金屬管浮子流量計水量計量控制

無計費水量系指不計費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，而導致接頭處縫隙變大而發(fā)生漏水。當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)之化學特性影響而被腐蝕，使管材強度減弱而造成破管。腐蝕常和其他機制一起作用，發(fā)生機會不低，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為操作的不當而造成，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 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重，并運用出水量與抄見量得出此區(qū)供水系統(tǒng)之無計費水量，若再將此一區(qū)域細分，便可過濾出漏水之區(qū)域，以利漏水管線與漏水點的位置所在。

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，進而判斷出某管線或是某區(qū)位，以便進一步找出確切漏水之位置。

2.3 漏水點的檢測

漏水點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。檢測漏水點的方法是利用電子聽音儀器（漏水探測機）相關(guān)式漏水探測機、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

流量計的精度當其漏水率大時或許不太重要，但當其漏水率降低之后，若漏水率和流量計之精確度相去不遠，則對于漏水的發(fā)現(xiàn)會有相當程度上的困難。

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，如此的漏水音強度才能被聽到或感應到。（2）管材。不同的管材有不同的聲音傳導性，傳導性越佳的管材，則漏水的管線越容易偵測出，但卻不易精確指出漏水點。傳導性較差的管材，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。（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，因此聲音可傳達距離較遠，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，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行檢漏作業(yè)的防漏法。透過達到減壓之目的，如減低抽水揚程，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用范圍有限，但其實際效果已被認為比理論上所預期者更佳，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，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，約2000~5000個用戶成為一獨立區(qū)域經(jīng)過金屬管浮子流量計供水，以計測進入各小區(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)分析和擴建規(guī)劃之用。

5 控制方式

由于無費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。適時地選擇合適的方式將有助于減少無計費水量的發(fā)生，在此對目前降低無計費水量之方式做一探討比較。就比較分析結(jié)果得知降低無計費水量之方式各有其優(yōu)缺點之存在，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)驗的檢漏員來檢出漏水點，故倘若單采傳統(tǒng)檢測會造成人力之浪費，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水量效益的提升，減少水資源之浪費與損失。

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)復雜、且相互建通，上海自動化儀表欲進行徹底之分區(qū)計量以了解各獨立分區(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方法之特點于一體，進行“小區(qū)計量”。