高层建筑塑料给水管道水压的非常规无损检测技术综述

徐维臣

（山东科技职业学院建设规划处，山东省潍坊市 261054）

近年来，随着我国经济的进一步发展，建筑业发展得越来越快，在进行建筑室内装修时，室内的冷水管线、热水管线也日渐增多［1］。在目前使用的塑料给水管道中，主要包括聚乙烯及聚丙烯类，同时还包括这两种材料的改性材料及复合材料［2］。塑料给水管道最大的优点是施工非常方便，质量较轻，具有良好的水力性能，同时塑料管道内壁比较光滑，且不易腐蚀和结垢，使用寿命较长［3］。塑料给水管道的缺点是抗机械损伤和抗冲击性能较差，同时其自身具有一定的脆性。目前，室内使用的给水管道通常为无规共聚聚丙烯（PPR）管。在安装好给水管道后，随着投入使用时间的延长，管材会出现老化现象，这种现象在管道接头处特别明显，因而，造成管道出现漏水现象［4］。随着我国高层住宅建筑越来越高档化，管道敷设大部分为隐蔽暗装方式，给水管道通常敷设在墙槽内和地面下，在进行房屋装修施工时，极易被损坏，因此，一次性完成塑料给水管道的水压实验比较困难。

管道的水压实验对于防止其漏水比较有效［5］，目前，对于高层建筑的给水管道压力实验方法研究较少。翁美农［6］对工业用塑料管道进行了水压实验，分析了给水管道水压实验方法，并根据规范，对高层建筑的给水和排水管道的施工作业工程予以验收，提出改进水压实验方法和标准，以将管道实际严密性正确反映出来；李海［7］使用不同材质的给水管道进行水压实验，研究表明，玻璃钢管与钢管组合的给水管道能减少水压实验的分段数量，加快水压实验进度，节约成本。给水管道是建筑命脉，而影响建筑安装企业的是给水管道的滴、冒、渗、漏等［8-10］。基于此，本工作对高层建筑塑料给水管道水压的非常规无损检测技术进行了综述。

1 影响水压实验的因素及解决方法

1.1 水压实验的方法

GB 50242—2016对于建筑室内给水管道水压实验的检验方法进行了规定，具体的要求是：在进行实验时，在实验压力下进行1 h的稳压，且满足压力降小于等于0.05 MPa，并在工作压力1.16倍的状态下进行2 h的稳压，且满足压力降小于等于0.03 MPa，同时对各连接处进行检查，不能出现渗漏。

1.2 影响水压实验的因素

在符合标准规范要求的管道水压实验中，导致塑料管道水压实验结果出现误差的主要因素有：各连接处密封较差，会引起实验数据出现失真现象；在实验过程中，温度会出现较大变化。家庭装修时，使用较多的是PPR管，PPR的热膨胀系数为0.16 mm/（m·℃），实质上就是水温在1 m PPR管内升高或降低1 ℃，管材就会有0.16 mm的收缩或膨胀，实验时，水温的降低或升高，会导致水压实验结果出现较大的波动。

1.3 解决方法

塑料管道进行水压实验时，事先需要进行管道预压处理，由于水压会对管道产生相应的冲击力，因而导致其产生一定的形变，也就是会有膨胀发生，这会引起管道内水压下降。为避免管道膨胀影响实验结果，在进行给水管道水压实验时，应及时卸掉角阀、水龙头等连接器具，采用闷头封堵，这样可确保各连接处不会有渗漏发生。在预实验阶段和主实验阶段，管道预压在预实验阶段进行，逐渐升高管道内的水压，在达到实验压力时进行32 min的稳定压力，一旦出现压力下降趋势，则需要另外注水，从而使压力维持平衡，并且应检测管道内部各连接零件，一旦出现渗漏现象，则停止试压，采取措施后再进行试压。为避免温度变化造成的实验数据失真，应保证塑料水管周围环境温度基本维持恒定。

2 给水管道水压实验的准备工作

2.1 水压实验中管道长度的确定

按GB 50242—2016进行管道水压实验时，管道要具有适宜的分段长度，不能过长。在确定管道分段长度时，根据工程实际预留三通，灵活设置其位置，使实验长度能达到要求。

2.2 管端后背的设计

在进行压力管道水压实验过程中，由于水压的作用，在管端后背将有一定的推力产生，该推力全部作用于此。管端后背不坚固时会出现纵向位移，导致接口拔出。由水压实验可知，当管径小于400 mm时，管道选择刚性接口，处理管端后背后，发生纵向位移的概率会减小；当管径大于400 mm时，管道端部第一个接口选择柔性接口，这样有位移在后背产生时，微小位移量可被吸收，通过监测试压时的柔性接口位移，并及时采取措施，防止发生漏水。水压后背抗力可根据被动土压力理论进行计算，见式（1）。

式中：K为安全系数，取值为1.5～2.0。B为后背墙的宽度，m。R为管道盖堵水压力传递给后背的总计算，其中，D为盖堵内径，mm；p为实验压力，MPa。Ep为每米宽度的被动土压力，kN/m，按计算，其中，Ψ为后背土体内摩擦角，°；r为混凝土的重力密度，kN/m3；H为后背墙高度，m；h为土壤高度，m。对于沿后背墙受力的土层而言，其厚度应大于7.05 m。在后背墙纵向中心线上，有R的作用点存在，处于后背墙水平轴线下，通常情况下，其高度是墙高的1/5～1/3。

2.3 预升压实验及管道内气体的排除

在正式水压实验前需进行多次预升压实验，这样可排净管道内的空气［11］。若在水压实验时未将气体排除，则渗水量的测定会与实际情况存在一定误差。在管道内，气体滞留会形成气囊，影响测试效果，因管内气体受到压缩，严重时会使管道胀裂。在进行预升压实验时，管道内气体未排除干净通常会出现三种情况：一是向塑料管道内部大量注水，使其压力不断上升，但上升速度较为缓慢；二是向管道压力泵处注水，而后使用手压泵的方式冲水，虽然压力上升速度有所提高，但压力的读数波动较大，指针难以稳定；三是当水泵压力读数达到实验压力的4/5时，停止升压并将放水阀门打开，此时水柱中有气泡喷出。要排除管道内空气，减少预升压次数，灌水时从下游处向管道内部冲水，在管道的上段设置排气阀，从而将实验管道内存在气体全部排除；灌水时注意水速要适宜，使管道排气量与管道水量匹配。

2.4 恒压方法的确定

实验时，在水压达到实验压力后，使压力保持恒定，检查管身、接口有无漏水现象。由于管道渗水，当达到实验压力后，在12 min内压力会降低，无法保持恒定。在特殊的情况下，管道强度实验是对处于安全运行状态的管道进行检验的一种方法，在实验中要求压力不低于检验压力，这样管道就能正常使用。在实际操作中，当水压略高于实验压力0.02～0.03 MPa后，停止升压，这样管道内的压力在12 min内始终大于实验压力，确保管道能达到设计强度要求。

2.5 水压实验渗水量的测定

在进行管道水压强度实验时，在水压达到实验压力后，恒压12 min，接口与管身无破损、漏水现象且对于实际所测的渗水量要等于或小于规范的允许值，此时才能视为合格。管道内径等于或小于400 mm，且长度等于或小于1 000 m，在实验压力下，12 min压力降低于0.05 MPa时，可认为水压实验达到要求。

3 塑料给水管道水压实验方法

3.1 室内给水管道隐蔽前的水压实验

室内给水管道安装完毕后，在塑料给水管道接口黏结24 h后，可进行水压实验，检查其严密性，管道是否出现堵塞，管材是否有损坏，合格后进行隐蔽。在各末端开口处，通过管帽进行封堵，不安装任何水表，并用颜色标识出管道位置，防止其他施工破坏管道。

3.2 室内装饰施工前管道水压复验

在室内装饰开始前，对室内给水管道进行分层水压复验。检验管道，清理找平，避免其他施工将管道损坏［12］。复验时实验压力为0.62 MPa，若有破损渗漏应及时修补。完成实验后，管道内压力恢复到工作压力，管道为带水保压状态，在室内装饰完工前不拆除压力表，这样便于时常查看压力情况。

3.3 分系统及供水立管水压实验

通过分层和分户进行两次管道水压实验，检查管道接口是否有损坏情况，将质量隐患基本消除，使隐蔽管路无泄漏和破损。对各层在供水系统范围内进行分系统及供水立管的水压实验，此实验在全部用户完成室内装饰后进行，实验压力为工作压力，带水保压维持1～2 h，检查压力表变化情况。供水立管指水泵出水到各层控制阀的输水管及水泵到屋面水池的输水管，供水立管具有不同的输水工作压力，需要单独进行水压实验。

3.4 系统冲洗及全系统通水水压实验

在各项实验全部都达到要求后，就具备了供水条件，在完成各用户末端配水器具安装后，进行全系统通水水压实验。对供水系统的供水压力和供水能力进行检验，并对配水器具接口严密性进行检验。通水正常后，检查水量、水压情况，直到全部实验完毕。

4 工程实例

以沈阳某高层房间为例，该房间的厕所屋顶出现漏水，因此分别对楼上房间内的热水管道、冷水管道进行水压实验，其工作压力和实验压力分别为0.62，0.82 MPa，本工作水压测试使用的压力传感器精度是0.001 MPa。初始压力为0.82 MPa时，冷水管道持续保压1 h，压力降为0.01 MPa；在压力为0.62 MPa的条件下保压2 h，压力降为0.01 MPa，符合国家标准规定，从而判断该节管道并未出现渗漏现象。当初始压力为0.82 MPa时，热水管道持续保压1 h，压力降为0.48 MPa；在压力为0.62 MPa的条件下保压2 h，压力降为0.57 MPa，不符合国家标准规定。在实际检测中发现热水管道已破损，存在渗漏点，压力降很快超出GB 50242—2016要求的0.05 MPa。

5 塑料给水管道水压实验应注意的问题

管道末端最低点的压力就是实验压力，最高点的压力大于1.05 MPa，对管道进行分段试压。黏结管道在安装完24 h后开始实施水压实验，这样可避免固化时间不够造成接口脱开问题。向试压管段注水将管内空气排除，逐步对各配水点进行封堵。对类似于交联聚乙烯类的柔性管材，如果加压过高、过快会产生微量膨胀，使水压实验出现偏差。因此，采用手压泵进行加压，升压时间大于等于12 min，稳压时间为1 h，这样可消除管道膨胀的干扰。在稳压1 h后，如果无渗漏，则再进行补压，使其达到规定压力，压力降在12 min内小于等于0.05 MPa时，视为达到要求。

6 结语

开始水压实验之前，必须进行管道的预压处理，这样可将管道变形所产生的影响消除。高层建筑塑料给水管道在进行水压实验检测时，需要对连接处密封较差，温度变化等因素进行消除，最大程度保证实验结果没有较大误差。工程实例表明，热水管道质量状况出现异常，有渗漏点存在，管道在实际检测中已破损，压力降很快超出GB 50242—2016要求的0.05 MPa。