大口径输水管道水压试验方案浅析

大口径输水管道水压试验方案浅析

周耀武

中南水务工程有限公司 湖南长沙 410075

摘 要：长距离超大口径管道, 受水源、工期、靠背等工程条件限制,水压试验难度较大。本文以浏阳惠科引水管线DN2200管道改迁工程为实例，对新建大口径输水管道水压试验方法进行了研究, 确定了适合大口径球墨铸铁管输水管道工程的水压试验方案, 为工程顺利实施提供了科学依据。

关键词：大口径，输水管道水压试验，方法研究

1、工程概况

浏阳惠科引水管线改迁项目为长沙市引水工程浏阳段DN2200管道迁改工程，主管部分埋设于三一九国道南侧及经九路西侧的绿化带内，主管为DN2200球管，总长1920米，安装DN2200蝶阀1座，DN300排气2座、DN600排污1座。新建球墨铸铁管管道试压是管道工程中不可忽视的一个环节，本次管道试压采用水压试验。由于工期紧，全线一次试压完成。

2、试压后背设计

进行水压试验时，在水的压力的作用下，管端将产生巨大的推力，该推力全部作用在试压段的后背上，如后背不坚固，管段将产生很大的纵向位移，导致接口拔出，甚至于管身产生环向开裂，极易引起安全事故，必须加以重视。试压后背要求如下：

1) 试压后背设在原状土上，并用C30混凝土浇筑挡墩（尺寸5m×3.5m×3m），以保证后背稳定。

2) 试压后背挡墩砼经养护达到80%以上的强度。

3) 试压后背砼平直与且管道轴线垂直。

4) 后背支撑的形式：在砼挡墩内预埋一块3m×3m×50mm钢板，同时管道与3m×3m×50mm盲板焊接封好。然后利用50T千斤顶支撑在两块板之间，再将8根DN300钢管（长约60cm）呈梅花状焊接在盲板上。（详见示意图）

3、管道压力工艺流程设计

管道压力试验工艺流程图

4、注水与排水方法 

根据就近原则，试压用水在原引水管上取水，拆除桩号1+948处原DN2200管道上DN300排气阀，安装DN300PE管与原排气支线连接，接驳后通过此处对打压管线进行注水。

（1）试压注水量：Q=πR2L=3.14×1.1×1.1×1760=6686.9立方米。

（2）注水时间：拟采用DN300PE管利用原水压力进水灌注，每小时注水量约为230立方米，管道注满水理论所需时间为6686.9/230=29小时，由于管道存在高差，排气压强等问题，该部分管道实际注满水所需时间约为30小时。

（3）在桩号0+094检修孔的封板上（管顶标高为63.06米），开一个DN300孔，安装DN300阀门一座，安装相应的DN300管道，待试压工作完成后，开启DN300阀门，利用管道高差，放空部分管道试压水至管道底部76.10米（桩号1+800处，管顶标高为78.30米，管底标高为76.10米）。放空过程中，同时利用桩号0+106处（该处市政排水井标高高于排污管道标高）DN600排污阀协助排水。

5、试验方法

5.1 压力试验

（1）根据施工图设计要求，管道工作压力为0.6MPa，试验压力为1.1MPa。

（2）水压试验时按步骤逐级缓慢升压，直至达到试验压力。在升压的每一步骤中，压力保持一般不小于10min，以平衡管道内的应变，然后再进行下一步骤的升压,每一步骤的升压值约为试验压力的10%，在试验压力下10分钟内，压力降小于0.05MPa，然后降至工作压力进行检查，压力应保持不变，不渗不漏。

（3） 泄漏的处理方法：若管道胶圈接驳处泄漏，立即卸压放水，由专业人员进行全面检查，并修复。

5.2 管道泄压

5.2.1 试压系统在各方共检合格后及时泄压，由试压负责人指挥，按试压排水方案组织实施。

5.2.2 管道系统试压完毕，填写管道压力试验记录。

5.3冲洗消毒：

由于考虑到本次停水带来的影响大，为尽量缩短停水时间，给水管道水压试验前，将对系统管道进行冲洗消毒。采取进水处加注漂白粉的方式进行冲洗消毒，经排污口进行排放并进行取样检测。

漂白粉用量计算:

生活用水管道消毒所用漂白粉数量的计算，其取定数据一般为：每公升水中含有25mg游离氯，漂白粉以含有效氯25%计算。漂白粉用量=25/25/100=100mg/公升。即每立方米消毒用水需0.1kg漂白粉，另加损耗5%，则需0.105kg/m^３。则该管道冲洗消毒所需漂白粉用量为：0.105kg/m^３×6686.9/m^３=702kg

6、安全保证措施

本工程试压管径为DN2200压力管，管径大，承压大，做好现场安全文明施工尤为重要。

（1） 管道系统试压时应划定警戒区，并设专人负责警戒，非试压人员不得进入。严禁采踏敲打正在试压的管线及临时管线。管道试压用设备应性能良好。

（2） 管道系统试压过程中，操作人员与压力表监测人员必须保持联络畅通，以防系统超压。

（3） 试验过程中发现泄漏，严禁带压补焊或修补。施工人员严禁正对法兰口检查操作。

（4）盲板加设时应注意安全，且应符合安全管理规定。

（5）试压合格后降压应缓慢进行，降压速度不宜超过0.5MPa/min，当系统高点压力表为零时，应及时打开进气口，防止系统产生负压。水压试验结束后，排气口周边做好警戒。

（6）作好现场文明施工，杜绝事故发生。每天下班前，施工现场要清理干净。

（7） 管线试压前须办理好相关手续，雷雨天气不得进行试压作业，人员、机具撤离至安全地域，并做好防雷、防雨工作。

7、结语

经过实际工程论证, 在大口径管道试压施工任务, 通过各方的努力基本完成。本文研究的大口径管道试压方法, 已经成功应用于多个长输管道工程, 没有发生任何质量安全事故。该工程水压试验的成功为类似工程提供了依据。

参考文献：

GB50268-2008,给水排水管道工程施工及验收规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.

刘万红、王兆祥，大口径输水管道的水压试验方法及后靠背设计，工程科技Ⅱ辑·建筑科学与工程，2000年，（04），22-23。