中原乙烯厂供水系统的改造

（中原石油化工有限责任公司，河南濮阳 457000）李秀清

　　摘　要：将工厂供水系统由压力供水改为重力自流供水，极大地方便了操作和管理，节水节能30余万元／a，为企业创造了可观的经济效益。
　　关键词：供水系统；水力计算；节水
　　中图分类号：TU991.4
　　文献标识码：B
　　文章编号：1009-2455（2000）01-0007－02

Modification of the Water Supply System of Zhong Yuan Ethylene Plant

　　Abstract:The change of the water supply system of a plant form pressure water supply to gravity automatic-flow water supply makes operation and management much easier, saves water and energy worth more than300000 yuan RMB every year, and has achieved significant economic benefit.
　　Keywords:Water supply ystem; hydraulic calculation; water saving

　　中原乙烯厂是一个石油化工企业，全厂设计生产用水量为800m³/h，水源为黄河水，经市供水厂集中处理后用泵送至乙烯厂工业水池。1997年对上述供水系统进行了改造，由泵加压供水改为重力自流供水。

1 原供水系统存在问题

　　原供水流程：

1.1 水池调节容量小，泵频繁启动
　　乙烯厂工业水池总容积3198m³，扣除消防水量2906m³，有效调节容量仅有292m³。采用14SA－10C泵供水，其工况点流量QI＝1200m3/h，乙烯厂正常生产用水量800m³／h，则：水泵开启时间：
　　　T1=（800+292）/1200=0.91h=55min
　　水泵停止时间：
　　　T2=292/1200=0.365=22min mn
　　可见泵开启之频繁。
1.2 市供水厂与乙烯厂相距2.3km，泵的开启靠调度电话联系，常常有滞后的情况，造成溢流，浪费水资源。每次溢流时间约5min，损失水量约100m³，每月溢流20次左右，水量约2000m³。

2 自流供水的可行性

2.1 运行水位
　　乙烯厂工业水池最高运行水位53.2m，最低水位51.7m，而水厂虹吸滤池出水堰板上最低水位为54.2m，可利用的总水头为：
　　　　　　　H=H_min－H_max=（54.2－53.2）～（54.2－51.7）＝1.0－2.5m
2.2 水池改造
　　乙烯厂原工业水池水管由池顶进入，顶端标高55.10m，此进水标高实现自流供水是不可能的。要把进水管改从池下部进，现浇的钢筋混凝土池壁施工难度是很大的，不易实现。恰好乙烯厂要增容，要扩建一座新的水池，使进水管的改造成为可能。最终的设计是：进水管置于池下部通过虹吸管进入原水池。消防时可由两池同时吸水。
2.3 管道总摩阻系数S总计算
　　①局部摩阻系数Sj：管道有阀门、三通、弯管、缩管、放气、出日等，经统计计算Sj=5.032。
　　②沿程摩阻系数Sy：DN800混凝土管L＝200m，S_y1＝1.15；DN600混凝土双管L=2400m，S_y2′＝63.66；双管并运S_y2＝15.92。
　　　　S_y=S_y1+S_y2＝1.15+ 15.92＝17.07
　　　　S_总= S_j+ S_y=22.102
2.4 自流水量Q计算
　　已知可利用的总水头H=1.0－2.5m，考虑水头损失后，自由水头h＝0.7－2.02m，根据h=SQ²，则有Q=(h/S)
　　　　　　　Q_min=（h_min/S)0.5=(0.7/22.1102)0.5=0.178m³/s=641m³/h
　　　　　　　Q_max=(h_max/s)0.5=(2.02/22.102)0.5=0.3023m³/s=1088m³/h
　　乙烯厂实际生产用水量不到 600m3／h，自流供水量完全可以满足正常生产和消防的需要（消防时可启动泵送水）。

3 自流供水的实施

3.1 为了利用水位差，在水厂虹吸滤池出水管上增加一个溢流水箱，滤池出水直接进到自流管道里，多余的水溢流进清水池。
3.2 更换流量计，自流供水流量流速都是变化的，原来的涡街流量计用在自流供水上精度得不到保证，并且原来流量计安装在缩管上，增加Z管道的阻力。改造中把三个涡街流量计全更换为电磁流量计。
3.3 原来用泵送水时为单管供水，改为自流供水后启用了另一根备用线，用双管供水，水量上有充分的保证。

4 技术经济分析及结语

4.1 自流供水改造费用共花了21.31万元（其中水厂花8.51万元，乙烯厂花12.8万元）。
4.2 减少了泵的日常运转费用。用泵供水耗电指标96度／km³，按实际用水600m³／h计，年需用电：
　　　　96×600×24×365×1.05/1000=52.98万度
　　本市现行综合电价0.55元／度，年节省电费：0.55×52.98＝29.14万元 水泵电机等机械电气磨损维修费约3万元／a，总计32.14万元／a。
4.3 减少了跑水，节省了水费
　　水厂供水成本价1.342元／m³
　　1.342×2000×12=3.22万元
4.4 中原乙烯厂自1997年5月实现自流供水后至今，市供水厂日常供水不用启泵，不再耗电，节约用电开支月余万元／a。乙烯厂不需频繁地联系供水停水事宜，杜绝跑水现象，极大地方便了生产管理。

　　作者简介： 李秀清（1949－）女，1980年毕业于哈尔滨建工学院给排水专业，高级工程师。