屏蔽冷卻水管道模塊水壓試驗影響因素分析

摘 要：管道水壓試驗作為檢驗管道強(qiáng)度和嚴(yán)密性的一道關(guān)鍵工序，在管道安裝過程中起到非常重要的作用。本文對高溫氣冷堆示范工程屏蔽冷卻水系統(tǒng)管道模塊水壓試驗過程中影響試驗結(jié)果的滲漏量、溫度變化和積氣量等因素進(jìn)行分析，找出影響管道水壓試驗結(jié)果的主要因素，為今后的實驗提供改進(jìn)依據(jù)，提高試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：水壓試驗；滲漏量；溫度變化；積氣量

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.229

水壓試驗連接管道如圖1所示，本文中只按照規(guī)格為Φ38×4mm的管路進(jìn)行計算，管道長度約為1680m，試驗過程中對水溫度變化通過紅外線測溫儀進(jìn)行監(jiān)測，系統(tǒng)充水時間約4h，在環(huán)境溫度在22℃--24.5℃，強(qiáng)度試驗壓力為3.0 MPa時間為10min，嚴(yán)密性試驗壓力為2.0MPa時間為30min。試驗用壓力表等級為1.6級的壓力表兩個，表的滿刻度值為被測最大壓力的1.5～2.0倍。

試驗前打開連接管上部最高點排氣閥，待有水溢出時關(guān)閉閥門，試驗采用4DY100-48型電動試壓泵進(jìn)行升壓，升壓過程見表2，采用紅外線溫度測量儀對試驗管路進(jìn)行溫度測量，測量儀精度為0.1℃。

在試驗過程中，當(dāng)試驗壓力升至2.1MPa，壓力表讀數(shù)出現(xiàn)擺動，試壓泵繼續(xù)升壓則壓力表讀數(shù)無明顯變化，現(xiàn)場溫度觀測記錄顯示試驗介質(zhì)溫度無明顯變化，經(jīng)過10分鐘后壓力下降至1.3MPa，按照上述數(shù)據(jù)按公式2計算可得△V=72.11L，經(jīng)過試壓人員檢查發(fā)現(xiàn)在連接管焊縫處有兩個滲漏點，經(jīng)過泄壓后進(jìn)行補(bǔ)焊處理，重新進(jìn)行水壓試驗，按照試壓曲線圖2要求，試驗結(jié)果與表吻合。上述情況在屏冷水系統(tǒng)模塊管道試壓過程中曾多次出現(xiàn)，滲漏點均發(fā)生在臨時試壓管焊縫處，正式焊縫未發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，通過分析該部分焊縫作為試驗臨時焊縫，未做液體滲透及射線探傷，受人為因素影響較大，試壓時易出現(xiàn)滲漏。為減少因管道焊縫滲漏引起的試壓時間延后，需要在施工過程中提高人員質(zhì)量意識，建議必要時對臨時焊縫進(jìn)行液體滲透檢查。

當(dāng)泄漏點修復(fù)后繼續(xù)進(jìn)行水壓試驗按表2中記錄的溫度數(shù)據(jù)，查表帶入公式7可知，在管道強(qiáng)度試驗過程中溫度變化致使水的體積變化百分率為0.0022%，可得△V=4.226L，故溫度變化對水壓試驗會產(chǎn)生影響不宜在環(huán)境溫度有明顯變化的時間段進(jìn)行。

4 水壓試驗的主要影響因素

4.1 泄漏點與管道的長度有直接關(guān)系

通過實驗我們發(fā)現(xiàn)，水壓試驗管道越長，管道系統(tǒng)水壓試驗升壓時間越長，需補(bǔ)充的水量增加，因系統(tǒng)容積大，壓力表波動不易觀察到，小的漏點還不易發(fā)現(xiàn)，在試驗過程中泄漏多發(fā)生在臨時試壓管線上，會給系統(tǒng)留下質(zhì)量隱患。

4.2 管道內(nèi)部存氣與管道的高點排氣閥數(shù)量、位置有關(guān)

最高點排氣閥數(shù)量足夠、位置合理則升壓時間越短，避免在管道內(nèi)積氣，升壓快、穩(wěn)，避免系統(tǒng)升壓波動和氣囊產(chǎn)生。

4.3 環(huán)境溫度變化對水壓試驗結(jié)果的影響

不宜在環(huán)境溫度變化明顯的時間進(jìn)行，應(yīng)選擇適宜的氣溫時段，如宜在上午進(jìn)行水壓試驗[4]，對于管道模塊的水壓試壓溫度的影響較小，但在冬季施工過程中應(yīng)注意防止管道內(nèi)部的水結(jié)冰，一旦結(jié)凍將會造成管道破裂對系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞，同時在試驗后及時用壓縮空氣進(jìn)行吹掃。

5 結(jié)論

綜上所述，管道模塊進(jìn)行水壓試驗主要受到滲漏量、存氣量等方面因素的影響，常溫下溫度變化對管道模塊的影響很小，根據(jù)實際情況在試壓過程中未經(jīng)無損探傷檢測的臨時管線焊縫易出現(xiàn)泄漏，為此在屏冷水管道安裝中應(yīng)提高該類焊縫的焊接質(zhì)量，同時在試壓開始前應(yīng)在管道模塊的最高點設(shè)置排氣閥排盡氣體避免積氣對試驗結(jié)果的影響，水壓試驗注意環(huán)境溫度變化不宜在溫度變化較大的情況進(jìn)行。在水壓試驗期間需對各種危險因素進(jìn)行分析和動態(tài)跟蹤，及時處理發(fā)現(xiàn)的問題防止危險發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB50235-2010.工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范[S].

[2]工藝管道ASME B31.3[S].

[3]劉建軍，章寶華.流體力學(xué)[M].北京：北京大學(xué)出版社，2006.

[4]鄭勇.管道水壓試驗影響因素及危險源分析[J].湖北，武漢.

作者簡介：鄭艷奇（1983-），男，工程師，主要工作業(yè)績高溫氣冷堆核電站示范工程管道安裝技術(shù)及氦密封檢漏技術(shù)研究。