供水管网安全经济运行技术研究与应用

冶金动力METALLURGICALPOWER2015年第8期总第186期型钢区清泥沟水源地老区银前区黄前区清二级水厂型钢水厂4路外部水源1背景近几年，莱钢企业生产规模不断扩大，作为莱钢重要生产辅助岗位的动力供水系统也有了大规模的发展和进步，新建管网长度、供水设备数量、供水能力都达到了2000年的三倍左右。但随着供水管网规模的扩大，管理难度也随之加大，主要存在以下几个问题：1）供水点分散，点多、线长、面广，管理难度大。目前莱钢供水系统主要有4个水源地（包括40多个一级水井站所），3个较大的内部供水网络，3个中心运行水厂，分布在莱钢周边二十多平方公里范围内。2）管网系统控制自动化水平低。整个管网系统没有建立整体网络控制平台，大多数的运行参数控制主要依靠人工凭经验进行调整。3）管网控制不合理，运行不经济。由于供水管网遍布莱钢周边二十多平方公里范围内，各区域供水压力、流量等参数要求不一致，造成系统压力处于较大波动状态，一是运行能耗偏高，二压力波动容易造成设备损坏，造成直接经济损失。4）管道漏损严重，运行不安全。由于管网分布复杂，对管线的维护管理带来很大的影响，再加上部分管道穿过农村村庄，非法私接水现象严重；部分管线建于上世纪七十年代，接近管道使用寿命，漏损比较严重。造成整个区域供水漏损率一直徘徊在15%左右，不仅影响经济效益，且影响管网的安全稳定运行。2主要技术与措施2.1应用DMA理论实施管网分区管理DMA是指供水管网中有永久性边界的相对独立的供水区域，一般通过关闭阀门使区域内管网独立于其他供水管网，进、出区域的流量都有计量。根据莱钢生产厂区及供水泵站的位置不同，按照DMA系统理论，将整个供水管网划分为老区管网、型钢区管网、银前区管网和黄前区管网，具体管网关联图如图1。图1莱钢供水管网关联图供水管网安全经济运行技术研究与应用陈阳春（莱钢能源动力厂，山东莱芜271104）【摘要】通过对莱钢供水管网系统研究和分析，找出了存在问题，实施了行之有效的技术改造及管理措施，实现了管网的安全、经济运行的目标，取得了较好的经济效益。【关键词】供水管网;问题；安全;经济运行【中图分类号】TF085【文献标识码】B【文章编号】1006-6764（2015）08-0064-03ResearchandApplicationoftheSafeandEconomicOperationTechnologyofWaterSupplyPipeNetworkChenYangchun(ThePowerPlantofLaiwuIronandSteelCo.,Laiwu,Shandong271104,China)【Abstract】ThroughstudyandanalysisofthewatersupplypipenetworksystemofLaiwuSteel,existingproblemswerefoundout,effectivemeasuresfortechnicaltransformationandmanagementwereimplementedtoachievesafeandeconomicoperationofthepipenetwork,whichhasbroughtsignificanteconomicbenefit.【Keywords】watersupplypipenetwork,problem;safety;economicoperation64冶金动力METALLURGICALPOWER2015年第8期总第186期平均成本维修成本总成本更换成本更优更换时间更新时间序号名称水位/m标高/m1清水池清二级泵站老系统2.0~3.3243.52清二级泵站新系统3.0~5.0241.73银前泵站2.5~4.8263.34型钢水厂老系统2.4~4.8233.65型钢水厂新系统2.4~5.0233.76万m3水池型钢万m3水池3.5~5.52857型钢保安水池3.8~4.83468银前万m3水池3.5~5.43419锻压万m3水池3.5~5.2302名称型号制造商主要配置多功能相关仪CorreluxP1德国SEBA主机1台；无线发射机2台；高灵敏度传感器2副金属管线定位仪RD4000PXLT10英国Radiodetectiontion发射机1台；接收机1台通过对供水管网实施分区管理，根据不同区域供水要求，能合理调整管网运行参数，确保经济高效供水，有利于降低供水成本；同时实施分区管理，运行人员和管网巡护人员能方便地对目标区域管网进行管网漏损控制、管网巡查、管网评估等运行维护工作，能在第一时间掌握管网运行资料，为管网的安全稳定运行提供保障。2.2发挥蓄水池调节作用，实现避峰填谷莱钢供水系统主要有清二级泵站、银前泵站和型钢水厂三个加压泵站，共有清水池5座，其中清二级泵站两座，银前泵站1座，型钢水厂2座，总容积为4.4万m3；有型钢万m3水池、保安水池，银前万m3水池和锻压万m3水池等4座高位调节水池，总容积为4万m3。通过对各水池的标高、水位进行系统分析，掌握用户用水变化情况，充分发挥各水池的调节作用，根据各万m3水池的标高和管网压力情况，结合“峰、谷、平”各时段用水特点，进行管网动态平衡调整。用水“谷”时，将各万吨水池及清水池水位提到最高，停用部分机组，通过各水池进行水量平衡；用水“峰”时，加开部分机组，确保各水池水位处于相对稳定状态，实现安全、经济供水。各清水池及万m3水池水位及标高情况见表1。表1蓄水池参数统计表2.3实施管网信息化建设，实现管网安全高效运行管网信息化建设是现代化管网运行管理模式的基础，地理信息系统是实现管网信息化管理的重要手段，也是目前应用最为普遍的管网信息管理平台，可以实时监控管网压力、流量情况，及时调整管网运行方式，确保管网安全、经济、高效运行。2014年4月，分别在型钢区东、西线供水管道、综合污水处理厂出水管道等四处重要监控点安装了无线远传流量、压力监控系统，该系统利用移动网络原理，采取内置的GSM卡将信号实时传输至型钢水厂监控系统，实现了24h不间断监控，运行人员能实时监测管网压力、流量等重要参数，掌握管网运行情况。为及时发现管网泄漏、压力异常等情况提供重要的数据支持，对保证整个型钢区供水稳定起到重要作用。2.4管网更新改造，优化管网结构由于莱钢供水主管网的建设时期不同，供水管网的适应性和安全性以及经济性不断变化，通过研究供水管网运行成本、维修成本与更换成本的规律，建立了管网优化更新模型（见图2）。图2管网优化更新模型根据管网优化改造模型，综合考虑供水成本和安全性，先后组织多条管道进行改造，包括为适应冷轧区域生产对黄羊山管道进行改造、为保障型钢热电用水安全对电厂大街复线进行敷设、为减少管道漏失改造潘西水进葫芦山管道等，2012年和2013年分别组织对莱钢老区轧钢东环线管道和型钢区型银线管道实施优化改造，不仅彻底杜绝了私接水现象，且提高了供水系统的安全可靠性。通过对部分管线改造，优化了供水系统管网，解决了制约供水发展的瓶颈，提高了供水系统的安全性和经济性。2010年以来，管网优化更新改造情况见表2。2.5管线测漏先进仪器的集成应用为及时查找管道漏点、准确定位、快速处理，莱钢能源动力厂购置了北京艾德尔公司的管道漏点分析相关仪、管线定位仪。其参数如表3。表3仪器参数表CorreluxP1型多功能相关仪是测量管道泄漏产生的声音来判断管道泄漏位置的仪器，主要通过65冶金动力METALLURGICALPOWER2015年第8期总第186期（上接第63页）原来精轧后台下高压水除鳞集管；喷嘴型号为SGCI726，喷嘴间距100mm，喷射角度26毅，喷射高度190mm，喷嘴数量37个，单个喷嘴流量71.2L/min；改造后，喷嘴型号为SGCI767，喷嘴间距85mm，喷射角度30毅，喷射高度为150mm，喷嘴数量43个，单个喷嘴流量82L/min，从公式优可以看出，改造后提高了流量Q，降低了高度H值，极大地提高了打击力，在利用停产检修时对其进行了更换。6改造效果通过近几年的运行，改造后效果良好，精轧机后台主管道与上横梁联接处与集流管之间的高压金属水管部分彻底杜绝了事故，对安全生产起到保障作用，同时也减轻了职工的劳动强度；除鳞系统联合油站的温度即使在夏天环境温度最高时，也低于50益，满足了生产要求。对精轧机下集流管的改造提高了喷嘴的打击力，即使是轧高合金钢，也可以将钢板表面除鳞干净，完全满足生产要求，对提高重钢产品形象，都有较深远的影响。[参考文献][1]王国栋.中国金属学会轧钢分会中厚板学术委员会,中国中厚板轧制技术与装备[M]北京:冶金工业出版社.2009.[2]屠海.中厚板轧机除鳞打击力分析及改进途径[J].酒钢科技.2012.3.收稿日期：2015-05-28作者简介：范学军（1965-）男，工程硕士，高级工程师，1987年毕业于包头钢铁学院，现从事设备及动力专业技术工作。序号改造管道处理的问题所在区域1清泥沟供水管道管道存在瓶颈易造成事故老区2清铁复线供水管道优化供水管网,提高供水安全性老区3轧钢东不线管道杜绝农村私接水、并形成环状网结构老区4东泉管道改造优化管网，提高供水能力东泉水源地5清铁线延长段使老区与型钢管道连接，形成互补型钢区6电厂大街复线使型钢热电用户双线供水提高安全性型钢区7型钢新西线提高高炉区域水量、压力，减少瓶颈型钢区8型银线管道杜绝农村私接水，提高管线安全性型钢区表2管道优化更新改造情况测量泄漏点同一声音产生的时间差来判断泄漏位置距离彼此之间测量点之间的距离，并准确高效的测量出管道具体泄漏位置的仪器。自2010年以来先后对银前区、清铁复线、型钢区北环线、东环线、南环线、3#高炉区域及保安水管道漏点的查找和处理，共处理管网漏点30余起，其中漏水量在50m3/h以上的漏点12处，累计减少管网水量损失2120m3/h。3结语供水管网的管理是供水企业管理的重点，实现管网的安全经济运行更是供水企业必须解决的首要问题，管网的安全经济运行不仅是一项降低企业生产成本，提高经济效益的重要手段，同时是一项科学的、综合性的管理方法，通过综合性的技术方法应用，可以真正有效的实现管网的安全经济运行。莱钢能源动力厂经过近四年的工作，基本实现了供水管网的安全、经济运行的目标，供水管网漏损率由2010年的平均9.8%降低到2014年的4.46%，达到国内先进水平，取得了极好的管网泄漏治理效果和巨大的经济效益。[参考文献][1]翟贺，李永录.工业企业管线安全技术及应用[J].工业建筑.2005.(35).收稿日期：2015-05-29作者简介：陈阳春（1981-），男，2006年6月毕业于安徽工业大学给水排水工程专业，工程师，现负责给排水技术管理工作。66