机械化工
科技风2018年4月
D 01：10.19392/j . cnki . 1671-7341.201812107
鲍虎
广州能源检测研究院广东广州511447
摘要：汽车行业水平衡测试是针对汽车生产企业全部用水量的收支平衡测试，通过分析汽车生产工艺用水特点制定测试方 案，并依据测试标准完成测试，掌握企业各用水单元平衡关系，出用水管理上的问题，提出改进、挖掘节水潜力，并结合广东某汽 车厂水平衡测试实例，分析其用水现状，得出测试结论，为改善企业节水提供有明确方向。
关键词：汽车：水平衡测试：工业节水1汽车行业水平衡测试的含义及依据
水平衡是指用水单元输人水量和输出量之间的平衡关系，而汽车行业水平衡测试则是通过科学的技术方法明确汽车企 业在输人、耗水、排水、溢漏等环节中具体分布，为汽车企业用 水节水提供理论依据[1]。
企业水量平衡测试的依据主要为《节水型企业评价导则》GB/T 7119-2006、《企业水平衡测试通则》GB/T 12452-2008、《节水型生活用水器具》CJ/T 164-2014、《用水单位水计量器具 配备和管理通则》GB 17167-2006、《菜类液体输送系统节能监 测》GB/T 16666-2012、《建筑给排水设计规范》GB 50015-2003 (2009年版）、《国家有关的检定规程及现场测试规范》[2]。
2汽车行业用水特点汽车行业用水的性质、以及主要生产工艺相同。其主要生 产工艺为：冲压工艺、焊装工艺、涂装工艺、总装工艺。除车间、食堂、办公楼等生活用水外，其它主要为生产线工艺用水及空 调和设备冷却塔用水，包括涂装车间、树脂车间、焊装车间、总 装车间等生产用水，生产线用水主要为水洗、清洁为主，冷却塔 用水为工艺冷却塔及空调冷却塔的补水，其耗水主要为风力损 失、散热蒸发。
3汽车行业水平衡测试方法
汽车行业的水量平衡测试是一项技术性较高的工作，前期 需要投人大量的准备工作，对汽车整个用水工艺应有一个较为 清晰的认识，在对汽车企业用水情况、用水管理制度等做了全 面了解的基础上，制定现场测试方案，进行现场测试，最后计算 分析测试数据及统计报表数据并完成水平衡测试，具体测试分 为准备阶段、实测阶段、汇总阶段、分析阶段这四个阶段 进行[3]。
第一，对企业近几年用水情况和设备进行详细调查，熟悉 汽车工厂的所有用水管网的走向，用水及排水
的情况，以及了 解各用水点的工艺流程，安装完善计量设备，绘制供排水管网 图以及水表计量图、配备图。第二，对一二级水表进水量数据 统计分析；采用现场测试与监测历史数据相对比统计方法和供 水管道采用听音杆、听漏仪、管线仪相结合的查漏方式进行，发
表1主要生产日用水量平衡分析成果
用水类别用水量/占总用水量的比例（％)新水量/占总新水量的比例（％ )
重复利用水量排水量耗水量漏失水量
间接循环冷却水42879.5
41.4
341.8
12.2
42537.7
341.8
间接直流冷却水
————————产品用水—
—
—
—
—
—
—
—
洗涤用水(循环）22756.2
21.9
1775.8
63.220980.41603.8172.00洗涤直流(直流）—
—
—
—————直接冷却水
————————其他
—
—
—
—
—
—
—
—
(下转第I 26页）
现漏点等问题，，再进行管网改造填漏等措施，确保无漏点；第
三，对汽车工厂各级用户、各部门洗手间等地方的用水器具进 行了水流量的测量和节水器具数量的统计。第四，对汽车工厂 大部分水表或流量计的编号、读数、口径及生产厂家进行了记 录。第五，根据几天的测试情况及汽车工厂用水情况，绘制汽 车工厂水量平衡图。第六，根据测试数据的分析结果，结合现 场测试和单位的实际情况，提出针对汽车工厂的节水建议及节 水改造方案。
4汽车行业水水平衡测试实例分析4.1用水单位概况
广东某汽车厂始建于1998年7月1日，拥有3条生产线和 1个研究开发公司，占地总面积为393万平方米，年产能力为 60万辆。工厂取水为市政自来水，主要供二线车间、三线车间 及发动机车间的生产生活用水，用水设备包括：空调冷却塔、工 艺冷却塔、涂装生产线、发动机缸体线及缸盖线等。汽车工厂 现有一级水表2个，二级水表30个，二线车间使用的是机械式 水表，三线车间及发动机车间均安装了电磁
式流量计，二级水 表的配备率达到100%。厂区用水经2个并联的一级水表计量 后，进人2个总容量为3200m 3水池，经水菜加压至0.42M p a 后 供至各生产车间及综合部门使用。汽车工厂的计量设备配备 基本齐全，满足日常节水管理要求。
4.2测试结果
本次测试对按照测试步骤对工厂连续7天的用用水情况 进行跟踪、同步侧量用加权平均法获得了汽车厂正常工作情况 下的水量日周期变化数据。在水量平衡测试期间，广汽本田汽 车有限公司增城工厂日取水量为2807. 6m 3，日耗水量 为831.5m 3，日排水量为1902. 5m 3，生产用水总计为 103686. 2m 3，重复用水量则以工艺循环水、间接冷却水以及中 水回用为主，日中水回用量为1902. 5m 3，日总重复利用水量为 100878.6m 3，重复利用率为97. 3%，间接冷却水循环率: 99. 2%，漏失率:2. 6%，达标排放率：100%，废水回用率: 100%，单位产品取水量:3. 03m 3/辆。
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机械化工科技风2〇18年4月
表2疲劳损伤系数
循环类型评定节点循环次数交变应力循环幅MPa允许循环次数疲劳损伤系数
日常操作蒸汽出口
10000
89.47650000.013油进口171.3431000.232蒸汽进口162.2480500.208油出口170.1437370.229
汽车工厂设备断电蒸汽出口
2700
89.47650000.004油进口171.3431000.063蒸汽进口162.2480500.056油出口170.1437370.062
年度维修蒸汽出口
25
89.4765000 3.27e-5油进口171.3431000.0006蒸汽进口162.2480500.0005油出口170.1437370.0006
累积蒸汽出口0.037油进口0.2956蒸汽进口0.2645油出口0.2916
从表2可以看出，再热器主要部位的累积疲劳损失系数皆小于ASME V I I I第二册5.5. 3中式5. 38所要求的数值1，故再热器 在设计循环次数内不会发生低周疲劳破坏。
4结论 定通过；最大疲劳累积损伤系数出现在油进口外壁面倒角处，本文通过有限元计算，得到了再热器的应力分布，根据相 最大值为0.2956，小于1.0，故在设计循环次数内，蒸发器不会关标准得到应力评定及疲劳评定，结果表明再热器的最大应力 发生低周疲劳破坏。
利用系数出现大弯头内部壁面，最大值为0.9099，小于1.0，评
(上接第120页）表2辅助生产日用水量平衡分析成果
用水类别用水量/占总用水量的比例（％ )新水量/占总新水量的比例（％)重复利用水量排水量耗水量漏失水量直接冷却
————————间接冷却35715.734.4257.79.235458.00257.70洗涤用水————————其他1961.6 1.959.1 2.11902.559.100
表3附属生产日用水量平衡分析成果
用水类别用水量/占总用水量的比例（％)新水量/占总新水量的比例（％)重复利用水量排水量耗水量漏失水量办公149.80.1149.8 5.30119.830.00绿化————————食堂59.90.159.9 2.1047.912.00浴室89.90.189.9 3.2071.918.00其他73.60.173.6 2.600073.6
通过测试发现汽车厂以冷却循环用水量为主，且耗水量占 整个新水量的12.2%，为整个企业耗水量最大用水单元，其次 企业在洗涤用水环节排水量较大。企业通过节水技术改造，采 用中水回用技术减少了排水，大大节约了企业生产中必须的新 水量，其中日节约水量达1902. 5m3，占整个新水量的67. 8%，同时企业将继续在耗水量方面继续挖掘节水潜力。该汽车厂 通过水平衡测试，确定了各生产工艺用水的情况，为出用水 管理上存在的问题及薄弱环节，提供明确方向，同时为今后节 水整改扩展了思路。
5结语
随着汽车行业的发展，汽车产量逐年增加，工业用水不断 增长，加强汽车行业用水管理、提高用水效率已成为汽车企业 不断改进的目标。开展水平衡测试工作是加强企业用水管理、提高用水效率的基础。通过测试，汽车企业可以明确汽车企业
各工艺用水状况以及用水平衡关系，发现汽车生产过程中用水
管理上的问题，提出改进、挖掘节水潜力。企业节水是一个持
久不断完善的工作，而汽车生产线自动化的提高对用水提出了
新要求，今后汽车行业会在循环用水、中水回收，减少耗水等方
面不断努力，为构建节水型城市打好坚实基础。
参考文献：
[1] 俞芳琴，李硌.工业企业水平衡测试技术研究[J].节水 灌溉，2010，（11):62-«.
[2] 张东莱，王占升，卢峰.水平衡测试技术研究及应用 [J].南水北调与水利科技，2012,10(02) :159-160.
[3 ]常明旺，赵海生，杜世勋，等.工业用水与节水管理技术 [M].北京：中国石化出版社，2〇11.
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