铁路给水管网压力管理漏损控制

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摘要：从设备本身、承受压力、服务年限三个角度分析了给水管网漏水的原因，研究了压力管理的概念。通过压力管理可以减少管网漏耗，从而解决和控制供水管网漏损问题。

关键词：铁路供水管网；漏损控制；压力管理；自控阀的应用条件

引言

铁路给水管网在使用过程中容易出现的问题就是漏损，导致给水无法顺利进行，影响铁路的正常运行。铁路给水的漏损率一般达20%，填方站区水损率基本上在50%左右。铁路给水管网压力管理的基本操作就是进行全面的检查，确定漏损的部位，根据漏损的实际情况确定处理的方案进行有效的修补，降低漏耗。铁路给水管网出现漏损的主要原因包括压力没有进行严格控制，压力过高导致管道无法承受而出现漏损，或者由于管网老化而出现漏损。铁路给水管网现阶段面临着的最为难以解决的困境是容易陷入“补老漏出新漏”的恶性循环中，导致管道的稳定性差，不但影响正常供水，管道使用的周期也会相应缩短，并造成水资源的浪费。在限制铁路行业进一步优化发展的同时，加大了供水成本的支出。因此，需要深入地研究铁路给水管网压力管理，来实现全面地控制管网运行过程中的压力，避免出现高压引发爆管漏水是非常有必要的。

1给水管网漏水原因浅析

1.1管网本身原因

管网使用年限长，加上保养修理不及时不得当，就会呈现陈旧老化状态，无法承受正常的供水压力，容易出现爆管和泄漏的情况。管道所使用的材料不合理，质量不达标，也会导致使用过程中出爆管问题；或者管网的设计与实际的环境、需求之间存在一定的矛盾，也会导致管网的整体使用质量偏低。

1.2管网系统服务压力

管网压力直接影响管道的漏损率高低，包括漏损量和爆管率。从压力层面结合实际情况分析，得出在一般情况下，山区漏损率明显高于平原，如宝成线站区的漏损率比陇海线站区的要高，处理也相对比较困难。

1.3服务年限

管网的服务年限与漏水率之间的大致关系为，50a左右的服务年限，管网的漏水率在28%~35%，通过人为的控制，能够有效地控制降低漏水量，而放任不管就会导致漏损率远大于35%，甚至于可能到50%左右。服务年限25a左右的给水管网漏损率被控制在2%~5%之间，即使没有进行严格的把控和管理，漏损率的最大值也基本不会超过15%。新铁路管网和老铁路管网之间的漏损差异极大，因此漏水量的差异也极为显著。综上所述，服务年限直接决定管网的漏损以及漏水量情况。而当管网老化时，给水的效率降低以及给水的压力降低，就需要提升服务压力，在管网承受能力降低的情况下，这一改变导致出现漏损的概率增大。

2管道防漏止损措施分析

铁路给水管网实现管道的漏损率低于14%，才能保证给水管网的使用相对稳定，不影响铁路正常运输用水，以及能够保证漏水量处于一个相对可控的状态。改变管网运行过程中的压力是实现漏损率达标最为直接快速有效的方法，但是必须保证能够满足用户正常的需求。

2.1供水管网重整措施

将给水站供水管网进行重新规划、改造，是从根本上解决漏耗问题。但是由于需要投入的时间，投入的精力和成本过高，无法有效实施。

2.2管网检修维护措施

对管网进行实时地检查和及时地维修，实现有效控制管网的漏水量，需要技术和资金的双重支持。此策略是铁路部门目前采用最多的策略，但采用此方法因为漏而去修，管理比较被动，其次成本比较高，每一处漏水从发现异常到处理完毕都要花费较大的成本。

2.3管网系统调压措施

在管网系统中加入调压设备，通过数据获取供水实际环境的分析，由专业的人员确定最佳的压力调整方案，在保证正常给水的情况下，将压力控制在相对最低的状态下。此方案是铁路部门目前及今后应要更多采用的策略。1）调压设备的投入，可以保证用户的用水不受影响，保证用水高峰期和其它时间段服务质量相同，避免由于水流过小而无法正常用水或压力过大导致的浪费情况。2）压力保持在一个稳定的状态，也能够保证管道处于一个相对平稳的工作状态，使用寿命也会相应的延长，不但有效控制成本，还能节约资源，提升经济效益。

2.4减压阀门控制措施

国内各大供水公司已广泛使用的减压阀有效控制高压区域压力，即降低管道压力。加入控制器，能够保证用水的稳定性，水资源的浪费现象也得到有效控制。通过临界压力设置，使管网压力处于一个相对恒定的状态中，一般略高于正常运行所需要的压力。

2.5自控变频互补措施

随着铁路运输行业的发展，也对我们铁路供水部门提出了更高的要求。在不影响运输、生产用水的同时，减少输送管网的水流失已成为降低成本的一种管理方法。因此，采用压力调整控制器控制管网漏损给我们提供了有效手段。压力调整控制器使用，能够将水压控制到一个更为符合正常使用需求的压力值，保证用水高峰期打开阀门增加流量时，管道处于能够承受的压力范围内；在水量需求量较低时关小阀门，管道内压力会随之降低，流速也会随之降低，漏水量得到有效控制，管道出现漏损的频率也会相应的降低。这一方式已经投入到使用中，实践证明了这种方法的可行性及有效性。安装压力自控阀，管道中漏水量显著减少。季节性用水量的变化，也需要通过改变压力设置来实现。全自动减压阀控制器可以随着需求变化而自动的改变压力。目前，使用减压阀的缺陷就是必须在各个点安装记录器，人工进行数据的记录和整理，压力和流量数据的记录需要花费较多的时间和人力，通过数据的比对，调整减压装置，实现压力控制。而自动减压阀应用遥测技术，将数据直接传递到设备上，就能够保证数据获取的高效性和及时性，能够快速地进行问题确定，进行及时地处理以及高效地调整，实现压力的实时观测和控制。通过试验，确定漏水率能够有效地降低20%左右，有推广使用的价值和必要性。自控阀应用到铁路给水管网中，能够针对性地降低高压区域的压力，保证运行的环境稳定性，从而降低漏损的概率。服务水头的下降是通过提高自控阀所在管段的局部水头损失来实现的，这对无调速泵的管网是一种经济有效的减漏措施。自控阀与高位水池或水塔联合工作，与水泵调节作用相一致。对于有水泵调节的管网而言，使用自控阀降低漏损率，可行性不高，主要原因就是成本过高，造成资源浪费。就理论而言，在管网压力控制中应用自控阀，能够有效地降低漏水量，提升管网使用的稳定性及安全性，但是就经济层面、收益层面而言需要考虑成本和实际效果之间的关系。当管网中有高位水池或水塔而无水泵调节时，用自控阀进行管网漏损控制收效显著，有投入使用的价值。而当管网中有水泵时，特别是有调速泵而无高位水池或水塔时，则收效甚微，如西安站区由于无水塔及高位水池，正常情况下采用变频调速泵进行水压调节。若在管网老化严重的情况下，为减少漏损，在保证最不利点用水压力的条件下，可以将变频调速泵的出水压力调至最低值，强制进行压力及漏损控制，而不采用自控阀控制。

3结语

供水管网泄漏和压力管理的实践在铁路部门应用较少，开发出适合铁路发展管理模式，设备配套方案以及压力管理的参数模型十分迫切。在当前广泛应用的变频调压设备基础上，结合自动控制、远程数据网络、GIS管理信息技术和数据库软件管理技术等，建立一套安全、实用、方便、灵活的泄漏和压力管理系统，在技术上应该是可行的，也是有必要的。

参考文献

[1]林守江，沈钢，彭慧.供水管网的泄漏及压力管理[J].中国给水排水，2004（3）：86-88

[2]田林，张宏伟，牛志广，等.应用自控阀控制给水管网漏损的研究[J].中国给水排水，2006（18）：12-13

作者：张晓茹 单位：中国铁路西安局集团有限公司西安建筑段