DB12T 442-2011 水平衡测试方法

ICS27DB122011-02-21发布2011-05-01实施天津市质量技术监督局IDB12/T442—2011本标准结合天津市用水单位的具体用水条件，在GB/T7119—2006《节水型企业评价导则》和GB/T12452—2008《企业水平衡与测试通则》的基础上，进行了以下细化补充：——对用水分类加以细化；——补充并规范了用水技术档案包括的内容；——规范了水平衡测试内容、程序及方法；——规范统一了水平衡测试报告内容及水平衡测试数据统计分析表格。本标准由天津市节约用水办公室提出。本标准由天津市节约用水事务管理中心、天津农学院水利工程系起草。本标准主要起草人：周建芝、荣维铨、李绍飞、唐宗、王伟、孙振、余萍、孙书洪。本标准由天津市节约用水办公室负责解释。DB12/T442—20111水平衡测试方法本标准规定了用水单位水平衡及其测试的相关术语定义、要求、测试方法、结果分析和相关报告书写格式。本标准适用于天津市行政区域内非居民用水户水平衡测试、计算、用水分析。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T7119—2006节水型企业评价导则GB17167用能单位能源计量器具配备和管理通则GB/T18916（所有部分）取水定额3术语和定义3.1以用水单位为考察对象的水量平衡，即该用水单位内各用水单元或系统的输入水量之和应等于输出水量之和。3.2在用水研究和水平衡测试中，一般要把测试对象从周围的环境（事物）中划分出来，做到有明确的边界和范围，边界之内就是研究与测试的对象，称为用水系统，包括进水、排水的管路，用水设备、器具等。3.3按照用水三级计量管理模式，由用水计量与用水系统组合成的网络。应说明用水过程、主要流向、计量点的计量器具配备现状以及计量点与计量器具的配备规划。3.4指与生产无关的厂（场）区内用水。3.5DB12/T442—2011指对所有用水系统的水量测定工作均在同一时间同步进行，并获得水平衡的一种测试方式。3.6指按划分出的水平衡测试单元，自下而上，从局部到整体，逐级进行水平衡的一种测试方式。3.7指在较长的水平衡测试周期内，在正常的生产条件下每隔一定的时间，分别进行水量测定，最后综合历次测试的数据得到水平衡方框图的一种方式。3.8指单位用户内部划分的可以单独计量用水量的区域。根据用水单元的复杂程度和包含的用水点数量，用水单元可以分成不同的层次和不同的大小。4用水分类用水包括生产用水和非生产用水。生产用水按生产过程可分为主要生产用水、辅助生产用水和附属生产用水；非生产用水包括居民生活用水、外供水、基建临时用水和其它用水。具体分类方法见图1。外购水生产用水★外购水生产用水★★★非生产非生产用水水源取水源取水★★ 图1用水分类示意图5用水技术档案5.1用水户应建立用水技术档案，内容包括：a)与用水节水相关的文件、政策、法规、标准、规范、规章、制度；DB12/T442—20113b)生产能力、产值、主要产品产量、工艺流程、用水种类、节水用水技术改造、主要用水设备及工序用水情况；c)各种用水水源（自来水、地下水、地表水、污水回用水、海水及其它水源）的水量、水质和水温参数；d)近年（3年～5年）供水、用水、排水日常记录用水台账、统计报表（包括月报表、旬报表或周报表）等相关汇总表格；e)近年（3年～5年）供水、排水管网图（包括始建情况及改造后现状f)用水计量网络；g)历年用水节水技术改造情况及效益；h)近年（3年～5年）的水平衡测试报告。5.2用水技术档案应符合国家档案管理的规定。5.3用水户应明确专人管理用水技术档案，并对档案不断完善和补充，保持用水技术档案的完整性和延续性。6水平衡图示与水平衡方程式6.1水平衡图示以水的流向表示进入（输入）和排出（输出）用水系统的水量，与其化学成分和物理状态无关。水平衡图示见图2。-------,------------------------------------;VfVf,VtVtVsVdVl图2水平衡图示6.2水平衡方程式输入表达式：+Vf+Vs=Vt.....................................(1)输出表达式：,t+Vd+Vl+Vs................................(2),输入输出平衡方程式：DB12/T442—20114,+Vf+Vs=Vcy,+Vco+Vd+Vl+Vs...........................(3),式中：Vcy——输入到本系统的循环水量，m3；Vcy——由本系统输出的循环水量3Vf——新水量，m；33Vs——输入到系统的串联水量，m；3Vs——由本系统输出的串联水量3Vt——用水量，m；33Vco——耗水量，m；33Vd——排水量，m；33Vl——漏失水量，m。37水平衡测试内容水平衡测试包括以下内容：a)确定供排水管网状况；b)根据管网情况及用水分类，按照不同种类用水情况，根据主要生产系统、辅助生产系统和附属生产系统确定用水系统，并明确用水系统中供水点和排水点的输入、输出关系。c)根据用水特点和各用水工序的流量、水温、水质差异，确定测试周期。d)结合生产状况，收集与用水相关的各种参数及资料（如工艺的用水特点，技术水平，对水温、水压、水质的要求，工艺中各项用水设备、装置的性能）。e)各种水量的测试。包括新水量、串联水量、循环利用水量、耗水量、排水量、渗漏量、溢流量和回收量的测定，有必要时还须对用水点的水温、水质、水压进行测试。f)测试数据的汇总整理。g)综合平衡。通过计算各系统的局部平衡求得整体平衡，通过计算瞬时动态平衡求得较长时间统计期的静态平衡，最后得到整体水平衡。h)合理化用水分析及整改建议。8水平衡测试程序8.1水平衡测试包括四个阶段：准备、测试、汇总和分析，具体步骤见图3。DB12/T442—20115准备测试汇总分析图3水平衡测试工作程序框图8.2准备8.2.1组织落实应设置部门或人员对水平衡测试工作进行统一组织、协调和领导。8.2.2技术落实8.2.2.1审查用水技术档案，调查摸清用水情况。调查内容包括：生产规模、工艺特点及流程、主要用水设备、生产负荷等生产工艺情况；计划用水指标、用水许可指标和用水定额指标档案；各类用水水源；给排水系统及回收重复利用管网；各项用水历年的统计资料；供用水方式，循环水系统，串联重复利用所涉及的用水设备（装置冷却塔、换热器、冷却器等主要用水设备的运行情况；用水计量配备情况。8.2.2.2检测用水户各供水点及用水点的水表配备率、计量率及水表精度。计量器具的配备要求应符合国家相应的法律法规或技术规范。8.2.2.3提取用水技术档案，编制各种记录和统计空白表单。8.2.2.4水平衡的记录和统计表格见第10章，表单内容的设置可参照附录B。8.2.2.5各用水户可根据不同的工艺和流程，编制符合自身用水特点的各种记录和统计表单，记录和统计表单应全面、真实地反映用水情况。8.2.2.6绘制用水流程图DB12/T442—20118.2.2.6.1根据用水管网和用水工艺，按照用水户、车间（用水单元）和用水设备，绘制出不同层次的用水流程图。8.2.2.6.2在用水量测试时，如发现用水流程图与实际情况不符，应对其进行及时修正和调整。8.2.2.7根据生产档案，整理、填写和校验用水户取水水源情况表、生产情况统计表、计量水表配备情况等基础表格（参见附录B）。8.3测试8.3.1取水测试测试取水量、水压、水温、水质参数。8.3.2进行各水量的测试，具体测试方法见第9章。8.4汇总8.4.1填写测试数据8.4.1.1以水量为参数，按工艺流程或用水流程顺序逐项填写用水系统水平衡测试表（参见附录B中8.4.1.2汇总各生产用水系统水平衡测试表，填写车间（用水单元）各工序、各用水系统水平衡测试用水户各类用水水平衡测试统计表（参见附录B的表B.10）以及用水户年用水情况表（近3～5年参8.4.2绘制水平衡方框图绘制用水户层次、车间或用水单元层次及重要装置和设备的水平衡方框图（参见附录C）。要求：各用水系统均用方框表示，方框内写明用水系统的名称，方框之间的相对位置，既要考虑到与实际工艺流程一致，又要考虑到水量分配关系清晰、明了。8.5分析8.5.1水平衡计算分析8.5.1.1水平衡计算单位应以m3/d计。8.5.1.2水平衡计算公式，见6.2部分。8.5.1.3分析应从以下四个方面进行，并将这些平衡关系通过图与表的形式反映出来，在基本数量上图与表必须统一。a)用水系统内的输入、输出水量平衡；b)车间（用水单元）内输入、输出水量平衡；c)各车间（用水单元）的输入、输出水量平衡；d)用水户的输入、输出水量平衡。8.5.1.4水平衡计算允许误差应符合有关规定。8.5.2用水评价主要包括以下五方面：发现问题、找出原因、明确潜力、制定解决方案及提高用水水平。8.5.2.1根据水平衡测试结果，按GB/T18916、GB/T7119-2006等标准有关要求，计算用水户各种用水评价指标，包括单位产品取新水量、万元产值新水量、重复利用率、漏失率、排水率、废水回用DB12/T442—20117冷却水循环利用率、蒸汽冷凝水回用率、达标排放率及非常规水资源替代率等评价指标，具体用水分析表格参见附录B中表B.11。8.5.2.2合理化用水评价。包括以下五方面：渗漏损失率、工艺的节水程度、冷却水循环利用情况、水的重复利用情况及生活用水的节水程度。8.5.2.3用水管理状况评价。应符合GB/T7119-2006的规定。8.5.2.4用水设备评价。包括以下两方面：用水现状是否符合设计要求及用水情况与先进水平比较。8.5.2.5节水潜力分析。包括以下两方面：有效利用量及损失量。a)有效利用量分析。分析计算正当的损耗量、可能的回收量、能够加以重复利用的水量；b)损失量分析。分析计算不可避免的损失量和可避免的损失量。其中可避免的损失量又分为现阶段可以解决的损失量及现阶段经济力量不足或技术条件不具备不可解决的损失量。8.5.3提出整改建议。8.5.4编写水平衡测试报告。9水平衡测试方法9.1划分测试子系统根据生产流程或供水管路等特点，把具有相对独立性的生产工序、装置（设备）或生产车间、部门等，划分为若干个用水系统，即水平衡测试子系统。9.2水平衡的测试方式9.2.1一次平衡测试适用于用水周期小于24h或用水均匀、不存在周期性的用水系统。9.2.2逐级平衡测试适用于具有可逐层分解的用水系统，且易于选取具有代表性测试时段的用水户。9.2.3综合平衡测试适用于连续批量型或非连续批量型生产的用水户，特别是难以确定具有代表性测试时段的用水户。9.3测试点的选取在用水技术档案基础上，按照不同用水种类、不同用水情况，选取测试点。9.4测试时间的确定选取生产运行稳定的、有代表性的时段，每次连续测试时间为48h～72h，每24h记录一次，共取3~4次测试数据。9.5测试参数9.5.1水量参数9.5.2水质参数DB12/T442—2011有必要时，应测试用水和排水的水质。9.5.3水温参数应测定循环水进出口及对水温有要求的串联水的控制点的水温。9.6水量测试方法实测水量可采用水表法、容积法、流速法、堰测法以及便携超声波流量计等方法测定，应符合计量检定规程的规定。在不具备测试条件的情况下，对于有可靠用水量记录的用水系统，可通过对历史数据的统计分析得到水量数值；对于用水定额稳定、运行可靠的用水设备，可采用设备的用水定额值。敞开式循环冷却水系统耗水量计算方法可参见附录A。9.7用水计量器具配备和管理要求应符合国标GB17167-2006的规定。9.8漏失水量的测定9.8.1对于有条件停水的用水系统，应关闭全部用水阀门，测试时间内水表读数的改变量即为漏失水量。9.8.2对于无条件停水的用水系统，采用容积法或现场安装超声波流量计等方法对全部水表进行校验，当二级水表的计量率为100％时，一级水表计量数值与二级水表计量数值之差即为漏失水量。9.8.3当无条件对全部水表进行校验时，当二级水表的计量率为100％时，一级水表计量数值与二级水表计量数值大于35％时，可近似认为其大于部分为该区的漏失水量，具体取值依据水表校验情况而定。9.8.4对所有用水户应按照上述方式进行漏失水量测试。对可能漏水的部位进行检查，及时维修。确保用水系统无异常泄漏以后，进行水平衡测试。10水平衡测试数据的统计水平衡测试数据主要用表格统计，应包括以下图表：a)取水水源情况表（参见附录B中表B.1b)近年（3～5年）用水情况表（参见附录B中表B.2c)生产情况统计表（参见附录B中表B.3d)计量水表配备情况表（参见附录B中表B.4e)水平衡测试数据记录表（参见附录B中表B.5f)水处理装置测试表（参见附录B中表B.6g)用水系统水平衡测试表（参见附录B中表B.7h)车间（用水单元）各工序、各用水系统水平衡测试统计表（参见附录B中表B.8i)各车间（用水单元）水平衡测试统计表（参见附录B中表B.9j)各类用水水平衡测试统计表（参见附录B中表B.10k)用水分析表（参见附录B中表B.11l)用水户、主要用水车间或用水单元水平衡方框图（参见附录C）。11水平衡测试报告书DB12/T442—20119水平衡测试报告书应包括以下方面内容。11.1基本概况应包括用水户基本情况、生产规模和主要生产产品。11.2用水现状应包括水源种类、取水水量及水质、供水管网图、近年来实施的节水措施的完成时间、项目投资、节水量、主要用水项目的投资效益分析。11.3水平衡测试的依据水平衡测试的依据标准。11.4水平衡测试数据统计与图示应符合第10章规定。11.5用水合理化分析a)冷却循环水分析；b)锅炉用水分析；c)工艺用水分析；d)生活用水分析；e)排水及污废水处理分析；f)渗漏及溢流水量分析。11.6用水评价a)节水管理制度；b)用水评价指标；c)用水管理情况；d)节水技术先进性。11.7节水潜力分析应符合8.5.2.5的规定。11.8整改建议根据合理化分析、用水评价、节水潜力分析，提出整改建议。DB12/T442—2011（资料性附录）敞开式循环冷水系统耗水量的计算方法A.1敞开式循环冷却水系统耗水量敞开式循环冷却水系统耗水量，可用式(A.1)计算：Vco冷＝F+G....................................(A.1)式中：Vco冷——敞开式循环冷却水系统耗水量，m3/h；3F——吹散水量，m/h；33G——蒸发损失水量，m/h。3A.2敞开式循环冷却水系统的吹散水量计算敞开式循环冷却水系统的吹散水量不易测量时，可用式（A.2）计算：F=R×K.....................................(A.2)式中：3R——循环冷却水量，m/h；F——吹散水量，m3R——循环冷却水量，m/h；K表A.1吹散损失系数KK——吹散损失系数（K的选取参见表A.3敞开式循环冷却水系统的蒸发水量计算A.3.1当冷却介质的温度较低时，可根据自身情况用式（A.3）计算：G=R.S.Δt.C..................................(A.3)式中：3G——蒸发损失水量，m/h；3R——循环冷却水量，m/h；S——蒸发损失系数，kg/kJS的选取参见表A.2Δt——冷却水进出温度差，℃。C——水的比热，kJ/(kg·℃)。DBDB12/T442—20110A.2蒸发损失系数Sλ= λ= 式中：G——蒸发损失水量，m3/h；R——循环冷却水量，m3/h；C——水的比热，kJ/(kg·℃)；λ——冷却塔进口水温度相应的蒸发潜热，kJ/kg；S——蒸发损失系数，kg/kJS的选取参见表A.3蒸发损失系数SDB12/T442—2011水平衡测试报告书中的表格格式表B.1水平衡测试报告书中的表格格式表B.1水温℃值硬输水管径输水管径非常规水资源水量包括：海水、苦咸水、城镇其它循环水量1其它循环水量2表B.2近年用水情况表（近3年～5年）DBDB12/T442—2011B.3计量水表配备情况表表B123DB12/TDB12/T442—2011表B.7测试结果量次数12345678920212223注1：新水量、循环水量以及串联水量的空注212）为重复利用水量，该项为系统外、系统内的重复利用水量之和，故等于（411）的总和。AB新量.表B8车间（用水单元表B8车间（用水单元合计工序各用水系统水平衡测试统计表工序各用水系统水平衡测试统计表、量123456789DB12/T442—2011表B.9各车间（用水单元）水平衡测试统计表复利用用水排溢回量量水流收率%量量量%量量1234569DB12/T442—2011用用污其它其它废水工艺其它排水水水水循回用串量水类系再环用水联量量别统34水量56量7回用量8水量9辅助生产用水附属生产用水取水量=∑1+2.111用水分析表DBDB12/T442—20111Vd-1VsVsVs三车三车间五车间车车间四车间VcyVcyVcyVcyVcyVcyVd-1VfVd-1Vs-2Vs(2)Vs(2)Vs-3Vs-3辅助生产系统VfVs外供Vd-1新水串联水VcyVcy炉房VcyVs-1~Vs-3VcyVcy空压站循环水串联水制氧站（资料性附录）水平衡方框图示例Vd-1Vd-1Vs主要生产系统九车间九车间八车间六车间七车六车间七车间VcyVcyVcyVcyVcyVcyVfVs-1Vs-2Vs(2)Vs-3鼓鼓风机站生活VcyVcyVsVsVd-1（蒸汽）Vd-2生活Vd-2生活Vs(2)Vs水源取水泵站外购水等其他水源取水泵站外购水等其他VsVfVf净化水厂VVf净化水厂水站VfVf处理站V-1V-1Vs-2Vf处理站Vs-3Vs-3VfVf其他DBDB12/T442—201Vd-1外排Vd-2污水Vd-1生产排水外排11VVf工业净化水959Vs经工艺装置换热后的工业净化水74949783