郭錦霞
(山西省水利建筑工程局 山西太原 030006)
禹門口提水東擴(kuò)工程位于山西省中南部,是山西省二縱十橫大水網(wǎng)中的第八橫,向臨汾、運(yùn)城六縣(市)(包括:新絳、稷山、襄汾、侯馬、曲沃、翼城)工農(nóng)業(yè)以及農(nóng)村生活供水的保障性給水工程,年農(nóng)業(yè)供水量8 095萬(wàn)m3,工業(yè)供水8030萬(wàn)m3。工程干線起點(diǎn)位于新絳縣禹門口提水工程二級(jí)干渠光馬渡槽末端,終點(diǎn)位于翼城縣西梁水庫(kù),主管線長(zhǎng)48.8 km,DN 2000 PCCP管道。
一級(jí)泵站壓力鋼管安裝主要包括進(jìn)水鋼管及出水鋼管安裝,進(jìn)水管為低壓力管道,最大水位差為5.47 m,出水鋼管由直管、彎管、漸變管及岔管組成。出水管線兩支,至二級(jí)泵站為主管,由七支支管組成,六支供水管線和一支退水管,最小管徑D426;最大管徑D2000;總長(zhǎng)189.3 m。至新絳出水管線為支管,兩支供水管組成,最小管徑 D530;最大管徑D 800,總長(zhǎng)35.77 m。直管為外購(gòu)無(wú)環(huán)縫管,彎管、漸變管及岔管自制管件,安裝前全部進(jìn)行超聲波檢測(cè),結(jié)果全部合格。
通過(guò)水壓試驗(yàn)對(duì)壓力鋼管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工、整體穩(wěn)定性及在設(shè)計(jì)壓力鋼管系統(tǒng)安全運(yùn)行所必須的承壓能力進(jìn)行驗(yàn)證,以確保壓力鋼管系統(tǒng)的可靠運(yùn)行及安全。同時(shí)對(duì)壓力鋼管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工的合理性、正確性、可靠性及鋼管材料的性能、焊縫質(zhì)量、鎮(zhèn)墩和支墩的強(qiáng)度及穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)證,并改善管體缺陷處的受力狀況、減小或消除管體原有的殘余應(yīng)力。通過(guò)較高壓力下的試驗(yàn),及時(shí)發(fā)現(xiàn)管體本身及焊縫、進(jìn)入孔、鎮(zhèn)墩和支墩存在的缺陷并予以處理。
3.1.1 主管線
1)注水口:在主管道封板上裝D50管及閘板閥(1.6 MPa)并利用一級(jí)站永久水源向試壓管道充水。
2)排氣口:在主管封板的上部裝D50鋼管及D50閘閥(1.6 MPa)進(jìn)行排氣。
3)測(cè)壓口:①在ф426管進(jìn)水端封板上裝D25管節(jié)及測(cè)壓管、表計(jì)。表計(jì)量程為0~0.6MPa,精度1.5級(jí)。②在主管出口上部裝D25管節(jié)及測(cè)壓管、表計(jì)(并兼做微量的排氣)
4)加壓口:加壓點(diǎn)選擇在主管出口處,在ф2036管封板處裝設(shè)D25鋼管及D25閘閥,用軟管與加壓泵連接。加壓水源、用人工供給。
5)排水口:各參試支管的進(jìn)水端用封板封堵,并在封板的下部裝排水管道及閘板閥各一組,閥組為D50,承壓為1.6 MPa。排水時(shí)用D50軟管連接排至集水井,集水井裝D50潛水泵一臺(tái),將水排至水庫(kù)。
3.1.2 支管線
1)注水口:在主管道(ф820)端部封板上裝D50鋼管接頭及閘閥(1.6MPa)和用一級(jí)泵站永久水源向試壓管道充水。
2)排氣口:在ф820封板上部裝D50鋼管接頭及D50閘閥(1.6MPa)進(jìn)行排氣。
3)測(cè)壓口:①在ф530鋼管1號(hào)管或2號(hào)管封板上裝D25管節(jié)和測(cè)壓管節(jié)、表計(jì)。表計(jì)量程為0~0.6MPa 1.5級(jí)精度。②在主管出口上部裝D25管及測(cè)壓管節(jié)、表計(jì),表計(jì)量程為0~0.6MPa 1.5級(jí)精度(并兼做微量排氣)。
4)加壓口:加壓點(diǎn)選擇在主管出口處,在ф820管封板上裝設(shè)D25鋼管及D25閘板閥,利用軟管與加壓泵連接,加壓水源由人工供給。
5)排水口:參試鋼管1號(hào)、2號(hào)泵的進(jìn)水端用封板封堵,并在封板的下部裝設(shè)排水管及閘板閥各一組,閥組為D50,承壓為1.6MPa。排水時(shí)D50軟管連接,排至集水井,集水井裝D50潛水泵一臺(tái),將水排至水庫(kù)。
3.2.1 試壓程序
管道充水、檢查→管道分級(jí)加壓至工作壓力管道緩慢→加壓至試驗(yàn)壓力→解除壓力→排水。
3.2.2 操作程序
1)關(guān)閉排水閥。
2)開啟排氣閥(主管封板處,ф2036管最高點(diǎn))。
3)注水:用注水閥注水。
4)充水檢查:當(dāng)管道充滿水后,關(guān)閉充水閥保持12 h,對(duì)所有參加試壓的管道、管件及鎮(zhèn)墩、支墩進(jìn)行全方位檢查,通過(guò)檢查,無(wú)任何異常情況下進(jìn)行加壓。
5)加壓:關(guān)閉排氣管及充水管閥門,開啟加壓泵,向管道加壓,加壓至工作壓的50%;加壓至工作壓力的75%;加壓至工作壓力的100%,保持至30 min,并對(duì)參試管道、鎮(zhèn)墩、支墩進(jìn)行檢查,情況正常,表壓數(shù)值穩(wěn)定。
6)增壓至試驗(yàn)壓力,繼續(xù)緩慢升壓至試驗(yàn)壓力,測(cè)壓表針?lè)€(wěn)定,并檢查管道、管件、鎮(zhèn)墩、支墩應(yīng)無(wú)異常情況,保壓30 min。
7)降壓至工作壓力:下降至工作壓力,保持30 min,對(duì)參試管道、鎮(zhèn)墩、支墩進(jìn)行全面檢查,降壓至常壓。
8)排水:分別開啟出水管排水閥排水至集水井,再由集水井排水至水庫(kù)。
9)試壓完畢。
3.3.1 支線
2012年5月31日,由建設(shè)單位、監(jiān)理、施工單位三方參與進(jìn)行了支線水壓試驗(yàn),9:25開始加壓至工作壓力0.2 MPa,9:27穩(wěn)壓,穩(wěn)壓30 min,壓力表指針?lè)€(wěn)定,9:57穩(wěn)壓結(jié)束,壓力0.2MPa,無(wú)壓降;10:00升壓至試驗(yàn)壓力0.26 MPa,10:02穩(wěn)壓,穩(wěn)壓30 min,壓力表指針?lè)€(wěn)定,10:32穩(wěn)壓結(jié)束,壓力0.26 MPa,無(wú)壓降;10:33降壓至工作壓力0.2 MPa,穩(wěn)壓30 min,壓力表指針?lè)€(wěn)定,11:03降壓結(jié)束,壓力0.2 MPa,無(wú)壓降;11:04卸壓。
3.3.2 主管線
2012年6月2日,由建設(shè)單位、監(jiān)理、施工單位三方參與進(jìn)行了主管線水壓試驗(yàn),09:44開始加壓至工作壓力0.36 MPa,09:45穩(wěn)壓,穩(wěn)壓30 min,壓力表指針?lè)€(wěn)定,10:15穩(wěn)壓結(jié)束,壓力0.36 MPa,無(wú)壓降;10:16升壓至試驗(yàn)壓力0.47 MPa,10:17穩(wěn)壓,穩(wěn)壓30 min,壓力表指針?lè)€(wěn)定,10:47穩(wěn)壓結(jié)束,壓力0.47 MPa,無(wú)壓降;10:47降壓至工作壓力0.36 MPa,10:48穩(wěn)壓,穩(wěn)壓30 min,壓力表指針?lè)€(wěn)定,11:18穩(wěn)壓結(jié)束,壓力0.36 MPa;11:20 卸壓。
試驗(yàn)結(jié)論:管體和焊縫連接部位無(wú)滲漏及異常變形;壓力鋼管伸縮節(jié)及支撐系統(tǒng)工作可靠、正常;壓力鋼管鎮(zhèn)墩未產(chǎn)生位移及擴(kuò)大的變形;水壓試驗(yàn)壓力值符合《水利部山西水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院》禹門口提水東擴(kuò)工程“一級(jí)泵站壓力鋼管設(shè)計(jì)圖”的要求。
水壓試驗(yàn)是一種破壞性試驗(yàn),具有一定的危險(xiǎn)性,存在不安全因素,故在操作過(guò)程中堅(jiān)決杜絕違規(guī)操作,合理安排,統(tǒng)一調(diào)度。
管道水壓試驗(yàn)有效的檢測(cè)到焊口、法蘭強(qiáng)度及嚴(yán)密性等性能,同時(shí)大大提高了系統(tǒng)啟動(dòng)一次成功率,確保了機(jī)組的順利啟動(dòng)。