Ограничаване на загубите във водоснабдяването

В и КСп. Инженеринг ревю - брой 8/2017 • 30.11.2017

Ограничаване на загубите във водоснабдяването
Ограничаване на загубите във водоснабдяването

Загубите на водоразпределителните дружества могат да бъдат контролирани чрез ежегодно одитиране на водоснабдителните дейности и прилагането на програми за идентификация и ограничаване на тези от тях, които имат ниска ефективност. Такива програми включват управление на течове, тестване на точността на измервателните уреди и предприемане на мерки срещу неправомерно използване на водни ресурси.

Загубите от водоразпределителните комунални дейности са два основни вида. Търговските загуби възникват поради неточности в клиентските измервателни уреди, несъответствия в данните от системите за таксуване или неразрешено използване. Тези загуби стават за сметка на приходите от комунални услуги и нарушават данните за моделите на клиентското потребление. Загубите също така биват и реални (физически), включващи водата, която напуска водоразпределителната мрежа вследствие на течове или преливания.


Тези загуби силно завишават производствените разходи за водата за комунални нужди и увеличават натиска върху водните ресурси, тъй като на практика представляват вода, която се извлича и третира, но никога не достига до полезна употреба.

Съществуват специфични методи за борба както с търговските, така и с реалните загуби. Важно е самото ВиК дружество да определи какво е въздействието от търговските и реалните загуби върху себестойността на водата и да разработи корективна стратегия, която да отчете наличността на водни ресурси и икономическите ползи от ограничаване на загубените количества.

Незаконно ползване
ВиК дружествата трябва да разполагат с ясно дефинирани политики и разпоредби за предоставяне на услугите си, както и със средства за установяване на общи нарушения в процесите за доставка, измерване и фактуриране на използваната вода. Незаконното ползване е причина за загуби както на водни ресурси, така и спрямо фактурираните стойности от ВиК дружеството. Това често води до допълнителни разходи, които в крайна сметка стават за сметка на плащащите клиенти.

Доставката на питейна вода е услуга с решаващо обществено значение, но тя следва да генерира приходи за ВиК дружествата, които трябва да могат да покриват разходите си за обслужване и поддръжка на водната инфраструктура. 

Адекватното усвояване на приходите се основава на инсталиране на ефективни отчитащи уреди на клиентите, както и на коректното засичане и фактуриране на показанията им, а също така предполага наличието на подходящи законови мерки, които да се прилагат като превенция от възможни злоупотреби, водещи до финансови загуби.

За повечето ВиК дружества системата за таксуване на клиентите на практика представлява и база данни за клиентското потребление и много от функциите й зависят от достоверността на тези данни. Съответно, когато не може да се разчита на достоверността на тези данни, поради вероятност от наличие на грешки, няма да могат да се съставят адекватни планове за икономия на вода. В същия контекст, такива грешки могат да доведат до некоректни данни за търсенето, на които се базира изграждането на хидравлични модели за водоразпределителните системи и извършването на различни проучвания, свързани с планирането.

Планиране на превантивни действия
Липсата на достатъчно мерки за поддръжка и рехабилитация на водоразпределителната мрежа води до прогресивното влошаване на състоянието й. Аналогично, без наличие на адекватни превантивни стратегии от страна на ВиК дружествата, се увеличават и реалните загуби на вода. 

При съставянето на план за превантивни действия, ВиК дружествата обикновено използват един от следните подходи: прекъсвания на водозахранването, предприемане на предпазни мерки или извършване на инспекция на място.

Поддръжката, базирана на възникнали аварии, предполага справяне само със ситуациите, които вече са настъпили. Видимите спуквания на тръби или спадове в налягането, дължащи се на големи течове, обикновено се съобщават от клиентите или се забелязват от персонала на ВиК оператора. 

Практиките на прекъсване на водозахранването обикновено се използват от водоразпределителни дружества, които нямат адекватно управление на водните загуби. Общите загуби обикновено са значителни, тъй като не се полагат никакви усилия да се локализират и ремонтират скрити течове и по този начин да се ограничи постоянното изтичане на вода. Поддръжката, базирана на възникнали аварии, възпрепятства устойчивото управление на загубите на вода.

Превантивният подход предполага проверки и поддръжка, които се извършват на определени интервали от време. При висока честота на течове са необходими по-кратки интервали на извършване на инспекциите. Ако честотата не е толкова сериозна, е допустимо интервалите да не са толкова сгъстени. Тази стратегия по същество е много трудоемка, тъй като се налага инспектиране на всички части от системата, независимо от тяхното моментно състояние.

Когато се прилага стратегия за инспектиране, състоянието на мрежата и моментното ниво на течовете се следят непрекъснато чрез постоянни проверки и измервания на дебита. Действия се предприемат веднага щом нивото на изтичане надвиши определена критична стойност или в съответствие със стратегия за превантивни действия, съставена въз основа на икономическа оценка на натрупаните реални загуби след предишната такава намеса. Ето защо планираните инспекции могат да се извършват на по-дълги интервали от време. Стратегията за инспектиране е най-целесъобразният и ефективен превантивен метод за намаляване на загубите на вода.

Обособени водомерни зони (DMA зони)
Обособената водомерна зона (DMA) се определя като дискретна област от водоразпределителната мрежа. Обикновено се създава чрез затваряне на граничните вентили, за да може да се реагира гъвкаво на променящите се изисквания в нейните рамки. Освен това, DMA може да се създаде и чрез постоянно изключване на тръбите към съседните райони. 

Постъпващата и излизащата от DMA вода се измерва и потоците се анализират периодично, за да се следи нивото на изтичане. DMA могат да бъдат основно категоризирани като три различни типа: с единичен вход, с много входове и каскадни.

Подразделянето на големи водоразпределителни мрежи в ограничен брой DMA има предимството, че нови, скрити течове могат да бъдат локализирани много по-рано и с много по-голяма точност. По този начин ВиК дружествата могат незабавно да локализират внезапно възникнали и особено мащабни течове в дадена водомерна зона, ако нейните входящи и изходящи потоци се следят постоянно. 

В резултат на това времето за засичане, установяване на местоположението и отстраняване на нови течове е значително съкратено. Освен това обемът на изтичане може да бъде количествено определен за различни области, а дейностите за откриване и ремонт на течове могат ефективно да бъдат насочени към проблемните зони.
В допълнение към тези предимства, DMA могат да бъдат разширени до зони за управление на налягането (PMA) чрез инсталиране на редуцир вентили (PRV) на техните входни точки. 

Управлението на налягането намалява дебита на потока, причинен от скритите течове и редуцира броя на новите спуквания на тръбопроводи.

Управление на налягането

Прекомерно високото налягане на водния поток може да увеличи риска от възникване на прекъсвания по водоснабдителната мрежа. Взаимосвързаността изтичане/налягане също означава, че високото налягане може да доведе до прекомерни загуби от течове и обратно - понижаването на налягането на водата по тръбопровода може да намали течовете.

Следователно, основната цел на управлението на налягането трябва да бъде регулирането и управлението на налягането на водата във водоснабдителните системи до оптимално ниво. Внедряването на система за управление на налягането може да бъде рентабилно не само в съществуващи водоразпределителни мрежи, но и в новоизградени такива.

Когато се намалява налягането, трябва винаги да се осигури минимално необходимото подаващо налягане в критичната точка на мрежата. Трябва да се отбележи, че местоположението на критичната точка в мрежата може да се променя в зависимост от тенденциите в потреблението или измененията в структурата на системата. Самото ВиК дружество и местните законодателни органи обикновено определят ниво на минимално налягане на водоподаването. Освен това винаги трябва да се избягва обратно налягане, например по време на пикови консумации или в условия на пожар.

Винаги трябва да се има предвид, че управлението на налягането не е универсално решение, а само един метод за намаляване на загубата на вода в допълнение към други мерки, като откриване и отстраняване на течове, управление на инфраструктурата, както и внедряване и постоянно наблюдение на DMA зоните.
Управлението на налягането само по себе си не може да отстранява течове, но може значително да намали техния интензитет. То е важна първа стъпка, която може да облекчи работата на ВиК дружествата и да насърчи въвеждането на допълнителни мерки.

Независимо от това, има някои важни моменти, които трябва да се имат предвид при прилагането на управление на налягането в конкретна водоснабдителна мрежа или район: дори налягането да е намалено до ниво, което отговаря на изискванията на потребителите, някои съоръжения все пак могат да бъдат засегнати.
В някои многоетажни сгради може да се наложи инсталиране на хидрофорни помпи, за да се изпомпва водата към горните етажи. 

Местните изисквания за противопожарна защита са важен аспект, който трябва да се има предвид при инсталирането на система за управление на налягането. Отрицателното въздействие върху противопожарния капацитет трябва да се избягва по всякакъв начин, например чрез авариен байпас, или чрез модулация на потока. Модулацията на потока позволява налягането да се контролира с предварително зададен профил, свързан с промяната на отношението загуба на напор/дебит в рамките на PMA. В този случай контролерът повишава налягането с увеличаване на потока и по този начин гарантира, че мрежата осигурява достатъчно налягане за пожарогасене.

Активен контрол на течове (ALC)
Това е метод за противодействие на реалните загуби на вода, при който ВиК дружеството използва средства, персонал и техническо оборудване за активно откриване и отстраняване на течове, които до момента не са овладени и неконтролирано се изливат в почвата. Основната цел на ALC е да се намали периодът, в който тези течове не са овладени, за да се сведат до минимум реалните загуби на вода.

Процесът по ALC може да бъде разделен на три основни стъпки:

• Информираност: постоянното наблюдение и анализ на потоците е от съществено значение за подобряване на резултатите от ранното засичане на нови течове. Чрез DMA и PMA се осигурява добра възможност за наблюдение на отделни зони на водоразпределителната мрежа и улесняване на ранното установяване дори на малки течове.
• Откриване на течове: това е процесът на стесняване на местоположението на течове до определена част от мрежата или до конкретен тръбопроводен участък. Опциите включват подразделяне на DMA на отделни зони чрез временно затваряне на клапани (стъпково тестване), използване на шумови регистратори за течове или извършване на звуково засичане.
• Локализиране на течовете: съществуват различни акустични и неакустични методи, предназначени за установяване на течове. Пълното изследване за течове е предпоставка за полагане на ефективни усилия за тяхното локализиране.

Управление на инфраструктурата
Управлението на инфраструктурата и активите са много важни, що се касае до намаляването на загубите на вода. Целта е да се постигне необходимото ниво на обслужване по най-рентабилен начин, включително създаване, придобиване, поддържане, експлоатация, рехабилитация и обезвреждане на тези активи, за да се гарантира, че настоящите и бъдещите ВиК дружества ще изберат подходящи решения за намаляване на загубите на вода.

Управлението на инфраструктурата представлява и систематична интеграция на усъвършенствани и устойчиви техники, като основният фокус е върху дългосрочния жизнен цикъл на актива и устойчивата му експлоатация, а не върху краткосрочните, ежедневни аспекти. Водоразпределителните дружества се нуждаят от инфраструктурно управление, за да се справят с остаряването на активите, и предотвратяване на неизправностите, запазване на активите продуктивни и недопускане да се превърнат в обременяващи задължения.

От съществено значение е да се събере и организира добре документацията за активите, за да се придобие общ поглед върху инфраструктурата. Информацията от тези документи трябва да включва: възраст, размер, строителни материали, местоположение и дата на инсталиране; оценка на състоянието на активите; основна информация за историята на експлоатацията, поддръжката и ремонта; очаквания и остатъчния полезен живот; нормално налягане в работен режим; стойността на активите, амортизационна стойност и разходи за подмяна. Събраните данни трябва да бъдат проверени за правдоподобност по отношение на тяхната формална, логическа и времева последователност.

Новият брой 8/2017

брой 8-2017

ВСИЧКИ СТАТИИ | АРХИВ

ЕКСКЛУЗИВНО

Top