PCCP管道水压试验
2017-03-27郭谨
郭谨
（辽宁省石佛寺水库管理局，辽宁沈阳110003）
PCCP管道水压试验
郭谨
（辽宁省石佛寺水库管理局，辽宁沈阳110003）
在供水压力输水管道工程中，管道的水压试验是一项非常重要的施工和检验环节。文中根据设计和规范要求，在施工中完成了PCCP管道水压试验，保障了输水管道运行安全。
供水工程；预应力钢筒混凝土管PCCP；水压试验
某大型供水工程采用压力输水管道，管材为预应力钢筒混凝土管，管径DN 3 200。水压试验分段长度采用首段1 km，其余每段不大于10 km。试压段采用打压管作为封堵；根据现场实际情况，分5段进行水压试验。根据设计标准，PCCP管道工作压力为0.6 MPa。试验压力为0.9 MPa。
1 水压试验原理
管道水压试验段两端采用专用打压管进行封堵，注水点选择在每段高程较高的排气三通附近打水井，水井数量根据周边地质、地下水位条件确定，主选靠近过河段的排气三通注水进行水压试验，水压试验完成后将该段管道内的水导入下一段。施工过程中在需要注水的排气三通盲板上安装注水阀门及压力表，根据需要在其他排气三通上安装打压表，在2个打压管三通盲板上安装阀门及压力表。在选定的加压排气三通盲板上安装注水加压设备。
通过排气三通向管道内注水，打压管在水溢出之前进行封堵及安装压力表等设备，通过注水点向管内注水，同时打开各个排气阀，使管内空气排出。管内注满水后，关闭排气阀，将升压泵与注水阀门连接，进行升压注水。
水压试验合格后将排水阀打开，进行泄压排水。试验原理见图1。
图1 注水、打压管线设备安装示意图（单位：mm）
2 水压试验合格判定标准
水压试验合格的判定依据是允许压力降值和允许渗水量值。即试压时，水压升至试验压力后稳定15 min，实测压力下降值不大于0.03 MPa，将试验压力降至工作压力并保持30 min，外观检查无渗漏。采用注水法测量渗水量，保持管道试验压力恒定，恒压延续时间2 h，当压力下降，及时向管道内补水，但最大压降不得大于0.03 MPa，并计量恒压时间内补入试验管段内的水量，实测渗水量不大于最大允许渗水量，即判定水压试验合格。
3 水压试验过程
管道压水试验前，必须将水压试验部位管道两侧至管顶以上500 mm的土方回填分层夯实。管线的镇墩与锚固结构等均完成并达强度后才能进行压水实验。试验压力和试验方法均按GB50268-2008《给水排水管道工程施工及验收规范》进行。
3.1 试压前的准备工作
1）在管线封堵之前，必须对管道内进行彻底的清扫，确保管内无杂物，清理时应注意保护好阀门密封胶垫；对管道内接口进行全面检查，确保所有接口处理完成。
2）试验管段两端打压管以及沿线各支墩、空气阀井、泄水阀井等部位安排专人负责观测，同时配备通讯工具，保持通讯畅通。以便试压发现有问题时及时联系及时采取处理措施。现场道路交通必须保持畅通。
3）水源选择。为了保证管道分段水压试验用水符合规范的要求，管道分段水压试验用水采用地下水，在管线旁打深井作为水源。由于分段水压长度不等，PCCP管道DN 3 200需水量不等，以及各种损耗等，各段实际所需水量不尽相同。根据本标段管道特征、沿线地形以及地质情况，采用打深井向管道注水。打井位置尽量选择在靠近河流与排气阀井排气三通交汇处。
水井的布置和打井深度根据现场实际地质情况、地下水位情况等来确定。水压试验时，根据实际单井出水量，如出水量不满足使用要求时，可以增加打井数量，满足试验用水量。
4）管线进行试压前，要求试验段管道安装完成且检查合格，管顶以上回填已经完成，管段内止推体系管道接口砂浆已经完成并达到强度要求。沿线所有阀门、设备等必须安装及调试完成，保证阀门能够正常开启和关闭动作。
5）临时管线布置。根据水源位置及管线情况，铺设注水、加压临时管线并安装水泵、压力计等。试压注水位置设置在试验段内排气三通DN 800支管位置，支管上加装盲板，盲板上设置进水管、临时打压线路、应急放水口和安装压力表管道，在临时打压管道上安装水表作为试验时注水量计量使用；排水位置设置在泄水系统处。
6）压力计、加压泵、注水泵的选择和安装。临时管线进水管选择直径DN 100钢管，配套阀门使用25 kg阀门。试压管段两端各安装压力计一支，靠表处连接一阀门。接装压力计时应把支管内的空气排净，以防止升压时压力计指针波动频繁而损坏压力计。
根据标段试验压力，选用最大量程为1.6 MPa压力计，压力计精度等级1.6级，表盘的直径150 mm，压力计在使用前进行校正。
根据各试压段，确定注水泵和试压泵的型号。渗漏试验时采用水表进行注水量计量，记录好注水量。
3.2 试压方法和措施
3.2.1 向试压管道内充水
当准备工作全部完成之后，开始向试压管道内充水。采用深井抽水向管道内充水，注水口设置在打压管支管处，充水时要先打开试压段管线所有排气阀以排出气体，泄水系统排水阀门应关闭，当充水至排出的水流中不带气泡，水流连续时，即可关闭排气阀门，全部管线注满水后停止充水。充水时流速不应过快，以免在管内积存较多的空气，导致试压时压力读数不准，造成压降假象。
注水时，安排人员沿线进行巡视，检查各阀门、管身及接口等部位是否有渗水漏水现象发生。一旦发生应及时停止注水并进行处理，必要时立即放水泄压。
为使管道内壁及接口材料充分吸水，水充满后应充分浸泡后再进行试压，浸泡时间不少于72 h。
3.2.2 试压方法
升压时按照每0.1 MPa为一级缓慢升压，每升一级应检查阀门、支墩、管身及接口等部位，如无异常现象，再继续升压。升压过程中，若发现压力计表针摆动、不稳，且升压较慢时，应重新排气后再升压。
试验管段两端打压管以及沿线空气阀井、泄水阀井等部位安排人员负责观测并作好记录，观测人员配备通讯工具，保持通讯畅通；每升压一级，由各部位观测人员记录情况，并向水压试验调度及负责人汇报；试压时有任何情况，随时向水压试验调度及负责人汇报。现场配备至少2台客货两用车，用于通勤和运输设备物资等。
1）预试验阶段。根据设计要求，试验段管线工作压力0.6 MPa，试验压力0.9 MPa。
将管道内水压升至试验压力并稳压30 min，稳压期间如有压力下降可注水补压，但不得高于试验压力；检查管道接口、配件等处有无漏水、损坏现象；若有漏水、损坏现象要及时停止试压，要查明原因并采取相应措施后重新试压。
2）主试验阶段。停止注水补压，稳定15 min；当15 min后压力下降值不大于0.03 MPa时，将试验压力降至工作压力并保持恒压30 min，进行外观检查。若无漏水现象，则水压试验合格。
采用注水法进行实际渗水量测试。
最大允许渗水量公式为：
式中：q为允许渗水量，L/（min·km）；Di为管道内径，mm。
注水法试验程序：水压升至试验压力后开始计时。每当压力下降，及时向管道内补水，采用水表计量注水量；但最大压降不得大于0.03 MPa，保持管道试验压力恒定，恒压延续时间不得少于2 h，并计量恒压时间内补入试验管段内的水量。
实测渗水量计算公式为：
式中：q为实测渗水量，L/（min·km）；W为恒压时间内补入管道的水量，L；T为开始计时至保持恒压结束的时间，min；L为试验管段的长度，m。
水压试验及时填写相关记录，合格后整理、提交水压试验报告。
3）卸压排水。水压试验经过现场监理、建设单位、施工单位等共同验收合格通过后，进行缓慢降压，不能引起颤动，要缓慢开关阀门，防止产生水锤，任何情况下阀门不能全开，同时逐步打开放气阀，保证管道排水过程中，空气补充进管道。
试压段排水根据现场实际情况可通过泄水系统就近向泄水渠排水。排水时应防止形成负压，排水过程中应注意控制阀门的开度。
在管线排水结束后，应检查排气阀及排水口处的水位，确认无危险后方可缓慢打开泄水阀门，拆除充水、排水临时管线、水泵及发电机等。
4 水压试验时的注意事项
1）管道升压时，管道的气体应排除，升压过程中，发现弹簧压力计表针摆动、不稳，并且升压较慢时，应重新排气后再升压。
2）在试压管段起伏的顶点应设排气孔排气。
3）沿管线所有镇、支墩，在试压时应达到设计强度。
4）当管道内有压力时，严禁修整管道缺陷和紧固螺栓，检查管道时不得用手锤敲打管壁和接口。
5）管道灌水后必须让其充分浸泡，才能保证管道试压准确性。
6）试压泵通常安装在管段的低端，试压系统的阀门都必须起闭灵活，严密性好。
7）试验区域注意安全，由于水压试验压力高，管径大，危险很大，因此在操作过程中必须注意安全。
8）管道试压完毕，适当时侯再进行泄水，避免发生水淹地影响村民生产事件发生。
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1002－0624（2017）03－0022－03
2016-10-20
