侯新军1，陈揖国2，王恺3
摘要：油田矿区供水系统的设备管理是一项较复杂的系统工程。本文综合分析了矿区供水系统的需水规律，介绍了优化设备运行和下泵深度的措施；并通过应用节能新技术，优化了设备的运行工况；总结了取得的节能效益。
关键词：供水系统；设备；优化运行；节能；新技术；效益
中图分类号：TU991.61文献标识码：B
河南油田是一个以油气勘探开发为主的大型采矿企业，其供水系统承担着油区20多个单位，八万名职工家属用水的供水任务。全矿区38口水源井分布在油田生产及生活区内，水资源开采量为5万m3/d左右。
自1972年油田开采以来就开始了供水系统的建设，随着油区建设规模的逐年扩大，纵横交错的地下管网管线锈蚀，阀门老化，跑、冒、滴、漏现象频繁发生，水损失量较大，设备管理有一定难度。
油田矿区供水系统的设备管理是一项较复杂的系统工程，为提高整个系统的效率，我们不是简单地进行设备更新，而是通过对能耗的综合分析，进行设备的优化运行，合理安排设备运行方式，采取挖潜增效措施，达到改善设备性能，提高系统效率，实现经济运行的目的。
一、进行需水规律的综合分析，优化设备运行方式
对矿区生活用水系统需水规律的分析研究是降低能耗最基础的工作，可以通过掌握不同阶段不同时期的需水量，制定合理的供水制度。具体作法是通过设置一定数量的配水管网系统监测点，每天收集各点的数据，绘制油田矿区需水变化曲线图，如黄山水处理厂用水量规律性表现为典型负荷曲线，该负荷曲线分为年负荷变化和日负荷变化两类，见图1。从图1中可以看出早晚各有一个高峰，中午有一个次高峰。掌握了这个用水规律后，我们改变过去不论季节和时段设备运行数量固定不变的方式，根据负荷的变化规律来制定供水方式，即控制水源井泵的运行数量（见表1）和二级泵站的设备运行数量（见表2)，既满足了用户的需求，又降低了能量消耗。
表1一级水源井泵运行方式一览表
表2二级泵站的运行方式一览表（8月）
二、进行地下水资源监测，优化下泵深度水资源
监测工作主要包括监测网点的设置和监测制度的制定，通过监测为水量平衡提供资料，可以指导如何进一步挖掘水源潜力。
38口水源井中的33口安装250QJ型潜水泵五口安装8JD型深水泵。通过对一级水源井的监测，发现23口水源井水位下降现象严重，单井产水量逐年降低，水井单耗上升。如五一村9号井和魏2号井与开采初期相比，水位下降近l0m。为此，我们根据井下水位的具体情况确定下泵深度（见表3），避免了井泵的干抽现象，不仅提高了单井产水量，而且降低了单井的能耗。
表3水源井情况表（选其中9口井为代表）
三、应用节能新技术，优化现有设备的运行工况
我们把相对紧张的资金投入到节能新技术的应用上，对现有设备进行针对性改造。
1．原来水源井的现场是通过一块电流表监测水泵的运行状况，监测数据单一，水池水位亦由人工控制。为此，我们采用遥控、遥信、遥测对水源井的电机电流、电机壳温、泵出口压力、流量等进行遥控，基本实现输水系统的自动监控。
2．原来的二级泵站供水离心泵采用就地控制，水泵的启、停不是完全根据实际用水量和管路压力的变化来调节，而是人工操作。进行变频调速改后，实现了对二级泵站供水离心泵的自动控制。
3．针对因供水管网管线锈蚀、阀门破损严重导致跑、冒、滴、漏频繁发生的情况，在供水系统的设备及管网上应用状态监测与故障诊断技术。如对泵进行振动监测与诊断，对管道系统进行腐蚀测与诊断，对设备和管网的运行状态掌握得较清楚，有针对性地检修，减少了维修时间，避免了过剩维修。
四、节能效益分析
1．通过对一级水源井的监测了解每口井的具体水位，有效地控制下泵深度，基本上杜绝了井泵的无功作业，提高了井泵的作业效率。全年用电量520万kW"h，与2002年相比，下降16万kW"h。
2．合理调整一级水源井泵及二级泵站设备运行方式，根据需水规律按时间段调整设备的运行数量，在满足用户需求的情况下，控制供水总量。全年用电量为193万kW"h，与2002年相比下降20万kW"h。
3．节能新技术的应用和设备监测与诊断工作的开展，明显减少了设备及管网的紧急抢修次数，降低了零部件的消耗和人工及维修成本等，提高了设备的开工率，节能5%~15%，全年可节电35万kW"h。