王子成

(貴州省水利水電勘測設(shè)計研究院，貴陽550001)

1 概 述

1.1 工程概況

岑鞏縣地處貴州東部，黔東南州東北部，位于湘黔兩省三地(黔東南、銅仁、懷化)交界處。岑鞏工業(yè)園位于貴州省黔東南州岑鞏縣縣城以北，南臨國家主干道G65 號高速公路，西至思旸鎮(zhèn)區(qū)、北至大有鄉(xiāng)中心區(qū)以南，總用地面積30.23 km2。本工程位于岑鞏工業(yè)園內(nèi)，距離大有鄉(xiāng)政府所在地5 km，距離岑鞏縣城15 km，對外交通條件好。

岑鞏縣工業(yè)園區(qū)供水工程擬從異溪河左岸提水解決園區(qū)供水問題，在異溪河左岸已建設(shè)泵站(3 ×150 kW)一座，設(shè)計取水位為370.0 m，水泵設(shè)計揚程122.0 m，經(jīng)長約520 m的DN400 輸水鋼管提水至水廠471 m高程進入反應沉淀池，再經(jīng)濾池后進入容積2 000 m3清 水 池，經(jīng) 配 水 管 網(wǎng)(DN500、DN400、DN300、De200)配水到各用水點。水處理廠設(shè)計規(guī)模為1萬m3/d。

1.2 主體工程量

主體工程量包括:

1)鋪設(shè)管徑為DN400 的輸水管520 m。

2)修建日處理能力為10 000 m3水廠1 座。

3)水處理工藝采用混合、反應、絮凝、沉淀、過濾、消毒的常規(guī)工藝，廠區(qū)主要建構(gòu)筑物包括進水計量井1 座。

4)柵條反應池1 座。

5)斜管沉淀池1 座。

6)三閥濾池1 座。

7)2 000 m3清水池1 座。

8)出水計量井1 座。

9)投藥消毒間1 座。

10)綜合樓1 座。

11)門衛(wèi)值班室1 間。

12)生產(chǎn)廢水回收及處理系統(tǒng)1 套。

13)配水管網(wǎng):DN200—500 配水管網(wǎng)總長9 295 m，配套消火栓、閥門井等。

2 壓水試驗程序流程

壓水試驗程序流程見圖1。

3 壓水試驗指揮小組

項目經(jīng)理部針對管道試壓組建了試驗指揮小組，以項目經(jīng)理為總指揮，技術(shù)負責人為組長，有豐富施工經(jīng)驗的技術(shù)人員為試壓小組成員。

4 前期準備

前期準備包括以下4個方面:

1)試壓用的壓力表必須經(jīng)過校驗，并在有效期內(nèi)使用。

壓力表的精度為1.5 級，量程為0 ～2.5 MPa，表盤直徑為150 mm，最小刻度為每格讀數(shù)0.01 MPa。

在試壓中至少使用2 塊壓力表，打壓端及末端(排氣端)各一塊，在其余方便加壓力表處也應加設(shè)壓力表［1］。

2)電動試壓泵應開關(guān)靈活，其工作壓力應能滿足試驗壓力的要求。

3)加壓泵、壓力表應安裝在試驗段下游端部與管道軸線垂直的支管上。

堵板必須有足夠的強度，試壓過程中，堵板不能變形，與管道的接口處不能漏水［2］。

4)試驗管段注滿水后，宜在不大于工作壓力條件下充分浸泡后再進行水壓試驗，浸泡時間應符合表1的規(guī)定:

圖1 試壓程序示意圖

表1 壓力管道水壓試驗前浸泡時間

5 管道試壓

根據(jù)管道進水口的位置和水源距離，設(shè)置打壓泵，接通上水管道，安裝好壓力表，監(jiān)視系統(tǒng)的壓力下降。

檢查全系統(tǒng)的管道閥門關(guān)閉狀況，觀察其是否滿足系統(tǒng)或分段試壓的要求。

連通上水管道向管線內(nèi)注水，在管道最高點安裝放空閥，管道注滿水待管道內(nèi)的空氣排完后，關(guān)閉放空閥門，試壓泵開始進行水壓試驗［3］。

5.1 升壓

對于水壓試驗必須要在管道內(nèi)無氣體的狀態(tài)下才可進行。

通常情況下，會采用升壓試驗的方式來排除管道內(nèi)氣體，且要保證氣體完全排盡。實際操作時，如何檢驗氣體是否完全排盡也是一個重要的工序。一般有以下3 種情況就說明管道內(nèi)有殘余氣體:

1)升壓過程中，水泵一直在對管道進行充水，但是壓力上升很慢。

2)升壓時，壓力表指針擺動幅度很大且讀數(shù)不穩(wěn)定。

3)升壓至80%后，停止升壓，打開放水閥門，水柱中有“突突”的聲響并噴出許多氣泡。

所以，遇到上述情況即可斷定管道內(nèi)氣體未排盡，要繼續(xù)進行排氣。

5.2 管道水壓試驗相關(guān)標準

本試驗采用壓力降試驗方式，試驗壓力應按表2選擇確定。

表2 壓力管道水壓試驗的試驗壓力 MPa

5.2.1 預試驗階段

預試驗階段分以下3個步驟進行:

1)將管道內(nèi)水壓緩緩地升至試驗壓力并穩(wěn)壓30 min，期間如有壓力下降可注水補壓，但不得高于試驗壓力。

2)檢查管道接口、配件等處有無漏水、損壞現(xiàn)象。

3)有漏水、損壞現(xiàn)象時應及時停止試壓，查明原因并采取相應措施后重新試壓。(注:本工程管材主要為球墨鑄鐵管及聚乙稀PE 管，可以直接進入主試驗階段。)

5.2.2 主試驗階段

主試驗階段分以下2個步驟進行:

1)停止注水補壓，穩(wěn)定15 min。

2)當15 min后壓力下降不超過表3 中所列允許壓力降數(shù)值時，將試驗壓力降至工作壓力并保持恒壓30 min，進行外觀檢查若無漏水現(xiàn)象，則水壓試驗合格。

表3 壓力管道水壓試驗的允許壓力降 MPa

5.3 注意事項

1)對管道進行升壓前，應該將管道內(nèi)氣體進行清除;升壓中，若出現(xiàn)彈簧壓力計表針不穩(wěn)的現(xiàn)象，而且伴隨著壓力上身較慢，則應該停止升壓，將管道氣體進行再次的清除，待氣體完全清除后繼續(xù)進行升壓。

2)升壓時也要循序漸進，例如，可以通過分級的方式進行一級一級的升壓。壓力每升一級后都應該對管道的后背、管身以及接口等相關(guān)部位進行仔細的檢查，待檢查無誤后再升壓。

3)對于水壓試驗過程中，若發(fā)現(xiàn)缺陷部位不可立刻進行修補，此時，可以將缺陷處進行標記，待卸壓之后方可進行修補。

若管道經(jīng)過嚴密性試驗且合格以后，按補償器供應商的要求拆除限位約束裝置，將試壓管段的放空閥打開進行放空，管道內(nèi)壓力降為常壓時，開啟排水閥門，將管線內(nèi)的水排除。

4)管道試壓過程中，請業(yè)主、監(jiān)理及有關(guān)技術(shù)監(jiān)督部門到現(xiàn)場進行監(jiān)督，試驗合格后填寫試壓記錄并請各方簽字確認。

5)水壓試驗如不符合設(shè)計要求，派人沿線檢查是否有接口漏水，在確定接口無問題時，組織技術(shù)人員進行原因分析，確定是否由于氣溫/陽光照射等原因造的壓力降。

6)若是由于接口問題，將試壓管段兩端放空閥門打開進行放空，修補問題接口后重新進行試驗及試驗結(jié)果確認。

7)管道分段試壓措施按現(xiàn)場施工所形成的自然段或?qū)嶋H施工留頭段進行分段試壓。

6 注水與排水方案

注水水源采用水廠供水沿程臨時管道用水點接水，若相鄰兩段管線均需試壓，可以考慮在一條管線打壓合格后，直接將該管線內(nèi)的水引向另一管線，以節(jié)約用水。

考慮到水壓試驗后的水質(zhì)完好，可以將水壓試驗后的水直接進行再利用。

7 安全防范與管理措施

主要有以下兩個方面:

1)當對管道進行水壓的試驗時，不僅要注意試驗結(jié)果，還要防止出現(xiàn)安全事故。

因為利用水壓試驗管道的時候，管端會由于一定的水的壓力而產(chǎn)生巨大的推力。由水產(chǎn)生的推力一般都會完全施加于試壓段水管的后背處。所以，此時，倘若水管后背強度不夠，無法承受產(chǎn)生的推力，則會造成管段發(fā)生較大的縱向位移，致使接口拔出，有時候甚至會出現(xiàn)管身環(huán)向開裂的現(xiàn)象，這樣就極有可能引發(fā)安全事故。

2)試壓設(shè)備和試壓管道范圍內(nèi)為試壓禁區(qū)。

試壓禁區(qū)設(shè)專人把守，禁止非試壓人員進入。

8 結(jié) 語

本工程管道由于安裝在人行道下，公路路基為基礎(chǔ)回填后的壓實基礎(chǔ)，管道安裝時間緊，任務重，由于本工程屬于市政工程項目，管道上的附屬物多，其中沿程消火栓每120 m以內(nèi)安裝一套，沿程主管閥門及各廠區(qū)用水設(shè)置的閥門點多，路基回填基礎(chǔ)試壓時無后背支撐點，若采用現(xiàn)澆混凝土作為后背支撐施工時間長，直接影響公路工期。管道安裝到位經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理通過外觀檢查驗收合格后就及時進行管道回填，對于管道安裝后的分段試壓不具備條件。

［1］唐中偉，楊雪，莊景春. 高壓壓水試驗施工工藝研究與應用［J］. 西部探礦工程，2009(01):36 －38.

［2］肖勇. 壓水試驗在新建鐵路隧道勘察工程中的應用［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2009(21):66.

［3］沈亞興，盧泳. 抽水蓄能電站高壓壓水試驗成果分析［J］.土工基礎(chǔ)，2010，24(01):19 －20.