郭謹(jǐn)

（遼寧省石佛寺水庫管理局，遼寧沈陽110003）

PCCP管道水壓試驗(yàn)

郭謹(jǐn)

（遼寧省石佛寺水庫管理局，遼寧沈陽110003）

在供水壓力輸水管道工程中，管道的水壓試驗(yàn)是一項(xiàng)非常重要的施工和檢驗(yàn)環(huán)節(jié)。文中根據(jù)設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，在施工中完成了PCCP管道水壓試驗(yàn)，保障了輸水管道運(yùn)行安全。

供水工程；預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管PCCP；水壓試驗(yàn)

某大型供水工程采用壓力輸水管道，管材為預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管，管徑DN 3 200。水壓試驗(yàn)分段長度采用首段1 km，其余每段不大于10 km。試壓段采用打壓管作為封堵；根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，分5段進(jìn)行水壓試驗(yàn)。根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，PCCP管道工作壓力為0.6 MPa。試驗(yàn)壓力為0.9 MPa。

1 水壓試驗(yàn)原理

管道水壓試驗(yàn)段兩端采用專用打壓管進(jìn)行封堵，注水點(diǎn)選擇在每段高程較高的排氣三通附近打水井，水井?dāng)?shù)量根據(jù)周邊地質(zhì)、地下水位條件確定，主選靠近過河段的排氣三通注水進(jìn)行水壓試驗(yàn)，水壓試驗(yàn)完成后將該段管道內(nèi)的水導(dǎo)入下一段。施工過程中在需要注水的排氣三通盲板上安裝注水閥門及壓力表，根據(jù)需要在其他排氣三通上安裝打壓表，在2個打壓管三通盲板上安裝閥門及壓力表。在選定的加壓排氣三通盲板上安裝注水加壓設(shè)備。

通過排氣三通向管道內(nèi)注水，打壓管在水溢出之前進(jìn)行封堵及安裝壓力表等設(shè)備，通過注水點(diǎn)向管內(nèi)注水，同時打開各個排氣閥，使管內(nèi)空氣排出。管內(nèi)注滿水后，關(guān)閉排氣閥，將升壓泵與注水閥門連接，進(jìn)行升壓注水。

水壓試驗(yàn)合格后將排水閥打開，進(jìn)行泄壓排水。試驗(yàn)原理見圖1。

圖1 注水、打壓管線設(shè)備安裝示意圖（單位：mm）

2 水壓試驗(yàn)合格判定標(biāo)準(zhǔn)

水壓試驗(yàn)合格的判定依據(jù)是允許壓力降值和允許滲水量值。即試壓時，水壓升至試驗(yàn)壓力后穩(wěn)定15 min，實(shí)測壓力下降值不大于0.03 MPa，將試驗(yàn)壓力降至工作壓力并保持30 min，外觀檢查無滲漏。采用注水法測量滲水量，保持管道試驗(yàn)壓力恒定，恒壓延續(xù)時間2 h，當(dāng)壓力下降，及時向管道內(nèi)補(bǔ)水，但最大壓降不得大于0.03 MPa，并計(jì)量恒壓時間內(nèi)補(bǔ)入試驗(yàn)管段內(nèi)的水量，實(shí)測滲水量不大于最大允許滲水量，即判定水壓試驗(yàn)合格。

3 水壓試驗(yàn)過程

管道壓水試驗(yàn)前，必須將水壓試驗(yàn)部位管道兩側(cè)至管頂以上500 mm的土方回填分層夯實(shí)。管線的鎮(zhèn)墩與錨固結(jié)構(gòu)等均完成并達(dá)強(qiáng)度后才能進(jìn)行壓水實(shí)驗(yàn)。試驗(yàn)壓力和試驗(yàn)方法均按GB50268-2008《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》進(jìn)行。

3.1 試壓前的準(zhǔn)備工作

1）在管線封堵之前，必須對管道內(nèi)進(jìn)行徹底的清掃，確保管內(nèi)無雜物，清理時應(yīng)注意保護(hù)好閥門密封膠墊；對管道內(nèi)接口進(jìn)行全面檢查，確保所有接口處理完成。

2）試驗(yàn)管段兩端打壓管以及沿線各支墩、空氣閥井、泄水閥井等部位安排專人負(fù)責(zé)觀測，同時配備通訊工具，保持通訊暢通。以便試壓發(fā)現(xiàn)有問題時及時聯(lián)系及時采取處理措施。現(xiàn)場道路交通必須保持暢通。

3）水源選擇。為了保證管道分段水壓試驗(yàn)用水符合規(guī)范的要求，管道分段水壓試驗(yàn)用水采用地下水，在管線旁打深井作為水源。由于分段水壓長度不等，PCCP管道DN 3 200需水量不等，以及各種損耗等，各段實(shí)際所需水量不盡相同。根據(jù)本標(biāo)段管道特征、沿線地形以及地質(zhì)情況，采用打深井向管道注水。打井位置盡量選擇在靠近河流與排氣閥井排氣三通交匯處。

水井的布置和打井深度根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際地質(zhì)情況、地下水位情況等來確定。水壓試驗(yàn)時，根據(jù)實(shí)際單井出水量，如出水量不滿足使用要求時，可以增加打井?dāng)?shù)量，滿足試驗(yàn)用水量。

4）管線進(jìn)行試壓前，要求試驗(yàn)段管道安裝完成且檢查合格，管頂以上回填已經(jīng)完成，管段內(nèi)止推體系管道接口砂漿已經(jīng)完成并達(dá)到強(qiáng)度要求。沿線所有閥門、設(shè)備等必須安裝及調(diào)試完成，保證閥門能夠正常開啟和關(guān)閉動作。

5）臨時管線布置。根據(jù)水源位置及管線情況，鋪設(shè)注水、加壓臨時管線并安裝水泵、壓力計(jì)等。試壓注水位置設(shè)置在試驗(yàn)段內(nèi)排氣三通DN 800支管位置，支管上加裝盲板，盲板上設(shè)置進(jìn)水管、臨時打壓線路、應(yīng)急放水口和安裝壓力表管道，在臨時打壓管道上安裝水表作為試驗(yàn)時注水量計(jì)量使用；排水位置設(shè)置在泄水系統(tǒng)處。

6）壓力計(jì)、加壓泵、注水泵的選擇和安裝。臨時管線進(jìn)水管選擇直徑DN 100鋼管，配套閥門使用25 kg閥門。試壓管段兩端各安裝壓力計(jì)一支，靠表處連接一閥門。接裝壓力計(jì)時應(yīng)把支管內(nèi)的空氣排凈，以防止升壓時壓力計(jì)指針波動頻繁而損壞壓力計(jì)。

根據(jù)標(biāo)段試驗(yàn)壓力，選用最大量程為1.6 MPa壓力計(jì)，壓力計(jì)精度等級1.6級，表盤的直徑150 mm，壓力計(jì)在使用前進(jìn)行校正。

根據(jù)各試壓段，確定注水泵和試壓泵的型號。滲漏試驗(yàn)時采用水表進(jìn)行注水量計(jì)量，記錄好注水量。

3.2 試壓方法和措施

3.2.1 向試壓管道內(nèi)充水

當(dāng)準(zhǔn)備工作全部完成之后，開始向試壓管道內(nèi)充水。采用深井抽水向管道內(nèi)充水，注水口設(shè)置在打壓管支管處，充水時要先打開試壓段管線所有排氣閥以排出氣體，泄水系統(tǒng)排水閥門應(yīng)關(guān)閉，當(dāng)充水至排出的水流中不帶氣泡，水流連續(xù)時，即可關(guān)閉排氣閥門，全部管線注滿水后停止充水。充水時流速不應(yīng)過快，以免在管內(nèi)積存較多的空氣，導(dǎo)致試壓時壓力讀數(shù)不準(zhǔn)，造成壓降假象。

注水時，安排人員沿線進(jìn)行巡視，檢查各閥門、管身及接口等部位是否有滲水漏水現(xiàn)象發(fā)生。一旦發(fā)生應(yīng)及時停止注水并進(jìn)行處理，必要時立即放水泄壓。

為使管道內(nèi)壁及接口材料充分吸水，水充滿后應(yīng)充分浸泡后再進(jìn)行試壓，浸泡時間不少于72 h。

3.2.2 試壓方法

升壓時按照每0.1 MPa為一級緩慢升壓，每升一級應(yīng)檢查閥門、支墩、管身及接口等部位，如無異?，F(xiàn)象，再繼續(xù)升壓。升壓過程中，若發(fā)現(xiàn)壓力計(jì)表針擺動、不穩(wěn)，且升壓較慢時，應(yīng)重新排氣后再升壓。

試驗(yàn)管段兩端打壓管以及沿線空氣閥井、泄水閥井等部位安排人員負(fù)責(zé)觀測并作好記錄，觀測人員配備通訊工具，保持通訊暢通；每升壓一級，由各部位觀測人員記錄情況，并向水壓試驗(yàn)調(diào)度及負(fù)責(zé)人匯報；試壓時有任何情況，隨時向水壓試驗(yàn)調(diào)度及負(fù)責(zé)人匯報?，F(xiàn)場配備至少2臺客貨兩用車，用于通勤和運(yùn)輸設(shè)備物資等。

1）預(yù)試驗(yàn)階段。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，試驗(yàn)段管線工作壓力0.6 MPa，試驗(yàn)壓力0.9 MPa。

將管道內(nèi)水壓升至試驗(yàn)壓力并穩(wěn)壓30 min，穩(wěn)壓期間如有壓力下降可注水補(bǔ)壓，但不得高于試驗(yàn)壓力；檢查管道接口、配件等處有無漏水、損壞現(xiàn)象；若有漏水、損壞現(xiàn)象要及時停止試壓，要查明原因并采取相應(yīng)措施后重新試壓。

2）主試驗(yàn)階段。停止注水補(bǔ)壓，穩(wěn)定15 min；當(dāng)15 min后壓力下降值不大于0.03 MPa時，將試驗(yàn)壓力降至工作壓力并保持恒壓30 min，進(jìn)行外觀檢查。若無漏水現(xiàn)象，則水壓試驗(yàn)合格。

采用注水法進(jìn)行實(shí)際滲水量測試。

最大允許滲水量公式為：

式中：q為允許滲水量，L/（min·km）；Di為管道內(nèi)徑，mm。

注水法試驗(yàn)程序：水壓升至試驗(yàn)壓力后開始計(jì)時。每當(dāng)壓力下降，及時向管道內(nèi)補(bǔ)水，采用水表計(jì)量注水量；但最大壓降不得大于0.03 MPa，保持管道試驗(yàn)壓力恒定，恒壓延續(xù)時間不得少于2 h，并計(jì)量恒壓時間內(nèi)補(bǔ)入試驗(yàn)管段內(nèi)的水量。

實(shí)測滲水量計(jì)算公式為：

式中：q為實(shí)測滲水量，L/（min·km）；W為恒壓時間內(nèi)補(bǔ)入管道的水量，L；T為開始計(jì)時至保持恒壓結(jié)束的時間，min；L為試驗(yàn)管段的長度，m。

水壓試驗(yàn)及時填寫相關(guān)記錄，合格后整理、提交水壓試驗(yàn)報告。

3）卸壓排水。水壓試驗(yàn)經(jīng)過現(xiàn)場監(jiān)理、建設(shè)單位、施工單位等共同驗(yàn)收合格通過后，進(jìn)行緩慢降壓，不能引起顫動，要緩慢開關(guān)閥門，防止產(chǎn)生水錘，任何情況下閥門不能全開，同時逐步打開放氣閥，保證管道排水過程中，空氣補(bǔ)充進(jìn)管道。

試壓段排水根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況可通過泄水系統(tǒng)就近向泄水渠排水。排水時應(yīng)防止形成負(fù)壓，排水過程中應(yīng)注意控制閥門的開度。

在管線排水結(jié)束后，應(yīng)檢查排氣閥及排水口處的水位，確認(rèn)無危險后方可緩慢打開泄水閥門，拆除充水、排水臨時管線、水泵及發(fā)電機(jī)等。

4 水壓試驗(yàn)時的注意事項(xiàng)

1）管道升壓時，管道的氣體應(yīng)排除，升壓過程中，發(fā)現(xiàn)彈簧壓力計(jì)表針擺動、不穩(wěn)，并且升壓較慢時，應(yīng)重新排氣后再升壓。

2）在試壓管段起伏的頂點(diǎn)應(yīng)設(shè)排氣孔排氣。

3）沿管線所有鎮(zhèn)、支墩，在試壓時應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

4）當(dāng)管道內(nèi)有壓力時，嚴(yán)禁修整管道缺陷和緊固螺栓，檢查管道時不得用手錘敲打管壁和接口。

5）管道灌水后必須讓其充分浸泡，才能保證管道試壓準(zhǔn)確性。

6）試壓泵通常安裝在管段的低端，試壓系統(tǒng)的閥門都必須起閉靈活，嚴(yán)密性好。

7）試驗(yàn)區(qū)域注意安全，由于水壓試驗(yàn)壓力高，管徑大，危險很大，因此在操作過程中必須注意安全。

8）管道試壓完畢，適當(dāng)時侯再進(jìn)行泄水，避免發(fā)生水淹地影響村民生產(chǎn)事件發(fā)生。

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2016-10-20