鐵路給水管網壓力管理漏損控制

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摘要：從設備本身、承受壓力、服務年限三個角度分析了給水管網漏水的原因，研究了壓力管理的概念。通過壓力管理可以減少管網漏耗，從而解決和控制供水管網漏損問題。

關鍵詞：鐵路供水管網；漏損控制；壓力管理；自控閥的應用條件

引言

鐵路給水管網在使用過程中容易出現的問題就是漏損，導致給水無法順利進行，影響鐵路的正常運行。鐵路給水的漏損率一般達20%，填方站區水損率基本上在50%左右。鐵路給水管網壓力管理的基本操作就是進行全面的檢查，確定漏損的部位，根據漏損的實際情況確定處理的方案進行有效的修補，降低漏耗。鐵路給水管網出現漏損的主要原因包括壓力沒有進行嚴格控制，壓力過高導致管道無法承受而出現漏損，或者由于管網老化而出現漏損。鐵路給水管網現階段面臨著的最為難以解決的困境是容易陷入“補老漏出新漏”的惡性循環中，導致管道的穩定性差，不但影響正常供水，管道使用的周期也會相應縮短，并造成水資源的浪費。在限制鐵路行業進一步優化發展的同時，加大了供水成本的支出。因此，需要深入地研究鐵路給水管網壓力管理，來實現全面地控制管網運行過程中的壓力，避免出現高壓引發爆管漏水是非常有必要的。

1給水管網漏水原因淺析

1.1管網本身原因

管網使用年限長，加上保養修理不及時不得當，就會呈現陳舊老化狀態，無法承受正常的供水壓力，容易出現爆管和泄漏的情況。管道所使用的材料不合理，質量不達標，也會導致使用過程中出爆管問題；或者管網的設計與實際的環境、需求之間存在一定的矛盾，也會導致管網的整體使用質量偏低。

1.2管網系統服務壓力

管網壓力直接影響管道的漏損率高低，包括漏損量和爆管率。從壓力層面結合實際情況分析，得出在一般情況下，山區漏損率明顯高于平原，如寶成線站區的漏損率比隴海線站區的要高，處理也相對比較困難。

1.3服務年限

管網的服務年限與漏水率之間的大致關系為，50a左右的服務年限，管網的漏水率在28%~35%，通過人為的控制，能夠有效地控制降低漏水量，而放任不管就會導致漏損率遠大于35%，甚至于可能到50%左右。服務年限25a左右的給水管網漏損率被控制在2%~5%之間，即使沒有進行嚴格的把控和管理，漏損率的最大值也基本不會超過15%。新鐵路管網和老鐵路管網之間的漏損差異極大，因此漏水量的差異也極為顯著。綜上所述，服務年限直接決定管網的漏損以及漏水量情況。而當管網老化時，給水的效率降低以及給水的壓力降低，就需要提升服務壓力，在管網承受能力降低的情況下，這一改變導致出現漏損的概率增大。

2管道防漏止損措施分析

鐵路給水管網實現管道的漏損率低于14%，才能保證給水管網的使用相對穩定，不影響鐵路正常運輸用水，以及能夠保證漏水量處于一個相對可控的狀態。改變管網運行過程中的壓力是實現漏損率達標最為直接快速有效的方法，但是必須保證能夠滿足用戶正常的需求。

2.1供水管網重整措施

將給水站供水管網進行重新規劃、改造，是從根本上解決漏耗問題。但是由于需要投入的時間，投入的精力和成本過高，無法有效實施。

2.2管網檢修維護措施

對管網進行實時地檢查和及時地維修，實現有效控制管網的漏水量，需要技術和資金的雙重支持。此策略是鐵路部門目前采用最多的策略，但采用此方法因為漏而去修，管理比較被動，其次成本比較高，每一處漏水從發現異常到處理完畢都要花費較大的成本。

2.3管網系統調壓措施

在管網系統中加入調壓設備，通過數據獲取供水實際環境的分析，由專業的人員確定最佳的壓力調整方案，在保證正常給水的情況下，將壓力控制在相對最低的狀態下。此方案是鐵路部門目前及今后應要更多采用的策略。1）調壓設備的投入，可以保證用戶的用水不受影響，保證用水高峰期和其它時間段服務質量相同，避免由于水流過小而無法正常用水或壓力過大導致的浪費情況。2）壓力保持在一個穩定的狀態，也能夠保證管道處于一個相對平穩的工作狀態，使用壽命也會相應的延長，不但有效控制成本，還能節約資源，提升經濟效益。

2.4減壓閥門控制措施

國內各大供水公司已廣泛使用的減壓閥有效控制高壓區域壓力，即降低管道壓力。加入控制器，能夠保證用水的穩定性，水資源的浪費現象也得到有效控制。通過臨界壓力設置，使管網壓力處于一個相對恒定的狀態中，一般略高于正常運行所需要的壓力。

2.5自控變頻互補措施

隨著鐵路運輸行業的發展，也對我們鐵路供水部門提出了更高的要求。在不影響運輸、生產用水的同時，減少輸送管網的水流失已成為降低成本的一種管理方法。因此，采用壓力調整控制器控制管網漏損給我們提供了有效手段。壓力調整控制器使用，能夠將水壓控制到一個更為符合正常使用需求的壓力值，保證用水高峰期打開閥門增加流量時，管道處于能夠承受的壓力范圍內；在水量需求量較低時關小閥門，管道內壓力會隨之降低，流速也會隨之降低，漏水量得到有效控制，管道出現漏損的頻率也會相應的降低。這一方式已經投入到使用中，實踐證明了這種方法的可行性及有效性。安裝壓力自控閥，管道中漏水量顯著減少。季節性用水量的變化，也需要通過改變壓力設置來實現。全自動減壓閥控制器可以隨著需求變化而自動的改變壓力。目前，使用減壓閥的缺陷就是必須在各個點安裝記錄器，人工進行數據的記錄和整理，壓力和流量數據的記錄需要花費較多的時間和人力，通過數據的比對，調整減壓裝置，實現壓力控制。而自動減壓閥應用遙測技術，將數據直接傳遞到設備上，就能夠保證數據獲取的高效性和及時性，能夠快速地進行問題確定，進行及時地處理以及高效地調整，實現壓力的實時觀測和控制。通過試驗，確定漏水率能夠有效地降低20%左右，有推廣使用的價值和必要性。自控閥應用到鐵路給水管網中，能夠針對性地降低高壓區域的壓力，保證運行的環境穩定性，從而降低漏損的概率。服務水頭的下降是通過提高自控閥所在管段的局部水頭損失來實現的，這對無調速泵的管網是一種經濟有效的減漏措施。自控閥與高位水池或水塔聯合工作，與水泵調節作用相一致。對于有水泵調節的管網而言，使用自控閥降低漏損率，可行性不高，主要原因就是成本過高，造成資源浪費。就理論而言，在管網壓力控制中應用自控閥，能夠有效地降低漏水量，提升管網使用的穩定性及安全性，但是就經濟層面、收益層面而言需要考慮成本和實際效果之間的關系。當管網中有高位水池或水塔而無水泵調節時，用自控閥進行管網漏損控制收效顯著，有投入使用的價值。而當管網中有水泵時，特別是有調速泵而無高位水池或水塔時，則收效甚微，如西安站區由于無水塔及高位水池，正常情況下采用變頻調速泵進行水壓調節。若在管網老化嚴重的情況下，為減少漏損，在保證最不利點用水壓力的條件下，可以將變頻調速泵的出水壓力調至最低值，強制進行壓力及漏損控制，而不采用自控閥控制。

3結語

供水管網泄漏和壓力管理的實踐在鐵路部門應用較少，開發出適合鐵路發展管理模式，設備配套方案以及壓力管理的參數模型十分迫切。在當前廣泛應用的變頻調壓設備基礎上，結合自動控制、遠程數據網絡、GIS管理信息技術和數據庫軟件管理技術等，建立一套安全、實用、方便、靈活的泄漏和壓力管理系統，在技術上應該是可行的，也是有必要的。

參考文獻

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[2]田林，張宏偉，牛志廣，等.應用自控閥控制給水管網漏損的研究[J].中國給水排水，2006（18）：12-13

作者：張曉茹 單位：中國鐵路西安局集團有限公司西安建筑段