摘 要:無計(jì)費(fèi)水量系指不計(jì)費(fèi)水量外的金屬管浮子流量計(jì)漏水量及其他(包括施工單位挖破管線漏水但未被查到或不明水量),其中漏水占了無費(fèi)用水量中的大部分,故針對各種金屬管浮子流量計(jì)漏水控制做一探討比較。
1 自來水漏水因素
1.1 自來水漏水
自來水漏水又稱為“損漏”或是“無費(fèi)用水量”,系指自來水廠一年的總出水量與家庭用水量、工商業(yè)用水量及公共用水量三者總和之差值,其量值之公式可用下式來表示: U=S-(m+aP)式中:U——無費(fèi)用水量;S——自來水廠出水量;m——有裝設(shè)金屬管浮子流量計(jì)總水量;a——未裝設(shè)金屬管浮子流量計(jì)用戶之平均用水量;P——未裝金屬管浮子流量計(jì)戶數(shù);E——未裝金屬管浮子流量計(jì)的總水量;(E=aP) 1.2 自來金屬管浮子流量計(jì)水漏水發(fā)生原因漏水占了無費(fèi)用水量中的大部分,漏水發(fā)生的原因大致可分為下列五類:(1)接頭縫隙變大。金屬管浮子流量計(jì)鏈接管與管間或是管與其他附件間之接頭,因受到侵蝕或是震動、材料老化等等,而導(dǎo)致接頭處縫隙變大而發(fā)生漏水。當(dāng)管線長度愈長或是接頭數(shù)目愈多時,漏水概率就愈大。此種漏水也許開始之漏水量并不大,但往往時間一久,其漏水量愈逐漸成長,累積的漏水量也逐漸可觀。一般大管徑的漏水屬于此種,且發(fā)生之頻率極高。(2)破管。管件受到過大之外力(如張力、壓力、剪力或是彎矩時)、過大之內(nèi)壓力(水壓)或不均勻荷重時,而引起管材之破裂。通常所產(chǎn)生的漏水量很大,有時不需檢漏就可發(fā)現(xiàn)。其漏水的特性為發(fā)生概率不高,但對于私人財產(chǎn)的損害及修理的花費(fèi)可能會是非常大,通常小管徑的漏水亦屬于此類。(3)閥件閉鎖不緊。由于消防栓或閥件等的閉鎖不緊而所導(dǎo)致的水量漏失,或是因設(shè)備的損壞所造成。此種漏水可由良好的維護(hù)規(guī)劃或檢修漏時加以檢查而減少其發(fā)生概率。(4)腐蝕。管線因水質(zhì)或土質(zhì)之化學(xué)特性影響而被腐蝕,使管材強(qiáng)度減弱而造成破管。腐蝕常和其他機(jī)制一起作用,發(fā)生機(jī)會不低,以金屬管較常發(fā)生。(5)蒸發(fā)、溢流等其他因素。配水池的溢流多是因?yàn)椴僮鞯牟划?dāng)而造成,和管長沒有太大的關(guān)系。露天池面的蒸發(fā)則是無法避免。此外,配水池的墻壁也可能有縫隙而造成漏水,不過以上的總和所占漏水的比
例并不高,根據(jù)統(tǒng)計(jì),大部分都在0.5%以下。由輸水管、配水管及給水管等漏水原因之統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中顯示,管線裂、腐 蝕、墊片老化、脫接四者占漏水件數(shù)89%;而鉛管(LP)、聚乙烯管(PVC)、鍍鋅鐵管(GIP)、聚丁烯管(PB)等老舊管線占裂、腐蝕比例達(dá) 90%。故逐步將老舊管線汰換為球狀石墨鑄鐵管(輸配水管)或不銹鋼管(給水管)等材質(zhì)較佳之管材,是有效降低漏水的方式。
2 金屬管浮子流量計(jì)漏水檢測原理
“漏水檢測”對于整個給水系統(tǒng)作漏水的檢測在概念上可分為以下三個階段。
2.1 漏水區(qū)域的調(diào)查
系利用流體建續(xù)性定律來判定漏水之有無,并了解其漏水程度是否嚴(yán)重,并運(yùn)用出水量與抄見量得出此區(qū)供水系統(tǒng)之無計(jì)費(fèi)水量,若再將此一區(qū)域細(xì)分,便可過濾出漏水之區(qū)域,以利漏水管線與漏水點(diǎn)的位置所在。
2.2 漏水管線的檢測
確定漏水的區(qū)域后,利用聽音棒來聽消防栓、制水閥、管線或是用戶
金屬管浮子流量計(jì)等的漏水音,進(jìn)而判斷出某管線或是某區(qū)位,以便進(jìn)一步找出確切漏水之位置。
2.3 漏水點(diǎn)的檢測
漏水點(diǎn)的檢測是透過找出漏水的精確位置,以減少修漏之開挖次數(shù)與成本。檢測漏水點(diǎn)的方法是利用電子聽音儀器(漏水探測機(jī))相關(guān)式漏水探測機(jī)、聽音棒或利用水壓等資料調(diào)查得知。
3 影響計(jì)量作業(yè)的因素
3.1 流量計(jì)量精度
流量計(jì)的精度當(dāng)其漏水率大時或許不太重要,但當(dāng)其漏水率降低之后,若漏水率和流量計(jì)之精確度相去不遠(yuǎn),則對于漏水的發(fā)現(xiàn)會有相當(dāng)程度上的困難。
3.2 測漏區(qū)域之基本資料及調(diào)查的完整性
在夜間非常小流量時,難免會有用戶在夜間用水,一旦當(dāng)該用戶在該時段之用水量過大,會造成判斷上之錯誤。此外在分區(qū)計(jì)量時,該分區(qū)用戶的遷入與遷出也會改變分區(qū)的流量。故像是夜間用水用戶、用戶數(shù)目與管線圖等基本資料應(yīng)該要盡量齊全。
3.3 測漏區(qū)域之制水閥其閉鎖完全程度
當(dāng)制水閥閉鎖不緊時,會造成該區(qū)域的流量增加,因此在施行測漏作業(yè)前,應(yīng)先關(guān)閉制水閥作測試。
3.4 金屬管浮子流量計(jì)聽音作業(yè)
(1)水壓。金屬管浮子流量計(jì)漏水音要被檢測出的先決條件是管內(nèi)的水要有足夠的壓力,如干管的檢測水壓約要有1大氣壓以上,如此的漏水音強(qiáng)度才能被聽到或感應(yīng)到。(2)管材。不同的管材有不同的聲音傳導(dǎo)性,傳導(dǎo)性越佳的管材,則漏水的管線越容易偵測出,但卻不易精確指出漏水點(diǎn)。傳導(dǎo)性較差的管材,漏水的管線不容易被發(fā)現(xiàn),但是一旦找出漏水的管線,則較容易精確指出漏水點(diǎn)。(3)管的大小。由于較大的管管壁較厚,管壁與內(nèi)徑比也較大,加上其剛性較強(qiáng),因此聲音可傳達(dá)距離較遠(yuǎn),然而大管需要比較大的能量才能使其震動,故較大的漏水比較難以檢測。(4)金屬管浮子流量計(jì)管中的氣泡。在水管中的氣泡會大大影響漏水音的傳遞,而氣泡的來源有可能為短暫的停水所造成。(5)漏水程度。小漏水其漏水音較高且傳遞較遠(yuǎn),大漏水其漏水音則較為低沈。
4 壓力控制法
透過用壓力控制的方式來減少管線系統(tǒng)之漏水,可能為非常簡單直接且不必同時進(jìn)行檢漏作業(yè)的防漏法。透過達(dá)到減壓之目的,如減低抽水揚(yáng)程,設(shè)置減壓槽等等,而非常通用者為使用減壓閥。雖然此種減少漏水之應(yīng)用范圍有限,但其實(shí)際效果已被認(rèn)為比理論上所預(yù)期者更佳,不僅可以使用于一般高壓地區(qū),而且也適用于夜間壓力升高的地區(qū)。
4.1 被動修漏法
此系自來水事業(yè)費(fèi)力非常少的防漏法,但其結(jié)果常使漏水程度變?yōu)榉浅8摺4朔ㄏ抵覆恢鲃訖z測漏水量或是查詢漏水地點(diǎn),而僅被動透過接到漏水顯現(xiàn)于地面之報告,或是用戶之申訴、水壓不足、用水設(shè)備有問題時才去修漏。此類性質(zhì)之報告,通常由民眾或自來水事業(yè)管理人員為執(zhí)行其他任務(wù)時發(fā)現(xiàn)而才提出,是種很不經(jīng)濟(jì)的漏水控制方法。
4.2 定期聽音法
指派檢漏人員分組有系統(tǒng)地沿著路線中所有之止水栓、制水閥及其他管件檢聽漏水雜音之特性,而找出漏水的位置。聽音輸檢之次數(shù)多寡則由自來水事業(yè)單位視情況或需要而定。在出水成本很低且大多數(shù)之漏水能很快的顯現(xiàn)之地區(qū),定期聽音亦可能為非常有效之方法。
4.3 分區(qū)計(jì)量法
此法為將金屬管浮子流量計(jì)安裝于系統(tǒng)中的主要地點(diǎn),約2000~5000個用戶成為一獨(dú)立區(qū)域經(jīng)過金屬管浮子流量計(jì)供水,以計(jì)測進(jìn)入各小區(qū)之累積流量,通常是每周或每月定期讀表一次,并將結(jié)果分析加以分析是否有任何地區(qū)的供水發(fā)生顯著的異常狀況。如不能解釋該地區(qū)供水異常增加的理由,即派員至該區(qū)域沿著所有的止水栓、救火栓、制水閥及其他管件做聽音檢查,找出漏水位置。本法的優(yōu)點(diǎn)為能使檢漏人員先在漏水量非常高的區(qū)域工作,使所做的努力發(fā)揮它非常大的效益,又可獲得管網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)之流量及用水資料,以供將來管網(wǎng)分析和擴(kuò)建規(guī)劃之用。
5 控制方式
由于無費(fèi)用水或是漏水量是任何自來水系統(tǒng)無法避免的,但全面的檢漏及修漏不但是技術(shù)上不可行,且并不經(jīng)濟(jì)。適時地選擇合適的方式將有助于減少無計(jì)費(fèi)水量的發(fā)生,在此對目前降低無計(jì)費(fèi)水量之方式做一探討比較。就比較分析結(jié)果得知降低無計(jì)費(fèi)水量之方式各有其優(yōu)缺點(diǎn)之存在,如借由計(jì)量作業(yè)與效率檢漏于量的掌握與數(shù)值分析即可推知有無漏水,雖傳統(tǒng)漏水檢測作業(yè)并非一蹴可及,惟所謂的“效率檢漏”非常終仍需仰賴有經(jīng)驗(yàn)的檢漏員來檢出漏水點(diǎn),故倘若單采傳統(tǒng)檢測會造成人力之浪費(fèi),而單采計(jì)量作業(yè)或效率檢漏,卻苦于檢漏人力之不足無法實(shí)時檢漏,因此采用有效方式之相互搭配將有助于檢測予降低無計(jì)費(fèi)水量效益的提升,減少水資源之浪費(fèi)與損失。
6 總結(jié)
欲了解某一供水區(qū)之漏水率及漏水原因,分區(qū)計(jì)量(district⁃metering)及小區(qū)測漏,是非常直接且有效之方法。因供水轄區(qū)管網(wǎng)復(fù)雜、且相互建通,欲進(jìn)行徹底之分區(qū)計(jì)量以了解各獨(dú)立分區(qū)之漏水率有其困難性。而小區(qū)檢測無論是直接法(關(guān)閉用戶止水栓)或間接法(采計(jì)夜間非常小流量)都有其困難性,因此自來水單位可擷取此二項(xiàng)方法之特點(diǎn)于一體,進(jìn)行“小區(qū)計(jì)量”。
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