金屬管浮子流量計水量計量控制

無計費(fèi)水量系指不計費(fèi)水量外的金屬管浮子流量計漏水量及其他（包括施工單位挖破管線漏水但未被查到或不明水量），上海自動化儀表其中漏水占了無費(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)金屬管浮子流量計總水量；a——未裝設(shè)金屬管浮子流量計用戶之平均用水量；P——未裝金屬管浮子流量計戶數(shù)；E——未裝金屬管浮子流量計的總水量；（E=aP） 1.2 自來金屬管浮子流量計水漏水發(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，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 影響計量作業(yè)的因素

3.1 流量計量精度

流量計的精度當(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 金屬管浮子流量計聽音作業(yè)

（1）水壓。金屬管浮子流量計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?。此法系指不主動檢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)計量法

此法為將金屬管浮子流量計安裝于系統(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供水，以計測進(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費(fèi)水量的發(fā)生，在此對目前降低無計費(fèi)水量之方式做一探討比較。就比較分析結(jié)果得知降低無計費(fèi)水量之方式各有其優(yōu)缺點(diǎn)之存在，如借由計量作業(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，上海自動化儀表欲進(jìn)行徹底之分區(qū)計量以了解各獨(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)計量”。