長距離輸水預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管道的水壓試驗(yàn)探討

【摘要】對長距離PCCP輸水管道，整體水壓試驗(yàn)是對工程質(zhì)量檢驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)。在工程實(shí)施過程中，現(xiàn)行規(guī)范中有些規(guī)定實(shí)現(xiàn)難度較大或者意義不大，有些規(guī)定偏于寬松。通過對工程實(shí)踐和試驗(yàn)成果進(jìn)行分析，認(rèn)為可以加大水壓試驗(yàn)段的長度，試驗(yàn)時(shí)可利用雙向密封的檢修閥門作為堵板，建議根據(jù)不同的壓力等級、管徑合理確定水壓試驗(yàn)合格標(biāo)準(zhǔn)。

【關(guān)鍵詞】長距離；輸水管道；水壓試驗(yàn)

引言

長距離、大口徑輸水管道輸水流量較大，壓力較高，若出現(xiàn)輸水安全事故則會對管道沿線居民和環(huán)境造成較大影響。運(yùn)行前進(jìn)行管道試壓能夠?qū)斔艿赖慕涌?、管材、施工質(zhì)量等進(jìn)行全面檢查，是對管道安裝及鋪設(shè)后進(jìn)行最后質(zhì)量鑒定的必要手段，是檢驗(yàn)輸水管道及相關(guān)設(shè)備是否滿足設(shè)計(jì)工況的關(guān)鍵措施，為確保系統(tǒng)能夠安全正常啟動(dòng)、保證運(yùn)行安全，對輸水管道工程必須進(jìn)行水壓試驗(yàn)。

1、試壓準(zhǔn)備工作

第一步要進(jìn)行的工作是管道的端頭需要用封嘴封住，然后檢查進(jìn)行試壓工作的井內(nèi)裝置是否有漏裝的情況。第二步工作是將試驗(yàn)需要用的裝置進(jìn)行連接，并且檢查連接是否完好，重新需要檢查是否有漏裝等情況。最后一步是檢查，檢查試壓進(jìn)內(nèi)的排氣閥和排泥閥是否打開，如果沒有打開，將排氣閥和排泥閥打開。

2、輸水管道水壓試驗(yàn)方式

由于管道管徑大，因此水壓試驗(yàn)壓力對分段處封堵設(shè)施會產(chǎn)生較大荷載，使封堵設(shè)施布置型式復(fù)雜、投資大。根據(jù)工程管道縱斷面布置和管道壓力由起點(diǎn)至終點(diǎn)逐漸降低的特性，管道水壓試驗(yàn)采用了全管段整體充水、分段靜態(tài)升壓的方式。該方式通過分段處封堵設(shè)施所承受的下游靜水頭，大大降低上游管段水壓試驗(yàn)時(shí)封堵設(shè)施所承受的荷載，從而簡化了封堵設(shè)施布置型式，有效降低了管道水壓試驗(yàn)費(fèi)用，并可多次進(jìn)行試驗(yàn)，便于工程的運(yùn)行管理。

3、壓力試驗(yàn)

3.1試壓管段的后背設(shè)計(jì)

（1）后背應(yīng)設(shè)置在原狀土或人工后背上；土質(zhì)松軟時(shí)，應(yīng)采取加固措施； （2）后背墻面應(yīng)平整，并且應(yīng)與管道軸線垂直。

3.2輸水管道充水

當(dāng)長距離壓力管道為空管狀態(tài)時(shí)，主水泵出口閥門打開，會造成主水泵由零流量向大流量迅速變化，極易使主水泵進(jìn)入不穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，危及運(yùn)行安全，因此主水泵初次啟動(dòng)或停泵重新啟動(dòng)時(shí)，對壓力管道進(jìn)行充水是非常必要的。另外，在工程運(yùn)行過程中管道檢修或更換都是不可避免的，因此管道充水和水壓試驗(yàn)不僅需要在工程建設(shè)期間進(jìn)行，而且需在工程運(yùn)行過程中多次進(jìn)行。選擇簡單、可靠的管道充水及水壓試驗(yàn)方案是長距離大口徑輸水管道安全、穩(wěn)定運(yùn)行的有效保障。長距離輸水管道沿線大都為山區(qū)地段，地表水源的水質(zhì)、水量較難保證。該工程采用蓄水前池充水方式，利用蓄水前池水位與輸水管道高程差進(jìn)行自流充水。輸水管道充水時(shí)，除管道末端封堵設(shè)施連通閥門2處于關(guān)閉狀態(tài)外，其余連通閥門全部打開。

3.3升壓

當(dāng)注水結(jié)束后，管道內(nèi)的水壓達(dá)到平衡時(shí)我們開始的工作就是進(jìn)行增壓。第一步升壓的時(shí)候?qū)⒆⑺畷r(shí)打開的排氣閥將其關(guān)閉。第二步計(jì)算管線中注入水的流量，并且準(zhǔn)確的測量，使用流量計(jì)來進(jìn)行測量。第三步控制升壓使的壓力，不能太快，應(yīng)該均勻的升壓，當(dāng)控制壓力控制在60%以內(nèi)時(shí)，控制速率必須在0.2MPa/min以內(nèi)，當(dāng)控制壓力控制在80%往后時(shí)，控制速率必須在0.02MPa/min以下；第四步當(dāng)壓力控制的壓力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)試壓的一半時(shí)應(yīng)該保持壓力20分鐘。然后觀察壓力管道是否有壓力下降，和壓力管道是否有泄露等情況，如果壓力管道沒有下降的壓力，我們將繼續(xù)進(jìn)行的工作就是升壓。第六步如果空氣含量在升壓的過程中，壓力管道的空氣含量超標(biāo)，就需要采取合理的措施來解決問題，采取措施的方法是，先對管線進(jìn)行減壓，減壓后將排氣閥門打開，反復(fù)重復(fù)這個(gè)環(huán)節(jié)并觀察排氣口出現(xiàn)的一些情況，如果管線內(nèi)空氣滿足要求，則繼續(xù)進(jìn)行升壓。

3.4壓力降與滲水量

試驗(yàn)管段灌滿水后浸泡時(shí)間不應(yīng)少于24h，當(dāng)試驗(yàn)水頭達(dá)到規(guī)定水頭時(shí)開始計(jì)時(shí)，應(yīng)該觀測管道的透入水量，直至觀測結(jié)束時(shí)，應(yīng)不斷地向試驗(yàn)管段內(nèi)補(bǔ)水，保證水壓的穩(wěn)定，滲水量的觀測時(shí)間不得低于于40min.實(shí)測滲水量應(yīng)按下式計(jì)算：實(shí)測滲水量=W補(bǔ)水量/（T實(shí)測滲水量觀測時(shí)間×L試驗(yàn)管段的長度）。

3.5試壓數(shù)據(jù)記錄

水壓試驗(yàn)過程中，應(yīng)認(rèn)真做好各類試驗(yàn)數(shù)據(jù)和突發(fā)情況的記錄，包括工程名稱、試驗(yàn)時(shí)間、樁號及地段、管道內(nèi)徑、管材類型、接口種類、試驗(yàn)段長度，詳細(xì)記錄升壓開始/結(jié)束時(shí)間、穩(wěn)壓開始/結(jié)束時(shí)間、試驗(yàn)壓力穩(wěn)定時(shí)間、工作壓力穩(wěn)定時(shí)間、穩(wěn)壓時(shí)間內(nèi)補(bǔ)水量、實(shí)測滲水量等，穩(wěn)壓結(jié)束卸壓開始時(shí)記錄開始/結(jié)束時(shí)間、卸壓速率。試驗(yàn)過程中的所有突發(fā)情況應(yīng)詳細(xì)記錄，作為今后核查時(shí)的有力證據(jù)和依據(jù)，最后，相關(guān)人員簽字。

4、水壓試驗(yàn)的安全措施

1）水壓試驗(yàn)前應(yīng)制定切實(shí)可行的安全措施，由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人或指派業(yè)務(wù)水平較高的管理人員擔(dān)任總指揮，堅(jiān)持統(tǒng)一組織，統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，所有參與人員服從調(diào)度，積極配合，及時(shí)匯報(bào)試驗(yàn)情況。2）試驗(yàn)人員應(yīng)具備專業(yè)技能。所有參與人員應(yīng)明確分工，明確各自崗位的職責(zé)要求，責(zé)任落實(shí)到每一位參與人員身上。試驗(yàn)前進(jìn)行安全技術(shù)交底，落實(shí)到各個(gè)環(huán)節(jié)，不留死角。3）對管道沿線有架空供電線路的區(qū)域，試壓時(shí)必須做好安全防護(hù)設(shè)施，防止因管道爆管而引起觸電和損毀電力設(shè)施的安全事故。4）后背頂撐、管道連接段及加壓泵周圍嚴(yán)禁站人；水壓試驗(yàn)時(shí)，嚴(yán)禁修補(bǔ)缺陷，有滲漏點(diǎn)時(shí)應(yīng)做好標(biāo)記，卸壓后再修補(bǔ)。5）管道試壓排出的水應(yīng)及時(shí)排放至指定地點(diǎn)，不得影響周圍環(huán)境或造成積水，并應(yīng)采取措施確保人員、交通和附近設(shè)施的安全。

結(jié)語：

經(jīng)過實(shí)際工程論證，在大口徑管道試壓施工任務(wù)，通過各方的努力基本完成。本文簡述的長距離輸水管道山地如何試壓施工程序，已經(jīng)成功應(yīng)用于多個(gè)長輸管道工程，沒有發(fā)生任何質(zhì)量安全事故。

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