将不同口径水表变换口径时产生的水量变换进行了统计,如下表5、图1:
表5 不同口径水表更换前后水量对比增减情况
变径方式 |
换表数量(块) |
水量负增长水表数量(块) |
水量正增长水表数量(块) |
水量正增长水表占比(%) |
每块水表日均增长水量(m³/d) |
DN80换成DN40 |
21 |
11 |
10 |
47.6% |
-0.4 |
DN50换成DN50 |
140 |
45 |
95 |
67.9% |
4.3 |
DN80换成DN50 |
81 |
25 |
56 |
69.1% |
3.3 |
DN100换成DN50 |
45 |
12 |
33 |
73.3% |
6.9 |
DN150换成DN50 |
2 |
0 |
2 |
100.0% |
5 |
DN80换成DN80 |
230 |
65 |
165 |
71.7% |
7.5 |
DN100换成DN80 |
118 |
32 |
86 |
72.9% |
5.3 |
DN150换成DN80 |
14 |
3 |
11 |
78.6% |
24.1 |
DN100换成DN100 |
222 |
61 |
161 |
72.5% |
6.7 |
DN150换成DN100 |
13 |
5 |
8 |
61.5% |
31.3 |
DN200换成DN100 |
1 |
0 |
1 |
100.0% |
9.9 |
DN150换成DN150 |
97 |
23 |
74 |
76.3% |
30.2 |
DN200换成DN150 |
4 |
1 |
3 |
75.0% |
-7 |
DN200换成DN200 |
4 |
0 |
4 |
100.0% |
84.7 |
图1 水表在不同变径方式下的日均增长水量曲线
细观表5,虽然换表的样本数不同,用户的用水特性等也不一致,但从数据中仍可发现一些情况。例如:DN80换成DN40与DN80换成DN50进行换表后效果对比发现,在水表截面积上DN40水表虽然只是DN50的2/3,但DN80换成DN50的效果明显好于DN80换成DN40。另外,从图1中的波形的曲线以及表5的日均增长流量数据发现,同口径水表更换成同口径水表时(样本数较大),随着口径的越大其每块水表每天的平均增长流量值越来越大,结合换表前LXLC水表与换表后WS水表的性能参数进行对比发现,不同流量的增长数据符合对应不同的口径水表性能参数变化。从同径换表正增长的水表占有百分比仍可发现,随着口径的越来越大其比率越来越高,这也反应了水表口径的越大,出现“大马拉小车”的现象越严重。
6 水表消除“大马拉小车”特性时效果比较
对照水表对应口径水量快速核查参照表(下表6)可以迅速找到LXLC系列水表及WS水表“大马拉小车”流量,WS水表在任何口径下其所对应的“大马拉小车”划定流量区域要明显少于LXLC系列水表,因此,若将原LXLC系列水表换成同口径的WS水表,我们即可消除部分水表出现的“大马拉小车”现象。对照表7的数据,我们将2013年已由LXLC系列水表换成WS的953个水表(不含零水量表)进行换表前后水量的对比,并进行适当的分类(如表7)。
表6 水表对应口径“大马拉小车”水量快速核查参照表
单位:m³/月
口径 (mm) |
DN50 |
DN80 |
DN100 |
DN150 |
LXLC系列水表 |
<1000 |
<3000 |
<5000 |
<25000 |
WS水表 |
<400 |
<1200 |
<2000 |
<8000 |
表7 “大马拉小车”换表成功与否效果比较
口径 |
换表数量 |
“大马拉小车”数量(块) |
换表前后水量增减情况(m³/d) |
|||||
换表前 |
换表后 |
减少数量 |
非大马拉小车换表 |
原大马拉小车成功换表 |
原大马拉小车未成功换表 |
合计 |
||
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 |
合计 |
953 |
731 |
402 |
329 |
2748.6 |
5326.4 |
577.5 |
8652.1 |
从上表7可直观地发现换表所带来的“大马拉小车”总数量的变化以及水量的增长,并从中得到如下结论:
(1)原731块的“大马拉小车”水表,在换表后缩减至402块,减少“大马拉小车”水表329块(其中因缩径换表减少108块,同径换用WS水表减少221块)。在水量增加方面:减少“大马拉小车”水表带来增加的水量约为5326.7m³/d,其中因缩径减少“大马拉小车”而增加的水量为1255.4m³/d,每块水表约增加11.62m³/d,同径换用WS水表减少“大马拉小车”增加水量为4071.3m³/d,每块水表约增加18.42m³/d。而出现11.62m³/d < 18.42m³/d现象的原因在于:被缩径的水表是基于水表月计量水量远远未达到最大的“大马拉小车”流量点而进行缩径,这类水表需对它进行合理性的缩径处理,但因部分用户担心水压等问题,出现部分水表缩径级数由3级变2级、2级变1级等,换表效果被大打折扣。结合表格数据与上述分析,我们可得出结论,用户的用水量越多,其瞬间流量值点就越多分布于分界流量值区间,水表计量的精确度就越高,因此,在进行“大马拉小车”换表时,水表最佳的换用口径最终应由用户的用水量决定,在超越表7的理论值时换表效果就会越佳。
(2)非“大马拉小车”水表在换用新式WS水表后,水量也出现增加,每块水表约增加水量为12.38m³/d。其原因:换表前水表计量的大部分水量在“大马拉小车”水量区域内,在换用新式水表后这一部分的区间水量被减少,误差也随之减少。因此,在无“大马拉小车”现象的水表若换用新式WS水表后,仍可得到明显的换表效果。
(3)原“大马拉小车”水表在换表后仍属于“大马拉小车”水表增加的水量为557.5m³/d,每块水表约增加水量1.39m³/d。根据全年大口径水表换用投入资金计算,其投入换用资金约60万元,若用2.083元/m³的水费单价进行计算,其成本回收周期约为16个月,对应的其它水表约为2个月,出现了较大差距的回收周期。因此,“大马拉小车”水表仍然值得花费更多的精力与资金进行合理的缩径换表(影响用户用水流量等特殊情况除外),使得计量更加精确。
7 结语
经过3年在表观漏损降控下尽苦功,成效已明显显现,2013年的换表效果已在2015年实现了最大化,全年售水量实现同比2014年增加5.92%,也首次在近几年中超过供水量增速,对比增量达163万立方(如下图2)。
图2 近几年供、售水量增量比较
纵观2014年、2015年在换表工作上所做的努力,其降控成效也将得到明显的显现。连续3年实施的表观漏损降控换表,虽然看似只是简单的换用水表,但仍存在着巨大的技术难题需要进行有效的解决,如在缩径换表时水流量能否仍满足用户需求、用户何时需增加用水带来的二次换表等一系列衍生的各类问题,因此,只有随着时间的推移,才能使换表技术更加成熟,为进一步做好表观漏损提供更有力的帮助。
参考文献
1.Malcolm .无收益水量管理手册.上海:同济大学出版社,2011
作者简介:
姓名:肖云
职务:珠海水务集团南湾供水所副所长
职称:助理电气工程师
毕业院校:中国民航大学
专业:电气工程及其自动化专业
工作时间:5年。
联系电话: 13543032563
E-mail:chianarmy@126.com
通讯地址:珠海市拱北粤海中路2083号
邮编:519000