周軍國,陳寶玲
(1.山東省水利科學研究院,山東 濟南 250014;2.東營市水利局,山東 東營 257091)
近幾年由于連續(xù)天氣干旱造成多地飲水及工業(yè)用水緊張,上馬了大批南水北調配套工程及應急調水工程,由于工期緊張,并且受水源及投資限制,傳統(tǒng)水壓試驗方法無法滿足大口徑壓力管道工程的工期和投資要求,現(xiàn)結合某工程實例,談談大口徑壓力管道整體水壓試驗的方法與經驗。
工程設計采用DN2200 mm管道2根,管道中心間距3.3 m,設計流量12.6 m3/s,輸水方式為加壓輸水,管材工壓為0.8~1.6 MPa,管道總長12.3 km,鋼管總長約3 km,預應力鋼筒混凝土管(PCCP)總長9.3 km,共設5個閥門井。
根據(jù) 《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》(GB50268-2008)及設計單位確定的試驗規(guī)程,結合工程實際情況,在每個閥門井混凝土鎮(zhèn)墩上游側加設盲板及連通管,采用整體升壓、分段封閉法進行水壓試驗,本次管道水壓試驗總體思路為:管道安裝完畢→管道內清理→完全沖水浸泡→加至規(guī)定壓力→持續(xù)規(guī)定時間→試驗結束。
根據(jù)設計單位確定的管道水壓試驗分段節(jié)點,試驗起始位置為泵站出口電動檢修蝶閥,終止位置為隧洞進口,管道由5處閥門井混凝土鎮(zhèn)墩試驗分段節(jié)點,共將管道分成6段試壓,打壓口分別設在1、3、5號閥門井。壓力情況如表1。
表1 壓力情況表
1)加壓設備選用1臺多級泵,規(guī)格采用大流量、高揚程加壓泵。2)壓力計采用彈簧壓力計,精度不低于1.5級。3)最大量程為試驗壓力的1.3~1.5倍。4)表的公稱直徑不小于150 mm,使用前先進行校正。
盲板采用φ2200 mm,厚度20 mm的鋼板(Q235)雙面貼角焊接制作而成,兩面焊接井字型槽鋼。盲板兩側用DN200 mm的鋼管連接,鋼管上設球閥和傳力伸縮器,上游側管道頂安裝壓力表,在管道外側焊接連通短管及閘閥。
1)管道充水。采用統(tǒng)一整體充水方案,即利用泵站前池蓄水,通過泵站設置的管道充水泵向管道注水,各試壓分段盲板處主管線鋼管底部設置旁通管路,保證各段能連續(xù)充水。
2)浸泡。按規(guī)范規(guī)定,在不大于工作壓力(0.81 MPa)的情況下浸泡 72 h。
3)分段打壓。開啟3處打壓泵進行分級升壓,每次以0.1 MPa為一級。先升至試驗壓力的30%,穩(wěn)壓15~30 min,無異常情況時,繼續(xù)升壓至試驗壓力的60%,穩(wěn)壓15~30 min,無異常情況時,升到試驗壓力。關閉該試驗段連通管閘閥,穩(wěn)定15 min,當15 min壓力下降不超過0.03 MPa時,保持該壓力30 min,進行外觀檢查,若無漏水現(xiàn)象,則壓力試驗合格。
4)泄壓。打開連通管閥門、打壓口閥門進行緩慢泄壓。
1)整體打壓法可分段加壓或同時加壓,在加壓或減壓過程中,相鄰兩段壓力差應控制在0.3 MPa以內。
2)試驗過程中蝶閥、排氣閥均應在開啟狀態(tài),應從相對低點進行緩慢充水,確保充分排氣,管道積氣可導致升壓困難。
3)應選取相對高點進行進行打壓,可加快打壓速度,節(jié)省試驗成本。
4)設計工作壓力較小的情況下可采用盲板替代閥門法,即把盲板安裝到蝶閥位置。
5)工程地質情況復雜部位宜采用螺旋鋼管,不宜采用玻璃鋼管。
6)蝶閥螺栓宜采用加強級熱鍍鋅單頭螺栓,采用電動液壓扳手,分三次對角緊擰緊螺栓。
7)水壓試驗方案應在工程施工前確定,試驗設備應與工程同步安裝。
總之,整體升壓、分段封閉打壓法可通過連通管閘閥、各打壓泵的開關進行綜合調試各試驗段壓力及盲板兩側壓差,可大大縮短試驗周期及節(jié)省靠背費用,靈活、簡便,經濟、快捷。